"История одной задачи"

Разделы: Физика


Цели урока:

  1. Повторение пройденного материала и подготовка к контрольной работе с помощью ИКТ.
  2. Научить решению задач нестандартным способом - презентация как способ оформления и решения классических задач.

Оборудование: компьютер, мультимедиа проектор.

Ход урока

  1. Организационный этап
  2. Решение задачи – презентация, алгоритмическая цепочка, анализ полученных результатов, схематический график процесса.
  3. Самооценка.
  4. Домашнее задание.

Здравствуйте, садитесь, пожалуйста, достаньте учебник, задачник, рабочую тетрадь, дневник. Сегодня у нас урок повторения и подготовки к контрольной работе по теме “Тепловые явления”. Обсудим “историю одной задачи” с помощью ИКТ в виде презентации.

Начнем с заголовка. (Учитель открывает презентацию.)

1-й слайд.

Вопрос: Какие процессы называются тепловыми?

Ответ: Процессы, связанные с изменением температуры или агрегатного состояния вещества, называются тепловыми.

2-й слайд

История одной задачи.

Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой 2кг, взятого при температуре –10оС, получить пар при 100оС?

Учитель: Читайте задачу, сделайте схематическую запись.

3-й слайд.

Какие процессы происходят и, с какой последовательностью?

Выделяется или поглощается энергия?

Ученики дают определение каждого процесса и записывают в тетрадь процессы, происходящие в этой задаче.

4-й слайд.

Процессы.

Сверяют свою запись.

5-й слайд.

Алгоритмическая цепочка.

Учитель: Прежде чем начнем решение с “дедовским” способом со словом “ Дано”, давайте обсудим алгоритмическую цепочку.

Первый процесс. (6-й слайд, анимация)

Первый процесс: нагревание (чего?) льда от –100с до 00с.

Вопросы:

1. Меняется ли агрегатное состояние льда?

2. Какая константа здесь “сидит”?

3. Как называется С?

4. Что показывает С?

5. Размерность какая?

6. Чему равна удельная теплоемкость льда?

7. Как определяется количество теплоты необходимое для нагревания льда?

8. Чему равно изменение температуры?

Второй процесс. (7-й слайд)

Второй процесс: плавление (чего?) льда при 00С.

 

Учитель: Обратите внимание, пожалуйста, на тот факт, что во время плавления температура льда не меняется tплавление льда =0оС, т.е. t плавление льда = пост.

Наличие определенной температуры плавления есть важный признак кристаллических веществ. Именно по этому признаку их легко отличить от аморфных тел. Аморфные тела не имеют определенной температуры плавления. Например: стекло не плавится, а размягчается.

Вопрос: При решении задач откуда мы берем удельную теплоту плавления? Чему равна удельная теплота плавления льда и что она показывает?

Ученики из таблиц находят числовое значение удельной теплоты плавления льда.

Ответ: =34·104Дж/кг

Удельная теплота плавления льда показывает, чтобы расплавить лед, массой 1 кг при температуре плавления, необходимо 340 кДж энергии.

Учитель: Отметьте в тетрадках все характеристики этого процесса.

Третий процесс. (8-й слайд)

Третий процесс: нагревание (чего?) воды от 0оС до 100 оС.

Учитель: Как читается формула количества теплоты необходимое для нагревания воды?

Чему равно изменение температуры?

Чему равна удельная теплоемкость воды? И что она показывает?

Учащиеся отвечают и делают соответствующую запись:

img5.gif (76 bytes) = 100оС Свода = 4200Дж/кг·оС

Четвертый процесс. (9-й слайд)

Четвертый процесс: парообразование или кипение воды при 100 оС.

img6.gif (1748 bytes)

Учитель: На что расходуется теплота парообразования?

Как читается формула?

Учащиеся: Перелистывая тетрадь или учебник, дают ответ.

Учитель: Все характеристики этого процесса отметьте в ваших тетрадях.

Учитель: Нарисуйте алгоритмическую цепочку, отмечая все константы, характеристики, соответствующие формулы.

Один ученик работает у доски, а остальные на местах.

По условию задачи: m лед = m вода = m пар

Слайды 10 –17.

Уравнение теплового баланса: Q= Q1 + Q2 + Q3 + Q4

Учитель: уравнение теплового баланса имеет такой вид, если считать систему теплоизолированной и пренебрегать теплоемкостью сосуда.

Оформляем задачу, или со словом “дано”, или с помощью алгоритмической цепочки. Делаем вычисления.

Учащиеся:

Q1 = След

Q1 = 2,1 ·10 3 Дж/кгоС · 2 кг · 10оС = 4,2 · 10 4 Дж

Q2 = m

Q2 = 34 · 10 4 Дж/кг · 2 кг = 68 · 10 4 Дж

Q3 = Св m

Q3 = 4,2 · 10 3 Дж/кгоС · 2 кг · 100 оС = 84 · 10 4 Дж

Q4 = L m

Q4 = 2,3 · 10 6 Дж/кг · 2 кг = 460 · 10 4 Дж

Q = 4,2 · 10 4 Дж + 68 · 10 4 Дж + 84 · 10 4 Дж + 460 · 10 4 Дж = 616,2 · 10 4 Дж ~ 6,2 · 10 6 Дж

Q ~ 6,2 МДж

Ответ: Q ~ 6,2 МДж

Слайд 18-й.

Анализ полученных результатов.

Учитель: Что показывает q (торфа) , q (спирта) и т.д.

Учащиеся: Удельная теплота сгорания топлива показывает количество теплоты, выделяемое при полном сгорании данного топлива.

Учитель: Сколько торфа необходимо для данного процесса?

Учащиеся: Примерно 0,5 кг торфа, т.к. при полном сгорании 1 кг торфа выделяется 14 МДж энергии, и какая то часть этой энергии расходуется на нагревания сосуда, воздуха, окружающих тел…

19–й слайд.

Учитель: Как правило, в задачах такого типа стоит вопрос - начертить график (эскиз) процесса, откладывая на оси абсцисс время или подводимое количество теплоты, а на оси ординат температуру вещества.

Учитель открывает слайд и с помощью анимации строит график. На графике учащиеся еще раз обсуждают все ключевые вопросы.

 

20-й слайд

Учитель: Если нет вопросов, подпишите листок самоконтроля, внимательно читайте все положения, по пяти-балловой системе оцените ваши знания и напишите суммарный балл.

21-й слайд.

Учитель: Напишите, пожалуйста, продолжение этих предложений. Обратите внимание на последний пятый пункт “Я свои знания оцениваю на ….” Эта (ваша) оценка пойдет в журнал после нее будет оценка за контрольную работу. Посмотрим совпадут ли они?

22 –й слайд.

Учитель: Отметьте домашнее задание.

Определите количество теплоты, выделенное за один урок вашим организмом, если известно, что 1 кг человеческого тела излучает ежесекундно1,6 Дж энергии. Какова мощность вашего тела, как излучателя теплоты?

Спасибо за урок, до свидания, удачи…