Разработка урока по физике на тему Расчет количества теплоты

Технологическая карта

1. Ф.И.О. учителя: __________Митрофанова Е.Г._____________________________________________________________________

2. Класс: ________8________ Дата: ______________Предмет___физика___ № урока по расписанию: _________________________

3. Тема урока:__Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении

4. Место и роль урока в изучаемой теме:__________________________________________________________________________________

5. Цель урока: закрепить у учащихся знания по теме: «количество теплоты», «удельная теплоемкость»; вывести формулу для расчета количества теплоты для различного рода веществ; обосновать величины, от которых зависит количество теплоты; определить способы расчета количества теплоты при теплообмене тел Проверяет домашнюю работу

Отвечают на вопросы

На предыдущем уроке, мы выяснили, что для нагревания 1 кг вещества на 1ºС требуется количество теплоты, численно равное значению удельной теплоемкости.

Вопрос №1:

Кто мне скажет, что означает: удельная теплоемкость алюминия с=920 Дж/кг*ºС?

Ответ:

Учащиеся дают правильный ответ: для нагревания 1 кг алюминия на 1 ºС, необходимо количество теплоты Q=920 Дж.

Вопрос №2:

Повторим, от каких величин зависит количество теплоты?

На слайдах представлены рисунки, с помощью которых ребята дают подробное объяснение предыдущей темы.

Ответ:

Количество теплоты зависит от массы тела:

Из рисунка хорошо видно, что масса воды во втором сосуде больше в два раза массы воды в первом сосуде m₂>m₁,следовательно, и количество теплоты Q , которое необходимо, чтобы нагреть эти жидкости, для второго сосуда понадобится и затратится больше.

Следовательно, можно сделать вывод о том , что количество теплоты прямо пропорциональна массе вещества: Q m

Ответ:

Количество теплоты зависит от разности температур:

Чем больше разность температур, тем больше количество энергии нужно затратить. На нагрев чайника №2 затратится больше энергии, чем на нагрев чайника под номером 1.

Следовательно, можно сделать вывод о том , что количество теплоты прямо пропорциональна разности температур: Q Т

В один сосуд налита вода, в другой - подсолнечное масло.

Какой из сосудов, мы будем дольше нагревать?

Ответ:

На нагревание сосуда с водой мы затратим больше энергии, соответственно, количество теплоты выделиться больше. Так как, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг*ºС, а удельная теплоемкость масла 1700 Дж/кг*ºС. Поэтому на нагревание воды, мы затратим больше времени, но и остывать вода будет дольше, чем масло, в связи с большим значением теплоемкости.

Вывод: количество теплоты зависит от рода вещества, т.е., от величины удельной теплоемкости: Q с

регулятивные

Изучение нового материала

Предлагает ученику пройти эксперимент.

Ставит проблемные вопросы

Объясняет новый материал

Показывает презентацию.

Высказывают свое мнение

Слушают учителя

Записывают тему урока в тетрадь.

Записывают основные понятия в тетрадь.

Закрепили изученный материал, а сейчас подытожим наши знания и выведем формулу, для расчета количества теплоты различных веществ.

количество теплоты зависти от трех физических величин, причем зависимость прямая, т.е., во сколько раз увеличивается одна из величин, во столько раз увеличивается и количество теплоты.

Поэтому, получаем новую формулу для расчета количества теплоты:

Q=сmΔT

где,

Q - полученная телом теплота, Дж

c - удельная теплоемкость тела, Дж/(кг°С)

m - масса тела, кг

Δt - изменение температуры тела, °С

Δt, можно представить как разность начальной и конечной температур:

Δt=t₂- t₁

Поэтому формулу модно представить в виде:

Формулу Q=cmΔt применяют не только в том случае, когда тело нагревается. Ее также используют для подсчета количества теплоты при охлаждении тел.

Вполне очевидно, что если происходит нагрев тела, то

Δt= t₂- t₁>0 и Q>0,

то есть тело получает тепло.

Если тело остывает,

t₂< t₁ и Δt<0 и Q<0.

это указывает на то, что тело отдает в окружающую среду количество теплоты Q.

Коэффициент "с" берут из специальных таблиц. Удельные теплоемкости некоторых веществ, Дж/(кг°С) показана на странице 21 учебника. Например, для жидкой воды с = 4200 Дж/(кг°С). Это значение показывает, что для нагревания 1 кг воды на 1 °С потребуется 4200 Дж теплоты. Для воды в твердом состоянии (льда) коэффициент "с" уже другой; он равен 2100 Дж/(кг°С).

Задачи в учебники

Удельная теплоемкость

с-удельная теплоемкость

единицы измерения

Q=cm(t₂-t₁)

познавательные

Закрепление нового материала

Показывает решение задач на доске

Решают задачи вместе с учителем

Задача №1:

Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 2 кг для его нагревание на 10°С.

Задача №2:

Какое количество теплоты отдает 5 л воды при охлаждении с 50°С до

10°С?

Задача №3

Для нагревания куска цинка массой 100 г потребовалось 15 кДж теплоты. До какой температуры был нагрет кусок цинка, если его начальная температура была равна 25°С?

регулятивные познавательные

Рефлексия

Задает вопросы

Подводит итоги

Выставляет оценки за урок

Отвечают на вопросы, высказывают свое мнение

Что мы сегодня изучали на уроке?

Сегодня на уроке я научился…

Мне было трудно…

Мои достижения на уроке…

Поделимся впечатлением о нашем уроке

Личностные

Коммуникативные

Задача №1:

Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 2 кг для его нагревание на 10°С.

Дано: СИ Решение:

m=2 кг по таблице находим для свинца:

с=140 Дж/(кг°С) с=140 Дж/(кг°С)

Δt=10 °С формула для расчета количества теплоты:

Q=сmΔT

Q-? Подставляем численное значение, получаем:

Q= 140 Дж/(кг °С)*2 кг*10°С=2800 Дж.

Ответ: Q=2800 Дж.

Задача на 4 балла:

Задача №2:

Какое количество теплоты отдает 5 л воды при охлаждении с 50°С до

10°С?

СИ

Решение:

V= 5л

с = 4200 Дж/(кг °С)

t₀ = 50°С

t₁ = 10°С

p = 1000 кг/м³

Так как плотность воды p = 1000 кг/м³,

то масса воды равна:

m = pV

m = 1000 кг/м³·5·10^-3м³ =5 кг.

Q = cm(t₁ -t₀)

Q = 4200 Дж/(кг °С) ·5 кг·(10°С-50°С) =-=840кДж

Ответ: Q=-840кДж

Q=?

Знак «-» в ответе указывает на то, что вода отдает тепло.

Для более сильных учеников, учитель предлагает следующую задачу.

Задача №3

Для нагревания куска цинка массой 100 г потребовалось 15 кДж теплоты. До какой температуры был нагрет кусок цинка, если его начальная температура была равна 25°С?

СИ

Решение:

m =100 г

Q =15 кДж

t₀ = 25°С

с_ц = 400 Дж/(кг °С)

0,1 кг

15000 Дж

Температуру, до которой был нагрет кусок цинка определим из формулы расчета количества теплоты:

Q = cm(t-t₀)

где

с - удельная теплоемкость цинка

с_ц=400 Дж/(кг °С)

вывод формулы:

Q= cm(t-t₀)

Q = cmt- cmt₀

сmt = Q+ cmt₀

t = (Q+ cmt₀)/ cm

t = Q/ cm + t₀

подставляя числа, вычисляем математически:

t = 15000Дж/400 Дж/(кг °С)*0,1 кг+25°С=400°С

Ответ: t=400°С

t =?

Для сильных учеников, предлагается задача под запись:

Задача:

При охлаждении куска олова массой 100 г до температуры 33°С выделилось 5 кДж энергии. Определите температуру олова до охлаждения

СИ

Решение:

m =100 г

Q =5 кДж

t = 33°С

с_ол = 230 Дж/(кг °С)

0,1 кг

5000 Дж

Температуру, до которой был нагрет кусок олова, определим из формулы расчета количества теплоты:

Q = cm(t-t₀)

где

с - удельная теплоемкость олова

с_ол=230 Дж/(кг °С)

из условия задачи сказано, что кусок олова охлаждают, следовательно, его Q<0,

тогда

-Q= c_олmt- c _олmt₀

c_олmt₀= c_олmt + Q

t₀= (c_олmt + Q)/ c_олm

t₀= t+ Q/ c_олm

подставляя числа, вычисляем математически:

t = 33°С+ 5000Дж/230 Дж/(кг °С)*0,1 кг =250°С

Ответ: t₀=250°С

t ₀ =?

</<br>