Урок по физике на тему "Тепловые явления"

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Повторение по теме «Тепловые явления»

Цели:

деятельностная: формирование у учащихся способностей к осуществлению контрольной функции по теме «Тепловые явления»

ü  по достижению личностных результатов:

-          осознавать единство и целостность окружающего мира, возможности его познаваемости и объяснимости на основе достижений науки.

-          Учиться использовать свои взгляды на мир для объяснения различных ситуаций, решения возникающих проблем и извлечения жизненных уроков.

-          Осознавать свои интересы, находить и изучать в учебниках по разным предметам материал (из максимума), имеющий отношение к своим интересам.

-          Приобретать опыт участия в делах, приносящих пользу людям.

-          Учиться выбирать стиль поведения, привычки, обеспечивающие безопасный образ жизни и сохранение своего здоровья, а также близких людей и окружающих.

-          Оценивать экологический риск взаимоотношений человека и природы.

ü  по достижению метапредметных результатов:

Познавательные УУД:

Анализировать, сравнивать, классифицировать и обобщать изученные понятия.

Строить логичное рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей.

Представлять информацию в виде конспектов, таблиц, схем, графиков.

Преобразовывать информацию из одного вида в другой и выбирать удобную для себя форму фиксации и представления информации.

Использовать различные виды чтения (изучающее, просмотровое, ознакомительное, поисковое), приемы слушания.

Уметь использовать компьютерные и коммуникационные технологии как инструмент для достижения своих целей. Уметь выбирать адекватные задаче программно-аппаратные средства и сервисы.

Коммуникативные УУД:

Отстаивая свою точку зрения, приводить аргументы, подтверждая их фактами.

В дискуссии уметь выдвинуть контраргументы, перефразировать свою мысль (владение механизмом эквивалентных замен).

Учиться критично относиться к своему мнению, уметь признавать ошибочность своего мнения (если оно таково) и корректировать его.

Различать в письменной и устной речи мнение (точку зрения), доказательства (аргументы, факты), гипотезы, аксиомы, теории.

Уметь взглянуть на ситуацию с иной позиции и договариваться с людьми иных позиций.

Регулятивные УУД:

Самостоятельно обнаруживать и формулировать проблему в классной и индивидуальной учебной деятельности.

Выдвигать версии решения проблемы, осознавать конечный результат, выбирать из предложенных средств и искать самостоятельно средства достижения цели.

Работая по предложенному и (или) самостоятельно составленному плану, использовать наряду с основными средствами и дополнительные: справочная литература, физические приборы, компьютер.

Работать по самостоятельно составленному плану, сверяясь с ним и целью деятельности, исправляя ошибки, используя самостоятельно подобранные средства.

Самостоятельно осознавать причины своего успеха или неуспеха и находить способы выхода из ситуации неуспеха.

Уметь оценивать степень успешности своей индивидуальной образовательной деятельности.

Давать оценку своим личностным качествам и чертам характера («каков я»), определять направления своего развития («каким я хочу стать», «что мне для этого надо сделать»).

ü  по достижению предметных результатов:

1-я линия развития. Формирование основ научного мировоззрения и физического мышления:

- характеризовать понятие теплового движения и абсолютного нуля температур;

- применять первый закон термодинамики в простейших ситуациях;

- характеризовать виды теплообмена и физические процессы, сопровождающиеся изменением внутренней энергии вещества.

2-я линия развития. Проектирование и проведение наблюдения природных явлений с использованием необходимых измерительных приборов:

- проводить наблюдение процессов нагревания, кристаллизации вещества.

3-я линия развития. Диалектический метод познания природы:

- излагать научную точку зрения по вопросу о принципиальной схеме работы тепловых двигателей и экологических проблемах, обусловленных их применением.

4-я линия развития. Развитие интеллектуальных и творческих способностей:

- разрешать учебную проблему при анализе влияния тепловых двигателей на окружающую среду, при рассмотрении устройства калориметра, в процессе изучения процессов кристаллизации, испарения и конденсации. 5-я линия развития. Применение полученных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни:

- учитывать процессы теплообмена (теплоизоляция, система охлаждения автомобиля).

Тип урока: урок контроля и оценки

Формы работы учащихся: фронтальная работа, работа с наглядностью, самостоятельная работа учащихся.

Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран.

Ход урока:

Учитель: Здравствуйте! Здравствуйте и садитесь все те, кто пришел сегодня в хорошем настроении и готов объять необъятное, а также все те, кто встал с левой ноги и думает, что сегодня ужасный день – это можно исправить.

Прошу вас обратить внимание на слайд (На слайде костер с гиперссылкой фрагмента сказки «Двенадцать месяцев» (слайд 1)).

Какие физические явления вы наблюдали в показываемом фрагменте?

Ученики: (возможные варианты ответов)

Учитель:  Как вы думаете, почему именно этот фрагмент я решила показать в начале нашего урока?

Ученики: формулируют тему – Повторение по теме «Тепловые явления» (слайд 2).

Учитель:  Запишите, пожалуйста, тему урока. Я предлагаю отправиться на поиски «подснежников», как сделала это героиня нашего фрагмента. Ваши «подснежники» - это ваши знания, приобретенные в ходе изучения темы  «Тепловые явления».

Целеполагание:

Посмотрите на карту станций, по которым нам предстоят поиски наших подснежников и ответьте на вопрос: какие знания в ходе путешествия вам понадобятся.

(Учащиеся – формулируют цель и задачи урока, учитель демонстрирует на экране слайд с целью и задачами урока:

Цели: обобщить и систематизировать знания по теме «Тепловые явления».

Задачи:

- описывать изученные тепловые явления, используя физические величины:  внутренняя энергия, количество теплоты, температура, удельная теплоемкость вещества, удельная теплота сгорания топлива, удельная теплота плавления и парообразования;

- распознавать тепловые явления и объяснять на базе имеющихся знаний основные свойства или условия протекания этих явлений;

- решать задачи, используя формулы, связывающие физические величины;

-приводить примеры практического использования физических знаний о тепловых явлениях;

- использовать приемы поиска и формулировки доказательств выдвинутых гипотез и теоретических выводов на основе эмпирически установленных фактов.

Начнем поиск «подснежников»! На каждой станции мы повторим и закрепим ранее изученный материал, и чем больше мы успеем сегодня с вами сделать, тем больше «подснежников» будет в нашей «корзине знаний»! В процессе поиска не забывайте обращаться к листам самоконтроля, которые находятся у вас на столах.

Учитель: Ребята, начнем поиск на первой станции «Разминка» (слайд 5). Прочтите внимательно вопросы, находящиеся на слайде и отметьте в своих листах самоконтроля те вопросы, ответы на которые вы точно знаете.

А теперь давайте проверим правильность ваших ответов! Я буду зачитывать вопрос, а вы в быстром темпе даете разъяснения, кто знает,  тот сразу начинает отвечать, остальные молча, не перебивая, слушают. Если вы знаете верный ответ, но не успели ответить, то все равно вам необходимо добавить 1 балл в листе самоконтроля на этой станции.

            Вопросы:

?В каком случае тела могут совершать работу? Виды энергии.

(Тела могут совершать работу только в том случае, если они обладают энергией. Чем большей энергией обладает тело, тем большую работу оно может совершить. Виды энергии: кинетическая, потенциальная, внутренняя.)

            ?Какую энергию называют внутренней? Как ее можно изменить?

( Сумма кинетической и потенциальной энергии молекул, из которых состоит тело, называется внутренней энергией тела. Внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: совершением работы и теплопередачей)

            ?Что такое теплопередача? Виды теплопередачи.   

(Процесс изменения внутренней энергии тела без совершения работы называется теплопередачей. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение.)

            ?Что такое теплопроводность?

( Явление переноса энергии от участков тела с большей температурой к участкам с меньшей температурой, которое происходит в результате взаимодействия частиц вещества друг с другом.)

            ?Что такое конвекция?

(Перенос тепловой энергии направленным движением молекул вещества: струёй, потоком.)

            ?Что такое излучение?

(Все нагретые тела передают тепловую энергию другим телам  путем излучения. Чем выше температура излучающего тела, тем больше тепловой энергии оно излучает)

            ?Как рассчитать  количество теплоты?

( Чтобы рассчитать количество теплоты нужно удельную теплоемкость вещества умножить на массу тела и на разность между начальной и конечной температурой.)

Итог этапа: Ребята, поднимите руки те, у кого все 7 верных ответов; 6 верных ответов; 5 верных ответов. Молодцы, вы хорошо справились с заданием!

С какой целью, поставленной в начале урока, мы справились на этом этапе?

(повторить определение внутренней энергии и  способы её изменения; тепловые процессы; основные формулы для расчета количества теплоты)

Учитель: На доске вы видите карточки. Вам необходимо составить формулу, объяснить смысл входящих в нее величин и их единицы измерения.

Итак, объявляется станция «Время формул», формул которые используются при решении задач по теме «Тепловые явления». (слайд 6)

Последующая проверка: (слайд 7-9)

Учитель: Какую задачу мы с вами выполнили, справляясь с этим заданием?

Учащиеся: повторить основные формулы для расчета количества теплоты

Учитель:       Будьте внимательны! Следите за моими словами

                       Не изучишь теплоту,

                       Напишешь формулу не ту.

                      А когда все повторишь,

                      То и задачу ты …

Учащиеся: решишь!

Учитель:    Правильно! Мы прибыли на новую станцию «Порешаем!».

Класс делится на три команды (по рядам). 1-я команда – «биофизики», 2я команда – «теплоэнергетики», 3я – «исследователи».

Задание командам! Выполнить задание по рубрикам: биофизика, теплоэнергетика, экспериментальная площадка.

1й команде дается материал, с которым необходимо поработать и выбрать важное. Решить задачу по теме и сделать вывод. (Работа с текстом и решение задачи).

Учащиеся 1й команды: Из прочитанного материала мы узнали, что испарение и конденсация – наиболее легко регулируемые способы изменения внутренней энергии вещества. (выступление учащихся 5 мин) 

Решим  задачу по биофизике: (слайд 10)

При нормальных условиях у взрослого  человека водные потери путем потоотделения и испарения составляют  до 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. (посмотрели в табл!)

Дано:   (слайд 11)                               Решение:

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

 ρ= 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,  мы узнали,  как  важен этот процесс для организма человека.

2й команде также  дается материал! Важно определить как этот текст связан с темой урока?

Учащиеся 2й команды:

Рассмотрим проявление тепловых явлений на примере изучения  юрты. (Демонстрируется модель юрты) (выступление учащихся 5 мин) 

Опираясь на предложенные данные, мы составили задачу, в которой попытались определить какое количество теплоты потребуется на нагревание воздуха в конической юрте  объемом  85м³ от  -25⁰С до +25⁰С и определить массу сухих дров, необходимых для обогрева юрты.

(посмотрели в табл)Плотность воздуха принять равной 1 кг/ м³.

Удельная теплоёмкость воздуха  1000 Дж/кг⁰с.

Удельная теплота сгорания топлива равна 48*10⁵Дж/кг.

Дано:                           Решение:

Q=qm m1=Q/q m1=4,25 ּ106Дж / 4.8ּ106Дж/кг ≈0,9кг

Q=c возд mвозд (t2-t1) mвозд=ρV mвозд=1ּ85=85(кг) Q=1000ּ85(25-(-25))=4250000 Дж=4,25 ּ106Дж

V_к=85м³

ρ=1 кг/ м³

c_возд=1000кг/м³

t₁=-25⁰C

t₂=+25⁰C

q=4.8ּ10⁶Дж/кг                    

Q-?

m_др -?                  Ответ: 4,25 ּ10⁶Дж;  0,9кг

Вывод: Удивительно мудро сконструирована юрта для жизни людей. 

3й команде предлагается выполнить 3 эксперимента и ответить на вопросы.

Учащиеся 3й команды:

Исследовательское задание. (слайд 14) (выступление учащихся 5 мин) 

Опыт 1. На стекло с помощью пипетки поместите каплю воды и спирта комнатной температуры.

Вопрос: Что вы наблюдаете? Почему? Какая 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? Какая 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 стакан с горячей водой положить стекло.

Вопрос: Что вы наблюдаете?

Ответ:  явления: испарение, конденсация, образование насыщен пара.

Вывод: во всех опытах демонстрировалось от чего зависит процесс испарения.

Учитель: Подведем итог этого конкурса: с какими задачами мы справились?

Учащиеся: (отвечает)

Мы приблизились к станции «График». (слайд 15) Умеем ли мы читать графики? Что не получалось у нас? На эти и другие вопросы мы получим ответы на этой станции, итак перед вами график.  В своих листах самооценки вы должны ответить на вопрос - что означает каждый участок графика?

Задание 1. Что означает зеленый участок графика (от -10 до 0)? (Нагревание льда, который имел температуру – 10 градусов)

Задание 2.  Что означает красный участок графика (от 0 до 0)? (Плавление льда)

Задание 3. Что означает желтый участок графика (от 0 до 100 градусов)? (Нагревание воды, который имел температуру 0 градусов до кипения)

Задание 4. Что означает синий участок графика (от 100 до 100 градусов)? (кипение воды и её испарение при неизменной температуре).

Учитель: Задание выполнено! Поменяйтесь литками самооценки – взаимопроверка! (ответы на слайде 16)

Учитель: Молодцы! Ребята, на предыдущем уроке вам на дом было задано подготовить интересные вопросы по теме урока, вы готовы? Если да, то мы с вами на станции «Почемучка» (учащиеся по очереди задают вопросы друг другу).

1 ученик: Почему пар обжигает сильнее, чем вода той же температуры?

( При конденсации пара выделяется значительно больше количества теплоты, чем при охлаждении горячей воды.)

2 ученик: Почему  советуют не разводить сады в низинах?

(Холодный воздух более плотный, поэтому он скапливается в низу, в низких местах чаще бывают заморозки)

3 ученик: В каком доме теплее, в деревянном или кирпичном?

(В деревянном доме теплее, так как дерево имеет меньшую теплопроводность)

4 ученик: Почему яблочный пирог долго остается горячим?

( В яблоках остается много влаги, а жидкость имеет  большую теплоемкость)

5 ученик:  А я приготовил опыт «Изучение теплопроводности», для него нужно взять алюминиевую или медную проволоку и с помощью пластилина прикрепить к нему гвозди. Зажечь спиртовку и поднести свободный конец к горящей спиртовке.  Через определенное время гвозди начнут опадать (демонстрирует). Вопрос: «Почему гвозди не упали одновременно?»

6 ученик:   Почему до нагреваемого конца стержня невозможно дотронуться, а за противоположный конец держать легко. Что будет при продолжительном нагревании?

7 ученик:   Почему горбат верблюд?

(Если бы жировые запасы верблюда были бы распределены равномерно, то вследствие плохой теплопроводности жира,  в пустыне верблюд бы погиб от перегрева)

8 ученик:   Как влияет ветер на показания  термометра в морозный день?

(Влияние ветер не оказывает. Мороз в ветреную погоду переносится труднее, т.к. ветер сгоняет слои воздуха, нагреваемые телом, заменяя их холодными. Это вызывает усиленный расход тепла, резкое ощущение холода)

Учитель: Ребята, мы совершили путешествие по станциям «Тепловые явления» и теперь сделаем выводы, насколько много «подснежников» в нашем «багаже знаний». На какой станции вам больше всего понравилось?

Учащиеся: (отвечают)

Учитель: Что у вас не получилось на уроке? Как думаете, почему?

Учащиеся: (отвечают)

Учитель: Сегодня вы очень хорошо и дружно поработали. Хочется надеяться, что сегодняшний урок разбудит у вас жажду новых познаний. Подпишите «Листки самооценки», на которых вы работали и сдайте на проверку. Наиболее активные ребята получают за урок отличные оценки. Большое спасибо всем за совместную работу.  До встречи!

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ.

1.      Повторить формулы.- всем!

По выбору!

2.      Творческое: нарисовать рисунок, в котором образно будут отражены тепловые явления или механизм их протекания. Рисунок может содержать вопрос или задание.

3.      задача-картинка по теме «Тепловые явления»

4.      Приведите примеры проявления тепловых явлений в технике.