Урок по теме «Закон сохранения внутренней энергии. Уравнение теплового баланса»

План-конспект урока по физике в 8-м классе на тему: «Закон сохранения внутренней энергии.

Уравнение теплового баланса»

Тип урока: объяснение нового материала.

Форма проведения урока: лекция.

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

Задачи:

• способствовать развитию интереса к физике, логического мышления, внимания, памяти, самостоятельности при поиске решения;

• формировать научное мировоззрение;

• формировать умение работать в малых группах.

Оборудование урока:

• Раздаточный материал (задачи).

• Проектор, компьютер, видеоматериалы.

• Электронные уроки и тесты «Физика в школе» раздел «Внутренняя энергия», м/м презентация учителя.

• Microsoft Office Power Point -2007.

План урока

1. Организационная часть.

2. Повторение изученного материала (тест, взаимопроверка, проверка учителя).

3. Изучение нового материала

- беседа; - работа с учебником; - групповая работа (решение задач); - использование дополнительной литературы (сообщения учащихся); - подведение итогов.

4. Домашнее задание.

Ход урока

I Приветствие, информация дежурных об отсутствующих, сообщение темы урока, запись её в тетрадях.

Учитель. На прошлых уроках мы познакомились с видами теплопередачи, выяснили формулу, позволяющую рассчитать количество теплоты, необходимое телу при нагревании (или выделяемое им при охлаждении). Эти знания нам необходимы на сегодняшнем уроке, поэтому я предлагаю выполнить тест на повторение пройденного материала.

II Повторение изученного материала (тест, взаимопроверка, проверка учителя).

За 6 верных ответов поставьте оценку «5», за 5 ответов - «4», за 3 - 4 ответа - «3». Верните тетради друг другу. Поднимите, пожалуйста, руки те, кто получил «5»; «4»; «3». Есть ли среди вас те, кто выполнил меньше 3 заданий? (В случае утвердительного ответа предлагается ребятам ещё раз повторить дома изученный материал).

III Изучение нового материала

Ι. Вводное слово учителя.

1.Тема урока вводится через интригующую загадку Шерлока Холмса.

Слайд с Шерлоком Холмсом и его загадкой.)

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

ΙΙ. Объяснение нового материала.

Рассказ учителя сопровождается показом м/м материалов урока: «Внутренняя энергия» урок 6

ΙΙΙ. Закрепление изученного.

Открытие тайны Холмса.

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

На экране - разгадка - последний слайд Презентации «Шерлок Холмс».

Сейчас вы получите задания и будете работать в группах. Вам предлагается рассчитать количества теплоты, полученные и отданные телами при теплообмене. В целях экономии времени я советую задание каждой группе разделить поровну: ребята первой парты в группе вычисляют количество теплоты, полученное телом при нагревании, а ребята второй парты вычисляют количество теплоты, отданное телом при охлаждении. (по возможности)

Применение. Уравнение теплового баланса применяют в энергетических расчётах, характеризующих процессы теплообмена между различными телами. Большое значение имеет использование в подобных расчётах сведений о тепловом балансе Земли. Тепловой баланс Земли учитывают в производственных процессах, основанных на использовании энергии солнечного излучения. Такой учёт производят в установках, превращающих энергию солнечного излучения во внутреннюю энергию пара и воды или же в энергию электрического тока. Большое значение учёт теплового баланса почвы и приземного слоя воздуха имеет в растениеводстве. По тепловому балансу поверхности почвы можно определить, насколько интенсивно происходят процессы теплообмена поверхности почвы и растительного покрова с атмосферным воздухом. Можно выяснить, какие физические процессы наиболее значительно влияют на изменение теплового состояния почвы, и на этой основе выбрать способы и сроки обработки почвы.

А сейчас пришло время выяснить, как применяются знания закона сохранения внутренней энергии и уравнения теплового баланса в биологии и медицине. Об этом нам расскажет…

Ученик Взаимопроникновение таких наук, как физика, биология, медицина, началось достаточно давно. Роберт Майер, врач-естествоиспытатель, впервые стал думать о тепловых явлениях, когда наблюдал в тропиках цвет…крови людей. Он обратил внимание, что у жителей южных стран кровь в венах значительно темнее. Значит, сделал вывод Майер, при повышении температуры окружающей среды нужна меньшая затрата энергии для поддержания постоянной температуры тела и усилий на мускульные движения. В тёмной крови мало кислорода. В 1841 г. Майер высказал основную идею закона сохранения и превращения энергии.

Справедливость первого закона термодинамики для биологии можно доказать, если живой организм изолировать от окружающей среды, измерить количество выделенной им теплоты и сравнить его с тепловым эффектом биохимических реакций внутри организма. С этой целью ещё в 1780 г. Лавуазье и Лаплас помещали морскую свинку в калориметр и измеряли количество выделенной теплоты и углекислого газа. После этого определяли количество теплоты, выделяющейся при прямом сжигании исходных продуктов питания. В обоих случаях получались близкие значения.

Более точные результаты были получены при измерении количеств теплоты углекислого газа, азота и мочевины, выделенных человеком. На основании этих данных вычисляли баланс обмена белков, жиров и углеводов. И здесь совпадение оказалось достаточно хорошим.

В настоящее время калориметрические измерения позволяют делать важные выводы о жизнедеятельности человека, давать направление к диагностике некоторых заболеваний. Создан прибор, наглядно показывающий температурные изменения в теле человека, - тепловизор. Этот метод позволяет распознавать самые разные недуги, связанные с воспалительными процессами, сопровождающимися повышением температуры данного участка тела.

Учитель. Спасибо за интересное сообщение.

Пришло время подведения итогов урока. Что мы выяснили на сегодняшнем занятии?

Ученик Мы познакомились с законом сохранения внутренней энергии и выяснили, как он применяется в условиях изолированной системы. На основе расчёта количеств теплоты, полученного при нагревании и отданного при охлаждении в результате теплообмена, познакомились с уравнением теплового баланса. Рассмотрели устройство калориметра и роль калориметрических измерений в биологии и медицине.

Учитель. Я благодарю вас за активную работу на уроке и попрошу открыть дневники для записи домашнего задания. Более подготовленным по предмету учащимся (называет ребят) предлагаю выполнить индивидуальные задания (раздаёт карточки с заданиями). Прошу остаться дежурных, всем остальным - до свидания.

Домашнее задание.

Задача.

В воду массой 1,5 кг положили лед, начальная температура которого 0^oC. Начальная температура воды 30^oC Сколько нужно взять льда, чтобы он весь растаял?

Литература

В.И.Елькин «Необычные учебные материалы по физике». Книга 1. Москва, Школа-Пресс, 2001.