Учителю
План-конспект проведения урока физики на тему Решение задач. Тепловые явления (8 класс)

План-конспект проведения урока физики на тему Решение задач. Тепловые явления (8 класс)

Автор публикации: Мамичева И.С.

Дата публикации: 25.11.2016

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Шаталовская средняя школа

Конспект урока по физике в 8 классе

Решение задач по теме

«Тепловые явления: нагревание, охлаждение и сгорание топлива»

Актуализирован учителем физики Мамичевой И.С.,

проведен учеником 10 класса Ивановым В.П.

в общешкольном мероприятии «День дублера» 05 октября 2016 года

Тип урока: урок - практикум

Формы работы:

Индивидуальный тест-опрос,

фронтальный опрос,

индивидуальная работа.

Цель урока: научить учащихся решать задачи

на расчет количества теплоты при нагревании, охлаждении и сгорании топлива,

на преобразование формул количества теплоты,

на применение уравнения теплового баланса.

Задачи урока:

1.Формирование умения самостоятельно решать задачи.

2. Развитие навыков самоконтроля и самоанализа.

3. Воспитание коммуникативной культуры, ответственности к порученному делу.

Дидактический материал:

Карточки с задачами для выполнения теста,

таблицы «Удельные теплоемкости некоторых веществ»,

«Удельная теплота сгорания топлива»,

«Плотности некоторых веществ»,

карточка для решения задач у доски,

алгоритм+ карточка для решения задач в тетради самостоятельно по подсказкам.

Ход урока:

Выполнение тестового задания
Взаимопроверка
Фронтальная работа по таблицам (Определить физический смысл величин)
РЗ у доски
РЗ в тетради самостоятельно по подсказкам
Домашнее задание оформить решение задачи №2 в тетради, получить ответ.

Выполнение тестового задания

Подпишите свои Ф.И. Выполняем тест самостоятельно, в течение 3 минут.

Критерии оценивания: «1»=0-1, «2»=2-3, «3»=4-6, «4»=7-8, «5»=9-11 верных ответов

Взаимопроверка

Передайте работы впереди сидящему однокласснику, ученики, сидящие за 1 партой, отдают работы ученикам за последней партой. Подписываем фамилии проверяющих. Сверяем ответы с верными - на слайде. Оценивает результат - выставляем отметку и подпись.

Начальная температура обозначается…

t₁

Конечная температура обозначается буквой…

t₂

Изменение температуры обозначается …

Δt=t₂-t₁

Удельная теплоемкость вещества обозначается…

Удельная теплота сгорания топлива обозначается …

Удельную теплоемкость вещества и удельную теплоту сгорания топлива можно определить по …

таблице

Количество теплоты, полученное телом при нагревании рассчитывается по формуле…

Q=сm(t₂-t₁)

Количество теплоты, отданное телом при охлаждении рассчитывается по формуле…

Q=сm(t₂-t₁)

Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива рассчитывается по формуле…

Q=qm

Если известно вещество и объем тела, то для расчета его массы необходимо…

m= ρ·V

Критерии оценивания: «1»=0-1, «2»=2-3, «3»=4-6, «4»=7-8, «5»=9-11 верных ответов

Отметки продиктовать учителю:

Работа на уроке

Алена

Сергей

Алексей

Иван

Андрей

Александр

Данило

Михаил

Мария

Татьяна

Ирина

Алексей

Ангелина

Дмитрий

Антонина

Владимир

Николай

Юлия

Виктория

Елена

Ирина

Дарья

Наталья

Фронтальная работа по таблицам

(Определить физический смысл величин)

На экран выводим поочередно таблицы, прокручиваем для рассмотрения. Затем ученикам предлагается читать вслух задание и отвечать - какую таблицу необходимо использовать? Каков ответ на вопрос?

1. Найдите в таблице «Удельные теплоемкости некоторых веществ» жидкость с самой большой удельной теплоемкостью. Что показывает это число?

2. Найдите в таблице «Удельные теплоемкости некоторых веществ» твердое тело с самой маленькой удельной теплоемкостью. Что показывает это число?

3. Найдите в таблице «Удельные теплота сгорания топлива» топливо с самой большой удельной теплотой сгорания. Что показывает это число?

4. Найдите в таблице «Удельные теплота сгорания топлива» топливо с самой маленькой удельной теплотой сгорания. Что показывает это число?

5. Почему в пустынях днем очень жарко, а ночью температура падает ниже 0°С?

6. Почему воду часто применяют в качестве охладителя в двигателях внутреннего сгорания и атомных реакторах?

7. Что больше: 2 кДж или 200 Дж теплоты?

8. Опытные садоводы знают, что плодовые плантации выгоднее всего размещать вблизи больших масс воды. Почему?

9.Медной и стальной гирькам одинаковой массы передали равные количества теплоты. У какой гирьки температура изменится сильнее?

Правильные ответы при работе с таблицами:

1. У воды с=4200 Дж/кг·˚С. Это означает, что для нагревания 1 кг воды на 1˚С потребуется 4200 Дж теплоты.

2. У свинца с=120 Дж/кг·˚С. Это означает, что для нагревания 1 кг свинца на 1˚С потребуется 120 Дж теплоты.

3. У водорода q=119,7 МДж/кг. Это означает, что при сгорании 1кг водорода выделяется 119,7 МДж теплоты.

4. У пороха q=3,8 МДж/кг. Это означает, что при сгорании 1кг пороха выделяется 3,8 МДж теплоты.

5. Песок обладает малой удельной теплоемкостью, поэтому быстро нагревается и охлаждается.

6. Вода обладает большой теплоемкостью и поглощает много теплоты при нагревании.

7. 2 кДж=2000Дж › 200 Дж

8. Вода обладает большой теплоемкостью, поэтому отдает много энергии.

9. У медной (у нее меньше удельная теплоемкость, поэтому быстрее будет нагреваться)

Удельная теплоемкость некоторых веществ

Алюминий

920

Песок

970

Керосин

2140

Бетон

880

Платина

130

Масло подсолн.

1700

Дерево

2700

Свинец

120

Масло трансф.

2000

Железо, сталь

460

Серебро

250

Ртуть

120

Золото

130

Стекло

840

Спирт этиловый

2400

Кирпич

750

Цемент

800

Азот

1000

Латунь

380

Цинк

400

Аммиак

2100

Лед

2100

Чугун

550

Водород

14300

Медь

380

Сера

710

Водяной пар

2200

Нафталин

1300

Вода

4200

Воздух

1000

Олово

250

Глицерин

2400

Гелий

5200

Парафин

3200

Железо (жидк.)

830

Кислород

920

Удельная теплота сгорания топлива

Удельная теплота сгорания топлива, МДж/кг

Бензин

Водород

119,7

Бытовой газ

31,8

Дерево (берёза, сосна)

10,2

Дизельное топливо

Каменный уголь

Керосин

Порох

3,8

Природный газ

28 - 46

Спирт

Топливо для реактивных самолетов (ТС-1)

Торф

8,1

Уголь

Таблица плотностей некоторых веществ

(в кг/м3 при 20 °С. Плотности газов даны при 0 °С и нормальном атмосферном давлении, плотности сжиженных газов - при температуре кипения при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.).

РЗ у доски

Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса (8 класс) раздать на каждую парту и ученику у доски .

Прочитайте условие задачи.
Проанализируйте условие задачи, т. е. выделите тела, участвующие в тепловом обмене, и определите процессы, в которых участвует каждое тело.
Кратко запишите условие задачи.
Запишите условие теплового баланса в общем виде:

Q_{отданное} + Q_{полученное} = 0 или Q_отд.= Q_получ.

Запишите уравнение теплового баланса для конкретных тел и заданных процессов.
Решите полученные уравнения относительно искомой величины и проверьте правильность его решения путём действий с наименованиями.
Подставьте числовые значения в решение общего вида и произведите вычисления.
Оцените достоверность полученного результата решения.
Запишите ответ.

Использование данного алгоритма.

Имеется следующее условие задачи:

Определить массу дров, необходимых для нагревания 2кг воды до кипения, если начальная температура воды 20С.

После знакомства с условием задачи проводится первичный анализ с выявлением тел, участвующих в тепловом обмене.

В тепловом обмене участвуют: вода и дрова.

Затем выясняются процессы, происходящие с телами: дрова сгорают, выделяя энергию, а вода нагревается за счёт поглощения данной энергии.

Оформляется краткая запись условия задачи:

m_в=2кг

t₁=20C

t₂=100C

с=4200Дж/(кг*С)

q=1,310⁷Дж/кг

m_д-?

Осуществляется процесс решения задачи, который начинается с записи уравнения теплового баланса в общем виде.

Т. к. в условии задачи никаких оговорок нет, то будем считать, что вся выделившаяся при сгорании дров энергия поглощается водой, значит, уравнение теплового баланса имеет вид:

Q_отд=Q_получ

Уточняем данную запись:

Q_отд = qm_д - количество энергии, выделившийся (отданной) при сгорании дров.

Q_получ = сm_в(t₂-t₁) - количество энергии, полученное водой.

Уравнение теплового баланса примет вид:

qm_д = сm_в(t₂-t₁)

Из полученного уравнения выражаем искомую величину:

сm_в(t₂-t₁)

m_д = 

Теперь можно подставить значения и вычислить.

4200*2(100-20)

m_д =  = 0,052кг = 52г

1,3*10⁷

Проверяем размерность единиц измерения:

Дж/кг*С*кг*С Дж*кг

m_д =  =  = кг

Дж/кг Дж

Далее анализируем ответ: для нагрева воды от 20С до кипения необходимо 52г дров.

Расчёты проведены верно, задача решена.

РЗ в тетради самостоятельно по подсказкам

Изменяем условие задачи:

Сколько нужно сжечь дров, чтобы нагреть 2л воды, взятой при 20С до кипения, налитой в алюминиевый котелок массой 600г?

Раздаем подсказки: «Переверните лист раздаточного материала...»Сколько нужно сжечь дров, чтобы нагреть 2л воды, взятой при 20С до кипения, налитой в алюминиевый котелок массой 600г?

Дано:

СИ

Решение:

m_в=2кг

t₁=20C

t₂=100C

с_в=4200 Дж/(кг*С)

q=1,310⁷Дж/кг

m_к= 600г

c_а=920 Дж/(кг*С)

…?..

Анализируем условие задачи и приходим к выводу, что предыдущий алгоритм приемлем и к данной задаче. Но на этот раз энергию, выделившуюся при сгорании дров, поглощают два тела: вода и котелок.

Найти:

m_д-?

Уравнение теплового баланса примет вид:

Q_пол.в. + Q_пол.к. = Q_отд.

Q_пол.в.= С_вm_вt - энергия, полученная водой.

Q_пол.к.= С_аm_кt - энергия, полученная котелком.

Q_отд. = qm_д - энергия, отданная дровами,

t= (t₂-t₁).

Математическая запись уравнения усложняется:

с_вm_вt + с_аm_кt = qm_д

с_вm_вt + с_аm_кt

Следовательно, m_д = 

Даже не рассчитывая, видим, что масса дров ……?……, т. к. в числителе появилось ещё одно слагаемое с_аm_кt .

Преобразуем формулу:

.?. (с_вm_в + с_аm_к)

m_д = 

Предположение проверяем расчётами:

(100-20)*(4200*2 +920*0,6)

m_д =  = …….кг = …….г

1,3 * 10⁷

Проверяем размерность единиц измерения:

С *Дж/(кг*С)*кг Дж*кг

m_д =  =  = …?...

Дж/кг Дж

Анализируем ответ, сравнивая его с ответом предыдущей задачи. Т. к. кроме воды нужно нагреть ещё и котелок, то дров потребуется …..?........, это хорошо иллюстрирует полученный ответ.

Ответ: …

Домашнее задание: оформить решение задачи №2 в тетради, получить ответ.

ДАЛЕЕ - НА ПЕЧАТЬ РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ.

Ф.И. учащегося ________________	Проверил____________
Масса тела обозначается буквой…
Начальная температура обозначается…
Конечная температура обозначается буквой…
Изменение температуры обозначается …
Удельная теплоемкость вещества обозначается…
Удельная теплота сгорания топлива обозначается …
Удельную теплоемкость вещества и удельную теплоту сгорания топлива можно определить по …
Количество теплоты, полученное телом при нагревании рассчитывается по формуле…
Количество теплоты, отданное телом при охлаждении рассчитывается по формуле…
Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива рассчитывается по формуле…
Если известно вещество и объем тела, то для расчета его массы необходимо…
Критерии оценивания: «1»=0-1, «2»=2-3, «3»=4-6, «4»=7-8, «5»=9-11 верных ответов

Прочитайте условие задачи.
Проанализируйте условие задачи, т. е. выделите тела, участвующие в тепловом обмене, и определите процессы, в которых участвует каждое тело.
Кратко запишите условие задачи.
Запишите условие теплового баланса в общем виде:
1. Q_{отданное} + Q_{полученное} = 0 или Q_отд.= Q_получ.
Запишите уравнение теплового баланса для конкретных тел и заданных процессов.
Решите полученные уравнения относительно искомой величины и проверьте правильность его решения путём действий с наименованиями.
Подставьте числовые значения в решение общего вида и произведите вычисления.
Оцените достоверность полученного результата решения.
Запишите ответ.

Дано:

СИ

Решение:

m_в=2кг

t₁=20C

t₂=100C

с_в=4200 Дж/(кг*С)

q=1,310⁷Дж/кг

m_к= 600г

c_а=920 Дж/(кг*С)

…?..

Найти:

m_д-?

Уравнение теплового баланса примет вид:

Q_пол.в. + Q_пол.к. = Q_отд.

Q_пол.в.= С_вm_вt - энергия, полученная водой.

Q_пол.к.= С_аm_кt - энергия, полученная котелком.

Q_отд. = qm_д - энергия, отданная дровами,

t= (t₂-t₁).

Математическая запись уравнения усложняется:

с_вm_вt + с_аm_кt = qm_д

с_вm_вt + с_аm_кt

Следовательно, m_д = 

Даже не рассчитывая, видим, что масса дров ……?……, т. к. в числителе появилось ещё одно слагаемое с_аm_кt .

Преобразуем формулу:

</ .?. (с_вm_в + с_аm_к)

m_д = 

Предположение проверяем расчётами:

(100-20)*(4200*2 +920*0,6)

m_д =  = …….кг = …….г

1,3 * 10⁷

Проверяем размерность единиц измерения:

С *Дж/(кг*С)*кг Дж*кг

m_д =  =  = …?...

Дж/кг Дж

Анализируем ответ, сравнивая его с ответом предыдущей задачи.

Т. к. кроме воды нужно нагреть ещё и котелок, то дров потребуется …..?........, это хорошо иллюстрирует полученный ответ.

Ответ: …

⇧

⇩

скачать материал