Урок 'Проявление различных видов теплопередачи'

Тема: Проявление различных видов теплопередачи.

Тип урока: Обобщение материала.

Цели:

1. Обобщить основные знания по теме «Виды теплопередачи»;

2. Углубить знания учащихся о видах теплообмена и их роли в быту, природе и технике;

3. Создать условия для объяснения физических явлений;

4. Развивать проектные, коммуникативные умения, творческое отношение к порученному делу.

Задачи:

1. Включить учащихся в процесс обобщения знаний на основе подготовки проектов;

2. Организовать презентацию проектов учащихся;

3. Продолжить формирование логического мышления, оценивать ситуацию и применять к наблюдаемым явлениям изученные законы;

4. Формировать у учащихся внимание, наблюдательность, интерес к изучению физики и понимание необходимости знаний для правильного объяснения явлений в окружающем нас мире;

5. Организовать дискуссию по обсуждению представленных проектов;

6. Стимулировать желание самостоятельно работать с дополнительными образовательными ресурсами в школе, во внеурочное время и дома, через интернет.

Подготовка к уроку:

Урок планируется как презентация самостоятельной исследовательской деятельности учащихся. Перед проведением урока предлагается тематика исследований:

1. Явления теплопередачи в быту и технике.

2. Явления теплопередачи в строительстве.

3. Явления теплопередачи в природе.

В соответствии с выбранной тематикой ученики разделились на три группы, которые исследовали проявления различных видов теплопередачи в быту, технике, в природе и в строительстве. Для выполнения исследовательской задачи учащиеся сами планируют вид деятельности: изготовление модели, мультимедийную презентацию, выпуск газеты, брошюры с советами.

В дальнейшем учащиеся самостоятельно распределяют обязанности, осуществляют поиск и сбор информации, ее анализ и представление, обсуждение плана эксперимента, подготовки необходимого оборудования для его выполнения.

Структура урока:

Вводная часть.

Выступления учащихся.

Обсуждения выступлений.

Рефлексия урока.

Подведение итогов урока, выставление отметок.

1. Вводная часть.

Учитель: Здравствуйте. Тепловые явления в нашей жизни занимают огромное, очень важное место. Начиная с того, что каждый раз мы с вами сталкиваемся с прогнозом погоды, изготовлением новых материалов, плавлением металлов, сохранением топлива, созданием новых двигателей для ракет, самолетов, автомобилей - все это проявление тепловых явлений. Таким образом, тепловыми явлениями мы можем называть такие явления, которые связаны с нагреванием или охлаждением тел, а также с изменением их агрегатных состояний.

Тема сегодняшнего урока: Проявление видов теплопередачи в природе, в быту и технике, в строительстве. Как вы думаете, каковы будут цели сегодняшнего урока? Мы повторим все, что знаем о тепловых явлениях. Узнаем, где они проявляются. Рассмотрим разные виды теплопередачи. Мы обсудим, как можно избежать нежелательного воздействие разных видов теплопередачи и как их использовать во благо. Физика - наука о природе. Мы с вами - ее часть и должны об этом помнить. Я хочу начать наше общение сегодня с прекрасных строк. (ученица читает стихотворение)

Я и природа... Мы едины.
Острей и четче все осознаю,
И, прикасаясь пальцами к травинке,
Вдруг в ней себя я узнаю.

В полете птиц, в круженьи мотыльков
И в трудолюбии простого муравья
По-новому вдруг вижу мир, в котором
Частичка мирозданья - это я.

Какое счастье - слиться воедино
С землей, травой и небом голубым,
Почувствовать себя вдруг солнцем негасимым,
С ним задышать дыханием одним.

Так хочется лучом его могучим
Развеять, разогнать все беды, тучи
И этим теплым, нежным светом
Согреть многострадальную планету.

Чтобы вовеки не было беды,
И чтобы люди в мире жить могли,
Купаясь в этом чудном свете,
Осознавая, что мы - дети

Твои, Природа; ты нам мать,
Что мы должны не только брать -
Суметь отдать все, чем живем,
Ведь, отдавая, мы растем.

Чтоб из колодца нам напиться,
Вода должна в нем обновиться.

С.П. Хисамутдинова

Учитель: Спасибо большое. Мы обязательно будем следовать таким заветам.

А согревать нас на протяжении урока будет вот это солнышко (на доске плакат с солнцем, нарисованный одной из учениц к этому уроку). При подготовке к сегодняшнему уроку работали 3 группы. Учащиеся получили задание - составить проект по изученной теме раздела «Тепловые явления». Чуть позже ребята будут защищать свои работы, а сейчас давайте вспомним общие теоретические сведения по данному разделу физики.

Итак, по ходу нашего урока - повторение.

(Презентация 1, слайд1)

2. Выступления учащихся.

Учитель: Переходим к следующему этапу нашего урока - защите проектов, над которыми работали наши группы. Приглашаем группу, которая расскажет о примерах проявления видов теплопередачи в природе.

(Презентация 2, слайд 1)

Мы предлагаем вашему вниманию ряд тепловых явлений, которые можно встретить в природе. И на некоторых из них остановимся чуть подробнее.

Слайд 2.

Около 50% энергии излучаемой Солнцем является лучистой энергией, эта энергия -

источник жизни на Земле.

Слайд 3.

Роса - вид атмосферных осадков, образующихся на поверхности земли, растениях, предметах, крышах зданий, автомобилях и других предметах.

Из-за охлаждения воздуха водяной пар конденсируется на объектах вблизи земли и превращается в капли воды. Это происходит обычно ночью. Достаточно сильное охлаждение нижних слоёв воздуха происходит, когда после заката солнца поверхность земли быстро охлаждается посредством теплового излучения. Благоприятными условиями для этого являются чистое небо и покрытие поверхности, легко отдающее тепло, например травяное.

Слайд 4.

Ветры.

Холодный воздух по низу с моря перемещается к берегу - дневной бриз.

Холодный воздух по низу с берега перемещается к морю - ночной бриз.

Слайд 5.

Холодные слои воздуха, находящиеся непосредственно под облаком устремляются вниз на смену тёплым, которые, в свою очередь поднимаются вверх (такая неустойчивая система образуется обычно при соединении двух атмосферных фронтов - тёплого и холодного).

Смерч (Торнадо) - атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности земли, в виде облачного рукава или хобота диаметром в десятки и сотни метров.

Цунами - это длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоёме. Причиной могут быть крупные подводные извержения.

Слайд 6.

Ге́йзер - источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара. Гейзеры являются одним из проявлений поздних стадий вулканизма, распространены в областях современной вулканической деятельности.

Лесной пожар - это стихийное, неуправляемое распространение огня по лесным площадям. Наиболее распространенными естественными причинами больших лесных пожаров на Земле обычно являются молнии. Размеры пожаров делают возможным их визуальное наблюдение даже из космоса.

Слайд 7.

Вулканы - геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки.

Слайд 8.

Источник тепла должен обладать тепловой энергией, достаточной для плавления огромных объёмов твёрдого материала.

Слово «Вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Слайд 9.

Научное мнение, выраженное Межгосударственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) ООН, и непосредственно поддержанное национальными академиями наук стран «Большой восьмерки», заключается в том, что средняя температура по Земле поднялась на 0,7 °C по сравнению со временем начала промышленной революции (со второй половины XVIII века), и что «бо́льшая доля потепления, наблюдавшегося в последние 50 лет, вызвана деятельностью человека», в первую очередь выбросом газов, вызывающих парниковый эффект, таких как углекислый газ (CO₂) и метан (CH₄).

Слайд 10

Глобальное потепление - процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы

Слайд 11

Земли и Мирового океана.

Слайд 12

Радуга.

Радуга возникает из-за того, что солнечный свет испытывает преломление в капельках воды дождя или тумана, парящих в атмосфере. Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов, в результате чего белый свет разлагается в спектр.

Слайд 13

Лунная радуга.
Мы почти привыкли к обычной радуге. Лунная радуга намного более редкое явление, чем радуга, которую видно при дневном освещении. Лунная радуга может появиться только в местах с повышенной влажностью и только тогда, когда Луна почти полная. На фото изображена лунная радуга на Камберлендском водопаде в Кентукки.

Слайд 14

Миражи
Несмотря на свою распространенность, миражи всегда вызывают почти мистическое чувство удивления. Все мы знаем причину появление большинства миражей - перегретый воздух меняет свои оптические свойства, вызывая световые неоднородности, называемые миражами.

Слайд 15

Гало
Обычно гало возникают при повышенной влажности или сильном морозе - раньше гало считалось явлением свыше, и народ ожидал чего-то необычного.

Слайд 16

Двояковыпуклые облака
Чрезвычайно редкое явление, появляющееся в основном перед ураганом. Открыты всего 30 лет назад. Называются еще Mammatus clouds.

Слайд 17

Грибовидные облака.
Также образуются над местами с повышенной температурой - над лесными пожарами, например.

Слайд 18

Молния.

Гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, обычно происходит во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом.

Слайд 19

В молнии электрическая энергия облака превращается в тепловую и световую.

Слайд 20

Шаровая молния - это…

Слайд 21

Шаровая молния.
Существует много гипотез, объясняющих происхождение этих явлений, но ни одна пока не доказана. Эта тема меня заинтересовала и я подготовил сообщение о том, что известно про шаровую молнию, с которым я познакомлю вас на следующем уроке. А сейчас я хочу вам дать некоторые рекомендации, если вы вдруг ее повстречали.

Вывод: Мы рассмотрели в нашем проекте только малую часть примеров проявления тепловых явлений в природе. На самом деле их огромное множество. Мы выбрали самые интересные и необычные на наш взгляд. О некоторых мы узнали впервые. Надеемся, что вам тоже было интересно.

Учитель: Спасибо большое первой группе. Было очень интересно и познавательно. И я думаю, что каждый открыл сегодня для себя новое явление, о котором раньше не знал. А сейчас слово второй группе, которая познакомит нас с проявлением видов теплопередачи в быту и технике.

Презентация 3. Теплообмен в быту и технике.

Группа представляет свою презентацию.

Мы подготовили для вас еще несколько практических заданий и опытов.

Наливала кипяток Маша в свой стаканчик. Стакан лопнул, чай потёк, Маша горько плачет. А Сергей был помудрей. Как же поступил Сергей? (Учащиеся высказывают свои предположения о возможных действиях Сергея.) Он в стакан поставил ложку. Дружит с физикой Серёжка! Объясните, почему Ложка помогла ему.

(потому что стакан наверняка останется целым, так как часть тепла ложка забирает (теплопроводность металлов высокая). И чтобы кипяток быстрее остыл, мы ложечкой размешиваем (вынужденная конвекция)).

Ситуация такая. (Очень даже непростая!) Во дворе ведро с водой Мы оставили зимой. Только что же там творится? Превратилась в лед водица. Объясните, что к чему, Может быть, и я пойму!?

Видео опыт + опыт с ложками (дать потрогать двум группам и гостям.

И в заключение выступления мы хотим подарить вам Памятку с советами, как избежать вредных воздействий различных видов теплопередачи в быту.

Памятка.

1. Не носите тесную обувь зимой, иначе ноги замерзнут быстрее, чем в просторной обуви.

2. В жару носите одежду светлых тонов.

3. Прежде чем налить кипяток в стеклянный стакан, поместите туда металлическую ложечку.

4. Если хотите быстрее остудить компот, то не ставьте кастрюлю на лед, а поместите ее под лед.

5. Не хватайтесь за горячую металлическую сковородку без прихватки!

6. Используйте термос, чтобы сохранить чай горячим, а мороженное - холодным!

Учитель: Спасибо большое второй группе. Очень интересное у вас было выступление. И с повторением, и с опросом, и с практической частью. Молодцы!

И заключительное слово предоставляем группе учащихся, которые готовили проект «Тепловые явления в строительстве».

Презентация 4. Слайд 1.

Слайд 2.

Когда-то давным-давно жил-был на свете один человек. Он построил себе дом. Не из дерева, не из камня, а из обыкновенного стекла. А потом, уходя, по забывчивости хлопнул дверью - дом разлетелся вдребезги: ведь стекло хрупкое.

Слайд 3.

Построил себе этот человек другой дом: не из дерева, не из камня, не из стекла - из воска слепил - Солнце пригрело пожарче - дом и потек, растаял, превратился в вязкую массу: ведь воск легко плавится.

Слайд 4.

Тогда этот человек сделал еще один дом: не из дерева, не из камня, не из стекла, не из воска - из бумаги склеил его. Как только подул ветер сильный, легкий бумажный домик поднялся в воздух и улетел. Где он теперь - никто не знает.

Слайд 5.

Наконец, этот человек построил себе еще один, теперь уже крепкий, дом: не из дерева, не из камня, не из стекла, не из воска - а из металла. Пригрело солнце - жарко ему в доме находиться, дышать нечем; ударил мороз - согреться никак не может. Что за невезенье?

Вот каким неудачником был тот человек! А почему? Он не думал о свойствах материалов, из которых строил свое жилище, не думал и о свойствах построек; ему, наверное, было и невдомек, что могут быть дома, в которых очень холодно, и такие, где неимоверно жарко. Впрочем, такого человека, возможно, и не было на свете.

Скорее всего - это просто сказка.

А вот уже не сказка, а фрагменты нашей истории.

Слайд 6.

Наших далеких предков называли людьми пещер;

Слайд 7.

они селились там, как правило, недалеко от входа, а то и вовсе располагались снаружи под скальным навесом, закрытые со всех сторон звериными шкурами; именно они защищали от холода, солнца, ветра.

Слайд 8.

Еще один образец далекой архитектуры - шалаш; он строился из веток или тростника, верхние концы их смыкались; брошенные поверх тростник или трава были первой крышей, построенной человеком. Ветки и тростник сохраняли тепло в прохладу и прохладу в жару.

Слайд 9.

Дома с опорными столбами для стен и крыш появились примерно 35 тыс. лет назад, что породило множество разновидностей жилищ: у одних стены были из камня, у других - из бревен, у третьих - из глины и соломы; одни были прочными, но не держали тепло, другие - менее долговечными, зато тепло хранили лучше; как правило, выбор материалов для постройки был невелик.

Это в прошлом.

А что в настоящем и будущем?

Выбор материала зависит от целей использования и местоположения будущего дома.

Слайд 10.

Предлагаем вам посмотреть на схему теплопроводности веществ. Металлы обладают хорошей теплопроводностью, меньшей - обладают жидкости, газы плохо проводят тепло.

Слайд 11.

Посмотрим на теплоизоляционные материалы. Мы легко можем сравнить толщину материалов, обладающих одинаковой теплопроводностью. Готовя данный проект, мы нашли много интересных фактов. Например.

Слайд 12.

Дом из дерева.

Слайд 13.

Очень привычный для нас дом. В нем тепло и уютно, и выглядит он чудесно.

Слайд 14.

Дерево - плохо проводит тепло, а значит, в таком доме нам не будет холодно.

Слайд 15.

Отличный дом!

Слайд 16.

Дом из глины и дерева.

Слайд 17.

Глина и дерево - лучшие друзья. У них схожий захват влаги и ее отдача.

Слайд 18.

Дерево передает структуру, а глина решает вопрос микроклимата: летом в таком доме прохладно, а зимой тепло. Нет лишней влажности, потому что стены моментально впитывают её и медленно отдают.

Слайд 19.

Дом из бумаги.

Проект создан в стремлении помочь беднейшим слоям населения и обитателям городских трущоб.

Слайд 20.

Низкая себестоимость строительства (всего 5000 долларов) достигается, прежде всего, за счет использования принципиально нового строительного материала, изготовляемого из обычной бумаги, пропитываемой смолами. Панели, получаемые в результате технологической обработки бумаги, по своим свойствам близки к авиационным конструкционным материалам

Слайд 21.

Дом из полиэтилена.

На первый взгляд дом - палатка похож на огромный мыльный пузырь и создается иллюзия, что он вот-вот лопнет. Но нет, не тут-то было. На самом деле - это замечательный уютный уголок для романтиков и любителей природы.

Слайд 22.

Всего за 400 фунтов за ночь, туристы могут провести вечер в прозрачной надувной BubbleTree палатке. Эта красота создана французским дизайнером . Строение создано из прочной полиэтиленовой пленки, которая благодаря своей прозрачности позволяет наблюдать за звездами ночью, или встречать восход солнца....романтика да и только...

Слайд 23.

Дом из стекла.

Слайд 24.

Два дизайнера Carlo Santambrogio и Ennio Arosio создали оригинальный проект прозрачного дома. Конечно проект очень спорный, с одной стороны можно валяться на кровати и наблюдать вечернее небо через сверхчистое стекло, а с другой стороны это строение явно не для севера.

Слайд 25.

Для каждого дом это что-то свое, для кого-то важны стены метровой толщины как гарантия безопасности, а для кого-то нужно много окон и света.

Слайд 26.

Дом из соломы.

Этот строительный материал ничуть не уступает по своим характеристикам древесине. Сооружениям из соломы не страшны ни жара, ни холод. К тому же из этого материала можно построить здание по любому проекту, будь то двухэтажный коттедж, дача или больница.

Слайд 27.

Солома имеет теплопроводность в 7 раз ниже, чем кирпич, и в 4 раза ниже, чем дерево. Соответственно во столько же раз снижаются и объемы топлива, необходимые для прогрева помещения.

Слайд 28.

Для обогрева здания вместо обычного топлива -газа, дров, традиционного центрального отопления специалисты Международной академии экологии рекомендуют использовать солнечную энергию.

Итак, мы рассказали вам про самые разные дома из самых различных материалов.

Слайд 29.

А каким будет ваш дом?

В каком доме хотели бы жить вы? И почему?

Опрос групп и гостей.

А мы хотели бы жить в доме из соломы: он очень теплый, экологически чистый и экономичный.

Учитель: Огромное спасибо третьей группе, очень интересный проект. Я думаю, ребята, что с вашими проектами надо познакомить и другие классы нашей школы. Итак, вы наблюдали и исследовали явление теплопередачи в природе, быту и технике, строительстве, вы видели, что все эти явления происходят с изменением температуры. С помощью какого прибора мы можем оценить степень нагретости тела? Конечно, с помощью термометра. Они бывают разные, с некоторыми мы уже познакомились и даже провели лабораторную работу. А сейчас для вас новая информация о еще одном термометре. (Термометр Галилея)

Итак, мы хорошо усвоили, как измерять температуру и на основании этого охарактеризовать происходящее тепловое явление. Но мы также знаем, что при любом тепловом процессе выделяется либо поглощается энергия, теплота. Сколько же ее необходимо передать телу, чтобы нагреть его? Величина эта называется количеством теплоты. И мы подробно познакомимся с ней на следующем уроке.

Презентация. Слайд «Звонок».

Чтобы оценить нашу сегодняшнюю работу, заполните листы рефлексии и прикрепите их на лучики нашего солнышка.

3. Рефлексия урока.

Учащимся предлагается заполнить листы рефлексии.

1. сегодня я узнал(а) о том, что…

2. было интересно…

3. урок дал мне для жизни…

Как, по вашему мнению, урок достиг своей цели?

4. Подведение итогов урока, выставление отметок.