Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Урок по теме «Закон сохранения внутренней энергии. Уравнение теплового баланса»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Урок по теме «Закон сохранения внутренней энергии. Уравнение теплового баланса»

библиотека
материалов

План-конспект урока по физике в 8-м классе на тему: «Закон сохранения внутренней энергии.

Уравнение теплового баланса»

Тип урока: объяснение нового материала.

Форма проведения урока: лекция.

Цели урока: выяснить физическое содержание закона сохранения энергии для тепловых процессов; вывести уравнение теплового баланса.

Задачи:

  • способствовать развитию интереса к физике, логического мышления, внимания, памяти, самостоятельности при поиске решения;

  • формировать научное мировоззрение;

  • формировать умение работать в малых группах.

Оборудование урока:

  • Раздаточный материал (задачи).

  • Проектор, компьютер, видеоматериалы.

  • Электронные уроки и тесты «Физика в школе» раздел «Внутренняя энергия», м/м презентация учителя.

  • Microsoft Office Power Point -2007.

План урока

  1. Организационная часть.

  2. Повторение изученного материала (тест, взаимопроверка, проверка учителя).

  3. Изучение нового материала

- беседа; - работа с учебником; - групповая работа (решение задач); - использование дополнительной литературы (сообщения учащихся); - подведение итогов.

  1. Домашнее задание.

Ход урока

I Приветствие, информация дежурных об отсутствующих, сообщение темы урока, запись её в тетрадях.

Учитель. На прошлых уроках мы познакомились с видами теплопередачи, выяснили формулу, позволяющую рассчитать количество теплоты, необходимое телу при нагревании (или выделяемое им при охлаждении). Эти знания нам необходимы на сегодняшнем уроке, поэтому я предлагаю выполнить тест на повторение пройденного материала.

II Повторение изученного материала (тест, взаимопроверка, проверка учителя).

За 6 верных ответов поставьте оценку «5», за 5 ответов – «4», за 3 – 4 ответа – «3». Верните тетради друг другу. Поднимите, пожалуйста, руки те, кто получил «5»; «4»; «3». Есть ли среди вас те, кто выполнил меньше 3 заданий? (В случае утвердительного ответа предлагается ребятам ещё раз повторить дома изученный материал).

III Изучение нового материала

Ι. Вводное слово учителя.

1.Тема урока вводится через интригующую загадку Шерлока Холмса.

Слайд с Шерлоком Холмсом и его загадкой.)

http://festival.1september.ru/articles/518151/img1.gif

Выслушав ответы детей, педагог обещает, что в конце урока, они сами решат: правы ли они в своих предположениях.

ΙΙ. Объяснение нового материала.

Рассказ учителя сопровождается показом м/м материалов урока: «Внутренняя энергия» урок 6

Лекция учителя

М/м показ

1. В начале, необходимо отметить, что среди законов физики, есть такие, которые очень широко применяются в описании поведения тех или иных систем. Одним из таких законов и является закон сохранения энергии в тепловых процессах: то есть энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно. Она только переходит из одной формы в другую и если теплообмен и совершаемая работа происходит только между телами данной системы, то эта система называется изолированной. Для такой системы изменение внутренней энергии равно нулю и суммарная работа в системе тоже равна нулю, соответственно равно нулю и суммарное количество отданного и полученного телами тепла. Для любой изолированной системы при любых изменениях внутри нее внутренняя энергия остается неизменной.

Это и есть закон сохранения энергии в тепловых процессах. Он косвенно подтверждает невозможность остановки теплового движения.

«Внутренняя энергия» урок 6.

2. А теперь применим закон сохранения внутренней энергии к изолированной системе, состоящей из двух тел, имеющих разную температуру. Что будет происходить между телами системы?

Между телами будет происходить теплообмен.

На последнем уроке мы с вами выполняли лабораторную работу, где высчитывали количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной. Вначале мы рассчитали отдельно количество теплоты в первом случае, потом - во втором, и затем сравнили результаты. Сегодня мы с вами научимся выполнять все эти операции при помощи красивейшего математического уравнения – уравнения теплового баланса.

 

Мы знаем, что если привести в соприкосновение два тела разной температуры, то 1-е: теплообмен будет протекать до тех пор, пока температуры обоих тел не сравняются, и 2-е: первое тело будет передавать столько тепла, сколько получит второе тело.

Таким образом, из закона сохранения тепловой энергии получим:

http://festival.1september.ru/articles/518151/img3.gif

Это соотношение называют уравнением теплового баланса.

 

5. Рассмотрим решение задачи из учебника (подробно разираем решение задачи попутно усваивая алгоритм решения задач на тепловой баланс)

Решим задачу (практическая часть объяснения).

Учащиеся решают задачу совместно с учителем.

На экране м/м презентация


В ведро налита вода массой 5 кг, температура которой 9oС. Сколько кипятка надо долить в ведро, чтобы температура воды стала равной 30oС?

ДАНО:

РЕШЕНИЕ:

m1 = 5 кг 
t1 = 9oС
t2 = 100oС 
t = 30oС

m2 - ?

http://festival.1september.ru/articles/518151/img4.gif



ΙΙΙ. Закрепление изученного.

Открытие тайны Холмса.

http://festival.1september.ru/articles/518151/img2.gif

Учитель еще раз выслушивает догадки, рассуждения детей и подводит итог.

На экране – разгадка – последний слайд Презентации «Шерлок Холмс».

Сейчас вы получите задания и будете работать в группах. Вам предлагается рассчитать количества теплоты, полученные и отданные телами при теплообмене. В целях экономии времени я советую задание каждой группе разделить поровну: ребята первой парты в группе вычисляют количество теплоты, полученное телом при нагревании, а ребята второй парты вычисляют количество теплоты, отданное телом при охлаждении. (по возможности)


Применение. Уравнение теплового баланса применяют в энергетических расчётах, характеризующих процессы теплообмена между различными телами. Большое значение имеет использование в подобных расчётах сведений о тепловом балансе Земли. Тепловой баланс Земли учитывают в производственных процессах, основанных на использовании энергии солнечного излучения. Такой учёт производят в установках, превращающих энергию солнечного излучения во внутреннюю энергию пара и воды или же в энергию электрического тока. Большое значение учёт теплового баланса почвы и приземного слоя воздуха имеет в растениеводстве. По тепловому балансу поверхности почвы можно определить, насколько интенсивно происходят процессы теплообмена поверхности почвы и растительного покрова с атмосферным воздухом. Можно выяснить, какие физические процессы наиболее значительно влияют на изменение теплового состояния почвы, и на этой основе выбрать способы и сроки обработки почвы.

А сейчас пришло время выяснить, как применяются знания закона сохранения внутренней энергии и уравнения теплового баланса в биологии и медицине. Об этом нам расскажет…

Ученик Взаимопроникновение таких наук, как физика, биология, медицина, началось достаточно давно. Роберт Майер, врач-естествоиспытатель, впервые стал думать о тепловых явлениях, когда наблюдал в тропиках цвет…крови людей. Он обратил внимание, что у жителей южных стран кровь в венах значительно темнее. Значит, сделал вывод Майер, при повышении температуры окружающей среды нужна меньшая затрата энергии для поддержания постоянной температуры тела и усилий на мускульные движения. В тёмной крови мало кислорода. В 1841 г. Майер высказал основную идею закона сохранения и превращения энергии.

Справедливость первого закона термодинамики для биологии можно доказать, если живой организм изолировать от окружающей среды, измерить количество выделенной им теплоты и сравнить его с тепловым эффектом биохимических реакций внутри организма. С этой целью ещё в 1780 г. Лавуазье и Лаплас помещали морскую свинку в калориметр и измеряли количество выделенной теплоты и углекислого газа. После этого определяли количество теплоты, выделяющейся при прямом сжигании исходных продуктов питания. В обоих случаях получались близкие значения.

Более точные результаты были получены при измерении количеств теплоты углекислого газа, азота и мочевины, выделенных человеком. На основании этих данных вычисляли баланс обмена белков, жиров и углеводов. И здесь совпадение оказалось достаточно хорошим.

В настоящее время калориметрические измерения позволяют делать важные выводы о жизнедеятельности человека, давать направление к диагностике некоторых заболеваний. Создан прибор, наглядно показывающий температурные изменения в теле человека, – тепловизор. Этот метод позволяет распознавать самые разные недуги, связанные с воспалительными процессами, сопровождающимися повышением температуры данного участка тела.

Учитель. Спасибо за интересное сообщение.

Пришло время подведения итогов урока. Что мы выяснили на сегодняшнем занятии?

Ученик Мы познакомились с законом сохранения внутренней энергии и выяснили, как он применяется в условиях изолированной системы. На основе расчёта количеств теплоты, полученного при нагревании и отданного при охлаждении в результате теплообмена, познакомились с уравнением теплового баланса. Рассмотрели устройство калориметра и роль калориметрических измерений в биологии и медицине.

Учитель. Я благодарю вас за активную работу на уроке и попрошу открыть дневники для записи домашнего задания. Более подготовленным по предмету учащимся (называет ребят) предлагаю выполнить индивидуальные задания (раздаёт карточки с заданиями). Прошу остаться дежурных, всем остальным – до свидания.


Домашнее задание.

Задача.

В воду массой 1,5 кг положили лед, начальная температура которого 0oC. Начальная температура воды 30oC Сколько нужно взять льда, чтобы он весь растаял?

 

Литература

В.И.Елькин «Необычные учебные материалы по физике». Книга 1. Москва, Школа-Пресс, 2001.



Краткое описание документа:

Данный урок давался как открытый, в нем очень много разного материала, не весь он вам понадобится, не все классы справятся с нагрузкой, поэтому выбирайте необходимое именно вам и надеюсь, что он будет полезным. К уроку прилагается презентация, которую выложу здесь же и задачи отдельным файлом. Однако вы несомненно можете выбрать свои.

Автор
Дата добавления 06.12.2015
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров940
Номер материала ДВ-235042
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх