Урок физики по теме: "Тепловые явления". 8-й класс

Цели:

1. Повторить, обобщить, систематизировать знания по теме “Тепловые явления”.
2. Воспитывать объективность, аккуратность, внимательность, коллективизм. Формировать интерес к изучаемому предмету. Расширять кругозор учащихся. Развивать любознательность и находчивость.
3. Учить анализировать, делать выводы, использовать полученные знания в новой ситуации.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Вид урока: урок-соревнование.

Оснащение урока:

1. Перечень вопросов для проведения разминки.
2. Карточки с заданиями для конкурса “Термины”.
3. Карточки с таблицей кроссворда и вопросами к нему.
4. Карточки для конкурса “Формулы”.
5. Задачи для конкурса “Порешаем!”
6. Лабораторное оборудования для конкурса “Экспериментаторы” (лабораторный термометр, калориметр, нагретая жидкость).
7. Перечень заданий для конкурса “Попробуй объяснить”.
8. Карточки с изображением различных графиков и соответствующих к ним вопросов.
9. Карточки к заданию “Что это за вещество?”
10. Разноуровневые карточки для выполнения самостоятельной работы.
11. Учебник физики для 8 класса под ред. А.В.Перышкина и др. (Таблицы в учебнике с.22, 26, 32, 36, 42)

Конспект занятия

Подготовка к уроку: Класс предварительно делится на 2 команды примерно равные по силам, в каждой команде выбирается капитан. В жюри приглашаются учащиеся старших классов, имеющие по физике оценку “5”. Команды читают дополнительную литературу по теме, готовят интересные сообщения или эксперимент, повторяют изученный материал. Соревнование проводится в течении 2 уроков.

Организационный момент.

Здравствуйте, ребята!

Садитесь!

Формулировка целей и задач урока.

Сегодня мы проводим урок-соревнование. Наша цель – повторить, закрепить и систематизировать знания по теме “Тепловые явления”.

В ходе урока должна определиться команда-победительница. Каждому представителю этой команды к концу у рока будет выставлена оценка 5. Представителям команды, занявшей 2 место – оценка 4. Кроме того, каждому из вас предстоит в конце урока выполнить небольшую самостоятельную работу, а это значит, работа каждого дополнительно будет оцениваться индивидуально. Обе оценки пойдут в журнал.

Сегодня вам будут предложены самые разнообразные задания, порой, казалось бы, не связанные с физикой. Ваша задача увязать их с изучаемыми в физике явлениями.

Условия соревнования.

1. Правильный ответ будет оцениваться пятью баллами.
2. Если команда не справляется с предложенным заданием, зато его успешно выполняет другая команда, то жюри присуждает дополнительные баллы второй команде.
3. За нарушение дисциплины жюри может снять баллы со счета команды.
4. Судить соревнование будут учащиеся старших классов.
5. Результаты конкурсов заносятся в экран соревнования.

Соревнование.

1. Представление команд. Защита эмблем.

Название команды и изображение эмблемы должно быть связано с темой урока.

2. Конкурс-разминка (участвуют обе команды в полном составе)

Кто безошибочно и раньше ответит на вопросы. Готовность отвечать – поднятая рука!

• Какие виды теплопередачи вы знаете?
• Что общего между теплопроводностью и конвекцией и в чем их отличие?
• Что общего между конвекцией и излучением?
• Когда и где можно наблюдать в природе теплопроводность?
• Когда и где можно наблюдать в природе конвекцию?
• Когда и где можно наблюдать в природе излучение?
• Из какого материала и как можно самому сделать простейший термос?

Ответы даются по принципу: кто раньше и правильно.

6. Конкурс “Термины!

Каждая команда вытягивает по одной карточке с заданием и даёт ответ. Команда соперников может дополнить ответ, а при необходимости и исправить его, набирая при этом очки.

Карточки с заданиями:

• Дать определение внутренней энергии тела. (Внутренняя энергия тела – это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело).
• Дать определение понятию количество теплоты. (Количество теплоты – энергия, которую тело получает или теряет при теплопередаче).
• Какой процесс называют плавлением? (Плавление – процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое).
• Что такое кристаллизация? (Кристаллизация – переход вещества из жидкого состояния в твердое).
• Перечислите виды тепловых двигателей. (Паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, реактивный двигатель, паровая и газовая турбины).
• Что называют КПД теплового двигателя? (Отношение той части энергии, которая пошла на совершение полезной работы, ко всей энергии, выделившейся при сгорании топлива).

ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ СЛОВО ЖЮРИ.

7. Конкурс “Отгадай кроссворд”

Задача – быстрее решить кроссворд. Для участия в этом конкурсе от каждой команды приглашаются по 2 представителя.

Кроссворд

Поднимитесь по ступенькам этой лесницы-кроссворда, где:

1. Важная для тепловых явлений физическая величина. (Температура)
2. Понижение температуры. (Охлаждение)
3. Процесс превращения твердого тела в жидкость. (Плавление)
4. Одно из агрегатных состояний вещества. (Жидкость)
5. Один из источников энергии. (Топливо)
6. Наглядное изображение зависимостей между величинами. (График)
7. Жидкие атмосферные осадки. (Дождь)
8. Вид твердого состояния воды. (Снег)
9. Газообразное состояние вещества. (Пар)

8. Конкурс “Формулы!”.

Это задание проводится параллельно заданию “Отгадай кроссворд”.

Каждая команда получает по 3 карточки с заданиями, на которые даёт ответ. Команда соперников может дополнять, если ответ дан не полный.

Карточки с заданиями..

• Q= (?) m(t₂ - t₁) название неизвестной величины, единица измерения. (с – удельная теплоемкость вещества, измеряется в Дж/кг ^оС)
• При плавлении: Q = (?)m название неизвестной величины, единица измерения. (л – удельная теплота плавления, единица измерения Дж/кг)
• С _воды = 4 200Дж/кг ^оС. Что это число значит? Объяснить! (Это значит, что для нагревания воды массой 1 кг на 1 ^оС требуется количество теплоты, равное 4 200 Дж, а при охлаждении воды массой 1 кг на 1 ^оС выделяется количество теплоты, равное 4 200 Дж)
• Из формулы Q =сm (t₂ – t₁) получить формулу для нахождения с. (с = Q/ m (t₂ – t₁))
• Из формулы Q = сm (t₂ – t₁) получить формулу для нахождения m. (m = Q/ с(t₂ – t₁)
• Количество теплоты, отданное горячей водой, и количество теплоты, полученное холодной водой, равны между собой. Почему на практике это не так? (Это объясняется тем, что часть энергии передается окружающему воздуху, а часть сосуду, в котором смешивают воду)

9. Конкурс “Порешаем!”

Каждая команда получает сначала по одной простой расчётной задаче. После выполнения первой задачи, капитан сообщает свой результат. Если результат правильный, команде выдаётся условие второй более сложной задачи. ( Более сложные задачи помечены *)

Расчетные задачи:

• Какое количество теплоты отдаст стакан кипятка (250 см ³), остывая до температуры 20 ^оС, если удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг ^оС ? (Ответ: 84 к Дж).
• Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании керосина массой 200 г, если удельная теплота сгорания керосина 4,6 10 ⁷ Дж/кг. (Ответ: 9,2 10 ⁶ Дж).
• На сколько увеличится внутренняя энергия 4 т железа при плавлении, если удельная теплота плавления железа 2,7 10 ⁵ Дж/кг?  (Ответ: 1,08 10 ⁹ Дж).
• * Какое количество теплоты выделяется при конденсации 100-градусного водяного пара массой 2,5 кг, если удельная теплота парообразования воды 2,3 10 ⁶ Дж/кг? (Ответ: 5,75 10 ⁶ Дж).
• Сколько энергии потребуется для плавления куска свинца массой 0,5 кг, взятого при температуре 27 ^оС? Температура плавления свинца 327 ^оС, удельная теплота плавления 0,25 10 ⁵ Дж/кг, удельная теплоёмкость свинца 140 Дж/кг ^оС. (Ответ: 33,5 к Дж).
• * Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 10 г, взятой при 0 ^оС, для того, чтобы нагреть её до кипения и испарить? Температура кипения воды 100 ^о, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг ^оС, удельная теплота парообразования воды 2,3 10 ⁶ Дж/кг. (Ответ: 27,2 к Дж).
• * Сколько спирта надо сжечь, чтобы нагреть воду массой 2 кг от 16 до 70 ^оС, если вся теплота, выделенная спиртом, пойдёт на нагревание воды? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг ^оС, удельная теплота сгорания спирта 2,7 10 ⁷ Дж/кг. (Ответ: 17 г или 0,0168 кг).
• * Двигатель внутреннего сгорания совершает полезную работу равную 2,3 10 ⁴ к Дж, и израсходовал при этом 2 кг бензина. Вычислите КПД этого двигателя. Удельная теплота сгорания бензина 4,6 10 ⁷ Дж/кг. (Ответ: 25 %).

ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ СЛОВО ЖЮРИ.

10. Конкурс “Экспериментаторы”

Для выполнения задания вызываются по одному представителю от каждой команды.

Задание: определить с помощью лабораторного термометра температуру жидкости налитой в калориметр.

11. Конкурс “Попробуй объяснить!”

Командам по очереди предлагаются задания объяснить явления из окружающей жизни. Команды соперники могут дополнять.

Примерные задания:

• Зачем на стыках рельсов делают промежутки?
• Почему после дождя становится прохладнее?
• Почему открывая холодильник мы нагреваем комнату?
• Зачем делают двойные оконные рамы?
• Почему тяга в печных трубах летом меньше, чем зимой?
• Если жидкость, находящуюся в закупоренной бутылке, энергично встряхивать, то её температура повышается. Почему нагревается жидкость?
• Как на ощупь определить, какой материал (например, кирпич или мрамор) обладает лучшими теплоизоляционными свойствами?
• Почему в приморских странах климат умереннее, чем в областях, находящихся в глубине материков?
• Количество тепла, 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?
• На чашке рычажных весов поставили и уравновесили стакан с холодной водой и стакан с горячим чаем. Почему равновесие быстро нарушилось?
• Почему в банях и прачечных некоторые металлические трубы, по которым подаётся вода, покрыты капельками воды, тогда как поверхность других труб сухая?
• Почему коньки легко скользят по льду, а по стеклу, поверхность которого более гладкая, на коньках кататься не возможно?

12. Конкурс “Прочитай график!”

Каждая команда получает карточку, на которой изображён график, а рядом вопросы, на которые нужно ответить. Можно пользоваться таблицами в учебнике.

Карточки с заданиями:

1. По графику (рис.1) определить:

• Какой процесс изображает график?
• Для какого вещества составлен график?
• Что происходит на участке АВ?
• Что происходит на участке СД?

2. По графику (рис. 2) определить:

• Какой процесс изображает график?
• Какова была температура вещества, когда начали наблюдения?
• Через сколько минут температура перестала расти?
• Какой участок графика соответствует росту внутренней энергии?

3. По графику (рис.3) определить:

• Для какого вещества составлен график?
• Сколько времени охлаждалось вещество от 20 ^оС до температуры кристаллизации?
• Сколько времени длился процесс кристаллизации?
• О чём говорит участок графика ДЕ?

4. По графику (рис. 4) определить:

• Что происходит на участке АВ?
• Что происходит на участке ВС?
• При какой температуре было начато наблюдение?
• Для какого вещества составлен график?

13. Конкурс “Что это за вещество?”

Команды получают карточку с заданием. Найти удельную теплоту плавления веществ, из которых состоят тела при нормальном атмосферном давлении. Укажите эти вещества.

14. Конкурс “Интересные факты!”

Команды заранее получили задание найти в журналах, книгах, энциклопедиях интересные факты, касающиеся тепловых явлений и подготовить небольшие сообщения или провести эксперимент.

Итак, все конкурсы, предусмотренные нашим соревнованием, подошли к концу.

Основные вопросы темы мы повторили, а сейчас, пока жюри подводит окончательные итоги, вам предстоит выполнить самостоятельную работу.

Самостоятельная работа

3 варианта работы выдаются учителем в зависимости от учебных успехов учащихся. Больший номер варианта соответствует более сложному заданию. Работа выполняется на карточках карандашом. После выполненения самостоятельной работы, учащиеся сдают карточки учителю.

ВАРИАНТ 1

1. Выделите температуру плавления указанных веществ при нормальном атмосферном давлении.

2. Укажите вещества, которые имеют заданные значения удельной теплоты плавления при нормальном атмосферном давлении.

3. В приведенных ситуациях найдите значения указанных величин.

Ситуация	Краткая запись условия	Формула	Вычисления	Ответ
1. Кусок льда массой 2кг, взятый при температуре плавления, внесли в комнату. Чему равно количество теплоты, необходимое для плавления.
2. Какова масса куска парафина, если на его плавление при нормальном атмосферном давлении затратили 10,5 105Дж энергии?

ВАРИАНТ 2

1. Назовите жидкости, которые имеют данные температуры кипения

2. Найдите значение удельной теплоты парообразования данных веществ при температуре кипения и нормальном атмосферном давлении.

3. В приведенных ситуациях найдите значения указанных величин.

ВАРИАНТ 3

1. Укажите температуру конденсации паров следующих веществ.

Вещество	Температура конденсации
Медь
Ртуть
Кислород
Спирт
Свинец
Эфир

2. Найдите количество теплоты, выделившееся при полной конденсации пара заданного вещества при нормальном атмосферном давлении.

3. Найдите значения указанных физических величин.

Подведение итогов

Жюри озвучивают результаты игры.

Представители команды, одержавшей победу, получают “5”, занявшей 2 место – “4”. Но я думаю, что дело не в оценках. Сегодня каждый из вас уйдет с урока с определенным багажом знаний по данной теме. Вот это и есть главное.