Огонь, вода и… тепловые явления. Урок физики в 8-м классе

Дидактическая задача: подготовить учащихся к работе на уроке (организация внимания). Коммуникативная задача: установить контакт с классом.

1. Организационный этап   Учитель: Физика как сказка – загадочная, таинственная, захватывающая и обязательно со счастливым концом… Помните, в сказке «Огонь, вода и медные трубы» герой искал свою возлюбленную? Ему приходилось преодолевать разные препятствия. Мы тоже идем по трудной дороге поиска научной истины. В помощники возьмем свои умения и навыки и разрешим ряд проблем, связанных с очень важной для нас, особенно зимой, темой «Тепловые явления».Я спрятала в рукавицу маленький секрет. Что там – узнаем в конце урока.2. Этап проверки домашнего задания  Учащимся заранее был выдан лист с вопросами. Читаем и анализируем ответы.1. Что будет более эффективно в качестве грелки: кирпич массой 1 кг, нагретый до 70°С, или литровая бутылка, наполненная водой при той же температуре? Ответ. Вода, так как удельная теплоемкость воды больше удельной теплоемкости кирпича.2. Известно, что рыхлый снег хорошо предохраняет почву от промерзания, потому что в нем заключено много воздуха, который является плохим проводником тепла. Но ведь и к почве, не покрытой снегом, прилегают слои воздуха. Отчего же в таком случае она сильно промерзает? Ответ. Воздух, соприкасающийся с не покрытой снегом почвой, все время находится в движении, перемешивается. Этот движущийся воздух отнимает от земли тепло и усиливает испарение из нее влаги. Воздух же, находящийся между частицами снега, малоподвижен и, как плохой проводник, предохраняет землю от промерзания.Дополнительный вопрос: какое одеяло самое теплое? Ответ. Пуховое, из синтетических волокон, между которыми много малоподвижного воздуха.3. Почему при холодной погоде многие животные спят, свернувшись в клубок? Ответ. Свернувшись, животное уменьшает поверхность лучеиспускания и не переохлаждается.4. Большой сосуд с водой, помещенный в погреб, предохраняет овощи от замерзания. Почему? Ответ. Вследствие большой удельной теплоемкости и удельной теплоты плавления вода – хороший аккумулятор энергии. При отвердевании выделяется большое количество теплоты.3. Этап сознательного и активного обобщения темы «Тепловые явления»Демонстрация учителем опытов и обсуждение создавшихся ситуаций.  Учитель: Пойдем дальше по дороге знаний сквозь огонь и воду.Опыты сегодня огненные, поэтому заготовим все средства тушения.Металлическую трубку обернуть полоской бумаги и внести ее в пламя свечи. Бумага не горит. А бумага, обернутая вокруг деревянной палочки, быстро обугливается. Латунь, обладая хорошей теплопроводностью, отводит тепло от бумаги, поэтому она не загорается.В стакан с горячей чистой водой аккуратно налить через воронку холодную подкрашенную воду. Видна четкая граница. Если наливать наоборот – все перемешается. Конвекция – это перенос вещества. Система водяного отопления домов. Подогрев пищи снизу.Несгораемая ткань. Попробуем поджечь спичкой, теперь обольем спиртом и подожжем. Предварительно смочить полоску ткани водой, спирт сгорает, а платок остается целым. Энергия горения уходит на испарение воды, ее охлаждение.Почему вода гасит огонь? Интенсивное испарение охлаждает дерево, а образующаяся оболочка водяного пара препятствует доступу кислорода воздуха, и горение прекращается.Чем лучше тушить: холодной водой или горячей? Горячей, т. к. вода сразу начинает превращаться в пар, а удельная теплота парообразования гораздо больше удельной теплоемкости, энергия забирается быстрее, и огонь гаснет быстрее.Почему каша на плите быстро подгорает, а суп спокойно греется? Каша состоит из крупинок, которые довольно плотно прилегают друг к другу и дну. Частицы, находящиеся у дна, благодаря теплопередаче нагреваются быстро до высокой температуры; теплопроводность крупинок невелика, поэтому нижние слои каши очень горячие. Нижние же слои супа тоже нагреваются вследствие теплопередачи от дна кастрюли, но тепло отводится интенсивными конвективными потоками жидкой компоненты супа.4. Головоломка. Работа в парах.  Из каждой пары картинок выбрать ту, которая соответствует ответу на вопрос. Обвести букву около выбранной картинки. Затем из этих букв составить слово.1. В каком из чайников кипяток быстрее остынет?  Л2. Шары наполнены в одинаковых условиях равными массами газа. Затем один нагрели. Который?      М3. В какой кастрюле содержимое остынет быстрее? О4. Какой из стаканов при наливании кипятка с большей вероятностью останется цел?         Н5. Какой из графиков нагревания твердого тела соответствует процессу его плавления?        В6. Для опыта по теплопроводности выбрали медный и железный стержень. Где железный стержень?      О7. Одинаковые стаканы наполнены равными порциями воды: один – теплой, другой – холодной. В них одновременно брошены кусочки красящего вещества. Определите, в каком из стаканов вода холодная. С8. Если стаканы получат одинаковое количество теплоты, то в каком из них температура воды будет меньше?    О9. В какой из сосудов надо налить жидкость, чтобы быстрее ее остудить?          ОФамилию какого ученого можно получить из всех обведенных букв? (Ломоносов.)Учитель: Еще в 1744-1745 годах Ломоносов в своих «Размышлениях о причине теплоты и холода» с полной ясностью высказал утверждение о том, что тепловая энергия обусловлена движением частиц тела – его молекул.5. Обсуждение свойств льда  Учитель: Мы уже многое сделали сегодня на уроке. Ничего не забыли? А спрятанный секрет еще не убежал? В начале урока я спрятала его в рукавице. Что там?Строительный материал, обладающий следующими свойствами:1. Прочность. Весьма значительная.2. Распространенность и доступность. Встречается в природе в неограниченных количествах и весьма распространен в Архангельской области.3. Стойкость. Воздвигнутые сооружения при соблюдении известных предосторожностей сохраняются почти неограниченно долго.4. Теплопроводность. Очень невелика.5. Воздухопроводность. Огромна. В построенных сооружениях не требуется никаких вентиляционных устройств.6. Трудность обработки. Легко брикетируется, пилится, колется.7. Огнеупорность и безопасность в пожарном отношении. Абсолютно безопасно, не горит, с трудом плавится. Огонь боится его больше, чем воды.8. Плотность и транспортабельность. В несколько раз легче многих других строительных материалов, вследствие чего перевозить его легко.9. Стоимость. Дешево как воздух.Это лед или снег.Учитель: Как в домашних условиях песок превратить в камень и этим камнем забить гвоздь? Песок нужно сильно увлажнить, а потом заморозить.Соревнование: кто быстрее забьет гвоздь?Демонстрация изображений снежных домов иглу и ледяных дворцов.6. Этап ситематизации содержания урока    Дидактическая задача: установить глубину понимания обучающимися внутренних закономерностей и связей содержания изучаемой темы, найти применение сформированным знаниям.Учитель: Говорят, что нет плохой погоды, есть плохая одежда. В какой одежде ты пойдешь на лыжную прогулку, а в какой гулять с младшей сестрой в коляске? В какой будешь лежать на берегу моря, а в какой выйдешь на морскую прогулку на катере? Давайте поиграем. «В этой одежде я буду…»Ученики смотрят на изображения одежды и играют в игру.Учитель: Сегодня мы повторили не просто виды теплопередачи, а способы изменения внутренней энергии. Тепловые явления всегда сопровождаются изменениями внутренней энергии. Дополнительные вопросы для обсуждения на уроке1. Зачем нужны двойные рамы в окнах? Осенью на зиму ставят двойные рамы, заклеивают окна. А что, если при строительстве сразу делать побольше промежутки между рамами? Воздух – плохой проводник тепла, если слой воздуха будет толще, то будет теплее. Почему этого не делают на практике? При больших расстояниях между рамами усилится конвекция – передача путем перемешивания теплых и холодных слоев воздуха между рамами.2. Почему в строительной технике широко применяется пористый материал? Он содержит воздух, обладающий малой теплопроводностью.3. Почему железные печи скорее нагревают комнату, чем кирпичные, но не так долго остаются теплыми? Железо обладает большей теплопроводностью и меньшей удельной теплоемкостью, чем кирпич. Кроме того, масса кирпичной стены больше, чем железной. 4. Почему, если подышать себе на руку, получается ощущение тепла, а если дунуть, то ощущение прохлады? Выдыхаемый воздух теплее поверхности руки и может ее нагревать. Но если струя воздуха быстро движется, с поверхности происходит усиленное испарение влаги, вследствие чего получается охлаждение.5. Морозные узоры на окнах. На холодных стеклах конденсируется водяной пар из комнатного воздуха.7. Этап подведения итогов урока    Вопросы: Что я узнал? Чему научился? Отметить отличившихся учащихся. Похвалить, поблагодарить за помощь.​Ольга КРАСИЛЬНИКОВА, учитель физики гимназии №3 имени К.П.Гемп города Архангельска, учитель года Архангельской области-2013