Разработка урока физики в 8 классе по теме "Тепловые явления вокруг нас"

Урок физики

8 класс.

Тема: «Тепловые явления вокруг нас».

Ход урока.

1. Оргмомент.

Учитель показывает опыт: небольшое количество льда нагревается на горелке и часть воды сразу испаряется, на крышке появляется конденсат. "Мы с вами изучили большую тему "Тепловые явления". Докажите, что время на уроках мы проводили не зря. Какие тепловые явления вы наблюдаете?" (ответ учащихся) "А еще какие-нибудь знаете?"

"Зная тему урока, сформулируйте цель, которую мы должны достичь"(Сегодня перед нами стоит цель повторить и обобщить материал по изученной теме (вспомнить определения, законы, формулы), а также понять, стоит ли изучать тепловые явления?")

На основе наших знаний мы попробуем по-новому взглянуть на окружающие нас предметы, происходящие вокруг явления. Сегодня мы работаем группами.

А начнем мы урок с повторения теоретического материала.

2. Повторение  и проверка теоретического материала.

У двух групп на парте комплект физического домино. Группа собирает домино и сдает учителю шифр (порядок карточек, пронумерованных учителем).(3 мин)

Физическое домино.

Две другие группы индивидуально заполняют таблички на проверку знаний по теме "Тепловые явления";

Таблица для проверки на доске; (самопроверка или проверка в парах, нет ошибок - "5", 1 ошибка - "4", 2-3 ошибки - "3", больше 3 ошибок - "2")

3. Рефлексия

Мы систематизировали знания? Теперь убедимся в их необходимости.

4. Новый материал

Наш урок не зря назван «Тепловые явления вокруг нас». В жизни мы действительно ежедневно встречаемся с тепловыми явлениями. Однако не всегда мы задумываемся, что эти явления можно объяснить, если хорошо знать физику. Вот какая история приключилась однажды с двумя учениками. Я начинаю рассказ, а вы продолжаете после небольшой подготовки.

Каждая команда читает небольшую часть рассказа и ищет ошибку. Необходимо не просто назвать ошибку, но и обосновать свой ответ.

« Начался новый учебный год. И как назло в расписание ненавистную нам с Мишкой физику всю неделю ставят. Но мы ждали первого воскресенья и наконец дождались. Родители разрешили нам поехать на дачу и отдохнуть там. Вечером, не заходя из школы домой, на катере мы добрались до дачи. К ужину решили вскипятить чай.

Команда №1 !!! Нашли в чулане старый самовар, почистили его и стали греть воду. Вдруг Мишка говорит: «Смотри, у самовара на одной ручке есть пластмассовая накладка, а на другой – нет. Потерялась, наверное». Стали мы искать, но так и не нашли. А Мишка опять: «Слушай, а зачем у самовара ручки пластмассовые делают?» Подумал я немного и сказал: «Чтобы удобнее было рукой держать, а то металлические скользят». (теплопроводность пластмассы хуже, чем железа)

Команда №2 !!! Чай нагрелся. Взяли мы самовар, чтобы на стол поставить. Мишка за одну ручку взялся, я – за другую. Да так я и ахнул: металл до того нагрелся, что мы не удержали самовар. Вся вода разлилась.

Решили мы взять у тети Маши чайник. Через 10 мин мы сидели за столом и слушали, как медленно начинает закипать вода. А у Мишки любопытство через край: «Димка, зачем чайники блестящими делают?» – «Ну, для красоты, наверное, чтобы глаз радовался, когда смотришь на него».

(тепло при передаче из-за блестящей поверхности не так быстро уходит, теплопередача хуже)

Команда №3 !!! Так за разговорами и не заметили, как вода закипела. Разлили чай. Мне досталась алюминиевая кружка, а Мишке – фарфоровая. Я пить не могу: мне кружка губы жжет, а у друга уже половины чая нет. «Не пойму что-то, - говорю я, - ты пьешь, а мне даже притронуться нельзя!» - «Это из-за того, что я горячего не боюсь», - говорит Мишка.

(Алюминий обладает большей теплопроводностью, чем фарфор и его температура практически совпадает с температурой кипятка.)

Команда №4 !!! После чаепития отдали мы тете Маше чайник, я Мишке говорю: «Давай нагреем самовар снова, чтобы утром не холодную воду из колодца греть, а теплую. Родители так делают, а потом самовар куклой накрывают». «А это еще зачем?» – спросил Миша. «Для красоты, наверное», - отвечаю я. (кукла - первая помощница для сохранения тепла, т.к . в ней много воздуха, а у него теплопроводность плохая)

Умение применять свои знания, использовать их в жизни – одно из важнейших умений человека.

Вот и  нашим командам были даны задания, выполнение которых они продемонстрируют;

после выступления каждой группы вы должны ответить на вопрос: "А где в жизни нам это пригодится?"

1. Охладить воду в бутылке. (опыт с понижением температуры при испарении спирта)

2. Как ускорить высыхание мокрой ткани? (опыт с двумя мокрыми платочками, один из которых сушим феном)

3. Как безопасно смешать горячую воду с холодной? (опыт по определению температуры на поверхности смешанных жидкостей:  в два стакана наливаем воду: в один сначала холодную, а затем горячую, а в другой - наоборот, одновременно измеряем температуру на поверхностях воды)

4. Как быстро растопить лед на неподвижной поверхности? (Опыт по растапливанию льда при помощи фена)

Нередко описания тепловых явлений встречаются в литературе (сказках, стихах и т. д.) К таким отрывкам из произведений можно придумать задачи и решить их. 

Команды прослушивают задачи и выбирают из предложенных на доске решений правильное решение к каждой из задач.

Отрывок №1.

Среди необычных растений выделяется неопалимая купина. Поднесите к ней горящую спичку, и куст вспыхнет ярким пламенем. Вспыхнет и тут же гаснет. Зеленые листья при этом остаются не тронутыми огнем. Секрет неопалимой купины давно раскрыт – это эфироносное растение. Листья его выделяют летучие вещества, которые вспыхивают словно порох и горят. А если вы прикоснетесь к этим листьям голой рукой, то мелкие эфирные капельки обожгут кожу.

 Задача 1.

Сколько энергии выделяется при горении 1 г эфира?

Дано:                           СИ:                    Решение:

m=1 г                         0,001 кг     Q=qm

q=4,3∙10⁴Дж/кг                           Q= 4,3∙10⁴Дж/кг ∙ 0,001кг=43 Дж

Q-?                                                                    Ответ: 43 Дж

Отрывок №2.

«Маленькая дверь по-деревенски скрипнула, и они вошли в очень просторное, в рост, убежище, наполненное душной сыростью, запахом горячего железа (печка в углу была накалена до малинового свечения)…» Ю. В. Бондарев. Горячий снег.

Задача 2.

Какое количество теплоты необходимо было передать железной печке массой 8 кг, чтобы она накалилась от температуры 0⁰С до малинового свечения 600 ⁰С.

Дано:             Решение:

m=8 кг          Q=cm(t₂ - t₁)

t₁=0⁰C            Q=460Дж/кг∙⁰С ∙ 8 кг ∙ (600⁰C - 0⁰C)=2208000Дж=2208 кДж

t₂=600⁰C

Q-?                                        Ответ: 2208 кДж

Отрывок №3.

Что за чудо: желтый дом,

Окна светлые кругом,

Носит обувь из резины

И питается бензином?( автобус)

Задача 3.

Сколько энергии выделяется при сгорании в двигателе автобуса 50 л бензина? Сколько энергии при этом выбрасывается в атмосферу, если полезная часть составляет 25 %?

Дано:                  СИ:                      Решение:

V=50л                      V=0,05 м³           Q=qm;   m=V∙ρ; Q=q∙V∙ρ;

ρ=710 кг/м³                                                         Q_a= 0,75∙Q = 0,75∙q∙V∙ρ;

КПД=25%                                         Q_a= 0,75∙4,6 ∙10⁷Дж/кг∙0,05 м³∙710 кг/м³=122,5∙10⁷ Дж

q=4,6 ∙10⁷Дж/кг

Q_a-?                                                                    Ответ: 122,5∙10⁷ Дж

Лишнее решение:

Дано:

m=1 кг                          Q= Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄

t₁= -10⁰C                        Q₁= c₁ m(t₂ - t₁); Q₁=2100∙1∙(0-(-10))=21000 Дж

с₁=2100 Дж/кг∙⁰С      Q₂= λ m; Q₂=3,4∙10⁵∙1=340000 Дж

с₂=4200 Дж/кг∙⁰С     Q₃= c₂ m(t₃ - t₂);  Q₃= 4200∙1∙(100-0)=420000 Дж

λ=3,4∙10⁵ Дж/кг         Q₄= L m; Q₄=2,3∙10⁶∙1=2300000 Дж

L=2,3∙10⁶ Дж/кг        Q= 21000+340000+420000+2300000=3081000 Дж≈3 МДж

Q-?                                                                    Ответ: 3 МДж

Нашли решения к задачам? Обоснуйте свой выбор. А каким образом можно уменьшить загрязнение атмосферы?

Разговор зашел про двигатели, значит пришло время показать свои умения ребят-мастеров.

(Демонстрируют работу двигателя внешнего сгорания, сделанного своими руками.)

Итог урока. Достигли мы с вами цели, поставленной в начале урока?

Ученики получают оценки за урок.

Дом. задание: ( на выбор)

·         сфотографируйте или запишите в тетрадь то решение, которое не подошло ни к одной из моих задач, а дома придумайте к нему формулировку задачи и начертите график процессов, происходящих в задаче; (можно взять листок с решением у меня)

·         составьте презентацию "тепловые явления твоего дома";

·         составьте кластер на тему "Тепловые явления".

Команда №1 !!! Нашли в чулане старый самовар, почистили его и стали греть воду. Вдруг Мишка говорит: «Смотри, у самовара на одной ручке есть пластмассовая накладка, а на другой – нет. Потерялась, наверное». Стали мы искать, но так и не нашли. А Мишка опять: «Слушай, а зачем у самовара ручки пластмассовые делают?» Подумал я немного и сказал: «Чтобы удобнее было рукой держать, а то металлические скользят». (пар.4 "Теплопроводность", с.13)

Команда №2 !!! Чай нагрелся. Взяли мы самовар, чтобы на стол поставить. Мишка за одну ручку взялся, я – за другую. Да так я и ахнул: металл до того нагрелся, что мы не удержали самовар. Вся вода разлилась.

Решили мы взять у тети Маши чайник. Через 10 мин мы сидели за столом и слушали, как медленно начинает закипать вода. А у Мишки любопытство через край: «Димка, зачем чайники блестящими делают?» – «Ну, для красоты, наверное, чтобы глаз радовался, когда смотришь на него». (пар.6 "Излучение", с.17)

Команда №3 !!! Так за разговорами и не заметили, как вода закипела. Разлили чай. Мне досталась алюминиевая кружка, а Мишке – фарфоровая. Я пить не могу: мне кружка губы жжет, а у друга уже половины чая нет. «Не пойму что-то, - говорю я, - ты пьешь, а мне даже притронуться нельзя!» - «Это из-за того, что я горячего не боюсь», - говорит Мишка. (пар.4 "Теплопроводность")

Команда №4 !!! После чаепития отдали мы тете Маше чайник, я Мишке говорю: «Давай нагреем самовар снова, чтобы утром не холодную воду из колодца греть, а теплую. Родители так делают, а потом самовар куклой накрывают». «А это еще зачем?» – спросил Миша. «Для красоты, наверное», - отвечаю я. (пар.4 "Теплопроводность")

Задача 1.

Сколько энергии выделяется при горении 1 г эфира?

Задача 2.

Какое количество теплоты необходимо было передать железной печке массой 8 кг, чтобы она накалилась от температуры 0⁰С до малинового свечения 600 ⁰С.

Задача 3.

Сколько энергии выделяется при сгорании в двигателе автобуса 50 л бензина? Сколько энергии при этом выбрасывается в атмосферу, если полезная часть составляет 25 %?

Задача 1.

Сколько энергии выделяется при горении 1 г эфира?

Задача 2.

Какое количество теплоты необходимо было передать железной печке массой 8 кг, чтобы она накалилась от температуры 0⁰С до малинового свечения 600 ⁰С.

Задача 3.

Сколько энергии выделяется при сгорании в двигателе автобуса 50 л бензина? Сколько энергии при этом выбрасывается в атмосферу, если полезная часть составляет 25 %?

Задача 1.

Сколько энергии выделяется при горении 1 г эфира?

Задача 2.

Какое количество теплоты необходимо было передать железной печке массой 8 кг, чтобы она накалилась от температуры 0⁰С до малинового свечения 600 ⁰С.

Задача 3.

Сколько энергии выделяется при сгорании в двигателе автобуса 50 л бензина? Сколько энергии при этом выбрасывается в атмосферу, если полезная часть составляет 25 %?

Лишнее решение:

Дано:

m=1 кг                          Q= Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄

t₁= -10⁰C                        Q₁= c₁ m(t₂ - t₁); Q₁=2100∙1∙(0-(-10))=21000 Дж

с₁=2100 Дж/кг∙⁰С      Q₂= λ m; Q₂=3,4∙10⁵∙1=340000 Дж

с₂=4200 Дж/кг∙⁰С     Q₃= c₂ m(t₃ - t₂);  Q₃= 4200∙1∙(100-0)=420000 Дж

λ=3,4∙10⁵ Дж/кг         Q₄= L m; Q₄=2,3∙10⁶∙1=2300000 Дж

L=2,3∙10⁶ Дж/кг        Q= 21000+340000+420000+2300000=3081000 Дж≈3 МДж

Q-?                                                                    Ответ: 3 МДж

Лишнее решение:

Дано:

m=1 кг                          Q= Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄

t₁= -10⁰C                        Q₁= c₁ m(t₂ - t₁); Q₁=2100∙1∙(0-(-10))=21000 Дж

с₁=2100 Дж/кг∙⁰С      Q₂= λ m; Q₂=3,4∙10⁵∙1=340000 Дж

с₂=4200 Дж/кг∙⁰С     Q₃= c₂ m(t₃ - t₂);  Q₃= 4200∙1∙(100-0)=420000 Дж

λ=3,4∙10⁵ Дж/кг         Q₄= L m; Q₄=2,3∙10⁶∙1=2300000 Дж

L=2,3∙10⁶ Дж/кг        Q= 21000+340000+420000+2300000=3081000 Дж≈3 МДж

Q-?                                                                    Ответ: 3 МДж

Лишнее решение:

Дано:

m=1 кг                          Q= Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄

t₁= -10⁰C                        Q₁= c₁ m(t₂ - t₁); Q₁=2100∙1∙(0-(-10))=21000 Дж

с₁=2100 Дж/кг∙⁰С      Q₂= λ m; Q₂=3,4∙10⁵∙1=340000 Дж

с₂=4200 Дж/кг∙⁰С     Q₃= c₂ m(t₃ - t₂);  Q₃= 4200∙1∙(100-0)=420000 Дж

λ=3,4∙10⁵ Дж/кг         Q₄= L m; Q₄=2,3∙10⁶∙1=2300000 Дж

L=2,3∙10⁶ Дж/кг        Q= 21000+340000+420000+2300000=3081000 Дж≈3 МДж

Q-?                                                                    Ответ: 3 МДж

Лишнее решение:

Дано:

m=1 кг                          Q= Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄

t₁= -10⁰C                        Q₁= c₁ m(t₂ - t₁); Q₁=2100∙1∙(0-(-10))=21000 Дж

с₁=2100 Дж/кг∙⁰С      Q₂= λ m; Q₂=3,4∙10⁵∙1=340000 Дж

с₂=4200 Дж/кг∙⁰С     Q₃= c₂ m(t₃ - t₂);  Q₃= 4200∙1∙(100-0)=420000 Дж

λ=3,4∙10⁵ Дж/кг         Q₄= L m; Q₄=2,3∙10⁶∙1=2300000 Дж

L=2,3∙10⁶ Дж/кг        Q= 21000+340000+420000+2300000=3081000 Дж≈3 МДж

Q-?                                                                    Ответ: 3 МДж