Обобщающий урок по теме Тепловые явления

Тема: Тепловые явления (обобщающий урок)

Цель урока: создать условия для закрепления и повторения пройденного материала.

Задачи:

• образовательные: на основе разнообразных упражнений повторить пройденный материал; учить использовать приобретенные знания и умения для решения практических, жизненных задач, для объяснения повседневных явлений и использовать их на практике.

• развивающие: развивать внимание, наблюдательность, логическое мышление содействовать развитию интеллекта, наблюдательности, умении анализировать, обобщать, делать выводы.

• воспитательные: формировать познавательный интерес к предмету, способствовать воспитанию любознательности, инициативности, умение слушать и уважать мнение других, воспитание духа сотрудничества в процессе совместного выполнения задач.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Форма урока: урок-соревнование

Подготовка к уроку: класс предварительно делится на 2 команды, примерно равные по силам, в каждой команде выбирается капитан. В жюри приглашаются учащиеся старших классов, имеющие по физике оценку «5».

Ход урока

1. Организационный момент

Учитель: «Здравствуйте, ребята! Очень приятно вновь встретится с вами на уроке физики, уверен, что вы готовы к повторительно-обобщающему уроку, на котором мы заглянем в мир знаний о тепловых явлениях. Роль тепловых явлений в природе очень велика. Тепловые явления обуславливают жизнь на планете. Ребята, тепловые явления о которых мы с вами говорим сегодня, очень часто встречаются в природе. Мы начинаем свой урок с разминки.

1. Конкурс-разминка.

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

1. Как обозначается удельная теплота плавления? (λ)

2. Единицы измерения количества теплоты ( Дж)

3. Процесс обратный охлаждению.(нагревание)

4. Единица измерения удельной теплоты сгорания топлива.(Дж/кг)

5. 100 ⁰ ( температура кипения воды)

6. Теплопроводность, конвекция, излучение. (виды теплопередачи)

7. Явление превращения пара в жидкость (конденсация)

8. Процесс обратный плавлению (отвердевание)

9. Переход вещества из твердого состояния в жидкое, называется… (плавление)

10. Единица измерения удельной теплоемкости вещества ( Дж/кг ⁰ С)

11. Чему равен 1 кДж?

12. Формула для определения удельной теплоты сгорания топлива. (Q=gm)

13. Энергию, которую тело получает или теряет при теплопередаче, называют ( количество теплоты)

14. Переход вещества из жидкого в газообразное, называется…( парообразование)

15. Температура кипения называют…

16. Единицы измерения удельной теплоты парообразования ( Дж/кг)

17. Процесс обратный нагреванию.(охлаждение)

18. Формула для определения количества теплоты, необходимого для нагревания тела. (Q=cm(t₂ - t₁)

Ответы даются по принципу: кто раньше и правильно.

2. Конкурс "Термины!

Каждая команда вытягивает по одной карточке с заданием и даёт ответ. Команда соперников может дополнить ответ, а при необходимости и исправить его, набирая при этом очки.

Карточки с заданиями:

• Дать определение внутренней энергии тела. (Внутренняя энергия тела - это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело).

• Дать определение понятию количество теплоты. (Количество теплоты - энергия, которую тело получает или теряет при теплопередаче).

• Какой процесс называют плавлением? (Плавление - процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое).

• Что такое кристаллизация? (Кристаллизация - переход вещества из жидкого состояния в твердое).

• Перечислите виды тепловых двигателей. (Паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, реактивный двигатель, паровая и газовая турбины).

• Что называют КПД теплового двигателя? (Отношение той части энергии, которая пошла на совершение полезной работы, ко всей энергии, выделившейся при сгорании топлива).

3. Конкурс «Отгадай кроссворд»

Задача - быстрее решить кроссворд. Для участия в этом конкурсе от каждой команды приглашаются по 2 представителя.

Кроссворд

Поднимитесь по ступенькам этой лесницы-кроссворда, где:

1. Важная для тепловых явлений физическая величина. (Температура)

2. Понижение температуры. (Охлаждение)

3. Процесс превращения твердого тела в жидкость. (Плавление)

4. Одно из агрегатных состояний вещества. (Жидкость)

5. Один из источников энергии. (Топливо)

6. Наглядное изображение зависимостей между величинами. (График)

7. Жидкие атмосферные осадки. (Дождь)

8. Вид твердого состояния воды. (Снег)

9. Газообразное состояние вещества. (Пар)

4. Конкурс «Формулы!»

Каждая команда получает по 3 карточки с заданиями, на которые даёт ответ. Команда соперников может дополнять, если ответ дан не полный.

Карточки с заданиями.

• Q= (?) m(t₂ - t₁) название неизвестной величины, единица измерения. (с - удельная теплоемкость вещества, измеряется в Дж/кг ^оС)

• При плавлении: Q = (?)m название неизвестной величины, единица измерения. (л - удельная теплота плавления, единица измерения Дж/кг)

• С _воды = 4 200Дж/кг ^оС. Что это число значит? Объяснить! (Это значит, что для нагревания воды массой 1 кг на 1 ^оС требуется количество теплоты, равное 4 200 Дж, а при охлаждении воды массой 1 кг на 1 ^оС выделяется количество теплоты, равное 4 200 Дж)

• Из формулы Q =сm (t₂ - t₁) получить формулу для нахождения с. (с = Q/ m (t₂ - t₁))

• Из формулы Q = сm (t₂ - t₁) получить формулу для нахождения m. (m = Q/ с(t₂ - t₁)

• Количество теплоты, отданное горячей водой, и количество теплоты, полученное холодной водой, равны между собой. Почему на практике это не так? (Это объясняется тем, что часть энергии передается окружающему воздуху, а часть сосуду, в котором смешивают воду)

5. Конкурс «Попробуй объяснить!»

Командам по очереди предлагаются задания объяснить явления из окружающей жизни. Команды соперники могут дополнять.

Примерные задания:

• Зачем на стыках рельсов делают промежутки?

• Почему после дождя становится прохладнее?

• Почему открывая холодильник мы нагреваем комнату?

• Зачем делают двойные оконные рамы?

• Почему тяга в печных трубах летом меньше, чем зимой?

• Если жидкость, находящуюся в закупоренной бутылке, энергично встряхивать, то её температура повышается. Почему нагревается жидкость?

• Как на ощупь определить, какой материал (например, кирпич или мрамор) обладает лучшими теплоизоляционными свойствами?

• Почему в приморских странах климат умереннее, чем в областях, находящихся в глубине материков?

• Количество тепла, получаемое от солнечных лучей в течение лета Арктикой, значительно больше, чем получаемое той же площадью в Крыму. Почему же в Крыму летом жарко, а в Арктике холодно?

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

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

• Почему коньки легко скользят по льду, а по стеклу, поверхность которого более гладкая, на коньках кататься не возможно?

6. Конкурс «Прочитай график!»

Каждая команда получает карточку, на которой изображён график, а рядом вопросы, на которые нужно ответить.

Карточки с заданиями:

1. По графику (рис.1) определить:

• Какой процесс изображает график?

• Для какого вещества составлен график?

• Что происходит на участке АВ?

• Что происходит на участке СД?

2. По графику (рис. 2) определить:

• Какой процесс изображает график?

• Какова была температура вещества, когда начали наблюдения?

• Через сколько минут температура перестала расти?

• Какой участок графика соответствует росту внутренней энергии?

7. Конкурс - отгадалки

• 1. В воде не тонет, в огне не горит.
  
  (Ответ: лед).

• 2. Без рук и ног, а в дом лезет.
  
  (Ответ: тепло и холод).

• 3. Вокруг носа вьется, а в руки не дается.
  
  (Ответ: запах).

• 4. У планет она большая,
  
  Минимальна у частиц.
  
  Ее на глаз не измеряют,
  
  Ведь у нее немало лиц.
  
  (Ответ: масса).

• 5. Никто и ничто меня не остановит
  
  Можно только отсчитать,
  
  Я бесконечности равняюсь,
  
  Со Вселенною под стать.
  
  (Ответ: время ).

8. Конкурс «О явлении» (в стихах).

А) Дым от костра восходит ввысь

И тает, уходя во тьму.

Ты у костра, ты приглядись:

Уходит ввысь…А почему?

(Ответ: Дым от костра плотный, его плотность меньше, чем плотность более холодного воздуха, и он поднимается вверх под действием архимедовой силы.).

Б) Если взять два разных тела

И в жидкость опустить.

Почему одно всплывает,

А другое вмиг ко дну?

(Ответ: Если у тела плотность меньше, чем у жидкости, то оно всплывает, а если больше, чем у жидкости, то тело тонет.)

С) Во дворе мороз стоит,

Под ногами снег скрипит.

Ты подумай, расскажи,

Почему скрипит, скажи?

(Ответ: Снежинки имеют кристаллическую структуру, и поэтому под ногами снег скрипит, так как ломаются сотни тысяч снежинок-кристалликов.).

Д) Жарче день - обильней росы

Серебрят ночную тьму.

Осаждаются повсюду.

Кто ответит, почему?

(Ответ: В жаркий день испаряется больше воды, чем в обыкновенный день, и абсолютная влажность воздуха возрастает, поэтому под утро при охлаждении воздуха конденсируется больше пара, и будет обильней роса.).

Е) Если ртуть на пол прольётся,

Мигом в шарик соберётся.

Ты ответь мне, почему,

Поясни, и я пойму?

(Ответ: Несмачивающая жидкость принимает форму шара, то есть минимальную поверхность, а смачивающая жидкость растекалась бы по поверхности пола. Ртуть не смачивает дерево.).

9. Конкурс «Догадки Холмса»

1. Была зима. Шерлок Холмс вошел в комнату с улицы. Сквозь замерзшие окна был виден лишь край дороги. «Хозяйка квартиры ленивая», - подумал он. Почему он сделал этот вывод?

(Ответ: Окна в квартире хозяйки замерзли. Значит, в пространство между рамами проник из комнаты теплый влажный воздух и, соприкасаясь с холодным стеклом, замерз на нем. Следовательно, окна плохо утеплены.)

2. Придя в гости, Шерлок Холмс подошел к окну и посмотрел в него. «Ваш дом каменный и холодный» - заметил он. Что позволило ему так сказать?

(Ответ: В окно он увидел, что дом каменный и стены его тонкие; кирпич же не очень хороший теплоизолятор).

3. Хозяйка дома, где был Холмс, подошла к двери и впустила в комнату кошку. Посмотрев на кошку, Шерлок Холмс сказал: «Погода на улице холодная». Как он это определил?

(Ответ: Очевидно по шерсти , при холодной погоде шерсть, особенно пушистой , что бы в промежутках между ворсинками было больше воздуха, плохого проводника тепла.)

4. «Блины вкусны тогда, когда горячие», - сказала хозяйка, приглашая Шерлока Холмса к столу. Чтобы они дольше оставались горячими, - продолжала она, - я ставлю тарелку с блинами на плетенный из проволоки поднос. «Прошу Вас, Лучше ставить их на деревянную подставку», - посоветовал Холмс. На чем основан этот совет?

(Ответ: Теплопроводность дерева меньше, чем металла, потому на деревянной подставке тарелка остывает медленнее.)

5. «Хотите чаю?» - спросил хозяин дома Шерлока Холмса. «Да» - ответил гость. «Вот и хорошо, - сказал хозяин - Но я люблю горячий чай, потому кладу в него кусочек сахара только перед тем как пить». «Разумнее это делать раньше, сразу, как вам налили его», - посоветовал Шерлок Холмс. Прав ли он?

(Ответ: Прав. Если сахар положить сразу в горячий чай, то его температура сразу понизиться, а чем она ниже, т.е. чем меньше отличается от комнатной, тем медленнее чай остывает.)

9. Конкурс «Порешаем!»

Каждая команда получает сначала по одной простой расчётной задаче. После выполнения первой задачи, капитан сообщает свой результат. Если результат правильный, команде выдаётся условие второй более сложной задачи. ( Более сложные задачи помечены *)

Расчетные задачи:

• Какое количество теплоты отдаст стакан кипятка (250 см ³), остывая до температуры 20 ^оС, если удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг ^оС ? (Ответ: 84 к Дж).

• Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании керосина массой 200 г, если удельная теплота сгорания керосина 4,6 10 ⁷ Дж/кг. (Ответ: 9,2 10 ⁶ Дж).

• На сколько увеличится внутренняя энергия 4 т железа при плавлении, если удельная теплота плавления железа 2,7 10 ⁵ Дж/кг? (Ответ: 1,08 10 ⁹ Дж).

• * Какое количество теплоты выделяется при конденсации 100-градусного водяного пара массой 2,5 кг, если удельная теплота парообразования воды 2,3 10 ⁶ Дж/кг? (Ответ: 5,75 10 ⁶ Дж).

• Сколько энергии потребуется для плавления куска свинца массой 0,5 кг, взятого при температуре 27 ^оС? Температура плавления свинца 327 ^оС, удельная теплота плавления 0,25 10 ⁵ Дж/кг, удельная теплоёмкость свинца 140 Дж/кг ^оС. (Ответ: 33,5 к Дж).

• * Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 10 г, взятой при 0 ^оС, для того, чтобы нагреть её до кипения и испарить? Температура кипения воды 100 ^о, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг ^оС, удельная теплота парообразования воды 2,3 10 ⁶ Дж/кг. (Ответ: 27,2 к Дж).

• * Сколько спирта надо сжечь, чтобы нагреть воду массой 2 кг от 16 до 70 ^оС, если вся теплота, выделенная спиртом, пойдёт на нагревание воды? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг ^оС, удельная теплота сгорания спирта 2,7 10 ⁷ Дж/кг. (Ответ: 17 г или 0,0168 кг).

• * Двигатель внутреннего сгорания совершает полезную работу равную 2,3 10 ⁴ к Дж, и израсходовал при этом 2 кг бензина. Вычислите КПД этого двигателя. Удельная теплота сгорания бензина 4,6 10 ⁷ Дж/кг. (Ответ: 25 %).

6. Подведение итогов.

7. Домашнее задание:

1. В каких сказках описываются тепловые явления?

2. «Физика в бане» Какие тепловые явления встречаются в бане?