"тепловые явления"

ОТКРЫТЫЙ УРОК-СОРЕВНОВАНИЕ

По теме "ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ"

Цели: Повторить, обобщить, систематизировать знания по теме «Тепловые явле­ния». Воспитывать объективность, аккуратность, внимательность, коллективизм .Формировать интерес к изучаемому предмету. Развивать любознательность и находчивость, совершенствовать навыки решения задач различного типа, расширить кругозор учащихся.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Вид урока: урок – соревнование.

Эпиграф: ... Может собственных Платонов

И быстрых разумом Невтонов

Российская земля рождать.

Ломоносов М В. (1711-1765 гг.)

Оформление: Портреты Ломоносова, Джоуля

Подготовка к уроку. Класс предварительно делится на 2 команды, примерно равные по силам, в каждой команде выбирается капитан.

Ход урока

Ⅰ. Вступительное слово учителя.

Про теплоту начнем рассказ,

Все вспомним, обобщим сейчас.

Энергия! Работа до кипенья!

Чтоб лени наблюдалось испаренье!

Мозги не доведем мы до плавленья,

Их тренируем до изнеможенья!

В учении проявим мы старание,

Идей научных видя обаяние!

Задачу мы любую одолеем

И другу подсобить всегда сумеем!

Историю науки изучаем

И Ломоносова великим почитаем!

И проявляем мы себя в труде,

Как двигатель с высоким КПД!

Но как же жизнь бывает непроста

С той дамой, что зовется: «Теплота»!

Сегодня мы проводим урок – соревнование. Наша цель – повторить, закрепить и систематизировать знания по теме «Тепловые явления».

В ходе урока должна определиться команда-победительница. Каждому представителю этой команды к концу у рока будет выставлена оценка 5. Представителям команды, занявшей 2 место – оценка 4. Кроме того, каждому из вас предстоит в конце урока выполнить небольшую самостоятельную работу, а это значит, работа каждого дополнительно будет оцениваться индивидуально. Обе оценки пойдут в журнал.

Сегодня вам будут предложены самые разнообразные задания, порой, казалось бы, не связанные с физикой. Ваша задача увязать их с изучаемыми в физике явлениями.

Условия соревнования.

Правильный ответ будет оцениваться пятью баллами.

Если команда не справляется с предложенным заданием, зато его успешно выполняет другая команда, то присуждаются дополнительные баллы второй команде.

За нарушение дисциплины будут сняты баллы со счета команды.

Результаты конкурсов заносятся в экран соревнования.

I 1.Конкурс-разминка (участвуют обе команды в полном составе)

Кто безошибочно и раньше ответит на вопросы. Готовность отвечать – поднятая рука!

1. Какие виды теплопередачи вы знаете?

2. Что общего между теплопроводностью и конвекцией и в чем их отличие?

3. Что общего между конвекцией и излучением?

4. Когда и где можно наблюдать в природе теплопроводность?

5. Когда и где можно наблюдать в природе конвекцию?

6. Когда и где можно наблюдать в природе излучение?

7. Из какого материала и как можно самому сделать простейший термос?

Ответы даются по принципу: кто раньше и правильно.

Ⅱ. Конкурсы, викторина.

2. Конкурс «Термины! Формулы!».

Конкурс проводится в виде эстафеты,

учащихся соревнуется в знании терминов

формул.

Оценивается быстрота и правильность ответов. Листки с заданиями передаются командам, дается старт эстафете. Участники команд, сидящие на первой парте, выполняют первую строчку задания, передают второй и т. д. Выполненное задание сдается в жюри.

2. Конкурс «Порешаем!».

Каждая команда получает по две расчетные задачи. Работу учащихся в команде контролирует один член жюри (старшеклассник). После выполне­ния первой задачи всеми членами группы один из учеников сообщает свой результат. Если результат у всех одинаковый и правильный, «куратор» вы­дает условие второй задачи. Если кто-либо получил иной результат (невер­ный), товарищи помогают отыскать ошибку, начисляют штрафные очки. Победителем считается команда, справившаяся с заданием быстрее других и с наименьшим количеством штрафных очков.

3. Конкурс «Попробуй объяснить!». Конкурс капитанов

Командам предлагаются задания объяснить явления из окружающей жизни. В течение короткого времени ребята должны их выполнить. Непра­вильные ответы наказываются штрафными очками.

4. Конкурс «Понимаешь ли ты графики?».

Учащиеся каждой команды берут по карточке, на которой изображен график, а рядом вопросы, на которые нужно ответить.

5. Конкурс "Поиск".

Команды заранее получили задание - найти в журналах, книгах инте­ресные факты, касающиеся тепловых явлений, и подготовить небольшие сообщения.

Итак, все конкурсы, предусмотренные нашим соревнованием, подошли к концу.

Основные вопросы темы мы повторили, а сейчас, пока жюри подводит окончательные итоги, вам предстоит выполнить самостоятельную работу.

Ⅲ. Итог урока

Учитель подводит итоги соревнования.

1. Конкурс «Термины! Формулы!»

2. Конкурс «Порешаем!»

1 команда

1. Сколько каменного угля нужно сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее

выделяется при сгорании бензина объемом 6 м^з? О т в е т: 90,3 кДж

О т в е т: 6,53 т.

2. Сколько энергии требуется для плавления куска свинца массой 0,5 кг, взятого при

температуре 27 ^ОС?

О т в е т: 33,5 кДж.

Конкурс «Порешаем!»

2 команда

1. Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 10 г, взятой при

температуре 0^ос, для того, чтобы нагреть ее до температуры кипения и испарить?

О т в е т: 27 200 Дж.

2. На сколько градусов изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей

передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина массой 10 г?

О т в е т: увеличится на 5 ос.

3.Конкурс «Попробуй объяснить!» Конкурс капитанов.

1 команда

1. Если жидкость, находящуюся в закупоренной бутылке, энергично

встряхивать, то ее температура повышается. Почему нагревается жидкость?

2. На чашки рычажных весов поставили и уравновесили стакан с хо­лодной водой и стакан с горячим чаем. Почему равновесие быстро нару­шилось ?

Конкурс капитанов.

3. Демонстрация, поместим стеклянную банку над носиком кипящего чайника. Банка запотевает и через некоторое время нагревается. Объясните наблюдаемое явление. Где применяется? (На внутренней поверхности банки появляются капельки воды из-за конденсации пара на более холодном, чем чайник, стекле. Банка нагревается потому, что при конденсации пара выделяется энергия. Конденсация водяного пара используется в конденсаторах паровых установок, стерилизация банок.)

4. Внимание вопрос! При какой температуре закипает вода? (100º С)

Как называется эта температура? (Температурой кипения)

Посмотрите, что предлагает сегодня Катя.

Демонстрация (кипятит воду в бумажной коробочке). Почему не горит бумага? (Пока вода кипит, температура бумаги не поднимается выше 100 ºС, а бумага при такой температуре еще не загорается. Кипящая вода отнимает у нее лишнее тепло.)

Конкурс «Попробуй объяснить!»

2 команда

1. Троллейбус затормозил и остановился. В какой вид энергии превра­тилась кинетическая энергия троллейбуса?

2. Почему в банях и прачечных некоторые металлические трубы, по ко­торым подается вода, покрыты капельками воды, тогда как поверхность других труб сухая?

Конкурс капитанов.

3. Демонстрация, в блюдце наливаем кипяток и ставим туда стакан вверх дном. Вода из блюдца поднимается в стакан. Объясните это явление.(Пар в стакане над кипятком постепенно охлаждается и конденсируется, давление внутри стакана падает, и атмосферное давление загоняет воду в стакан.)

4. Существуют 3 вида теплопередачи. Какие? (Теплопроводность, конвекция, излучение). Какому же виду теплопередачи относится опыт Даши?

Демонстрация заваривания чая. При размешивании ложкой как движутся чаинки? (Вынужденная конвекция. Мешая ложкой, поддерживаем вращение жидкости. Чаинки движутся по вихревым потокам, которые образуются в результате трения между отдельными слоями жидкости.)

4.Конкурс «Понимаешь ли ты графики?»

1 комонда

По графику определить:

1) Какие процессы изображает график?

2) Для какого вещества?

3) Что происходит на участке АВ?

4) Что происходит на участке СД?

Ответ: 1) АВ-охлаждение, ВС-плавление, СД-охлаждение.

2) Олово.

3) Охлаждение жидкого олова от 250⁰С до 232⁰С.

4) Охлаждение твердого олова от 232⁰С до 210 ⁰С.

Конкурс «Понимаешь ли ты графики?»

2 команда

По графику определить:

1) Какие процессы изображает график?

2) Какова была температура вещества,

когда начали наблюдения?

3) Через сколько минут температура

перестала расти?

4) Для какого вещества построен график?

Ответ: 1) АБ-нагревание, ВС-парообразование, СД-нагревание.

2) 55⁰С.

3) 5 минут.

4) Спирт

Обзор Интересных сообщений, подготовленных учащимися к конкурсу "Поиск"

-В Америке и Англии используется иная, нежели у нас, температурная шкала - шкала Фаренгейта (⁰F). Нормальной средней температуре челове­ческого тела соответствует

+98 °F, вода замерзает при +32 °F, а кипит – при +212°F.

- Температура внутреннего голубоватого конуса пламени горелки 300 ^ОС, во внешнем конусе - до 1800 ^ОС. Сверхвысокие температуры суще­ствуют в природе, но не на Земле, а на других телах Вселенной. Поверх­ность солнца нагрета до 6000 ^ОС.

- Вода кипит при 100 ^ОС только при определенном давлении ­760 мм рт. ст. На вершине Эльбруса давление равно половине атмосферно­го, этому давлению соответствует температура кипения 82 ^ОС. Водой, ки­пящей при 10-15 мм рт. ст., можно освежиться в жаркую погоду. При этом давлении температура кипения упадет до 10-15 ^ОС.

-Ртутные пары очень ядовиты, и 1 г ртутных паров может серьезно по­вредить здоровью любого человека. Надо следить, чтобы даже самая ма­ленькая капелька ртути не пролилась.

- Вода обладает многими удивительными свойствами, резко отличаю­щими ее от всех

других свойств жидкостей. Все тела при нагревании рас­ширяются, при охлаждении сжимаются. Все, кроме воды. При температуре от 0 до +4 ^оС вода при охлаждении расширяется, при нагревании сжимает­ся. При +4 ^оС вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг/м ³ .

- Наличие определенной точки плавления есть важный признак кристаллических веществ. Именно по этому признаку их легко отличить от других твердых тел, называемых аморфными. Они не имеют определенной температуры плавления. Стекло не плавится, а размягчается.

Самостоятельная работа

2 варианта работы выдаются учителем в зависимости от учебных успехов учащихся. Больший номер варианта соответствует более сложному заданию. Работа выполняется на карточках карандашом. После выполнения самостоятельной работы, учащиеся сдают карточки учителю.

ВАРИАНТ 1

Выделите температуру плавления указанных веществ при нормальном атмосферном давлении.

Укажите вещества, которые имеют заданные значения удельной теплоты плавления при нормальном атмосферном давлении.

3. В приведенных ситуациях найдите значения указанных величин.

1. Кусок льда массой 2кг, взятый при температуре плавления, внесли в комнату. Чему равно количество теплоты, необходимое для плавления.

Задача №1

Задача №2

2. Какова масса куска парафина, если на его плавление при нормальном атмосферном давлении затратили 10,5 105кДж энергии?

ВАРИАНТ 2

1. Назовите жидкости, которые имеют данные температуры кипения

Найдите значение удельной теплоты парообразования данных веществ при температуре кипения и нормальном атмосферном давлении.

Испарили 0,45кг эфира. При этом затратили 0,18 106МДж энергии

.

2. Затратили 27,6 106М Дж энергии, чтобы превратить в пар воду массой 12 кг.

3. В приведенных ситуациях найдите значения указанных величин.

1. Найдите количество теплоты, необходимого для полного превращения в пар воды массой 1 кг, взятой при температуре кипения и нормальном атмосферном давлении.

2. Для превращения в пар жидкого аммиака при температуре кипения и нормальном атмосферном давлении затратили 7 106 Дж энергии. Какова масса аммиака

Конкурс «Термины! Формулы!»

Конкурс «Термины! Формулы!»

Резервный конкурс

1.

Нагретый камень массой 5 кг., охлаждаясь в воде на 1 ⁰ С, передает ей 2,1 кДж энергии. Чему равна удельная теплоёмкость камня? Ответ: 420 ^Дж/_кг⁰_С.

2.

Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих берёзовых дров объёмом 5м³?

Ответ: 45,5 ^.10⁹Дж.

3.

Кусок некоторого металла массой 0,5кг., взятый при его температуре плавления, выделяет при кристаллизации 12,5 кДж энергии. Какова удельная теплота плавления этого металла? Что это за металл?

Ответ: 2,5 ^. 10^{4 Дж}/_кг (свинец)

4.

Найдите массу воды, если при полном её испарении при температуре парообра-зования, поглощается 4,6 МДж энергии.

Ответ: 2кг

5.

Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую?

Ответ: потому что при ветре испарение происходит быстрее.

6.Почему на Севере для измерения низ-ких температурах воздуха пользуются не ртутными термометрами, а спиртовыми?

Ответ: температура кристаллизации ртути -39⁰С, при температурах ниже этой ртуть кристаллизуется и термо-метр с твердой ртутью внутри не мо-жет правильно показывать температу-ру воздуха.

7.В два сосуда налита вода, масса воды в первом сосуде больше, чем во втором. Воду в обоих сосудах нагрели на 5 ⁰С . Одинаковое ли количество теплоты полу-чила вода в сосудах? (Если нет, то в ка-ком сосуде большее).Ответ: Нет, в пер-вом сосуде вода получила большее коли-чество теплоты, т.к. Q прямо пропор-циионально зависит от массы жидкости при других равных параметрах.

8.

Почему, запотевают фрукты, вынутые из холодильника?

Ответ: потому что водяной пар, находящийся в воздухе при соприкосновении с фруктами охлаждается и конденсируется, поэтому появляются капельки воды.

Литература

1. Алексеева М. Н. Физика - юным: Теплота. Электричество: Кн. для внеклассного чтения.

7 кл. /Сост. М. Н. Алексеева. - М.: Просвещение, 1980.- 160 с.

2. Дягилев Ф. М. Из истории физики и жизни ее творцов: Кн. для учащихся. - М.:

Просвещение, 1986.- 255 с.: ил.

3. Золотов В. А. Вопросы и задачи по физике в 6-7 классах: Пособие для учителей. - 4-е

изд., перераб. - М.: Просвещение, 1975.- 100 с.

4. Карцев В. Л. Приключения великих уравнений. - 3-е изд. - М.: Зна­ние, 1986.- 288с.

(Жизнь замечательных идей).

5. Ландау Л. Д., Китайгородский А. И. Физика для всех. Движение, теп­лота. - 2-е изд..- М.:

Наука, 1965.- 391 с.

6. Ланина И. Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики:

Кн. для учителя. - М.: Просвещение, 1985.- 128 с.: ил.

7. Лукашик В. И., Е.В. Иванова Сборник вопросов и задач по физике: Учеб. пособие для

учащихся 7-9кл. сред. шк. - 14-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 2001.- 124 с.

8. Пеннер Д. И., Худайбердыев А. Программированные задания по фи­зике для 6-7 кл.

сред. шк. (Дидактический материал): Пособие для учителя. - 2-е. изд., перераб. - М.:

Просвещение, 1985. - 144 с.: ил.

9. Урок физики в современной школе. Творческий поиск учителей: Кн. для учителя/Сост.

Э. М. Браверман; Под ред. В. Г. Разумовского. - М.: Просвещение, 1993.- 288 с.

13