План-конспект урока "Здравствуй, физика теплоты" 8 класс

План-конспект открытого урока по физике в 8 классе по теме:
«Здравствуй, физика теплоты».
Учитель: Шевчук Н. Е.
Тип урока: ролевая игра.
Цель образовательная: выявить уровень сформированности умений учащихся решать
типовые задачи на тепловые процессы, находить табличные данные в справочной
литературе, давать ответы на качественные вопросы, проверить усвоение физических
формул.
Цель развивающая: развивать умение анализировать условия заданий, развивать
монологическую речь с использованием физических терминов, расширять кругозор
учащихся.
Цель воспитательная: воспитывать аккуратность при оформлении решений задач,
точность чтения графиков, познавательную и коммуникативную активность,
доброжелательное общение.
Используемые образовательные технологии: информационно-
коммуникационная (мультимедиа-презентация, работа со справочной литературой),
коммуникативно-ориентированная (дифференцированный подход), групповая технология,
игровая технология, здоровьесберегающая (своевременное чередование различных видов
деятельности учащихся, создание благоприятного эмоционально-психологического
климата во время урока, проветривание кабинета перед уроком, релаксация)
Оборудование: компьютер, экран, проектор, таблицы , плакаты, раздаточный материал,
металлический внутренний сосуд от калориметра с плоским дном, снег, поваренная соль
(3 части снега и 1 часть соли), вода чистая, карандаш, лист бумаги, спички, спиртовка,
чистая вода кусочек льда, стакан с водой, нитка, поваренная соль.
План урока:
1. Вступительное слово учителя 1 мин.
2. Электронная презентация 3 мин.
3. Конкурс «Разминка» - 2 мин.
4. Конкурс «Отгадай кроссворд» и Конкурс «Попробуй объяснить» - 6 мин.
5. Конкурс «Экспериментаторы» - 6 мин.
6. Релаксация – 2 мин.
7. Конкурс «Понимаешь ли ты графики?» - 3 мин.
8. Конкурс «Интересные факты» - 4 мин.
9. Конкурс «Порешаем» - 11 мин.
10. Подведение итогов. Инструктаж по выполнению домашней работы – 2 мин.
Подготовка к уроку. Класс предварительно делится на 3 команды, примерно равные по
силам. В ходе урока должна определиться команда-победительница. Каждому
представителю этой команды к концу урока будет выставлена оценка «5». Победителям
команды, занявшей второе место – «4». Обе оценки пойдут в журнал.
В жюри приглашаются учащиеся старших классов, имеющие по физике оценку «5».
Команды читают дополнительную литературу по теме, готовят интересные сообщения,
повторяют изученный материал.
Ход урока:
1. Вступительное слово учителя – 1 мин.
Про теплоту начнем рассказ,
Все вспомним, обобщим сейчас.
Энергия! Работа до кипенья!
Чтоб лени наблюдалось испаренье!
Мозги не доведем мы до плавленья,
Их тренируем до изнеможенья!
В учении проявим мы старание,
Идей научных видя обаяние!
Задачу мы любую одолеем
И другу подсобить всегда сумеем!
Историю науки изучаем
И Ломоносова великим почитаем!
И проявляем мы себя в труде,
Как двигатель с высоким КПД!
Но как же жизнь бывает непроста
С той дамой, что зовется: «Теплота»!
2. Показ электронной презентации, которую сделали учащиеся 3 мин.
3. Конкурс – разминка 2 мин. (участвуют все команды в полном составе).
Кто безошибочнее и раньше ответит на вопрос. Готовность отвечать – поднятая рука!
1.На доске записаны буквы: Q , c, m, t, ?, L, q.
Назвать каждую величину и единицу измерения.
2. Q=(?)m(t
2
-t
1
) название неизвестной величины, единица измерения. ( с – удельная
теплоемкость вещества, измеряется в Дж/кг
0
С)
3. При плавлении: Q=(?)m название неизвестной величины, единица измерения. ( -
удельная теплота плавления, единица измерения Дж/кг).
4. При испарении Q=(?)m: название неизвестной величины, единица измерения. ( L
удельная теплота парообразования, измеряется в Дж/кг)
5. С алюминия=920 Дж/кг
0
С.Что это означает? ( Это значит, что для нагревания
алюминия массой 1 кг на 1
0
С требуется количество теплоты, равное 920 Дж, а при
охлаждении алюминия массой 1 кг на 1
0
С выделяется количество теплоты, равное 920
Дж).
6. Из формулы Q=cm(t
2
-t
1
) получить формулу для нахождения с.( с=Q/ m(t
2
-t
1
) ).
7. Из формулы Q=cm(t
2
-t
1
) получить формулу для нахождения m. ( m=Q/ c(t
2
-t
1
).
4. Конкурс «Отгадай кроссворд» проводится одновременно с конкурсом
«Попробуй объяснить» - 6 мин.
Задача – быстрее решить кроссворд. Для участия в этом конкурсе от каждой команды
приглашаются по 2 представителя ( задание на плакатах ).
Поднимитесь по ступенькам этой лестницы-кроссворда:
9
8
7
6
5
4
3
2
1
1. Тепловой процесс, переход из газообразного состояния в жидкое.
(Конденсация).
2. Тепловой процесс, переход из твердого состояния в газообразное.
(Сублимация).
3. Процесс, обратный кристаллизации. (Плавление).
4. Состояние вещества, отличающееся большой плотностью и большой
подвижностью частиц. (Жидкость).
5. Создатель температурной шкалы. ( Цельсий).
6. Единица измерения количества теплоты. (Джоуль).
7. Жидкие атмосферные осадки. (Дождь).
8. Распространенная в природе разновидность воды в твердом состоянии. (Снег).
9. Одно из агрегатных состояний воды. (Пар).
Конкурс «Попробуй объяснить».
Командам по очереди предлагаются задания объяснить явления из окружающей жизни.
Команды-соперники могут дополнять.
При выходе из воды мы ощущаем холод. Почему?
Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую?
На чашке рычажных весов уравновесили стакан с холодной водой и стакан с
горячим чаем. Почему равновесие весов быстро нарушилось?
Почему в банях и прачечных некоторые металлические трубы , по которым
подается вода, покрыты капельками воды, тогда как поверхность других труб
сухая?
Количество теплоты, получаемое от солнечных лучей в течение лета Арктикой,
значительно больше, чем получаемое той же площадью в Крыму. Почему же в
Крыму летом жарко, а в Арктике холодно?
Почему лед не сразу тает, если его занести с мороза?
Почему в холодных северных районах используют спиртовые, а не ртутные
термометры?
В тарелку и стакан налили воды одинаковой массы. Из какого сосуда она
испарится быстрее?
Как изменяется температура вещества при плавлении?
Жюри подсчитывает количество, набранных командами.
5. Конкурс «Экспериментаторы» - 6 мин.
Задание 1 команде: Как можно приморозить стакан к столу? Подумайте, что вам
потребуется, выполните опыт и объясните результат.
Задание 2 команде: Как можно вскипятить воду, не имея под рукой нужной посуды?
Подумайте, что вам потребуется, выполните опыт и объясните результат.
Задание 3 команде: Как можно вынуть лед из воды, не прикасаясь к нему рукой?
Подумайте, что вам потребуется, выполните опыт и объясните результат.
(Учащиеся выбирают необходимое оборудование, по очереди демонстрируют опыты,
комментируют результаты, учитель контролирует работу каждой команды).
1 команда:
Приборы и материалы: металлический внутренний сосуд от калориметра с плоским дном,
снег, поваренная соль (3 части снега и 1 часть соли), вода чистая, карандаш.
Действие: металлический внутренний сосуд от калориметра с плоским дном наполняют
смесью снега и поваренной соли. На стол наливают тонкий слой воды и на него ставят
сосуд с охладительной смесью. Карандашом перемешивать смесь до плавления снега.
Наблюдается очень сильное охлаждение – вода на столе быстро замерзает, и сосуд
примораживается к столу.
Объяснение: на плавление снега необходимо затратить количество теплоты, которое
отнимается от внутренней энергии тела, температура резко понижается (до -18…-20
0
С).
2 команда:
Приборы и материалы: лист бумаги, спички, спиртовка, чистая вода.
Действие: Из листа бумаги (из тетради) изготовляют коробочку в форме прямоугольного
параллелепипеда и подвешивают с помощью проволочки к лапке штатива. Коробочку до
половины наполняют водой. Под нее ставят спиртовку. Пламя спиртовки доводит воду в
коробочке до кипения, а бумажная коробочка не сгорает, пока в ней остается вода.
Объяснение: бумага пористая и пропитывается водой, в тонком слое бумаги при
нагревании сравнительно быстро тепло передается воде, поэтому коробка не
воспламеняется: максимальная температура воды при кипении 100
0
С, а температура, при
которой загорается бумага, значительно выше. После испарения всей воды бумажная
коробка моментально воспламеняется.
3 команда:
Приборы и материалы: кусочек льда, стакан с водой, нитка, поваренная соль.
Действие: Опускают небольшой кусочек льда в стакан с водой и пытаются вытащить лед
из воды с помощью нитки и щепотки соли. Кладут на лед нитку и присыпают поваренной
солью. Нитка примерзает к льдинке, и потянув за нее, вытаскивают льдинку из воды.
Объяснение: образуется охлаждающая смесь, и нитка примерзает к льдинке.
Устали ребята?! Давайте отдохнем (включается музыка и проводим релаксацию).
6.Релаксация 2 мин.
«Дыхание счастья»
При входе вы мысленно вдыхаете ароматы любимых цветов, радость, счастье, здоровье,
улыбку, любовь, тепло, успех, свет, разум, красоту, продолжительные эмоции,
жизненные силы… При выдохе вы мысленно выдыхаете мусор и нечистоты, грязь,
болезни, печаль, тревоги и обиды, неудачи и грусть, усталость, несчастья, ненависть,
глупость.
7. Конкурс «Понимаешь ли ты графики теплоты?» - 3 мин.
Каждая команда подходит к своему плакату, на котором изображен график, а рядом
вопросы, на которые нужно ответить. Можно пользоваться таблицами в учебнике.
1. По графику теплового процесса (рис. 1) определить:
Какой процесс изображает график?
Для какого вещества составлен график?
Что происходит на участке АВ?
Что происходит на участке СД?
рис.1
2. По графику теплового процесса (рис. 2) определить:
Какой процесс изображает график?
Какова температура вещества, когда начали наблюдение?
Через сколько минут температура перестала расти?
Какой участок графика соответствует росту внутренней энергии?
Рис. 2
3. По графику теплового процесса (рис. 3) определить:
Что происходит на участке АВ?
Что происходит на участке СД?
Для какого вещества составлен график?
Сколько времени длился процесс испарения?
рис. 3
t, 0С
В С
100
80
60
Д
40
20
А
10
0
3 6 9 12 t, мин.
8. Конкурс «Интересные факты» - 4 мин.
Команды заранее получили задание найти в журналах, книгах, энциклопедиях интересные
факты, касающиеся тепловых явлений, и подготовить краткие сообщения.
1 команда:
В некоторых реках при быстром течении за счет интенсивности перемешивания
воды происходит переохлаждение отдельных участков дна. При этом
переохлажденный участок покрывается льдом внутриводного и отчасти
поверхностного происхождения. Иногда донный лед занимает значительную часть
сечения реки. Тогда река может выйти из берегов и становится возможным
наводнение.
У зайца большие уши, но совсем не для того, чтобы слушать, а для того, чтобы ими
… потеть. Лишнее тепло улетучивается через тонкие горячие заячьи уши с
большим количеством кровеносных сосудов. Каждый квадратный сантиметр уха
излучает до 10 калорий тепла в час. В жару заячьи уши отводят треть тепла,
образующегося при обмене веществ.
2 команда:
Арктика и Антарктика – это не только своеобразные фабрики льда, но и кухни
погоды, которые влияют на погоду всего земного шара. Когда приходят
длительные антициклоны с незначительной облачностью или, что еще хуже, с
полным ее отсутствием, в зимние полярные ночи здесь создаются наиболее
благоприятные условия выхолаживания почвы и приземного воздуха. Самая низкая
температура у земной поверхности (-88,3
0
С) наблюдалась в августе 1960 года на
арктической станции «Восток», которая находится на высоте 3488 м.
Большинство людей убеждены, что водяной пар белого цвета, и очень удивляются,
слыша, что это неверно. В действительности водяной пар совершенно прозрачен,
невидим, и следовательно, не имеет цвета вовсе. Тот белый туман, который в
обыденной жизни называют паром, представляет собой воду, распыленную в
мелкие капельки. Облака также состоят не из водяного пара, а из мельчайших
водяных капелек.
3 команда:
Почему нельзя расплавить гвоздь в пламени свечи? « Потому что пламя
недостаточно горячо для этого», - отвечают обыкновенно. Но температура пламени
свечи 1600
0
С, т. е. на сотню градусов выше температуры плавления железа.
Оказывается причина в том, что одновременно с получением тепла от пламени
гвоздь теряет тепло путем излучения. Если бы гвоздь целиком умещался в
пламени, то он расплавился бы. Значит пламя недостаточно велико, не окружает
гвоздь со всех сторон.
Вода кипит при 100
0
С только при определенном давлении – 760 мм рт. ст. НА
вершине Эльбруса давление равно половине атмосферного, этому давлению
соответствует температура кипения 82
0
С. Водой, кипящей при 10 – 15 мм рт. ст.,
можно освежиться в жаркую погоду. При этом давлении температура кипения
упадет до 10 – 15
0
С.
9.Конкурс «Порешаем!» - 11 мин.
Каждая команда получает по две расчетные задачи. К доске выходят по одному
представителю от каждой команды .Их работу контролируют члены жюри. Если задача
решена правильно, то «куратор» выдает условие второй задачи, которую решает второй
представитель команды. Если допущена ошибка, то члены команды помогают ее
отыскать, но при этом жюри начисляет штрафные очки. Остальные члены команд
решают эти задачи у себя в тетради.
Задачи 1 команде:
1. Какое количество теплоты отдает стакан кипятка (200 г), остывая до температуры
20
0
С?
2. Сколько энергии требуется для плавления куска свинца массой 0,5 кг, взятого при
температуре 27
0
С? Изобразите процесс графически.
Задачи 2 команде:
1. Сколько воды можно нагреть на 10
0
С, сообщив ей 84 кДж теплоты?
2. Какое количество теплоты необходимо, чтобы расплавить 5 кг меди, взятой
при температуре 85
0
С? Изобразите процесс графически.
Задачи 3 команде:
1. На сколько градусов повысится температура 4 кг воды, если она получит
количество теплоты, равное 168 кДж?
2. Какое количество теплоты необходимо, чтобы спирт массой 100 г, взятый при
температуре 18
0
С, нагреть до температуры кипения и испарить? Постройте
график.
10. Подведение итогов 2 мин.
Итак, все конкурсы, предусмотренные нашей игрой, подошли к концу.
Основные вопросы темы мы повторили ,на следующем уроке подготовка контрольной
работе, а сейчас, жюри подводит окончательные итоги.
Жюри озвучивают результаты игры.
На доске.
Конкурс Команда
a
b
c
1. Разминка
2. Отгадай кроссворд
3. Попробуй объяснить
4. Экспериментаторы
5. Понимаешь ли ты графики
теплоты?
6. Интересные факты
7. Порешаем!
Всего баллов.
Представители команды, одержавшей победу, получают «5», занявшей 2 место « . Но
дело не в оценках, будет очень хорошо, если вы будете чаще задумываться над
окружающими явлениями и постараетесь найти им объяснения, применяя знания, которые
вы получаете на уроках физики.
Домашнее задание носит дифференцированный подход:
п. 12 -24 повторить и выполнить самостоятельную работу.
Работа состоит из 3 вариантов. Ребята сами выбирают, какой вариант они будут делать. За
1 и 2 вариант оценка «4», за 3 вариант «. Каждый учащийся получает лист с текстом
самостоятельной работы.
Вариант 1.
1. Выделите температуру плавления указанных веществ при нормальном атмосферном
давлении.
Температура,
0
С
20, 100, 340, 1064. 1085, 3376, 5600, 7000
29, 63, 106, 327, 360. 420, 660, 962
20, 39, 45, 57, 233, 340, 660, 1085
22, 40, 60, 800, 1000,1500, 1539, 3045
2. Укажите вещества, которые имеют заданные значения удельной теплоты плавления при
нормальном атмосферном давлении.
Вещество
3.Задача.
Какое количество теплоты потребуется для плавления цинкового бруска массой 500 г,
взятого при температуре 20
0
С? Изобразите процессы графически.
Вариант 2.
1.Назовите жидкости, которые имеют данные температуры кипения.
Жидкость
2.Найдите значение удельной теплоты конденсации данных веществ при
температуре кипения и нормальном атмосферном давлении.
Удельная теплота конденсации, Дж/кг
3. Задача.
Сколько энергии необходимо затратить, чтобы 30 г спирта, взятого при температуре
28 0С, нагреть до кипения и обратить в пар? Изобразите процессы графически.
Вариант 3.
1. Укажите температуру конденсации паров следующих веществ.
Температура конденсации,
0
С
2. Укажите температуру отвердевания некоторых веществ.
Температура отвердевания,
0
С
3. Какое количество теплоты пошло на приготовление в полярных условиях
питьевой воды из льда массой 10 кг, взятого при температуре -20
0
С, если
температура воды должна быть 15
0
С? Изобразите процессы графически.
Всем спасибо! Урок окончен. До свидания.