Урок физики на тему "Удельная теплоемкость вещества"

Тип урока: урок изложения нового материала.

Форма проведения: урок-лекция-беседа.

Цель: сформировать у учащихся понятие «удельная теплоемкость вещества».
Задачи:

• Образовательная – сформировать понимание физического смысла понятия «удельная теплоемкость», его значения для дальнейшего изучения материала по данному разделу, осмысленного решения задач;
• Развивающая – развитие речи учащихся, умения правильно объяснять физические понятия и явления; развитие самостоятельной деятельности;
• Воспитательная – расширение мировоззрения: рассмотреть влияние больших водоемов на климат в данном районе;

Формирование УУД:

• Познавательные:
•  общеучебные: самостоятельное выделение и формулирование учебной цели, информационный поиск, произвольное и осознанное построение речевого высказывания (устно и письменно);
•  логические УУД: анализ, синтез, обобщение, установление причинно-следственных связей;
• Коммуникативные: правильное и точное изложение мысли, постановка вопросов, уважение и принятие чужого мнения;
• Регулятивные: целеполагание, контроль.

Оборудование: 2 горелки, 2 термометра, стакан масла, воды.

Задания для актуализации знаний:

1)  Карточки для работы на доске (делаются в увеличенном виде):

2) Эталоны:

 

3) Раздаточный материал

а) Самостоятельная работа.

Заполни таблицу: (карточка 1)

б) Карточка для самопроверки.

План урока:

1. Организационный момент.                                                               1-2 мин.
2. Актуализация знаний учащихся (повторение, проверка д/з).         5-6 мин.
3. Мотивация учащихся на изучение нового материала.                    1-2 мин.
4. Изучение нового материала.                                                              27 -30 мин.
5. Закрепление материала.                                                                     3-4 мин.
6. Домашнее задание.                                                                             1 мин.
7. Подведение итогов урока.                                                                  2 мин.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

• приветствие;
• осанка (напоминания в течение урока);
• готовность к уроку (дневник, тетрадь, учебник на парте).

II. Актуализация знаний учащихся

Учитель: Ребята, сейчас мы с вами   вспомним, что изучали на прошлом уроке, проверим домашнее.

1) Работа у доски на составление схем (3 человека, 2-3мин.).

На доске закреплены три ватмана. Каждому ребенку выдается комплект из бумажных фигурок (Карточки №1). Ученики должны составить композицию из предложенных элементов. Первый составляют композицию, которая покажет зависимость количества теплоты переданного горелкой кастрюле от массы воды; второй  – от изменения температуры воды; третий  – от рода вещества. Затем составить неравенство (пр.: Q1>Q2).
Закрепить фигурки на ватман: магнит, скотч, можно без ватмана на доску магнитами.

2) Фронтальный опрос (3 мин., пока выполняется задание на доске):

– Что такое количество теплоты?
– Как обозначается количество теплоты?
– Единица измерения количества теплоты?
– В честь ученого дана единица измерения или нет? (Обратить внимание на то, что «Дж» пишется с большой буквы (например, в отличие от метра – «м»), значит происходит от фамилии ученого).

3) Проверка задания у доски.

Учитель: Ребята, составьте рассказ по вашей схеме.

Ученик 1: Берем две кастрюли, нагреваем их на одинаковых горелках, каждую на 10^оС. Но в первую наливаем 1 кг воды, во вторую 2 кг воды. В первом случае количество теплоты потребуется меньше, чем в во втором. Составляем неравенство: Q1<Q2.

Ученик 2: Берем две кастрюли с одинаковым количеством воды, первую нагреваем на 10^оС, вторую на 50^оС на одинаковых горелках. В первом случае количество теплоты потребуется меньше, чем в во втором. Составляем неравенство: Q1<Q2.

Ученик 3: Берем две кастрюли, нагреваем их на одинаковых горелках, каждую на 10^оС. Но в первую наливаем 1 кг воды, во вторую 1 кг масло. Мы знаем, что масло нагревается быстрее. Значит,  количество теплоты, переданное кастрюле с водой будет больше, чем количество теплоты, переданное кастрюле с маслом. Получаем неравенство: Q1>Q2.

Учитель: Все вместе, делаем вывод: от чего зависит количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела?

Ученики:Количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела, зависит от массы этого тела, от изменения его температуры и рода вещества.

III. Мотивация учащихся на изучение нового материала

Учитель: Ребята, а если мы захотим рассчитать это количество теплоты. Что мы должны сделать?
Ученики: Составить формулу.
Учитель:  А что нам нужно для составления формулы?
Ученики:  Буквенные обозначения физических величин.
Учитель: Давайте посмотрим, все ли физические величины, от которых зависит количество теплоты, нами изучены? Назовите физическую величину и ее обозначение.
Ученики: Масса – m, изменение температуры – ∆t.
Учитель: Какой величины не хватает?
Ученики: Нет величины, которая определяла бы само вещество.
Учитель: Ее мы и введем на сегодняшнем уроке.

IV. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Понятие удельной теплоемкости.
2. Удельная теплоемкость различных веществ.
3. Дополнительные сведения об удельной теплоемкости.

Учитель: Запишем число, тему урока «Удельная теплоемкость вещества».

Демонстрация.

Учитель: Рассмотрим еще один  опыт, который подтвердит, что количество поглощаемой телом энергии зависит от того, из какого вещества оно состоит. Нагреваем воду и масло на одинаковых горелках. Исходные масса воды и масла, а также их температуры, должны быть одинаковы. Через 3-5 минут видим, что температура масла, повысилась больше, чем у воды.
Делаем вывод: для нагревания различных веществ одинаковых масс и на одинаковую температуру требуются разные количества теплоты.

Учитель: Это свойство вещества определяется удельной теплоемкостью вещества.

Запись в тетрадях, раздача эталона: удельная теплоемкость вещества обозначается буквой «с». Единица измерения [c] = Дж/(кг*^оС).

Учитель: Как ее определить? Чтобы выявить зависимость Q только от рода вещества примем массу и изменение температуры за единицу (как в математике 1 * 5 = 5, еденица не влияет на результат). Т.е. возьмем вещество массой  m = 1 кг, нагреем на 1^оС (∆t = 1^оС) и посмотрим, сколько теплоты при этом затратится.
Например: для нагревания 1кг воды на 1^оС нужно передать ей 4200 Дж энергии, для  нагревания 1кг серебра на 1^оС требуется 250 Дж энергии. Эти количества теплоты  и есть удельные теплоемкости данных веществ.

Запись в тетради: Q = с, если m =1 кг, ∆t = 1^оС.

Учитель: Дадим определение удельной теплоемкости вещества (устно, все вместе).

Затем запись в тетради, раздача эталона №2: Удельная теплоемкость – это количество теплоты, которое необходимо передать телу массой 1кг, чтобы изменить его температуру на 1^оС.

Учитель: Удельная теплоемкость вещества определяется экспериментально. В  таблице №1 нам даны результаты таких экспериментальных измерений. Рассмотрим ее. Найдите золото. Скажите, чему равна его удельная теплоемкость?

Ученики: Удельная теплоемкость золота –   с  = 130 Дж/(кг*^оС)

Учитель: А что это значит? (Если дети затрудняются ответить, подсказка: это значит взяли 1кг золота и нагрели его на 1^оС, для этого понадобилось 130 Дж энергии.)

Задание: выбрать из таблицы одно понравившееся вещество и записать,  что значит  число, стоящее напротив него. (2 мин., 2 человека читаю записанное). В это время раздача эталона  №3.

Учитель: Посмотрите в таблицу, назовите  удельную теплоемкость льда и удельную теплоемкость воды?

Ученики: с льда = 2100 Дж/(кг*^оС), с воды = 4200 Дж/(кг*^оС).

Учитель: Какой вывод можно сделать из того, что они имеют различные удельные теплоемкости?

Ученики: Удельная теплоемкость зависит от агрегатного состояния вещества.

Запись в тетради: удельная теплоемкость зависит и от агрегатного состояния вещества: с льда = 2100 Дж/(кг*^оС), с воды = 4200 Дж/(кг*^оС).

Учитель: У какого вещества удельная теплоемкость самая большая?

Ученики: У воды.

Учитель: Это говорит о том, что, вода медленно нагревается,  при этом забирает много тепла.

Запись в тетради: большие водоемы (озера, моря) влияю на климат в данных районах. Утром вода холоднее воздуха, вечером теплее, т.к. вода медленно нагревается, забирая много тепла, и медленно остывает, долго отдавая тепло воздуху.

IV. Закрепление  материала

1. Самостоятельная работа. Заполни таблицу. (каротчка 1)
2. Вопросы и задачи по изученной теме:

– Удельная теплоемкость свинца равна 140 Дж/(кг*^оС). Что это значит?
– Что нужно знать, чтобы вычислить количество теплоты, отданное телом при остывании?
– Что эффективнее использовать в качестве грелки – 2 кг воды или  2 кг кирпича при той же температуре?

V. Домашнее задание:

1. §8 учебника, вопросы к параграфу;
2. Сборник задач В.И. Лукашика, Е.В.Ивановой, №933, 1003, 1030.

VI. Подведение итогов урока

Учитель:Итак, что мы узнали на этом уроке?

Ученики:

1) Что такое «Удельная теплоемкость вещества»;
2) Как она обозначается и в каких единицах измеряется;
3) Что она означает для каждого вещества.
4) От чего она зависит и как большие водоемы влияют на климат в ближайших районах.

Литература:

1. Перышкин А.В. Физика. 8 класс.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 2-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2000. – 192 с.: ил.
2. Волков В.А. Поурочные разработки по физике: 8 класс. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ВАКО,2009. – 368 с. – (В помощь школьному учителю).