Методика проведения развивающей игры по теме «Тепловые явления»

Тема урока: «Тепловые явления» (8 класс).

Цель:

Образовательная: обобщение и повторение знаний учащихся по теме «Тепловые явления»; развитие навыка работы в группе; умение правильно высказывать мысли, опираясь на изученный материал;

Воспитательная: приучать детей к доброжелательному общению, взаимопомощи, взаимопроверке, самооценке, умению слушать других;

Развивающая: продолжать учиться анализировать условия задания; анализировать и оценивать ответ одноклассников; продолжать развивать монологическую речь с применением физических терминов; развивать умение видеть физические явления в окружающем мире; продолжать развивать самостоятельное, логическое и творческое мышление; продолжать развивать воображение, память и внимание учащихся.

Знать:

понятия — внутренняя энергия, теплопроводность, конвекция, излучение, количество теплоты, удельная теплоемкость, плавление, конденсация, тепловые двигатели.

формулы — кол-во теплоты при нагревании и парообразовании, закон сохранения энергии при тепловых процессах.

Уметь: видеть в тепловых процессах способы теплопередачи; объяснять устройства термоса и ДВС; работать с графиками плавления и отвердевания; находить количество теплоты; объяснять результаты опытов; составлять уравнения теплового баланса; умение публичного выступления; умения выслушивать других.

Задачи:

• 1. Систематизировать основные знания по темам;
• 2. Повторить основные понятия, формулы и законы;
• 3. Закрепить основные умения по данным темам;

Тип урока: Урок обобщения и повторения.

Форма проведения: Урок игра — викторина Методы обучения:

• 1. Стимулирования и мотивации (стимулирования интереса к учению, стимулирования ответственности);
• 2. Организации учебно-познавательной деятельности (практический, проблемно — поисковый, самостоятельной работы).

Технические и программные требования: компьютер, мультимедиа проектор, викторина, составленная с помощью Microsoft PowerPoint (приложение).

Дидактическая структура урока.

• 1. Организационный момент:
  • · цели урока
  • · деление учащихся на группы
  • · правила игры
• 2. Ход игры.

Игра состоит из 3 туров (конкурсов): разминка «Отгадай!», викторина и заключительный конкурс «Попробуй объяснить!». Второй этап урока проводится полностью с использованием компьютера и мультимедиа проектора. Игра лучше воспринимается в электронном виде, хотя она может быть проведена с помощью доски.

Учащиеся с большим интересом принимают участие в таких играх.

Наглядность вопросов викторины и ответов на вопросы также являются преимуществом, т. к не нужно затрачивать время на повторение вопросов.

3. Подведение итогов Подсчет балов, выставление оценок учащимся.

Демонстрационный эксперимент. В викторине используются демонстрации в электронном виде, эти же демонстрационные опыты были реально проведены учителем раньше. Это демонстрация конвекции жидкости, теплопроводности в различных веществах, цикл двигателя внутреннего сгорания, кипения и конденсация. В данном виде они использовались с целью повторения и чтобы учащиеся проговорили результат опыта или описали сам процесс.

Наглядные пособия. В викторине используются наглядные пособия в электронном виде. Рисунок термоса. Рисунок двигателя внутреннего сгорания. Графики плавления и отвердевания. Эти пособия используются для закрепления умений.

Вид доски.

Доска экран.

Методика использования компьютера. Компьютер в данном уроке используется, как инструмент для демонстраций и подразумевает использование мультимедиа проектора. Компьютерный класс не требуется. Компьютерные технологии позволяют провести урок с яркими демонстрациями, более оперативно, чем в бумажном варианте или при работе с доской.

Ход урока.

Разминка «Отгадай!».

Я землею рождено, я водою вспоено, Взращено средь небесной равнины, Отдыхаю в горах, исчезаю в морях;

Я меняюсь, но нет мне кончины.

(Облако)

Растет она вниз головою, Не летом растет, а зимою.

Но солнце ее припечет, Заплачет она и умрет.

(Сосулька)

Сильнее солнца, слабее ветра Ног нет, а идет, глаз нет, а плачет.

(Туча)

Без рук, без ног, По свету рыщет, Поет да свищет.

(Ветер)

В огне не горит, в воде не тонет.

(Лед)

Я вода, да по воде же плаваю.

(Лед)

Без рук, без ног не мал клочок, к верху ползет.

(Пар)

На дворе переполох:

с неба сыплется горох.

Съела шесть горошин Нина;

У нее теперь ангина.

(Град)

Старик — шутник:

на улице стоять не велит, за нос домой тянет.

(Мороз)

Лежало одеяло Мягкое, белое, Солнце припекло ;

Одеяло потекло.

(Снег)

В белом бархате деревня ;

И заборы и деревья.

А как ветер нападает, Этот бархат опадает.

(Иней)

Я, как песчинка, мал, А землю покрываю.

Я из воды, и в воздухе летаю.

Как пух, лежу я на полях.

И, как алмаз, блистаю в солнечных лучах.

(Снег)

Вопросы викторины.

• 1 тема «Внутренняя энергия»
• 1−10. Определите, что такое внутренняя энергия. Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.
• 1−20 (кот в мешке стоимость 10). Зажатую плоскогубцами медную проволоку сгибают и разгибают несколько раз. Изменяется ли при этом внутренняя энергия? Если да, то каким способом? При совершении механической работы над телом его внутренняя энергия повышается.
• 1−30. О чем свидетельствует опыт, изображенный на рисунке. Этот опыт свидетельствует о том, что разные вещества по разному проводят тепло. Медь лучше проводит тепло, чем сталь.

1−40. Как объяснить тот факт, что нагревание воды, таким образом, не приводит к таянию льда на дне. Объясняется это тем, что при таком способе нагревания конвекция не происходит, ведь нагретые слои воды, не могут опуститься ниже холодных, более тяжелых слоев.

Вода — плохой проводник тепла, значит и за счет теплопроводности лед не нагревается.

1−50. Объясните устройство и принцип работы термоса. Термос состоит из стеклянного сосуда с двойными стенками, между которыми откачан воздух. Внутренняя поверхность стенок сосуда покрыта блестящим металлическим слоем. Сосуд помещен в футляр для защиты. Сосуд закупоривают пробкой, а сверху футляра навинчивают колпачок.

• 2 тема «Количество теплоты»
• 2−10. Определите, что такое количество теплоты. Энергия, которую тело получает или теряет в результате теплопередачи.
• 2−20 (кот в мешке стоимость 40). При смешивании горячей и холодной воды происходит теплообмен. Сформулируйте уравнение теплового баланса для теплоизолированной системы. В теплоизолированной системе количество теплоты, отданное горячей водой равно количеству теплоты, полученному холодной водой.
• 2−30. От каких величин зависит количество теплоты при нагревании вещества? Количество теплоты зависит от массы вещества, удельной теплоемкости, разности температур.
• 2−40. Что такое удельная теплоемкость вещества? Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для изменения температуры вещества массой 1 кг на 1 градус.
• 2−50. Почему при смешивании горячей и холодной воды в калориметре количество теплоты, отданное горячей водой не равно количеству теплоты, полученному холодной водой? Какое из них будет больше? Калориметр не может полностью помешать теплообмену между содержимым сосуда и окружающей средой. Поэтому, количество теплоты, отданное горячей водой больше, чем полученное холодной водой.
• 3 тема «Плавление и отвердевание»
• 3−10. Какой процесс называют плавлением? Плавление это переход вещества из твердого состояния в жидкое.
• 3−20. Можно ли расплавить медь в свинцовом сосуде? Медь в свинцовом сосуде расплавить нельзя, т.к. температура плавления меди больше, чем у свинца. Сосуд расплавится раньше меди.
• 3−30. Как изменяется внутренняя энергия вещества при его переходе из жидкого состояния в твердое, при постоянной температуре? Внутренняя энергия при отвердевании уменьшается.
• 3−40 (кот в мешке стоимость 50). Опишите, что происходит с веществом в отрезки времени, соответствующие различным участкам графиков. На на рис. 1 АВ — нагревание твердого вещества, ВС — плавление твердого вещества, СD — нагревание жидкости.

На рис. 2 АВ — охлаждение жидкости, ВС — отвердевание жидкости, СD — охлаждение твердого тела.

3−50. Вынутые из кипятка цилиндры из свинца и меди массой 1 кг каждый поместили на лед. Под каким из них растает больше льда? Какая из лунок образовалась под свинцовым цилиндром, какая — под медным?

• 4 тема «Парообразование и конденсация»
• 4−10 (кот в мешке стоимость 30). Какое количество теплоты необходимо для обращения в пар 5 кг жидкого эфира при температуре кипения? Удельная теплота парообразования эфира Дж/кг.

Q=L· m

Q=

• 4−20. Какой процесс называют конденсацией? Конденсация — это переход вещества из газообразного состояния в жидкое.
• 4−30. Назовите два способа перехода жидкости в газообразное состояние? Испарение и кипение.
• 4−40. Почему сложенное мокрое белье сохнет медленнее, чем развешенное? Белье сохнет, потому что с него испаряется вода. Площадь испарения сложенного белья меньше и поэтому вода испаряется медленнее.
• 4−50. Опишите явления, происходящие в опыте изображенном на рис.

Вода в сосуде нагревается до температуры кипения и кипит. Образовавшийся пар направляют с помощью трубки на холодное стекло. Водяной пар конденсируется, так как холодное стекло забирает часть энергии у водяного пара.

• 5 тема «Тепловые двигатели»
• 5−10. Что такое тепловые двигатели? Тепловые двигатели — это машины, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую.
• 5−20 (кот в мешке стоимость 30). В двигателе внутреннего сгорания клапаны закрыты, образовавшиеся при сгорании горючей смеси газы давят на поршень и толкают его. Какой это такт? Рабочий ход.
• 5−30. На рис. показан разрез двигателя внутреннего сгорания. Какой цифрой на схеме обозначен поршень?

Под цифрой 3

5−40. Опишите цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

Цикл работы двигателя состоит из 4 тактов:

• 1-й такт-впуск. Открыт 1 клапан, движущийся вниз поршень засасывает в цилиндр горючую смесь.
• 2-й такт-сжатие. Оба клапана закрыты, движущийся вверх поршень сжимает горючую смесь и к концу сжатия смесь воспламеняется от свечи.
• 3-й такт-рабочий ход. В результате сгорания смеси образуются раскаленные газы, давление которых 3−6 МПа, а температура достигает 1600−2200 градусов. Сила давления этих газов толкает поршень вниз.
• 4-й такт-выпуск. Открывается клапан 2 и поршень движется вверх, продукты сгорания топлива уходят из цилиндра.

Видео.

5−50. Каким может быть КПД двигателя внутреннего сгорания? Рассчитайте количество бензина, которое идет на загрязнение окружающей среды, если на 100 км пути заправили 8 литров бензина.

КПД двигателей внутреннего сгорания 20−40%.

Например, КПД 20%. Это значит, что 80% бензина идет на тепловое и химическое загрязнение окружающей среды — 6,4 литра из 8 литров.

Заключительный конкурс «Попробуй объяснить!».

· Вы собрались завтракать и налили в стакан кофе, хотели влить молоко. Но вас просят отлучиться на несколько минут. Что надо сделать, чтобы к вашему возвращению кофе не так сильно остыл: добавить в него теплое молоко перед уходом или после того, как вернетесь?

Ответ: Скорость охлаждения пропорциональна разности температур нагретого тела и окружающей среды. Поэтому следует сразу несколько охладить кофе, влив в него молоко, чтобы дальнейшее остывание происходило медленнее.

· Почему в случае возгорания одежды на человеке ему нельзя бежать; необходимо сбить пламя потоком воды или завернуть пострадавшего в плотную ткань либо одеяло, пальто?

Ответ: При беге возникает ветер, обдувающий тело, что усиливает процесс горения; ожог кожи будет сильнее и захватит большую плотность. Вода, плотная ткань препятствуют доступу кислорода к месту горения, уменьшая тем степень поражения.

· Почему самая высокая температура воздуха не в полдень, а после полудня?

Ответ: Земля нагревается излучением Солнца, а воздух — в основном от земли. Поэтому и получается некоторое запаздывание в достижении максимумов нагрева.

· Почему в начале топки, когда печь еще не нагрелась, температура в помещении понижается?

Ответ: Для горения дров в топке нужно много воздуха, холодный воздух поступает в печь через щели и дверь, а нагретый поднимается по дымоходу вверх, а его место занимает свежий.

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

Ответ: Прав. Если сахар положить сразу в горячий чай, то его температура тотчас же понизится, а чем она меньше отличается от комнатной, тем медленнее идет теплообмен и тем медленнее остывает чай.

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

Ответ: По шерсти кошки. При холодной погоде шерсть становится особенно пушистой, чтобы в промежутках между ворсинками было больше воздуха, плохого проводника тепла.