Урок физики в 8 классе по теме «Изменение агрегатных состояний вещества»

Цели

Образовательные:

• обобщение и повторение знаний учащихся по теме: “Изменение агрегатных состояний вещества”;
• осуществить коррекцию знаний и некоторое углубление;

Развивающие: 

• продолжить учиться анализировать условия задания;
• развивать монологическую речь с применением физических терминов и умение видеть физические явления в окружающем мире.

Воспитательные: 

• приучать детей к доброжелательному общению, взаимопомощи, взаимопроверке и самооценке;
• продолжить развитие навыка работы в группе и умения правильно высказывать мысли, опираясь на изученный материал;

Оборудование:

• ПК, мультимедиа-проектор,  видеофрагменты задач  из сети интернет и собственные мультимедийные продукты (презентация и видеофрагмент задачи «Необычное поведение воды»);
• сосуд с водой, в котором плавают куски льда, термометр;
• психрометр, конденсационный и волосковый гигрометры;
• модели двигателя внутреннего сгорания и паровой турбины.

Тип урока: обобщение и систематизация знаний

Форма работы: групповая в сочетании с индивидуальной.

Используемые технологии: информационная технология: мультимедийная 

Эпиграф: «Познание природы и жизни есть наша благороднейшая задача» Д. Гильберт

Ход урока

1. Организационный момент. Учитель. Здравствуйте, ребята и уважаемые гости. Я рада приветствовать вас на уроке физики. Физики, которую любят многие, так как именно ей доступна редкая радость – понимать Природу.

     В ходе сегодняшнего урока вы будете находиться в составе той или иной группы, выполнять различные задания и оценивать свою работу. Для этого пользуйтесь оценочными листами, лежащими перед вами.

Оценочный лист.

2. Мотивация и целеполагание.

    Довожу до сведения, что изучение раздела «Изменение агрегатных состояний вещества» мы закончили. Сегодня мы повторим материал, изученный на предыдущих уроках, и подготовимся к контрольной работе. Запишите тему урока. Скажем, что же будем вспоминать и повторять сегодня на уроке. (Учащиеся говорят, а учитель записывает на доске).

• Повторим особенности тепловых процессов, формулы, графики и характерные величины.
• Повторим решение качественных, расчётных задач.
• Вспомним опыты, которые проводили и приборы, которые изучали

3. Актуализация знаний. «Повторение – мать учения»

Учитель. Для того, чтобы успешно работать в дальнейшем, проведём игру «Живой компьютер» [1].  При входе в класс вы получили карточки. Познакомьтесь с их содержанием. А потом, как компьютер перебирает, т. е. просматривает, ознакомьтесь с остальными карточками (других учащихся). Подберите себе подходящие по смыслу и сформируйте группу из их обладателей. Далее внутри групп определите порядок «вывешивания» карточек и подготовьте по ним сообщение для публичной огласки, включающее обоснование составленного блока.  Если затрудняетесь, то воспользуйтесь планом сообщения. Помните «одна голова хорошо, а три лучше».

План сообщения:

1. Название процесса
2. Что происходит с веществом
3. Формула
4. Обозначение и название характерной физической величины
5. График процесса
6. Как изменяется внутренняя энергия?
7. Почему «спаренные» (двойные) процессы, а формула для определения количества теплоты в них одна?

Карточки:

1 группа

1. Нагревание, охлаждение
2. Вещество: а) нагревается; б) охлаждается.
3. Формула: Q = cm(t2 – t1)
4. Обозначение и название характерной физической величины: с – удельная теплоёмкость вещества.
5.  Графики процессов          

                                                        а)                                           б)

2 группа

1. Плавление, кристаллизация
2.  Вещество переходит: а) из твёрдого состояния в жидкое; б) из жидкого состояния  в твёрдое.
3. Формула: Q = λm
4. Обозначение и название характерной величины: λ – удельная теплота плавления.
5. График процесса

3 группа

1. Парообразование, конденсация
2. Вещество переходит: а) из жидкого состояния в газообразное; б) из газообразного состояния в жидкое.
3. Формула: Q = Lm
4. Обозначение и название характерной величины: L – удельная теплота парообразования
5. График процесса

Учитель. Какой процесс ещё вы изучали? Что происходит с веществом? Формула, обозначение и название характерной величины? График? (Горение, вещество горит,  Q = qm, q – удельная теплота сгорания)

Итог. Что помогло справиться с этим заданием? (При изучении тепловых процессов, мы составляли таблицу, в которую заносили названия, формулы, графики и характерные величины).

4.Решение качественных задач. «Силу уму придают упражнения, а не покой» А. Поп (1688-1744г., англ. поэт)

    Перед вами задачи. Просмотрите их. Выберите те задачи, которые вы бы могли решить и объяснить своим товарищам.

1 группа

1. Задача на рисунке. Почему  показания термометров, опущенных в кипящую воду, различны в изображённых случаях? Можно ли по показаниям этих термометров определить высоту горы и глубину ущелья? (Температура кипения зависит от атмосферного давления. На горе атмосферное давление ниже, чем на уровне моря, и вода на горе закипит при более низкой температуре. В шахте точка кипения выше из-за увеличения атмосферного давления. Для определения высоты горы и глубины ущелья можно использовать следующие данные: изменение температуры кипения на 3°С при подъёме на каждый километр относительно уровня моря) [2]
2. Почему агроном дал указание полить вечером огородные культуры, когда по радио передали сообщение о том, что ночью будут заморозки?[6]
   (Удельная теплоемкость воды очень велика.  При охлаждении вода будет отдавать тепло земле).
3. Весёлая задача. В каких мальчиках быстрее движутся молекулы: в здоровых или в простуженных? (У простуженных высокая температура и молекулы движутся быстрее) [4].
4. «Чтение графика».  На графике отражены наблюдения за изменением температуры  кристаллического вещества. Ответьте на вопросы:

а) Сколько времени длилось наблюдение?

          б) Укажите температуру плавления вещества.

в) Назовите вещество?

2 группа

1. Задача на рисунке. Перед зимней стужей рекомендуется в саду почву поливать. В каком саду почва зимой промёрзнет глубже и почему? (В саду, где произведена поливка, почва промёрзнет на меньшую глубину, чем сухая, так как зимой при замерзании воды во влажной почве выделяется теплота плавления, которая и идёт на нагревание почвы) [2]
2. Где ноги стынут больше: на заснеженном тротуаре или на том же тротуаре, посыпанном солью? (Так как температура раствора ниже температуры чистого снега, то ноги стынут на «мокром» тротуаре больше) [3]
3. Весёлая задача. В каком состоянии окажется шоколадка после того, как жадная девушка, чтобы не делиться с подругами, спрячет её в кармане? (Шоколадка окажется в ужасном состоянии. Она растает и станет жидкой) [4]
4. «Чтение графика» На графике отражены наблюдения за изменением температуры  кристаллического вещества. Ответьте на вопросы:

а) Какому состоянию вещества соответствует участок АВ?

          б) Как изменялась внутренняя энергия на участке АВ?

в) Сколько времени вещество можно было наблюдать в твердом состоянии?

3 группа

1. Задача на рисунке. Какому из мальчиков после купания холоднее и почему? (На верхнем рисунке мальчик сильнее ощущает холод, так как ветер быстрее уносит слои воздуха, нагреваемые телом, при этом усиливается испарение влаги с поверхности тела) [2]
2. Почему водой можно погасить костёр? (Испарение воды приводит к снижению температуры горящего дерева настолько, что процесс горения прекращается. Кроме того, пар обволакивает горящее тело и прекращает доступ кислорода к нему) [3]
3. Весёлая задача. Вовочка с другом купили по порции мороженого и принесли его домой. Друг положил свое мороженое на блюдце, а Вовочка подставил свое под струю вентилятора. Чьё мороженое дольше не растает? (Мороженое, лежащее на блюдечке, окружает воздух, охладившийся от мороженого. На мороженое, помещенное в струю вентилятора попадает поток воздуха,  имеющий комнатную температуру. Мороженое у друга дольше не растает) [4]
4. «Чтение графика» На графике отражены наблюдения за изменением температуры  кристаллического вещества. Ответьте на вопросы:

а) Какому состоянию вещества соответствует участок СD?

б) Как изменялась внутренняя энергия на участке СD?

в) Почему участок ВС параллелен оси времени?

5. Решение экспериментальных задач. Всем хорошо известна пословица «Лучше один раз увидеть, чем десять раз услышать». Вашему вниманию предлагается экспериментальные задачи.

 1 группа – видеофрагмент 2,  2 группа – видеофрагмент 1, 3 группа – видеофрагмент 3,  [4]. Необычное поведение воды [5].

6.  Решение расчётных задач.

Учитель. Итак, нами изучены тепловые явления: нагревание и охлаждение, изменение агрегатного состояния тел при теплопередаче. Систему знаний о них использует любой человек в различных ситуациях: в быту, на производстве и т. п. (Раздать листы с текстами задач из набора дидактических средств) Проанализируйте содержащиеся в задачах требования и сформулируйте в общем виде задачу, которую приходится решать в предложенных ситуациях.

Учащиеся.  В задачах требуется рассчитать значение какой – либо величины, входящей в законы тепловых явлений.

Учитель. Выделите тела, с которыми происходят тепловые явления, и их характеристики в начальном и конечном состояниях. Укажите характерные величины для данного процесса.

Учитель: Изобразите блок – схему перехода  вещества от начальных условий к конечным.

Учащиеся. Задача 1.Плавление льда                     Нагревание воды

                                     0°С                0° С                   0°С                 10°С

                   Задача 2.  Конденсация пара                     Вода

                                        100° С                                    100° С      

                   Задача 3.  Горит топливо

(Трое учеников решают на  доске, остальные учащиеся самостоятельно на местах)

1. Рассчитайте энергию, необходимую для получения 400 г воды при температуре 10°С из льда, взятого при температуре 0°С.
2. При конденсации пара было выделено 920 кДж энергии. Найдите массу образовавшейся воды.
3. Определите КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 1,89*106 Дж потребовалось 1,5 кг топлива с удельной теплотой сгорания 4,2*106 Дж/кг. [6]

7. «Знаешь ли ты приборы?»  

Учитель. Расскажите о приборах, которые находятся на столе.

Учащиеся. 1 группа. Психрометр: по разности температур влажного и сухого термометров с помощью специальных таблиц мы определяли относительную влажность в классной комнате. Действие волоскового гигрометра основано на свойстве человеческого волоса удлиняться при увеличении относительной влажности воздуха. С помощью конденсационного гигрометра можно  определить  абсолютную влажность воздуха по точке росы. Используют легко испаряющуюся жидкость.

 2 группа. Модель двигателя внутреннего сгорания – самого распространённого вида теплового двигателя. Топливо сгорает  прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Энергия топлива сначала переходит в энергию газа. Газ, расширяясь, совершает работу и при этом охлаждается. Часть его внутренней энергии превращается в механическую энергию.

3 группа. Модель паровой турбины – теплового двигателя. В нём пар или нагретый до высокой температуры газ вращает вал двигателя.

8. Физический диктант.

«Что скажут о тебе другие, коли ты сам о себе, ничего сказать не можешь». Козьма Прутков                                                                                                          

Учитель. А сейчас у нас физический диктант. Вашему вниманию предлагается 7 утверждений. Если вы считаете, что оно верное, то дайте ответ «да», если не согласны – «нет».

Посмотрите ответы, критерии вы знаете. Поднимите руки те, кто выполнил на «5» и «4».  (Ребята меняются вариантами, проверяют работу товарища, ставят оценку.

Критерии оценки: «5» - 7 верных ответов, «4» - 6 верных ответов, «3» - 4 верных ответов, «2» - менее 4 верных ответов).

9.Сообщения учащихся: «Использование энергии Солнца на Земле», «История создания турбин» (презентации)

10.Итоги урока. Рефлексия.

 Учитель. Что ж, наш урок подходит к завершению. А теперь давайте вместе оценим вашу работу на сегодняшнем уроке. Каждый из вас во время урока находился в составе той или иной рабочей группы, и лучше вас никто не знает, какой вклад внес каждый в общее дело. Поэтому, я предлагаю вам оценить собственные достижения и работу своих товарищей по группе. Воспользуйтесь оценочными листами, лежащими перед вами.

      Итак, мы много и хорошо поработали, занимались различными делами.  О чём вели речь на уроке? Вдумаемся в эту схему. Обратите внимание: содержание фигур 1 – 4 даёт возможность решать разные задачи.

А теперь давайте вспомним, что мы делали на уроке.

Наши учебные дела на уроке

• Получили задания и разделились на группы
• Готовили ответы
• Вспоминали ранее изученный материал
• Решали качественные задачи
• Решали расчётные задачи
• Объясняли явления
• Выполняли задания диктанта
• Оценивали сами себя и товарищей
• Слушали сообщения
• Вспоминали приборы

Как много учебных дел, ребята, вы сделали за 45 мин!

В заключение я хочу сказать, что физика – это наука о природе

Не то, что мните вы, природа:

Не слепок, не бездушный лик –

В ней есть душа, в ней есть свобода,

В ней есть любовь, в ней есть язык.

                                                                                                 Ф.И.Тютчев

Язык Природы – это язык предметов и явлений, и “беседовать” с Природой можно только на этом языке.

Удачи всем и творческого потенциала.    

Домашнее задание. § 12 – 24, решить оставшиеся задачи.

Вопросы учащимся при решении задач:

• Кто не согласен с этим ответом?
• Есть ли другие мнения?
• Есть ли желающие дополнить этот ответ?
• Как вы относитесь к этому предложению?
• Есть ли другое предложение?

ЛИТЕРАТУРА

1. «Урок физики в современной школе. Творческий поиск учителей», составитель  Е. М. Браверман, под ред. В. Г. Разумовского,  М «Просвещение», 1993 г., с. 102
2. Н. С. Безчастная «Физика в рисунках». Пособие для учителей. М. «Просвещение», 1981 г., с. 50, 52, 55
3. М. Е. Тульчинский “Качественные задачи по физике 6 – 7 класс”. Пособие для учителей. М. “Просвещение”, 1974 г., с. 50, 51, 53, 54
4.  http://teplo82007.narod.ru/
5. Р. Р. Закиров «Занимательный опыт по теплофизике», журнал «Физика в школе», № 1, 20011 г. , с. 55 – 57
6. В. И. Лукашик, В. Е. Иванова «Сборник задач по физике. 7 – 9», М. «Просвещение», 2002 г., с.125, 132

Дополнительное задание.

Текст «Влажность воздуха»

Сборника «Физика. Подготовка к ГИА – 2013» под редакцией Л. М. Монастырского, изд. «Легион» Ростов-на-Дону, 2012 г., с. 102

      Одной из основных характеристик окружающего нас воздуха является его относительная влажность. В воздухе всегда находится некоторое количество водяного пара. Если в воздух поместить некоторое количество жидкости в сосуде, то будет идти непрерывный процесс испарения и конденсации водяного пара. Пар, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным. Его давление зависит от температуры.

    Для оценки влажности воздуха водится понятие абсолютной и относительной влажности.

     Абсолютной влажностью воздуха называют массу водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха (или плотность) приданной температуре.

    Однако, зная только одну абсолютную влажность, нельзя ещё судить о степени влажности воздуха. Надо ввести ещё понятие относительной влажности.

    Относительной влажностью воздуха φ называют отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре.

φ*100%

     Можно сделать пар насыщенным при той температуре, при которой он не является насыщенным. С этой целью его необходимо охладить. Если это делать, то при некоторой температуре пар в воздухе станет насыщенным и начнёт конденсироваться на более холодных поверхностях, т. е. выпадет роса. Температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

Ответьте на вопросы:

1. За окном идёт дождь. Означает ли это, что влажность воздуха равна 100%?

1)да, всегда.  2) нет, никогда.  3) может быть равна, а может и нет.  4) зависит от влажности воздуха

2. Можно ли по внешнему виду отличить трубу с горячей водой от трубы с холодной водой?

1)  нет, никогда.  2) можно, зимой.  3)можно, летом.  4) можно всегда

3. Чему равна относительная влажность воздуха, если давление насыщенного водяного пара при температуре 20°С равно 2,33 кПа, а при этой влажности давление водяного пара равно 1, 16 кПа?

1) 30%;  2) 40%;  3) 50%;  4) 60%