Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

fizyka

Temat zajęć:

I zasada termodynamiki jako zasada zachowania energii

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
V. Termodynamika. Uczeń:
3) posługuje się pojęciem energii wewnętrznej; analizuje pierwszą zasadę termodynamiki jako zasadę zachowania energii.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
VI. Termodynamika. Uczeń:
3) posługuje się pojęciem energii wewnętrznej; analizuje pierwszą zasadę termodynamiki jako zasadę zachowania energii.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.

  • kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

  • kompetencje cyfrowe,

  • kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

  • kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

  1. wyjaśnia definicję energii wewnętrznej,

  2. rozróżnia sposoby zmiany energii wewnętrznej,

  3. wyjaśnia, na czym polega przekazywanie energii przez wymianę ciepła,

  4. wyjaśnia, na czym polega przekazywanie energii przez wykonanie pracy,

  5. analizuje różne przypadki wykonywania pracy nad układem, aby wyjaśnić w jakich procesach praca zwiększa, a w jakich zmniejsza energię wewnętrzną układu,Li>stosuje I zasadę termodynamiki do obliczania zmiany energii wewnętrznej w różnych procesach termodynamicznych.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania:

wykład informacyjny, pokaz multimedialny, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca indywidualna, praca w grupach

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Jak odróżnić przekaz energii w formie pracy od przekazu energii w formie ciepła”, „Definicja energii wewnętrznej”, „O czym mówi I zasada termodynamiki?”, „Analizujemy zmiany energii wewnętrznej w przemianach fazowych”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Odwołanie do wiedzy uczniów dotyczącej zasady zachowania energii.

Faza realizacyjna

Nauczyciel wprowadza definicję energii wewnętrznej i wyjaśnia pojęcia energii kinetycznej i potencjalnej cząsteczek, a także pojęcie temperatury, jako średniej energii kinetycznej cząsteczek. Następnie wyjaśnia dwa sposoby zmiany energii wewnętrznej (przekazanie ciepła i wykonanie pracy).
Uczniowie w grupach maksymalnie 4‑osobowych dyskutują o następujących problemach:

  1. Jak zmienia się energia cząsteczek podczas zderzeń dwóch cząsteczek o różnych energiach?

  2. Jaki będzie skutek zetknięcia dwóch ciał o różnych temperaturach?

Uczniowie podają wnioski z dyskusji i z pomocą nauczyciela wyjaśniają, na czym polega przekaz ciepła na poziomie mikroskopowym.
Kolejnym problemem do dyskusji w grupach jest pytanie: W jaki sposób przesuwanie tłoka sprężającego gaz wpływa na energie kinetyczne cząsteczek gazu, z którymi tłok się zderza? Uczniowie w dyskusji, z pomocą nauczyciela, wyjaśniają, na czym polega przekaz energii przez wykonanie pracy.
Następnie nauczyciel podaje I zasadę termodynamiki. Uczniowie przypominają, jak zdefiniowana jest praca i w dyskusji, z pomocą nauczyciela, analizują różne przypadki pracy - zwiększającej lub zmniejszającej energię wewnętrzną układu.
Pracując indywidualnie uczniowie obliczają, jak zmieni się energia wewnętrzna gazu, który został sprężony i siła zewnętrzna wykonała przy tym pracę W = 2500 J, a jednocześnie gaz oddał do otoczenia ciepło Q = -700 J. Uczniowie oglądają multimedium bazowe: film samouczek.

Faza podsumowująca

Uczniowie oceniają stopień przyswojonej wiedzy, rozwiązując zadanie 8 z zestawu ćwiczeń związane z multimedium bazowym.

Praca domowa

Zadania 1‑3 z zestawu ćwiczeń obowiązkowo, do wyboru jedno z ćwiczeń 4‑7.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału. Zadania z zestawu ćwiczeń można potraktować jako zadania domowe lub niektóre z nich rozwiązać na lekcji.