Урок–обобщение по теме "Закон сохранения энергии в механических и тепловых процессах"

Цели урока:

• Закрепить знания основных понятий по теме: “Изменение агрегатных состояний вещества”;
• Проверить навыки расчета количества теплоты при изменении агрегатного состояния вещества;
• Рассмотреть применение закона сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах.

Оборудование: спиртовка, пробирка, коробок со спичками, линейка, пробирка с водой, кусочек льда, гайка, шоколад, секундомер, весы, разновесы.

Ход урока

1. Организационный момент.

Учитель объявляет о том, что известной строительной фирме “Теплый дом” нужны для работы творческие, знающие, честные, умеющие быстро и четко мыслить люди. Они предложили провести конкурсный отбор в нашем классе. В конкурсе участвуют все ребята, проходят те, кто наберет наибольшую сумму баллов.

У каждого на столе оценочный лист, в который по ходу урока вы или ваш сосед по парте или лидер группы будет выставлять оценки.

2. Разминка.

Проводится с помощью сигнальных карточек, на доске записаны рисунки, графики и ответы. Учитель задает вопрос и показывает варианты ответов, дети выбирают верный и сигналят карточкой учителю:

3. Проверка формул:

- На доске в кружках для двух вариантов записаны физические величины. Нужно из них составить наибольшее количество формул.
- Оценивание проводится взаимопроверкой. Дети меняются листочками, открывается доска с записями правильных формул. За каждую правильную формулу – бал.

4. Блиц - турнир:

- Учитель задает вопрос и по желанию ученики отвечают, получая за правильные ответы баллы.

5. Найти ошибку в тексте:

- Учитель читает небольшой текст, ребята должны заметить физические ошибки.

6. Конкурс экспериментальный:

- Ребята делятся на группы по 4 человека, выбран лидер группы. Каждая группа вытягивает задание, проводит эксперимен, делает расчеты, выводы.
- После каждая группа защищает свой опыт у доски перед всеми ребятами.
- Работу каждого в группе оценивает лидер группы, ставит баллы в оценочный лист.

7. Решение задач:

Даются задачи разного уровня сложности. Каждый выбирает себе задачу, решает, проверяет у учителя решение и ответ.

8. Подведение итогов.

Описание заданий:

2. Разминка.

3. Проверка знаний формул:

На доске в кружках записаны цветными мелками физические величины, из них нужно составить наибольшее количество формул.

Проверку формул осуществляют взаимопроверкой с соседом по парте, выставляют баллы в оценочный лист, Зв каждую правильную формулу по баллу.

4. Блиц - турнир.

- Свежеиспеченный хлеб весит больше, чем остывший. Почему? (Потому что в свежеиспеченном хлебе находится неиспарившаяся вода).

- Почему огурец на один - два градуса Цельсия холоднее окружающей среды? (Потому что огурец всегда покрыт капельками влаги, которая, испаряясь, уносит часть энергии и температура огурца ниже температуры окружающей среды).

- Почему при запекании яблоко часто лопается? (В яблоке содержится жидкость, которая при высокой температуре закипает, и образовавшийся пар своим давлением разрывает яблоко).

- Почему на морозе деревья трещат? (На морозе вода, находящаяся в стволе дерева замерзает, расширяется и слышен треск).

- Почему от горящих поленьев с треском отскакивают искры? (Вода, находящаяся в деревьях закипает, образовавшийся пар под давлением разрывается вместе с искрами).

- При заваривании кофе температура воды не должна быть более ста градусов Цельсия и при этом не кипеть, как это можно осуществить? (Поставить кофе в кастрюлю с кипящей водой. При этом температура кофе будет всегда ниже температуры кипящей воды).

5. Найдите ошибки в тексте:

“ Проснувшись раньше обычного, я сразу вспомнил, что на восемь утра я договорился с Толей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Дышалось легко и свободно. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там снег уже весь стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками. Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном, и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Покушав, я выбежал на улицу. Толя был уже там. “Вот погодка сегодня! - вместо приветствия восхищенно произнес он – солнце - то, какое, температура минус 2 градуса по Цельсию”. “Нет, минус 4”, - возразил я. Мы заспорили, потом Толя сообразил, в чем дело”. “У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя - в укромном месте, поэтому показывает больше”.

6. Экспериментальные задачи:

(Работа в группах)

Задания для группы на карточках оценивает работу каждого лидер группы.

1) Определить тепловую мощность спички.

Приборы: коробок спичек, весы, разновесы, секундомер.

 

q – удельная теплота сгорания сосны.
m – масса 1 спички (взвесить 10 спичек и поделить на 10).
t – время сгорания спички.

2) Можно ли вскипятить воду в пробирке, чтобы одновременно в ней находился лед?

Приборы: пробирка с водой, спиртовка, кусочек льда, гайка.

(Можно. К кусочку льда привязать гайку, опустить в пробирку. Над пламенем держать верхнюю часть пробирки с водой. Вверху вода кипит, внизу – лёд).

3) Какие превращения энергии происходят при нагревании воды в пробирке?

Приборы: штатив с муфтой, лапкой, пробирка с водой, пробка, спиртовка.

(Внутренняя энергия топлива переходит во внешнюю энергию воды, внешняя энергия воды во внешнюю энергию пара и пар совершает работу, т.е. внешняя энергия пара переходит в кинетическую энергию пробки).

4) При езде на велосипеде вы тратите 2260 кДж энергии. Восстановите ли вы запас энергии, если съедите шоколадку?

Приборы: шоколадка.

(Энергетическая ценность шоколадки 493 ккал в 100 г., зная, что 1кал = 4,2 Дж, рассчитаем:

493000 кал * 4,2 Дж = 2070600 Дж = 2070,6 кДж это меньше 2260 кДж => запас энергии шоколадкой не восстановишь).

5) Во время болезни люди пользуются грелкой с водой или мешочком с песком. Какой из предметов, согревающих тело человека и имеющих одинаковую температуру и массу, отдаст большее количество теплоты при остывании до одной и той же температуры?

6) Изучите этикетки разных пищевых продуктов. Запишите энергетическую ценность (калорийность) продуктов, выразив её в джоулях или калориях (килокалориях).

7. Расчетные задачи:

Вариант “А”:

1. Какое количество теплоты потребуется для плавления 200 г свинца, имеющего температуру 17°С?
2. Болванки из меди и стали массой по 100 кг нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого из этих тел потребуется большее количество теплоты? Во сколько раз?
3. Куску льда массой 4 кг. при температуре 0°С передали количество теплоты 1480 кДж. Расплавится ли весь лед? Какая при этом установится температура льда?
4. В 1 л. воды при температуре 18°С вылили 300 г расплавленного олова, имеющего температуру 232°С. На сколько градусов при этом нагрелась вода?
5. В бочку с водой опустили 2 кг льда при температуре 0 °С. Найти массу воды, налитой в бочку, если после таяния льда ее температура уменьшилась от 20 до 18 °.
6. Определите, сколько энергии потребуется сообщить 10 г воды, взятой при температуре 0°С, для того чтобы нагреть ее до температуры кипения и испарить.
7. Водяной пар массой 2 кг, находящийся при температуре 100°С, конденсируется, и полученная вода охлаждается до 0°С. Какое количество теплоты выделится при этом?

Вариант “В”:

1. На какую высоту можно было бы поднять груз массой 1т., если бы удалось полностью использовать энергию, высвобождающуюся при остывании 1л. воды от 100 до 20°С?
2. 3 кг льда, взятого при -20°С, нужно нагреть до кипения и испарить. Сколько для этого потребуется теплоты? Изобразите процесс графически.
3. В калориметр со льдом массой 100 г и температурой 0°С впущен пар при температуре 100°С. Сколько воды окажется в калориметре непосредственно после того, как весь лед растает?
4. В сосуд с водой, взятой при 0°С, впустили 1 кг пара при 100°С. Спустя некоторое время в сосуде установилась температура 20°С. Сколько воды было в сосуде? Теплообмен с окружающей средой отсутствует.
5. На примусе нагрели 4 кг воды, взятой при температуре 20°С, до кипения и полностью испарили. Определите, сколько керосина для этого потребовалось, если КПД примуса 25%.
6. Смесь, состоящую из 5 кг льда и 15 кг воды при общей температуре 0°С, нужно нагреть, до температуры 80°С пропусканием водяного пара при температуре 100°С. Определить необходимое количество пара.

Вариант “С”:

1. Рассчитайте, с какой высоты должна упасть капля воды, чтобы при ударе полностью испариться. Начальная температура капли 20°С. Сопротивление среды и энергию, прошедшую на разрушение поверхности капли не учитывать.
2. В кусок льда массой 100 г и температурой -10°С влили 1,5 кг расплавленного свинца при температуре плавления. Сколько воды обратится в пар, если свинец остыл до температуры 27°С. Потерями энергии пренебречь.
3. В алюминиевую кастрюлю массой 600г налили 1,5 л воды с температурой 20°С и поставили на электроплитку, КПД которой 75%, через 35 мин вода закипела и 20% превратилось в пар. Какова мощность электроплитки?
4. На газовой горедке нагревается алюминиевый чайник массой 1,2 кг, содержащий 2 л воды при температуре 15°С. Вода в чайнике нагрелась до 100°С и 200 г ее выпарилось. Каков КПД горелки, если при этом сгорело 0,1 м³ природного газа?
5. Ударная часть молота массой 10 т свободно падает с высоты 2,5 м на железную деталь массой 200 кг. Сколько ударов сделал молот, если деталь нагрелась на 20°С? На нагревание расходуется 30% энергии молота.
6. Посад массой 2000т, шедший со скоростью 54 км/ч, останавливается. Какое количество теплоты при этом выделилось в тормозах? Считать, что вся выделенная при трении теплота, пошла на нагревание тормозов.

Оценочный лист учащегося 8 ФМ класса

Ф.И.__________________________