Урок по теме «Тепловые явления»

________________ 2014 г. «Холода – не беда» Фамилия, имя ____________________

Вопросы

Проблемные вопросы

Вопросы после просмотра видео «История отопления»

1) Зачем на окна вешают толстые шторы?

2) Следует ли задвигать батареи мебелью и занавешивать их шторами?

3) Как полезнее проветривать помещение?

4) «В железной печи близ открытой двери, мерцающей толстым инеем, давно погас огонь, только неподвижным зрачком краснело поддувало. Но здесь, внизу, казалось, было немного теплее...» (Ю.В.Бондарев. Горячий снег)

Как изменилась внутренняя энергия воздуха около печи?

5) В летней душевой комнате бак для воды покрасили в черный цвет. Почему?

6) Под окошком гармонь

Горяча, как огонь.

Почему именно батареи устанавливают именно под окнами?

Решение задач

АЛГЕБРА

ФИЗИКА

х

у

0

П остроить график функции у = 160х – 3200.

х

у

С помощью графика определите значение функции при х = 30

у(30) =

Вычислить при каком значении х значение

функции равно 36800.

По графику определите:

20

400

10

2. количество теплоты, полученное телом при нагревании на 10°С

Q= Дж.

3. количество теплоты, полученное телом при нагревании на 30°С

Q= Дж.

4. температуру тела при получении количества теплоты, равного 3200 Дж

t = °С.

4. ЭКСПЕРИМЕНТ

ФИЗИКА

Итоги урока

ПРОБЛЕМА: Почему в радиаторах центрального отопления находится вода, а в электрических радиаторах – масло?

Задание группе 1:

Пронаблюдайте в течение 2 минут остывание воды в пробирке. Определите количество теплоты, отданное водой в процессе теплопередачи. Масса воды 50г, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг°С.

Задание группе 2:

Пронаблюдайте в течение 2 минут остывание масла в пробирке. Определите количество теплоты, отданное маслом в процессе теплопередачи. Масса масла 50г, удельная теплоемкость масла1700 Дж/кг°С.

Задание группе 3:

Пронаблюдайте в течение 2 минут остывание спирта в пробирке. Определите количество теплоты, отданное маслом в процессе теплопередачи. Масса масла 50г, удельная теплоемкость масла 2500 Дж/кг°С.

Таблица:

№

Масса жидкости, кг

Начальная температура жидкости, °С

Конечная температура жидкости, °С

Количество теплоты, полученное при нагревании

1

2

3

Расчетная формула:

Вычисления:

Вывод:

Алгебра

Физика

Проблемные вопросы

Вопросы после видео

Решение задач

Эксперимент

Всего баллов

Шкала перевода баллов в отметки

8-10 баллов – «5», 5-7 баллов – 4, 2-3 балла – «3»

Отметка по предмету

РЕФЛЕКСИЯ

Сегодня на уроке я узнал_________________________________

Самым трудным для меня на уроке было_____________________

Определить вид теплопередачи

Учащиеся заполняют таблицу.

1. Воздух в комнате нагревается через стены.

2. Через открытое окно, в которое входит теплый воздух.

3. Через стекло, которое пропускает лучи солнца.

4. Земля нагревается лучами солнца.

5. Жидкость нагревается на плите.

6. Стальная ложка нагревается от чая.

7. Воздух нагревается от свечи.

8. Газ двигается около тепловыделяющих деталей машины.

9. Нагревание ствола пулемета.

10. Кипение молока.

Урок по теме

«Тепловые явления» 

8-й класс

Учитель: Гавриш Елена Вячеславовна

Цель урока:

• Систематизировать знания по темам "Линейная функция" и "Количество теплоты", реализуя межпредметные связи курсов: математика, физика, казахский и английский языки.

• Провести краткий анализ эффективности масляного и водного радиаторов отопления.

• Способствовать развитию познавательного интереса учащихся к физике и математике, к приобретению новых знаний, развитию логического мышления.

Оборудование:

• компьютер, проектор, бланки для учащихся

• трафареты снежинок с вопросами

• правила техники безопасности.

• урок сопровождает презентация.

• в конце урока учащимся выдаются памятки «Как сохранить тепло в квартире, в доме»

Ход урока

I. Организационные вопросы.

Я рада приветствовать вас на уроке «Холода – не беда!»

Девиз урока:

Науку все глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного жаждой томись,

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь: пределе для знания нет. (Фирдуоси)

Актуализация знаний

Идея о том, что теплота обусловлена движением мельчайших частиц, высказывались еще античными философами. В 18 веке подобной точкой зрения на природу теплоты придерживались Р.Декарт, Р.Бойль, Р.Гук, И.Ньютон. В 40-х годах 18 века к исследованиям «причин тплоты и холода» приступил М.Ломоносов. В одной их саоих работ он писал так: «...теплота состоит во внутреннем движении материи...»

1. Вступительное слово:

- Каким образом мы можем выражать эмоции? Радуясь - смеёмся, поем, танцуем. Огорчаясь - плачем. Это - язык наших эмоций. А на уроках физики, химии для объяснений законов мы используем язык математики - самый рациональный из всех языков.

Я попрошу вас поделиться друг с другом положительными эмоциями, сказать друг другу комплименты.

Оцените свою готовность к форуму. (на трех языках)

По словам Н.А.Назарбаева – главным достижением Республики Казахстан является проведение всемирной научно-технической выставки «Экспо-2017» в Астане.

Видео «Экспо-2017»

Пусть мы на миг станем научными экспертами, которым предстоит решить глобальные вопросы, касающиеся теплового отопления.

Перед нами стоит цель: систематизировать знания по основным темам из курсов «Алгебра» и «Физика»; провести краткий анализ эффективности масляного и водного радиаторов отопления.

II. Прежде чем приступать к практическим вопросам форума, необходимо ответить на ряд глобальных вопросов.

Каждой группе предназначены два вопроса, на которые должны быть получен ответ

1) Зачем на окна вешают толстые шторы?

Днем отодвигайте занавески, а на ночь снова занавешивайте окна. Плотные шторы помогут предотвратить утечку тепла.

2) Следует ли задвигать батареи мебелью и занавешивать их шторами?

Преграды мешают теплому воздуху равномерно распространяться по комнате и снижают теплоотдачу радиаторов на 20%.

3) Как полезнее проветривать помещение?

Постоянно открытая форточка, как это ни удивительно, остужает, но не проветривает. А вот если проветривать «залпом», на короткое время широко открыв окна, тогда воздух успеет смениться, но при этом не «выстудит» комнату.

4) «В железной печи близ открытой двери, мерцающей толстым инеем, давно погас огонь, только неподвижным зрачком краснело поддувало. Но здесь, внизу, казалось, было немного теплее...» (Ю.В.Бондарев. Горячий снег)

Как изменилась внутренняя энергия воздуха около печи?

Так как огонь погас, уменьшилась температура воздуха, а сней и внутренняя энергия воздуха уменьшилась.

5) В летней душевой комнате бак для воды покрасили в черный цвет. Почему?

Черный цвет практически полностью поглащает солнечную энергию, и поэтому бак с водой будет нагреваться лучше.

6) Под окошком гармонь

Горяча, как огонь.

Почему именно батареи устанавливают именно под окнами?

Нагретый ими воздух создает в помещении тепловую завесу и, перемещаясь вследствие конвекции по комнеате, практически равномерно обогревает ее.

Задания для шести учеников

Минеральное масло и стальная деталь имеют равные массы. Для закалки стали горячую деталь погрузили в масло. При этом температура масла изменилась меньше, чем температура детали. Какое вещество имеет большую удельную теплоемкость: сталь или масло?

На что больше расходуется энергии: на нагревание чугунного горшка или воды, налитой в него, если их массы одинаковы?

Под каким одеялом будет теплее – под старым скомканным или пушистым шерстяным?

Можно ли с помощью вентилятора сохранить мороженое?

Какую роль играет конвекция при нагревании воды в чайнике?

Перемещается ли вещество при теплопроводности?

III. Учитель:

- На дворе зима, и мы начинаем задумываться о предстоящих холодах. Как не замерзнуть этой зимой? Как обогреть свой дом и себя? Сегодня мы поговорим с вами об этом на уроке.

НЕМНОГО ИСТОРИИ

Видео «История отопления»

После просмотра видео, каждая группа должна составить и задать вопросы.

IV. Физ.минутка

Танец пингвинов

V. Решение задач.

Учитель физики:

- Для решения основного вопроса сегодняшнего урока необходимо восстановить умения по построению графика линейной функции и решению задач, связанных с графиком.

1. Построить график функции у = 160х - 3200.

2. С помощью графика определите значение функции при х = 30

3. Вычислить при каком значении х значение функции равно 36800.

Учитель физики:

- Воспользуемся только что построенным Вами графиком. Поменяем наименование координатных осей. На оси абсцисс будем отмечать температуру (t⁰C), на оси ординат - количество теплоты (Q). Для решения следующих задач достаточно 1-ой координатной четверти.

По графику определите:

1. начальную температуру тела.

2. количество теплоты, полученное телом при нагревании на 10°С.

3. количество теплоты, полученное телом при нагревании на 30°С.

4. температуру тела при получении количества теплоты, равного 3200 Дж.

Чему равна удельная теплоемкость жидкости, если для нагревания 2 л ее на 20 ⁰С потребовалось 150000 Дж? Плотность жидкости 1500 кг/м³.

VI. Эксперимент.

Учитель физики:

- Почему в радиаторах центрального отопления находится вода, а в электрических радиаторах - масло?

Попробуем выяснить это экспериментально. Класс условно делится на 3 группы по 4 человека. У каждой группы свое задание, своя проблема. Выполните измерения согласно таблице. Выполнив свое задание, обсудите результат в группе. Вывод запишите совместный.

Задание 1 группе: Пронаблюдайте в течение 2 минут остывание воды в пробирке. Определите количество теплоты, отданное водой в процессе теплопередачи. Масса воды 50 г, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг°С.

Вывод

В ходе эксперимента мы выяснили, что количество теплоты, выделенное при остывании равно отрицательному значению. Вода быстро нагревается, но и быстро остывает, поэтому в радиаторах центрального отопления необходим постоянный приток горячей воды. Горячая вода постоянно отдает свое тепло чугунным батареям, а чугунные батареи в свою очередь отдают тепло пространству.

Задание 2 группе:

Пронаблюдайте в течение 2 минут остывание масла в пробирке. Определите количество теплоты, отданное маслом в процессе теплопередачи. Масса масла 20 г, удельная теплоемкость масла 1700 Дж/кг°С.

Вывод

Чтобы разогреть масло, надо затратить больше энергии, но в то же время масло и медленнее остывает. Но этой энергии будет недостаточно, чтобы разогреть чугунные батареи. Поэтому электрические масляные радиаторы изготавливают их тонкой стали.

Задание 3 группе:

Пронаблюдайте в течение 2 минут остывание спирта в пробирке. Определите количество теплоты, отданное маслом в процессе теплопередачи. Масса масла 50 г, удельная теплоемкость масла 2500 Дж/кг°С.

Вывод

Спирт невыгодно использовать, при нагревании он начинает выделять неприятный резкий запах, что может вызвать отравление. И при морозе спирт застывает.

Учащиеся формулируют выводы, сделанные в ходе эксперимента.

6 учеников выполняют следующее задание

1. Определить вид теплопередачи

Учащиеся заполняют таблицу.

1. Воздух в комнате нагревается через стены.

2. Через открытое окно, в которое входит теплый воздух.

3. Через стекло, которое пропускает лучи солнца.

4. Земля нагревается лучами солнца.

5. Жидкость нагревается на плите.

6. Стальная ложка нагревается от чая.

7. Воздух нагревается от свечи.

8. Газ двигается около тепловыделяющих деталей машины.

9. Нагревание ствола пулемета.

10. Кипение молока.

2. Решить задачу

Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания медной детали массой 2кг для изменения его температуры на 100 ⁰С.

Учитель. Дорогие ребята! – вы будущее Казахстана. В год проведения «ЭКСПО-2017» вам будет по 17-18 лет и может быть вы изобретете вечный двигатель или энергоемкое и тепловое устройство и с гордостью будете представлять Казахстан на Всемирной технологической выставке «ЭКСПО-2017»

VII. Рефлексия.

Учащиеся заполняют соответствующий бланк.

Оценивают работу в группе (две звезды, пожелание)

Д/З. Определить физический смысл пословиц.

Как сохранить тепло в квартире, доме:

1. Установите на батареи регулятор теплоподачи

Когда вы надолго уходите или уезжаете из дома, экономьте: просто установите на регуляторах батарей отопления более низкую температуру.

2. Не задвигайте батареи мебелью и не занавешивайте их шторами

Преграды мешают теплому воздуху равномерно распространяться по комнате и снижают теплоотдачу радиаторов на 20%.

3. Перекрасьте батареи в темный цвет, установите теплоотражающие экраны

Батарея, выкрашенная в темный цвет, отдает на 5-10% тепла больше. Но слой краски не должен быть слишком толстым, это негативно скажется на ее теплоотдаче. Стена за радиатором может нагреваться до 50°С. Установите за батареями теплоотражающие экраны из простой фольги.

4. Утеплите окна!

До 50% потерь тепла происходит через окна. Утепление окон может повысить температуру в помещении на 4-5°С и позволит отказаться от электрообогревателя, который за сезон может потреблять до 4000 кВтч на одну квартиру или от 9 до 13,5 тысяч рублей (в зависимости от тарифов на электричество). Утеплите деревянные рамы уплотнителем либо поменяйте их на пластиковые стеклопакеты.

5. Повесьте на окна толстые шторы

Днем отодвигайте занавески, а на ночь снова занавешивайте окна. Плотные шторы помогут предотвратить утечку тепла.

6. Установите на окна теплоотражающую пленку

Теплоотражающая пленка - оптически прозрачный материал со специальным многослойным покрытием, который устанавливается на внутреннюю поверхность наружной оконной рамы. Пленка пропускает 80% видимого света, а внутри квартиры отражает около 90% теплового излучения, что позволяет сохранить тепло в помещении зимой и прохладу летом.

7. Проветривайте быстро

Постоянно открытая форточка, как это ни удивительно, остужает, но не проветривает. А вот если проветривать «залпом», на короткое время широко открыв окна, тогда воздух успеет смениться, но при этом не «выстудит» комнату.

8. Утеплите стены

Делая очередной ремонт, поместите под обои тонкий слой пенополистирола или пенофола. Это гигиеничные, экологичные и безопасные в пожарном отношении современные материалы.

9. Не дайте теплу уйти через пол

10% теплопотерь в жилых домах – это тепло, уходящее через подвал. Поэтому в квартирах на первом этаже, так же как и в загородном доме, имеет смысл утеплить пол.

10. Утеплите лоджию и балкон