(План-конспект урока физики в 8 классе)

Зульфия АХМАДГАЛИЕВА,

учитель физики и математики

Новоалимовской основной школы

Актанышского района РТ.

Цель урока. выяснить физическое содержание закона сохранения энергии для тепловых процессов; вывести уравнение теплового баланса.

Тип урока

Комбинированный урок с элементами решения практических задач.

Задачи урока

Образовательные:

– Повторение понятия теплопередачи и условий установления теплового равновесия.

– Формирование умения составлять уравнение теплового баланса для замкнутых систем.

– Применение теоретического материала для решения задач.

Развивающие:

– Развитие способности анализировать физические ситуации и планировать экспериментальные действия.

– Совершенствование вычислительных навыков и умения вести расчеты физических величин.

Воспитательные:

– Воспитание интереса к изучению физики.

– Привитие аккуратности и внимательности при выполнении расчетов.

Оборудование урока.

– Раздаточный материал (задачи).

– Проектор, компьютер, видеоматериалы.

 Организационный этап

Приветствие учеников, постановка целей урока.

1.Тема урока вводится через интригующую загадку Шерлока Холмса.

Шерлок Холмс нагнулся над своим ящиком, пошарил в нем и извлек обычный медицинский термометр.

Ватсон с любопытством посмотрел на эту «реликвию».

– Перед вами, дорой друг, уникальный прибор. С его помощью я определял температуру почти кипящей жидкости.

Ватсон разглядывал термометр.

– Уважаемый Холмс, но, позвольте, шкала этого термометра рассчитана всего на 8°С. Начинается с 34°С и заканчивается 42°С.

Выслушав ответы детей, учитель обещает, что в конце урока, они сами решат: правы ли они в своих предположениях.

1. Актуализация знаний

• Вопросы для повторения ключевых понятий:
• Что называется количеством теплоты?
• Какие виды теплопередачи вам известны?
• Когда наступает состояние теплового равновесия?
• Как вычислить количество теплоты, переданное телу при изменении его температуры?

III. Объяснение нового материала

– Все мы по утрам наслаждаемся горячим чаем, слегка остужая его. В наше время не каждый может позволить себе такую «роскошь», так как все мы спешим, особенно по утрам. И как вы остужаете горячий чай?

(Выслушать ответы учащихся.)

– Как вы думаете, почему чай быстрее остынет, если в чашку добавить холод­ное молоко?

Что можно сказать о температуре, которая установится после смешивания?

– Приведите еще примеры из жизненных ситуаций, когда возникает необходимость изменения температуры жидкости путем смешивания ее с жидкостью другой температуры.

– Если чай смешивают с молоком, то какое вещество отдает тепло, а какое принимает?

– Можно ли рассчитать количество теплоты Q1, отданное чаем? А количество теплоты Q2, по лученное молоком?

– Какой формулой можно воспользоваться в обоих случаях? (Q=сm(t2-t1))

– Каково соотношение между Q1 и Q2?

Практическое применение теории

– Итак, путем рассуждения мы пришли к выводу, что при минимальных потерях теплоты при теплопередаче Q1»Q2, но М. В. Ломоносов говорил: «Опыт ценнее тысячи мнений, рожденных воображением». Давайте обратимся к опыту. Заменим чай с молоком на горячую и холодную воду и проверим наше предположение.

Но прежде необходимо повторить правила безопасности. Предлагаю ознакомиться с соответствующей инструкцией.

Инструкция по технике безопасности при выполнении лабораторной работы

1) Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя.

2) Не приступайте к выполнению работы без разрешения учителя.

3) При работе с приборами из стекла соблюдайте особую осторожность.

4) Проверьте целостность стеклянной посуды, не ставьте ее на край стола.

5) Теперь давайте вспомним правило определения цены деления измерительного прибора (проиллюстрировать его на примере демонстрационного термометра).

Можно ли вынимать из воды термометр, если вы измеряете ее температуру?

Как следует располагать термометр при снятии показаний?

6) Кроме известных вам приборов на столах у вас калориметр. Этот прибор предназначен для проведения опытов, в которых необходимо уменьшить теплообмен с окружающей средой. Он состоит из двух стаканов: внутреннего и внешнего, разделенных слоем воздуха. Благо­даря этому потери теплоты в процессе экспе­римента уменьшаются.

Тема лабораторной работы: Изучение процесса теплообмена.

– Цель лабораторной работы: сравнить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной водой при теплообмене.

Оборудование: измерительный цилиндр, калориметр, стакан, термометр, сосуд с горячей водой, сосуд с холодной водой.

Ход работы:

1. Налить, используя измерительный цилиндр, в калориметр 100 мл горячей воды, а в стакан – 100 мл холодной. Измерить начальную температуру сначала холодной воды, а затем горячей.
2. Не вынимая термометр из горячей воды, осторожно влить холодную воду из стакана в калориметр. Перемешать воду термометром и измерить температуру смеси.
3. Результаты измерений занеси в таблицу.

4. Определить массу воды.
5. Рассчитать количество теплоты, отданное горячей водой при остывании до температуры смеси, и количество теплоты, полученное холодной водой при нагревании до той же температуры.
6. Сравнить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной водой при теплообмене.
7. Вывод
8. Выполнение лабораторной работы.

Учащиеся получают раздаточный материал «Лабораторная работа – этапы выполнения работы».

Ответить на вопросы:

• Сравните вычисленные значения Q1 и Q2. Почему не у всех из вас эти величины равны?
• Можно ли полностью исключить теплообмен с окружающей средой?
• Какой результат вы получили бы в идеальных условиях?
• Достигнута ли вами поставленная цель (проверено ли предположение опытом)?

Ученики опытным путем пришли к выводу: в ходе данной лабораторной работы мы определили количество теплоты, отданной горячей водой и полученной холодной при теплообмене (Q > Q1), это связано с тем, что на количество теплоты влияет не только теплообмен между порциями воды, но и теплообмен с окружающей средой.

— Решим задачу (практическая часть объяснения). Учащиеся решают задачу совместно с учителем.

Задача 1. В ведро налита вода массой 5 кг, температура которой 9^oС. Сколько кипятка надо долить в ведро, чтобы температура воды стала равной 30^oС?

Задача 2.

В калориметр налили 0,1 кг воды при температуре 20 °С и погрузили в воду вынутый из кипятка металлический брусок массой 0,2 кг. Чему равна удельная теплоёмкость этого металла, если в калориметре установилась температура 44 °С? Какой это может быть металл? Будем считать, что теплопередачей калориметру и окружающему воздуху можно пренебречь. (Слайд)

Закрепление изученного материала

Открытие тайны Холмса.

Учитель еще раз выслушивает догадки, рассуждения детей и подводит итог.

Можно было взять холодную воду известной массы и известной температуры, налить ее в мензурку и туда опустить термометр. Затем во вторую мензурку осторожно налить кипяток. В мензурку с холодной водой вливать горячую воду до тех пор, пока термометр не покажет температуру, отличную от первоначальной. С помощью второй мензурки определить массу налитой горячей воды и по термометру найти температуру смеси. Теперь составим уравнение теплового баланса и посчитаем

температуру горячей воды.

 Рефлексия «Облако тегов»

Назовите ключевые слова, понятия, эмоции, связанные с темой тепловой баланс. Я буду  вносить их в специальный онлайн-сервис, который генерирует красивое и наглядное «Облако тегов», где самые часто упоминаемые слова становятся самыми крупными (Можно использовать YandexGPT).

 Подведение итогов

Подводятся итоги урока, ученики получают домашнее задание.

На доске прикреплены картинки «Мне все понятно!», «Я понял, но у меня остались вопросы», «Было трудно». Под картинками прикреплены домашние задания. Каждый ученик выбирает себе домашнее задание по соответствующей картинке.

1. Задача из учебника упражнение 9 (1, 2)
2. Творческое задание «Калориметр своими руками»

3. В воду массой 3 кг при комнатной температуре 20 ^oСопустили кусок алюминия, находящийся при температуре 50 ^oС. После того как наступил тепловой баланс, температура воды стала равна 25 ^oС. Определите массу алюминия.