"Восхождение на пик Джоуля". Тема: "Тепловые явления"

Цели урока:

• Повторить, обобщить, систематизировать знания по теме “Тепловые явления”.

• Отработать умения решать задачи по данной теме и показать практическую значимость приобретенных умений;

• Формировать интерес к изучаемому предмету.

• Расширить кругозор учащихся. Развивать любознательность и находчивость.

• Учить анализировать, делать выводы, использовать полученные знания в новой ситуации.

• Воспитывать объективность, аккуратность, внимательность, коллективизм.

• Способствовать формированию эстетических вкусов школьников, развивать их творческую деятельность.

Тип урока: обобщение и систематизация знаний.

Вид урока: дидактическая игра.

Оборудование урока: компьютер, мультимедийный проектор,
для каждого ученика: сигнальные карточки желтого, зеленого и красного цвета,
на парту: копии “Таблицы физических величин” (рис. 6); термометры комнатные и лабораторные, калориметры с теплой водой;
общие для класса: оценочный лист (рис. 3),мнемонические формулы (рис. 4), буквы с обозначениями физических величин на плотной бумаге с приклеенными на обороте магнитами, кубик “Знаний” с единицами измерения физических величин по теме “Тепловые явления”, модель ДВС в “черном” ящике.

За две недели до урока учащимся сообщаю, что урок – обобщение по теме будет проходить в форме игры “Восхождение на пик...”.

Даю задание всем учащимся:

а) найти или придумать загадки о воде,
б) ответить на вопрос: “– Что мы можем сделать сейчас, чтобы спасти Землю от экологической катастрофы?”

Нескольким учащимся подготовить сообщение по темам с презентациями:

“Из истории изобретения термометра”, “Вода и ее физические свойства”.

Перед уроком на магнитной доске закрепляю красочно оформленный рисунок с горным пейзажем и маршрутом восхождения (рис. 1), на котором показаны привалы, пронумерованные от 1 до 8 , маршрутный лист (рис. 2), сигнальный флажок (цветной флажок в ходе игры отмечает продвижение по маршруту).

Ход урока

Учитель (У.): – Здравствуйте! Сегодня на уроке я предлагаю вам вместе со мной совершить восхождение на пик Джоуля. Как вы думаете, почему на пик Джоуля?

Ученики (У-к): Джоуль-ученый, в честь которого названы единицы измерения таких физических величин, как работа, энергия, количество теплоты.

У. – Чтобы покорить пик Джоуля, вам необходимо преодолеть восемь подъемов в той последовательности, в какой они указаны на маршрутном листе.

Правила восхождения такие:

1. Восхождение вы будете совершать всем классом.

2. Для преодоления подъемов, вам необходимо ответить на вопросы, решить задачи и выполнить практические задания.

3. Участие каждого из вас будут отмечены в оценочном листе знаками “+” – при правильном ответе и “ – ” – при неправильном.

4. Подъем будет считаться преодоленным, если большинство из вас задание выполнят правильно.

5. Ответы хором без моего разрешения не оцениваются.

6. По мере прохождения маршрута и преодоления подъемов я буду перемещать флажок от одного привала к другому.

Вам ясны правила? Тогда приступаем.

Про теплоту начнем рассказ,
Все вспомним, обобщим сейчас,
Энергия! Работа до кипенья!
Чтобы лени наблюдалось испаренье!
Мозги не доведем мы до плавленья
Их тренируем до изнеможенья!
Задачу мы любую одолеем
И другу подсобить всегда сумеем!
И проявляем мы себя в труде,
Как двигатель с высоким КПД!
Но как же жизнь бывает непроста
С той дамой, что зовется “Теплота”!

1-й подъем. “Физические величины”.

На магнитной доске закреплены буквы с обозначениями физических величин:

Q, L, m, с, t, q, λ.

Проверяю знание учащимися обозначения физических величин, добиваясь ответа:

– “Буквой ... обозначается ...”

2-й подъем. “Единицы измерения физических величин”.

На гранях кубика "Знаний" (ребро 10 см) написаны следующие единицы измерения:

Дж, ⁰С, кг, Дж/кг, Дж/(кг ⁰С), кг/м³.

Показываю ученику ту или иную грань кубика, ученик должен назвать величину.

Например: “Дж" – джоуль. В джоулях измеряется количество теплоты...

3-й подъем. “Формулы”.

Более слабые ученики работают у доски с мнемоническими формулами (рис.4). Они записывают формулы на доске и дают словесную формулировку. Остальные работают по карточкам:

Карточки собираю и проверяю.

4-й подъем. “Порешай-ка”.

Предлагаю учащимся устные задачи, при решении которых они пользуются таблицами физических величин и используют формулы предыдущего подъема, записанные на доске.

Требую не вычислений, а только умение подставлять в формулу числовые значения.

(Рис. 5).

5-й подъем. "Измеряй-ка".

У. – Какие из этих величин можно измерить непосредственно? (На магнитной доске буквы.)

Q, L, m, с, t, q, λ.

У-к. – Массу и температуру.

У. – Каким прибором измеряют массу? Температуру?

У-к. – Массу измеряют весами, а температуру – термометром.

У. – Проверим ваши умения измерять температуру.

Первый вариант. – Измерьте температуру воды в калориметре.

Второй вариант. – Измерьте температуру воздуха в классной комнате.

Не забывайте о технике безопасности!

В ходе выполнения задания проверяю умения учащихся:

а) пользоваться термометром,
б) определять цену деления прибора,
в) правильно снимать показания термометра.

После выполнения заданий, ученик делает сообщение по теме:

"Из истории изобретения термометра".

6-й подъем. "Светофор".

У. – Поработаем с графиками. Приготовьте сигнальные карточки.

"График плавления" (Приложение 1.1)

У. – Какой процесс изображает график?

У-к: – График плавления.

У. – С помощью сигнальной карточки.

№	Задания	Цвет
	Укажите участок графика, соответствующий процессу:
1	Нагревания вещества, находящегося в твердом состоянии	Зеленый
2	Плавления	Красный
3	Нагревания жидкости	Желтый

У. – Для какого вещества составлен график и почему?

У-к: – Для нафталина, так как температура его плавления 80 градусов.

"График отвердевания " (Приложение 1.2)

У. – Какой процесс отображает график?

У-к. – Процесс отвердевания.

У. – Для какого вещества построен график и почему?

У-к. – Для олова, так как его температура плавления и отвердевания 232 градусов.

У. – С помощью сигнальной карточки.

№	Задания	Цвет
	Укажите участок графика, соответствующий процессу:
1	Охлаждения жидкого олова	Красный
2	Отвердевание	Зеленый
3	Охлаждения твердого тела	Желтый

У. – Изменяется ли внутренняя энергия вещества? Если да, то как?

У-к. – Да. В первом – внутренняя энергия увеличивается, во втором – уменьшается.

У. – А каким способом она изменяется?

У-к. – Теплопередачей.

У. – Какие виды теплопередачи вы знаете?

У-к. – Теплопроводность, конвекция и излучение.

У. – Послушайте стихотворение и ответьте, прав ли поэт?

Она жила и по стеклу текла,
Но вдруг ее морозом оковало,
И неподвижной льдинкой капля стала,
А в мире поубавилось тепла.

У-к. – Поэт не прав, так как при отвердевании тепло выделяется.

7-й подъем. "Таинственный " ящик.

Достаю "черный" ящик с моделью ДВС внутри.

У. – В ящике устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива. Что это?

У-к. – Двигатель Внутреннего Сгорания.

У – Еще какие виды тепловых двигателей вам известны?

У-к. – Газовая и паровая турбина, реактивный двигатель.

У. – Может вам известны и изобретатели этих машин?

Ученики называют имена изобретателей.

У. – С изобретением тепловых машин труд человека облегчился, то есть они стали "Помощниками". Но в тоже время и "Врагами". Почему?

Выслушиваю ответы учащихся и подвожу к мысли о защите Земли от экологической катастрофы и что для этого нужно сделать.

Делаем вывод: (Приложение 2)

8-й подъем. "Вода, вода – кругом вода".

У. – Без воды нет жизни на Земле. Вода – источник жизни.

Давайте посмотрим на экран.

(Приложение 3)

У. – О чем эти загадки?

У-к. – О воде.

У. – Почему вы считаете, что все эти загадки о воде?

Разве град, снежинка, туман, облако-это вода?

У-к. – Да, это вода, только в разных агрегатных состояниях.

У. – Все ваши ответы можно обобщить еще одной загадкой.

Я и туча, туман,
И ручей, и океан,
И летаю, и бегу,
И стеклянной быть могу.

Теперь прослушаем сообщение "Вода и ее физические свойства".

По окончании сообщения благодарю учащихся за работу, оцениваю их ответы и поздравляю с покорением "Пика Джоуля".

Даю домашнее задание:

Придумать кроссворд по теме "Теплота", состоящий из пяти и более слов.

Литература.

1. М.Н.Алексеева. “Физика-юным”. Москва. Просвещение. 1980 г.

2. Д.И.Пеннер. “Программированные задания по физике для 6–7классов”. Москва. Просвещение. 1985 г.

3. М.М.Балашов. “О природе-8”.Москва. Просвещение. 1991 г.

4. В.И.Лукашик. “Сборник задач по физике 7-9”. Москва. Просвещение.2000 г.

5. А.И.Архипова. “Обучающие игры по физике и математике”. Краснодар. 1990 г.

6. "Детские загадки в кроссвордах”. Знание. 1993 г.

7. Приложения к газете. Первое сентября. “Физика”.

8. Научно-методический журнал “Физика. Все для учителя”.№ 6 2011 г.

Рисунок 1.

Рисунок 2.

Маршрутный лист:

№ подъема	Название
1	Физические величины
2	Единицы измерения
3	Формулы
4	Порешай – ка
5	Измеряй-ка
6	Светофор (Понимаешь ли ты графики?)
7	Таинственный ящик
8	Вода, вода – кругом вода

Рисунок 3.

Оценочный лист

№ п/п	ФИО уч-ся	Номера подъемов
		1	2	3	4	5	6	7	8
1
2
3

Рисунок 4. Формулы написаны на плотной бумаге. На обратной стороне прикреплены магнитики.

Рисунок 5.

4-й подъем. “Порешай-ка”.

№	Условие задачи	Ожидаемые ответы
1	Определите количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг льда на 10С?	2100 Дж
2	Какое количество теплоты выделяется при охлаждении 2 кг алюминия на 1 0С?	2•920 Дж
3	Определите количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг воздуха на 2 0С.	2000 Дж
4	Какое количество теплоты выделяется при сгорании 1кг березовых дров?	13•106Дж
5	Определите количество теплоты, выделяющееся при сгорании 3 кг природного газа?	3•44•106 Дж
6	Какое количество теплоты необходимо для плавления 1 кг льда, взятого при температуре плавления?	34 •10 4Дж
7	Какое количество теплоты необходимо для плавления 3 кг железа, взятого при температуре плавления?	3•27•104 Дж
8	Сколько энергии потребуется для превращения в пар 1 кг спирта, взятого при температуре кипения?	0,9 •106 Дж
9	Какое количество теплоты выделяется при конденсации 2 кг водяного пара?	2 •2,3•106 Дж
10	Найдите количество теплоты, необходимого для полного превращения в пар воды массой 1 кг, взятой при температуре кипения и нормальном атмосферном давлении?	2,3•106 Дж

Рисунок 6.