Разработка интегрированного урока на тему: " Тепловые явления "

Тема:      Тепловые явления         

Тип урока: Интегрированный урок.

Цель: продолжить формирование стойкого интереса к учебной деятельности; способствовать развитию  самостоятельности мышления; умению теоретические знания переносить на практику; умению работать индивидуально и в группах.

Ход урока:

1.   Организационный момент

Физика – это наука о природе. Мы с вами являемся частью природы , а следовательно законы физики должны найти в нас и вокруг нас своё проявление. Сегодня мы с вами побываем в царстве Тепла и царстве Холода. Благодаря физики мы узнаем и объясним многие явления происходящие вокруг нас, а также проследим интеграцию физики с другими науками.

2.   Физика – литература.

У леса на опушке

Жила зима в избушке.

Она снежки солила

В березовой кадушке,

Она сучила пряжу,

Она такала холсты,

Ковала ледяные за речкою мосты.

Потолок ледяной,

Дверь скрипучая,

За шершавой стеной

Тьма колючая.

Как пойдешь за порог,

Всюду иней,

А из окон парок синий синий.

Вопрос: О каком тепловом процессе идет речь в этом отрывке? Какое это агрегатное состояние вещества?

Ответ: Кристаллизация, твердое состояние вещества.

Вопрос: Что называют кристаллизацией?

Ответ:    Переход вещества из жидкого состояния в твердое.

 3)  Физика вокруг нас.

 (На слайде фото: комната с конвекционными потоками, камин, подводный вулкан, снег, испарение с поверхности жидкости. )

Вопрос: Какие процессы вы видите на экране?

Ответ: 1.конвекция, 2.излучение, 3. Конвекция,4.  кристаллизация, 5.испарение.

Вопрос: Что называют испарением?

Ответ: Парообразование с поверхности жидкости называют испарением.

Ребята давайте  экспериментально проверим от чего зависит процесс испарения.

Вопрос: Что вы наблюдаете? Почему? Зависимость процесса испарения.

Ответ: Спирт испарится быстрее т.к силы сцепления между молекулами спирта меньше чем  у воды. Наблюдается зависимость от рода вещества.

Опыт 2

Капните спирт на стекло и салфетку.

Вопрос: Что вы наблюдаете? Почему? Зависимость процесса испарения.

Ответ:  Капля с салфетки испарилась быстрее. Чем больше площадь поверхности, тем большее число молекул одновременно вылетают из жидкости.  Наблюдается зависимость от площади поверхности.

Опыт 3

На стекло поместите каплю горячей и холодной воды.

Вопрос: Что вы наблюдаете? Почему? Зависимость процесса испарения.

Ответ:  Испаряется быстрее капля горячей воды. Скорость молекул выше  у горячей  воды. Наблюдается зависимость от температуры.

3.   Физика – биология.

Испарение и конденсация играют большую роль в жизнедеятельности человека и животных. Для терморегуляции организма человека важную роль играет потоотделение. Потоотделение обеспечивает постоянство температуры тела человека. За счёт испарения уменьшается внутренняя энергия. Поэтому человек  потея спасает себя от перегрева.

Решим  задачу по биофизики.

  При нормальных условиях у взрослого  человека водные потери путем потоотделения и испарения составляют 400-700 мл . Определите внутреннюю энергию выделившуюся при испарении пота. Какова масса воды может быть нагрета от  10⁰С  до 70⁰С  за счет энергии,  которая  была затрачена на испарение пота?  L_пота = L_воды. Удельная теплота парообразования 2,3 *10⁶ Дж/кг.

Дано:                                  Решение:

L=2,3 *10⁶ Дж/кг.            Q₁=Lm₁ ; m₁ = pv   ;       Q₁=L pv

 p= 1000 кг/м³                             Q₁= 2,3*10⁶ Дж*1000кг/м³*7*10^-4кг=1,6*10⁶(Дж)

 V= 700м л                           Q₂=cm₂(t₂ –t₁)    

t₁= 10⁰С                              Q₁= Q₂

с=4200 Дж/кг⁰с                 cm₂(t ₂–t₁)= Q₁

t₂= 70⁰С                               m₂= Q₁/ c(t₂ –t₁)   m₂= 1,6*10⁶Дж/4200 Дж/кг⁰с  

                                          *60⁰С  = 6,4  (кг).

Q -?  m₂-?                           Ответ: Q₁= 1,6*10⁶Дж     m=6,4  кг.

Вывод: Изучив  явление  испарения  вы узнали  как  важен этот процесс для организма человека.

Составьте задачи по этим данным (Составленные задачи.)

Определите массу воздуха в юрте  (полусферической ,конической) объемом  57 м³ и 85м³, плотность воздуха принять равной 1 кг/ м³. Ответ:    m₁=57 кг, m₂=85 кг.

 Определите количество теплоты, которое потребуется на нагревание воздуха в юрте от  -25⁰с до +25⁰с. Удельная теплоёмкость воздуха  1000 Дж/кг⁰с  . Ответ:   Q₁=2850 кДж; Q₂= Ответ:   Q₁=2850 кДж; Q₂= 4250 кДж.

Определите массу сухих дров, необходимых для обогрева юрты. Удельная теплота сгорания топлива равна 48*10⁵Дж/кг. Ответ: Ответ: m₁=0,5кг; m₂= 0,9кг.

Задачи решаются учащимися самостоятельно. Затем на доску выводятся слайды с решением.

Учащиеся меняются тетрадями для взаимопроверки.

Вывод: Удивительно мудро сконструирована юрта для жизни людей.  

4)Физика – география.

Ребята мы с вами продолжаем  наше   путешествие в царство Тепла. Живем мы на планете Земля.  

Вопрос :  Если у Земли тепловая защита?

 Ответ:    Да. Атмосфера.

          6) Физика – химия.

Процентное соотношение в земной атмосфере газов .влаги и пыли подвержено изменениям во времени. Эти изменения обусловлены природными процессами и хозяйственной деятельностью человека. В земной атмосфере имеется  атмосферная пыль.

 Атмосферная пыль  - это мельчайшие взвешенные в воздухе частицы. Она способствует конденсации водяных паров , а следовательно, и образованию осадков, рассеивает солнечное излучение, защищая Землю от перегрева.  

Вывод: Строение атмосферы и хим. состав играют огромную роль для живых организмов и растений на нашей планете.

7)  Составление блок – схемы взаимосвязи физики с другими науками.

 ( физика с литературой, математикой ,биологией, географией, химией).

8) Подведение итогов и рефлексия:

 Путешествуя по царству Тепла и   царству Холода  какие физические явления мы повторили и закрепили?

Чему на уроке вы научились?

 Знания из каких наук вам пригодились сегодня на уроке?

Вергилий: «Счастлив  тот  кто познал причины явлений.»

9)  Домашнее задание: Параграф ___, повторить основные формулы и понятия.