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.
Средства обучения:
- УМК - Программа МО РФ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ. Физика. 7-9 классы. Авторы:Е.М.Гутник, А.В.Перышкин. Москва, «Дрофа», 2005.
- Учебник «Физика. 8 класс» А.В.Перышкин, «Дрофа», 2006 г.
Оборудование урока:
- Раздаточный материал (задачи).
- Проектор, компьютер, видеоматериалы.
- Электронные уроки и тесты «Физика в школе» раздел «Внутренняя энергия», м/м презентация учителя.
- Microsoft Office Word – XP 2007.
- Microsoft Office Power Point -2007.
Ход урока
Ι. Вводное слово учителя.
1.Тема урока вводится через интригующую загадку Шерлока Холмса. [1]
(Приложение 1. Слайд с Шерлоком Холмсом и его загадкой.)
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 («Новый Диск»).
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. 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. |
|
3. Вызываются помощники из класса для проведения эксперимента. |
|
4. Демонстрационный эксперимент. |
Проводится на демонстрационном столе. |
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:
Это соотношение называют уравнением теплового баланса. Критерием истинности является практика. Поэтому, используя калориметр, смешаем фиксированные массы горячей и холодной воды с заданными температурами, и, затем, минуты через две, измерим температуру смеси t. |
|
|
Один учащийся выполняет эксперимент, другой записывает «Дано» на доске: Пусть m1- масса горячей воды, m2 масса холодной воды, тогда: m1=0,2 кг |
Что мы должны получить в результате эксперимента? В чем убедиться? |
Расчетная конечная температура смеси и экспериментальная конечная температура должны совпасть. |
После этого используя уравнение теплового баланса, рассчитаем температуру смеси. |
Используя Qпол = Qотд получим: cm1 (t - t1) = cm2 (t - t2) 0,2*70 - 0,2 t = 0,1 t-0,1*10 Откуда t = 50oC Затем, сравнивая измеренное значение с рассчитанным, мы убеждаемся, что tизм = tрасч |
5. Решим задачу (практическая часть объяснения). Учащиеся решают задачу совместно с учителем. |
На экране м/м презентация «Задача». (См. Приложение 2) |
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 |
|
m2 - ? |
|
ΙΙΙ. Закрепление изученного.
Открытие тайны Холмса. |
|
Учитель еще раз выслушивает догадки, рассуждения детей и подводит итог. |
На экране – разгадка – последний слайд Презентации «Шерлок Холмс». |
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.