Анализ содержания образовательного материала по теме: «Термодинамика».
«Под содержанием образования в школе понимается система знаний, умений и навыков, овладение которыми обеспечивает развитие умственных и физических способностей школьников, формирование у них основ мировоззрения и морали и соответствующего им поведения, готовит их к жизни и труду».
Оно включает в себя четыре элемента: знания, опыт творческой деятельности, опыт деятельности в стандартных ситуациях, эмоционально-чувственный опыт.
Физическое явление - наиболее крупный элемент физического знания.
Явления:
- Теплообмен – процесс передачи энергии от одного к другому без совершения работы.
- Испарение - парообразование со свободной поверхности.
- Кипение - процесс испарения жидкости, происходящий во всем объеме, при постоянной температуре.
- Диффузия - процесс, при котором происходит самопроизвольное взаимное проникновение частиц одного вещества в другое, при их контакте.
Понятия – логически оформленная общая мысль о классе предметов, явлений.
Понятия:
- термодинамика – раздел физики, в котором изучаются свойства тел без использования представлений о характере движения и взаимодействия частиц, из которых они состоят.
- теплоёмкость (удельная – количество теплоты, которое получает или отдаёт 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 К).
- внутренняя энергия системы – часть полной энергии, которая определяется собственными параметрами этой системы.
-количество степени свободы – число возможных независимых направлений движения молекулы.
- количество теплоты – количественная мера изменения внутренней энергии при теплообмене.
- адиабатный процесс – процесс изменения объёма и давления газа при отсутствии теплообмена с окружающими телами, т. е. при условии Q=0.
- тепловые двигатель - устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию.
-замкнутый цикл – совокупность термодинамических процессов, в результате которых система возвращается в исходное состояние.
- необратимый и обратимый процессы
1.Обратимый – процесс, который может происходить как в прямом, так и в обратном направлении.
2.Необратимый – процесс, обратный которому самопроизвольно не происходит.
- КПД – отношение работы, совершаемой двигателем за цикл, к количеству теплоты, полученному от нагревателя (
).
Факты являются фиксируемыми объектами физических явлений, определяют их признаки, указывают на условие их протекания.
Факты.
- при быстром сжатии воздуха в цилиндре кусочек ваты, смоченный эфиром, воспламеняется.
- в тепловом движении не вся жидкость расходуется на совершение полезной работы.
- молекулы чернил, проникая между молекулами воды, равномерно распределяются по объёму, окрашивая воду в сосуде.
- в процессе кипения воды её температура не изменяется.
- теплопроводность.
- вода замерзает при 0ºС.
- в процессе плавления льда, его температура неизменна.
На основе фактов выдвигается гипотеза. Гипотеза – это научное предположение. Функция гипотезы заключается в том, что она дает объяснение происходящим явлениям и конкретно установленным фактам.
Гипотезы:
- адиабатное сжатие приводит к повышению температуры газа, так как в результате упругих соударений молекул газа с поршнем их средняя кинетическая энергия возрастает.
- изменение внутренней энергии тела может происходить в результате совершения над телом работы или путем теплообмена.
- если работу совершает сам газ, то внутренняя энергия понижается, если работу совершают над газом, то внутренняя энергия увеличивается.
- молекулы различных веществ расположены по-разному.
Величины:
- теплоёмкость 
- работа 
(произведение среднего давления газа на изменение его объема).
- количество теплоты 
- кпд 
- внутренняя энергия 
Закон – это устойчивые постоянно повторяющиеся связи между физическими явлениями или величинами.
Законы:
- первый закон термодинамики 
- изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количеству теплоты, переданного системе.
- количество теплоты, подведённое к системе, идёт на изменение её внутренней энергии и на совершение системой работы.
- второй закон термодинамики – в циклически действующем тепловом двигателе невозможно преобразовать все количество теплоты, полученное от нагревателя, в механическую работу.
- статистическая формулировка второго закона термодинамики – самопроизвольные процессы в изолированной системе всегда происходят в направлении перехода от маловероятного состояния в более вероятное.
Приборы и механизмы:
- цилиндр
- поршень
- тепловой двигатель
- манометр
- термометр
- двигатель внутреннего сгорания
Что надо знать о явлении.
1. Внешние признаки явления.
2. Условия, при которых протекает явление.
3. Сущность явления и механизм его протекания, т. е. необходимо объяснить явление на основе современных научных теорий.
4. Определение явления.
5. Связь данного явления с другими.
6. Использование данного явления на практике.
7. Способы предупреждения вредного действия явления.
Что надо знать о величине.
1. Определение.
2. Формулу.
3. Физический смысл.
4. Словесную формулировку единицы физической величины вообще в любой системе единиц.
5. Словесную формулировку единиц физической величины в международной системе.
6. Как получить наименование и обозначение единицы физической величины в СИ.
Что надо знать о приборе
1. Назначение прибора.
2. Принципы действия прибора.
3. Схему устройства прибора (основные части прибора, их взаимодействие).
4. Правила пользования прибором.
5. Область применения прибора.
Предметные умения по данной теме:
-читать правильно формулы;
-знать все буквы, входящие в формулы, их название, обозначение, единицы измерения;
-формулировать определение;
-знать название приборов;
-выражать различные величины из формул;
-уметь выполнять действия с наименованиями;
Общенаучные умения:
-умение наблюдать и сопоставлять увиденное и полученные на уроке знания;
-умение приводить примеры;
-умение самостоятельно работать с учебником и дополнительной литературой;
-умение делать выводы;
-умение анализировать материал;
-умение организовать самостоятельную работу;
Элементом содержания образования является опыт творческой деятельности.
