Разработка мультимедийного урока по теме 'Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии'

Мультимедийный урок по теме «Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии»

Тип урока: урок изучения нового материала

Цель урока: обобщение, закрепление и коррекция ранее полученных знаний о понятии «внутренняя энергия»; актуализация знаний по изучаемой теме; демонстрация всеобщности понятий, используя межпредметные связи курсов физики, биологии, технологии; формирование целостного восприятия мира; создание условий для положительной мотивации учебной деятельности

Задачи:

• изучение понятия внутренней энергии; активизация познавательной активности через мультимедийные средства обучения ;

• формирование экологической культуры; эстетического воспитания

• развитие умений анализировать, сопоставлять, сравнивать, выделять главное, устанавливать причинно-следственные связи; приводить примеры, формирование умения работы с таблицами, схемами.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска, система голосования, сайт ЕОР, видеофрагмент «Никола Тесла», экспериментальная установка «L-микро», презентация «Внутренняя энергия»

Основные ЗУН:

тепловое движение частиц, основные положения МКТ, температура как мера средней кинетической энергии, изопроцессы, идеальный газ. Основное уравнение МКТ, уравнение Менделеева-Клапейрона, уравнение внутренней энергии газа. Умения устанавливать

связь между средней кинетической энергией и температурой, рассчитывать значение внутренней энергии.

Тип урока: комбинированный по схеме «ВОР» (Вызов Осмысление Рефлексия). Прием - ФИШБОУН (рыба), синквейн.

Оформление: эпиграф на доске

Ход урока:

1. Оргмомент

Эпиграф:

Древний мыслитель и философ Китая Конфуций утверждал, что

Три пути ведут к познанию:

Путь размышления - это путь самый благородный,

Путь подражания - это путь самый легкий,

И путь опыта - это путь самый горький.

Сегодня на уроке нам предстоит пройти все эти пути и убедиться в истинности этого утверждения, а может быть усомниться в нем.

И так в путь…

1. Путь размышления

(демонстрация видеофрагмента на фоне текста)

Наш путь пролегает через зимний лес. Кажется, что все здесь спит в оцепенении. Тихо. Морозно. Но чуткое ухо внимательного человека улавливает живые тонкие звуки. Нужно идти медленно, присматриваясь и останавливаясь, и тогда откроется вам чудесная красота спящего зимнего леса.

От дерева к дереву тянутся маленькие следочки лесных мышей, птиц, белок. Вот, нахохлившись, сгрудилась стайка воробьев. Серый рыжеватый рябчик с шумом сорвался с ветки и скрылся в лесной глубине. Вот где-то застучал и вскрикнул, перелетая с дерева на дерево, пестрый дятел. А вот пробежала маленькая мышка-полевка, тряся своим хвостиком то ли от страха, то ли от холода. А вот под этой огромной снежной горой находится берлога медведя, в которой он безмятежно проспит до весны.

Сильный мороз заставил нас вернуться назад, замерзли ноги и пальцы рук, а дома мы согреемся, выпив чашечку горячего чая.

Что вы знаете о зимовке животных из курса биологии, физики?

А как же животные, птицы согреваются в сильный мороз?

У нас замерзли ноги и пальцы, не смотря на то, что были обуты в сапоги, а на руках надеты перчатки. У животных нет оперения или шерсти на лапах, так почему же они не мерзнут?

(Ответы:

- птицы нахохливаются для того, чтобы уменьшить теплопотери,

- животные линяют на зиму потому, зимняя шерсть имеет подшерсток, она гуще;

- медведи, ежи, хомяки, барсуки впадают в спячку, для того, чтобы экономнее расходовать запасенную энергию;

- мыши-полевки для того, чтобы согреться трясутся;

- существуют особые механизмы для сохранения тепла в незащищенных местах, действующих за счет теплообмена в пучках кровеносных сосудов, где соприкасаются вены и артерии. Температура лапы по ее длине постепенно снижается и на конце достигает температуры среды. Например, температура тела белой куропатки может быть на 38 градусов выше температуры ее лап.)

Как вы думаете, почему наш урок по теме «Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии» я начала с данного отрывка?

(Понятие «внутренняя энергия» связано с такими понятиями, как «температура», «тепло», «холод», «теплопроводность», «теплопередача»)

Из курса физики 8 класса вы помните, что внутренняя энергия - это сумма кинетической энергии хаотического движения всех частиц, из которых состоит тело и потенциальной энергии их взаимодействия.

А что бы вы хотели узнать об этом понятии на сегодняшнем уроке?

(Ответы учащихся: научиться рассчитывать внутреннюю энергию, где на практике необходимо учитывать внутреннюю энергию, как связано это явление с химией и биологией)

Какова цель нашего урока?

• расширить знания о понятии «внутренняя энергия».

• актуализировать знания;

• показать всеобщность понятия, используя межпредметные связи курсов физики, биологии, технологии и познаваемость мира; формировать целостное восприятие мира; создать условия для создания положительной мотивации учебной деятельности

2. Итак, в путь по дороге подражания.

Вывод формулы внутренней энергии

(презентация «Вывод формулы внутренней энергии» на интерактивной доске с использованием шаблонов и инструкций)

Интерпретация результата: внутренняя энергия данной массы идеального газа зависит от температуры и от агрегатного состояния вещества.

Решение задач:

2 человека у доски:

1. В баллоне находится аргон массой 2 кг при температуре 20 градусов Цельсия. Чему равна внутренняя энергия газа?

2. Объем постоянной массы идеального одноатомного газа увеличился при постоянном давлении 500 кПа на 0,03 м³. На сколько увеличилась внутренняя энергия?

Таким образом, изменяя температуру, можно изменить внутреннюю энергию. Какими же способами можно изменять внутреннюю энергию?

3. путь - путь опыта, эксперимента

а). Ученики нашей школы задают вам видеовопрос.

Возьмем три одинаковых кусочка льда, завернем их в фольгу, белый лист бумаги и вату. Оставим на некоторое время в теплой комнате.

Что будет происходить со льдом? Где быстрее растает лед и почему?

Вывод: изменить внутреннюю энергию можно путем теплопередачи.

б). Соберем установку, поднесем чувствительный датчик к руке, вверху, он будет фиксировать повышение температуры, внизу это изменение незначительно.

Вывод - энергия от нагретых тел передается конвективными потоками, где на практике мы встречаемся с явлением конвекции?

(опыт при помощи L-микро (конвекция в газах))

в). Соберем установку, для демонстрации излучения тел. Для этого к чувствительным датчикам присоединим черный и белый листочки бумаги. Наблюдаем разность скорости нагревания тел.

Вывод: изменить внутреннюю энергию можно способом излучения.

г). Соберем установку для демонстрации изменения внутренней энергии совершением работы. Ударим молотком по кусочку свинца, лежащему на наковальне молотком, при этом датчик измерения температуры зафиксирует повышение температуры.

Вывод: изменение внутренней энергии может быть обусловлено совершением работы.

д). Работа в группах:

1 группа - решение экспериментальной задачи:

2 группа - работа с текстом :

«Юлиус Роберт Майер (1814-1878), внесший огромный вклад в открытие закона сохранения энергии, служил врачом на голландском корабле "Ява". Он лечил матросов кровопусканием, которое считалось в то время средством от всех болезней. По этому поводу даже острили, что врачи выпустили больше человеческой крови, чем ее было пролито на полях сражений за всю историю человечества. Майер обратил внимание, что, когда корабль находится в тропиках, при кровопускании венозная кровь почти такая же светлая, как артериальная (обычно венозная кровь темнее). Он предположил, что человеческий организм, подобно паровой машине, в тропиках, при высокой температуре воздуха, потребляет меньше "топлива", а потому и "дыма" выделяет меньше, вот венозная кровь и светлеет. Кроме того, задумавшись над словами одного штурмана о том, что во время штормов вода в море нагревается, Майер пришел к выводу, что всюду должно существовать определенное соотношение между работой и теплотой. Он высказал положения, которые легли по существу в основу закона сохранения энергии»

3 группа - работа с текстом :

В 1798 г. министр внутренних дел Баварии, граф Б.Румфорд проделал опыт.В те времена пушки изготавливали так. Из расплавленного металла отливали пушечные стволы, не оставляя внутри них канала для ядер. Его высверливали позже - при помощи огромных сверлильных станков, приводившихся в движение лошадьми. Румфорд заметил, что во время сверления стволы очень сильно нагревались. Румфорд предположил, что причина нагревания - трение сверла о пушечный ствол, то есть совершение механической работы. Для проверки этого предположения Румфорд решил увеличить силу трения. Для этого он взял тупое сверло, а пушечный ствол поместил в бочку с водой. Спустя два с половиной часа, к величайшему изумлению свидетелей этого грандиозного опыта, вода закипела!

Спустя полвека на арену научной деятельности выходит соотечественник Румфорда, манчестерский пивовар Д.Джоуль. Его экспериментальной установкой стал калориметр с погруженной в него мешалкой, которая приводилась во вращение опускавшейся гирей (см. рисунок). Трение лопастей мешалки о воду или ртуть, которыми заполнялся калориметр, приводило к их нагреванию.

Ответы учащихся

е). «Энергия разлита вокруг нас, надо только найти прямой способ утилизировать ее …» Н. Тесла

Просмотр видеофрагмента.

Спасибо вам за работу. А чтобы ваши знания еще приумножились я дарю вам подарок и в знак благодарности за работу на уроке диск с научно-популярным фильмом о великом сербском физике Н. Тесла, который занимался вопросом передачи энергии на расстоянии.

3. Подведение итогов:

Анализ своей деятельности:

Согласны ли вы с высказыванием Конфуция? Какой путь для вас был самый легкий? Самый трудный? Попробуйте оценить свою работу на уроке по 10-ти бальной школе.

1. Что вам запомнилось на уроке?

2. Есть ли факты, которые удивили вас?

3. Что было не понятно?

Рефлексия:

Синквейн - в переводе с французского «Пятистишье» - концентрация знаний, чувств, выражение взгляда на предмет, событие:

1 строка - 1 существительное, отражающее тему синквейна,

2 строка - 2 прилагательных, описывающих основную мысль,

3 строка - 3 глагола, описывающие действия в рамках темы;

4 строка - фраза в контексте с темой из 4 слов

5 строка - кто? что? (новое звучание темы) 1 существительное

(например:

Энергия

Кинетическая и потенциальная

Увеличивается, уменьшается, но не исчезает.

Благодаря различным способам превращается

Во внутреннюю)

Рабочий лист

Руководство по усвоению учебного содержания.

В 1798 г. министр внутренних дел Баварии, граф Б.Румфорд проделал опыт.В те времена пушки изготавливали так. Из расплавленного металла отливали пушечные стволы, не оставляя внутри них канала для ядер. Его высверливали позже - при помощи огромных сверлильных станков, приводившихся в движение лошадьми. Румфорд заметил, что во время сверления стволы очень сильно нагревались. Румфорд предположил, что причина нагревания - трение сверла о пушечный ствол, то есть совершение механической работы. Для проверки этого предположения Румфорд решил увеличить силу трения. Для этого он взял тупое сверло, а пушечный ствол поместил в бочку с водой. Спустя два с половиной часа, к величайшему изумлению свидетелей этого грандиозного опыта, вода закипела!

Спустя полвека на арену научной деятельности выходит соотечественник Румфорда, манчестерский пивовар Д.Джоуль. Его экспериментальной установкой стал калориметр с погруженной в него мешалкой, которая приводилась во вращение опускавшейся гирей (см. рисунок). Трение лопастей мешалки о воду или ртуть, которыми заполнялся калориметр, приводило к их нагреванию.

На основе физических знаний объясните причину кипения воды?

Сделайте вывод:

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно ___________________________________________________________________

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы_____________________

Как еще можно вскипятить воду? Сделайте вывод.

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно _________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы_____________________

Объедините свои выводы в один

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно сумме_____________________________________________________________________

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы _____________________________________________________________________