Температура. Тепловое равновесие
методическая разработка по физике (10 класс) на тему

Итоговая аттестационная (проектная) работа.

Изучение темы: « Температура. Тепловое равновесие».

Работа выполнена:

Чекашовой М.М., учителем физики I квал. категории МБОУ “СОШ № 33”

                                                         г. Нижнекамска РТ

Нижнекамск

2018 г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………...…2

1. Методологические основы изучения темы

«Температура. Тепловое равновесие» …………...……………………..........3

1.1. Цели и задачи изучения темы………………………………………..…...3

1.2. Требования к знаниям и умениям………………………………….…….4

1.3. Формы контроля………………………………………………………..….6

1.4. Культурно-исторический фон изучения темы……………………….….7

2. Проектирование урока по теме «Температура. Тепловое равновесие» в соответствии с требованиями новых образовательных стандартов………………………………………..............................................16

2.1. План-конспект урока ……………………………………...……………..16

2.2. Структура и ход урока …………………………………………………...17

2.3. Технологическая карта урока..............................................................20

2.4. Лист контроля урока.……………………………………………………..26

2.5.  Электронная презентация урока………………………………………...29

Заключение……………………………………………………………………..30

Список использованной литературы ……………………………….….........32

Приложение № 1……………………………………………………………….33

Введение

Модернизация общеобразовательной школы предполагает ориентацию образования не только на усвоение обучающимися определённой суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей.

При таких условиях актуальной становится углубление знаний и умений, направленных на формирование исследовательских, проектных компетентностей учащихся по определенным темам. В практике преподавания физики понятию температура по традиции уделяется мало внимания. Принято считать, что все знакомы с этим понятием чуть ли не с дошкольного возраста. Однако опыт показывает, что многие учащиеся не знают правила измерения температуры. Значительная часть учащихся считает, что перед измерением температуры термометр надо стряхнуть. Серьёзные затруднения испытывают учащиеся в определении цены деления шкалы термометра.  О статическом толковании температуры учащиеся, как правило, не имеют представления.

Целью проекта является разработка методики изучения темы «Температура. Тепловое равновесие»   с учетом требований ФГОС основного общего образования.

Задачами проекта являются:

– выделение универсальных и специальных предметных учебных   действий, формируемых в процессе изучения темы;

– разработка плана-конспекта и технологической карты урока по теме с выделением формируемых УУД;

– разработать трехуровневую систему заданий по теме, отражающую различные уровни усвоения материала (ЗЗ – знакомая задача, МЗ – модифицированная задача, НЗ – незнакомая задача

1. Методологические основы изучения темы

«Температура. Тепловое равновесие»

1.1. Цели и задачи изучения темы

Изучение темы «Температура. Тепловое равновесие»  направлено на достижение следующих целей:

Обучающая цель: сформировать понятие о температуре, дать представление о тепловом равновесии системы, познакомить учащихся со способами измерения температуры, обосновать необходимость введения абсолютной шкалы

Воспитательные цели: развивать коммуникативные способности через организацию работы в малых группах; создавать содержательные и организационные условия для развития самостоятельности в добывании знаний, скорости восприятия и переработки информации, культуры речи, воспитании настойчивости в достижении цели; формировать умение работать в коллективе, команде.

Развивающие цели: создавать условия для развития устной речи учащихся и их коммуникативных способностей, развивать активность, умения анализировать, сравнивать, делать выводы и обобщать; формирование интеллектуальных умений и навыков самостоятельной и творческой деятельности, определённых новыми государственными стандартами.

Задачами изучения данной темы являются:

- сформировать у учащихся представления о понятиях и терминах;

- дать учащимся знания о положительных и отрицательных проявлениях этого открытия в современном мире;

- расширить кругозор учащихся; способствовать развитию их интереса к изучению физики;

- сформулировать мировоззренческие идеи, связанные с  применением этих понятий;

- развивать умение выделять главное, работать с дополнительной научно-популярной литературой, отстаивать точку зрения, чётко излагать свои мысли.

1.2. Требования к знаниям и умениям

В результате изучения темы учащиеся должны уметь выполнять следующие учебные действия:

Личностные  результаты обучения:

• развитие навыков коллективной работы
• развитие мотивов и смыслов учебно-познавательной деятельности
• самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;
• формирование  правильного представления о том, как надо задавать вопросы, в какой последовательности, что, по сути, является развитием мышления учащегося.
• формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его.

Метапредметные  результаты:

Регулятивные:

• развитие познавательного интереса обучающихся и их творческих способностей через проектно-исследовательскую деятельность;
• развитие ценностных ориентаций – осознание практической ценности знаний, их значимости в современной жизни;
• развитие умения планировать и регулировать свои действия в соответствии с поставленной задачей.

Коммуникативные:

• развитие диалогической речи; развитие навыков сотрудничества; 

Познавательные:

• формирование  правильного представления о том, как надо задавать  

    вопросы, в какой последовательности, что, по сути, является развитием

    мышления учащегося.

• развитие умения ориентироваться в своей системе знаний: находить

    ответы на вопросы, используя свои знания, жизненный опыт и  

    информацию, полученную на предыдущих уроках.

1.3. Формы контроля 

При изучении данной темы могут быть предусмотрены следующие формы контроля:

– в виде выступления учащихся на 2-3 минуты по следующим проблемам:

а) Эмпирическая, абсолютная и термодинамическая температуры;

б) Термометры;

в) Абсолютная температура. Шкала температур Кельвина;

– промежуточные и итоговые тесты;

– выполнение и защита индивидуальных и групповых проектов по проблеме решения задач по МКТ

– самостоятельное решение задач КИМ ЕГЭ.

1.4. Культурно-исторический фон изучения темы

История термодинамического подхода

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково — градусами

В теории тепловых явлений основная величина – температура. На теле, кроме чувствительных приемников, реагирующих на прикосновение, давление и болевые раздражения, есть приемники, реагирующие на тепло и холод. Причину способности тел по-разному воздействовать на органы чувств можно связать с различной степенью нагретости тел - температурой. Это субъективное определение температуры, которое не содержит способа ее измерения. Для определения температуры нужно обратиться к наблюдениям и опытам.

Температура связана также с субъективными ощущениями «тепла» и «холода», связанными с тем, отдаёт ли живая ткань тепло или получает его.

Температура также играет важную роль во многих областях науки, включая другие разделы физики, а также химию и биологию.

Температура относится к интенсивным величинам, не зависящим от массы системы.

Интуитивно понятие температура появилось как мера градации наших ощущений тепла и холода; на бытовом уровне температура воспринимается как параметр, служащий для количественного описания степени нагретости материального объекта

Среднегодовая температура по всему миру

Температу́ра (от лат. temperatura — надлежащее смешение, нормальное состояние) — скалярная физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. Температура всех частей системы, находящейся в равновесии, одинакова. Если система не находится в равновесии, то между её частями, имеющими различную температуру, происходит теплопередача(переход энергии от более нагретых частей системы к менее нагретым), приводящая к выравниванию температур в системе.

Величины, характеризующие состояние макроскопических тел без учета молекулярного строения тел (V,p,t), называются макроскопическими параметрами

Тепловым или термодинамическим равновесием называют такое состояние, при котором все макроскопические параметры сколь угодно долго остаются неизменными. Это означает, что в системе не меняются объем и давление, не происходит теплообмена, отсутствуют взаимные превращения газов, жидкостей и твердых тел и т. д. В частности, не меняется объем столбика ртути в термометре. Это означает, что температура системы "тело - термометр" остается постоянной.  Но микроскопические процессы внутри тела не прекращаются и при тепловом равновесии. Меняются положения молекул, их скорости при столкновениях

Существование равновесного состояния называют первым исходным положением термодинамики. Вторым исходным положением термодинамики называют утверждение о том, что равновесное состояние характеризуется некоторой величиной, которая при тепловом контакте двух равновесных систем становится для них одинаковой в результате обмена энергией. Эта величина называется температурой.

В равновесном состоянии температура имеет одинаковое значение для всех макроскопических частей системы. Если в системе два тела имеют одинаковую температуру, то между ними не происходит передачи кинетической энергии частиц (тепла). Если же существует разница температур, то тепло переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой.

В молекулярно-кинетической теории температура определяется как величина, характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия.

Все разреженные газы расширяются при нагревании одинаково и одинаково меняют свое давление при изменении температуры. Идеальная газовая шкала температур – рациональная температурная шкала, основанная на свойстве изменения давления определенного количества разреженного газа при постоянном объеме или изменение объема газа при постоянном давлении.

При тепловом равновесии средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковы.

В состоянии теплового равновесия  величина PV/N = Θ одинакова для всех разреженных газов.

Величина PV/N = Θ – естественная мера температуры, определяемая через макроскопические параметры газа, выражаемая в энергетических единицах.

Было замечено, что в отличие от жидкостей все разреженные газы – водород, гелий, кислород – расширяются при нагревании одинаково и одинаково меняют свое давление при изменении температуры. По этой причине в физике для установления рациональной температурной шкалы используют изменение давления определенного количества разреженного газа при постоянном объеме или изменение объема при постоянном давлении. Такую шкалу иногда называют идеальной газовой шкалой температур, что позволяет избавиться от существенного недостатка шкалы Цельсия – произвольности выбора начало отсчета, т.е. нулевой температуры. При градуировке термометра обычно за начало отсчета принимают температуру тающего льда -0°C; второй постоянной точкой - 100°C считают температуру кипения воды при нормальном атмосферном давлении (шкала Цельсия). Шкалу между точками 0 и 100 делят на 100 равных частей, называемых градусами. Перемещение столбика жидкости на одно деление соответствует изменению температуры на 1°C. В шкале Кельвина за "нуль" принимают - 273°C:

T = t + 273 °C

Исторически температура впервые была введена как термодинамическая величина, после установления связи температуры со средней кинетической  энергии молекул стало ясно, что температуру можно определять как среднюю кинетическую энергию молекул

Е = 3/2 kT

Где k – постоянная Больцмана, связывает величину температуры, выражаемую в энергетических единицах, с температурой, выраженной в градусах.

Абсолютная температура. Шкала температур Кельвина.

Понятие абсолютной температуры было введено У. Томсоном (Кельвином), в связи с чем шкалу абсолютной температуры называют шкалой Кельвина или термодинамической температурной шкалой. Единица абсолютной температуры — кельвин (К).

Абсолютная шкала температуры называется так, потому что мера основного состояния нижнего предела температуры — абсолютный ноль, то есть наиболее низкая возможная температура, при которой в принципе невозможно извлечь из вещества тепловую энергию.

Абсолютный ноль определён как 0 K, что равно −273,15 °C.

Шкала температур Кельвина — это шкала, в которой начало отсчёта ведётся от абсолютного нуля.

Важное значение имеет разработка на основе термодинамической шкалы Кельвина Международных практических шкал, основанных на реперных точках — фазовых переходах чистых веществ, определенных методами первичной термометрии. Первой международной температурной шкалой являлась принятая в 1927 г. С 1927 г. шкала несколько раз переопределялась менялись реперные температуры, методы интерполяции, но принцип остался тот же — основой шкалы является набор фазовых переходов чистых веществ с определенными значениями термодинамических температур и интерполяционные приборы, градуированные в этих точках.  Основной документ (Положение о шкале) устанавливает определение Кельвина, значения температур фазовых переходов (реперных точек) и методы интерполяции.

Используемые в быту температурные шкалы — как Цельсия, так и Фаренгейта (используемая, в основном, в США), — не являются абсолютными и поэтому неудобны при проведении экспериментов в условиях, когда температура опускается ниже точки замерзания воды, из-за чего температуру приходится выражать отрицательным числом. Для таких случаев были введены абсолютные шкалы температур.

Одна из них называется шкалой Ранкина, а другая — абсолютной термодинамической шкалой (шкалой Кельвина); температуры по ним измеряются, соответственно, в градусах Ранкина (°Ra) и кельвинах (К). Обе шкалы начинаются при температуре абсолютного нуля. Различаются они тем, что цена одного деления по шкале Кельвина равна цене деления шкалы Цельсия, а цена деления шкалы Ранкина эквивалентна цене деления термометров со шкалой Фаренгейта. Температуре замерзания воды при стандартном атмосферном давлении соответствуют 273,15 K, 0 °C, 32 °F.

Масштаб шкалы Кельвина привязан к тройной точке воды (273,16 К), при этом от неё зависит постоянная Больцмана. Это создаёт проблемы с точностью интерпретации измерений высоких температур. Сейчас Международное бюро мер и весов рассматривает возможность перехода к новому определению кельвина, основанному на фиксации численного значения постоянной Больцмана, вместо привязки к температуре тройной точки

Шкала Цельсия

В технике, медицине, метеорологии и в быту в качестве единицы измерения температуры используется шкала Цельсия. В настоящее время в системе СИ термодинамическую шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: t(°С) = Т(К) — 273,15 (точно), т. е. цена одного деления в шкале Цельсия равна цене деления шкалы Кельвина. По шкале Цельсия температура тройной точки воды равна приблизительно 0,008 °C, и, следовательно, точка замерзания воды при давлении в 1 атм очень близка к 0 °C. Точка кипения воды, изначально выбранная Цельсием в качестве второй реперной точки со значением, по определению равным 100 °C, утратила свой статус одного из реперов. По современным оценкам температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении в термодинамической шкале Цельсия составляет около 99,975 °C. Шкала Цельсия очень удобна с практической точки зрения, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия — особая точка для метеорологии, поскольку связана с замерзанием атмосферной воды. Шкала предложена Андерсом Цельсием в 1742 г.

Шкала Фаренгейта

В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а 100 градусов Цельсия — 212 градуса Фаренгейта.

В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F — 32), t °F = 9/5 t °С + 32. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724 году.

Шкала Реомюра

Предложена в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр.

Единица — градус Реомюра (°Ré), 1 °Ré равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда (0 °Ré) и кипения воды (80 °Ré)

1 °Ré = 1,25 °C.

В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора

   Измерение температуры

Для измерения термодинамической температуры выбирается некоторый термодинамический параметр термометрического вещества. Изменение этого параметра однозначно связывается с изменением температуры. Классическим примером термодинамического термометра может служить газовый термометр, в котором температуру определяют методом измерения давления газа в баллоне постоянного объёма. Известны также термометры абсолютные радиационные, шумовые, акустические.

Термодинамические термометры — это очень сложные установки, которые невозможно использовать для практических целей. Поэтому большинство измерений производится с помощью практических термометров, которые являются вторичными, так как не могут непосредственно связывать какое-то свойство вещества с температурой. Для получения функции интерполяции они должны быть отградуированы в реперных точках международной температурной шкалы.

Для измерения температуры какого-либо тела обычно измеряют какой-либо физический параметр, связанный с температурой, например, геометрические размеры  для газов — объём или давление, скорость звука, электрическую проводимость, электромагнитные спектры поглощения или излучения (например, пирометры и измерение температуры фотосфер и атмосфер звёзд — в последнем случае по доплеровскому уширению спектральных линий поглощения или излучения).

В повседневной практике температуру обычно измеряют с помощью специальных приборов — контактных термометров. При этом термометр приводят в тепловой контакт с исследуемым телом, и, после установления термодинамического равновесия тела и термометра, — выравнивания их температур, по изменениям некоторого измеримого физического параметра термометра судят о температуре тела. Тепловой контакт между термометром и телом должен быть достаточным, чтобы выравнивание температур происходило быстрее, также, ускорение выравнивания температур достигается снижением теплоёмкости термометра по сравнению с исследуемым телом, обычно, уменьшением размеров термометра. Снижение теплоёмкости термометра также меньше искажает результаты измерения, так как меньшая часть теплоты исследуемого тела отбирается или передаётся термометру. Идеальный термометр имеет нулевую теплоёмкость

Средства измерения температуры часто проградуированы по относительным шкалам — Цельсия или Фаренгейта.

На практике для измерения температуры также используют

• жидкостные и механические термометры,
• термопару,
• термометр сопротивления,
• газовый термометр,
• пирометр.

Самым точным практическим термометром является платиновый термометр сопротивления. Разработаны новейшие методы измерения температуры, основанные на измерении параметров лазерного излучения.

Психология восприятия

Как показывают результаты многочисленных экспериментов, ощущение холода или тепла зависит не только от температуры окружающей среды, но и от настроения. Так, если испытуемый чувствует себя одиноким, например, находится в помещении с людьми, которые не разделяют его взглядов или ценностей, или просто находится далеко от других людей, то для него комната становится холоднее, и наоборот.

Интересные факты

• Самая низкая температура на Земле до 1910 -68°С(Верхоянск)
• Самая высокая температура, созданная человеком, ~ 10 трлн К (что сравнимо с температурой Вселенной в первые секунды её жизни) была достигнута в 2010 году при столкновении ионов свинца, ускоренных до околосветовых скоростей. Эксперимент был проведён на Большом Адронном Коллайдере
• Самая высокая теоретически возможная температура — планковская температура. Более высокая температура по современным физическим представлениям не может существовать, так как придание дополнительной энергии системе, нагретой до такой температуры, не увеличивает скорости частиц, а только порождает в столкновениях новые частицы, при этом число частиц в системе растёт и растёт масса системы. Можно считать, что это температура "кипения" физического вакуума. Она примерно равна 1.41679(11)·1032 K (примерно 142 нониллиона K).
• Поверхность Солнца имеет температуры около 6000 K, а солнечное ядро — около 15 000 000 K.
• Самая низкая температура, достигнутая человеком, была получена в 1995 году Эриком Корнеллом и Карлом Виманомиз США при охлаждении атомов рубидия. Она была выше абсолютного нуля менее чем на 1/170 миллиардную долю кельвина (5,9·10−12  K).
• Рекордно низкая температура на поверхности земли −89,2 °С была зарегистрирована на советской внутриконтинентальной научной станции Восток, Антарктида (высота 3488 м над уровнем моря) 21 июля 1983 года.
• 9 декабря 2013 года на конференции Американского геофизического союза группа американских исследователей сообщила о том, что 10 августа 2010 года температура воздуха в одной из точек Антарктиды опускалась до -135,8 F (-93,2 °С). Данная информация была выявлена в результате анализа спутниковых данных НАСА. По мнению выступавшего с сообщением Т. Скамбоса (англ. Ted Scambos) полученное значение не будет зарегистрировано в качестве рекордного, поскольку определено в результате спутниковых измерений, а не с помощью термометра].
• Рекордно высокая температура воздуха вблизи поверхности земли + 56,7 ˚C была зарегистрирована 10 июля 1913 года на ранчо Гринленд в долине Смерти (штат Калифорния, США).
• Семена высших растений сохраняют всхожесть после охлаждения до −269 °C.

.

Учёные.

Габриэль Даниэль Фаренгейт                                                    

 Решающий вклад в развитие конструкции термометров внёс немец

Габриэль Даниэль Фаренгейт. В1709 году он изобрёл спиртовой термометр, а в 1714– ртутный. Он придал им ту же форму, что применяется и сейчас. Успех его термометров следует искать во введенном им новом методе очищения ртути; кроме  того, перед запаиванием он кипятил жидкость в трубке. Рене Антуан де Реомюр не одобрял применения ртути в термометрах вследствие малого коэффициента расширения ртути. В 1730 г. он предложил применять в термометрах спирт, а. В 1731 году изобрёл водно-спиртовой термометр. И поскольку Реомюр нашел, что применяемый им спирт, смешанный в пропорции 5:1 с водой, расширяется в отношении 1000:1080 при изменении температуры от точки замерзания до точки кипения воды, то предложил шкалу от 0 до 80°.

Андерс Цельсий. 

Андерс Цельсий (Anders Celsius) родился 27 ноября 1701 года в Швеции. Область его интересов: астрономия, общая физика, геофизика. Преподавал в Упсальском университете астрономию, основал там астрономическую обсерваторию.

Цельсий первым измерил яркость звезд, установил взаимосвязь между северным сиянием и колебаниями в магнитном поле Земли.

Он принимал участие в Лапландской экспедиции 1736-1737 годов по измерению меридиана. По возвращении из полярных областей  Цельсий начал активную работу по организации и строительству астрономической обсерватории в Упсале и в 1740 стал ее директором. Умер Андерс Цельсий 25 марта 1744 года. В честь него назван минерал цельзиан – разновидность бариевого полевого шпата

Габриэль Фаренгейт 

Даниэль Габриэль Фаренгейт (Daniel GabrielFahrenheit) (1686–1736) - немецкий физик. Родился 24 мая 1686 в Данциге (ныне Гданьск, Польша). Изучал физику в Германии, Голландии и Англии. Почти всю жизнь прожил в Голландии, где занимался изготовлением точных метеорологических приборов. В 1709 изготовил спиртовой, в 1714 – ртутный термометр, использовав новый способ очистки ртути. Для ртутного термометра Фаренгейт построил шкалу, имеющую три реперные точки: 0°соответствовал температуре смеси вода – лед – нашатырный спирт, 96° – температуре тела здорового человека, а в качестве  контрольной температуры было принято значение 32° для точки таяния льда. Температура кипения чистой воды по шкале Фаренгейта составила 212°. Шкала Фаренгейта применяется во многих англоязычных странах, хотя постепенно уступает место шкале Цельсия. Помимо изготовления термометров, Фаренгейт занимался

усовершенствованием барометров и гигрометров. Исследовал также зависимость изменения температуры кипения жидкости от атмосферного давления и содержания в ней солей, обнаружил явление переохлаждения воды, составил таблицы удельных весов тел. Умер Фаренгейт в Гааге 16 сентября 1736г.

Рене Реомюр. 

Рене Антуан де Реомюр (Rene Antoin de Reaumur) родился 28 февраля 1683 года в Ла-Рошель, французский естествоиспытатель, иностранный почетный член Петербургской АН (1737). Труды по регенерации, физиологии,биологии колоний насекомых. Предложил температурную шкалу, названную его

именем. Он усовершенствовал некоторые способы приготовления стали, им, одним из первых, были сделаны попытки научного обоснования некоторых процессов литья, написал работу "Искусство превращения железа в сталь". Он пришел к ценному выводу, железо, сталь, чугун, различаются по количеству некоторой примеси и добавляя эту примесь к железу, путем цементации или сплавления с чугуном Реомюр получал сталь. В 1814 году К. Каретен доказал, что этой примесью является углерод. Реомюр дал способ приготовления матового стекла.

Сегодня память связывает его имя только лишь с изобретением долго

использовавшейся температурной шкалы. На самом же деле Рене Антуан Фершант де Реомюр, живший в 1683-1757 годах, главным образом, в Париже, относился к тем учёным, универсальность которых в наше время - время узкой специализации - трудно себе представить. Реомюр был одновременно техником, физиком и естествоиспытателем. Большую известность за пределами Франции он приобрёл как энтомолог. В последние годы своей жизни Реомюр пришёл к идее, что поиски таинственной преобразующей силы следует вести в тех местах, где её проявление наиболее очевидно - при преобразовании пищи в организме, т.е. при её усвоении.

Скончался 17 октября 1757 года в замке Бермовдьер близ Сен-Жюльен-дю-Терру (Майенн).

Уильям Ранкин.

Уильям Джон Макуорн Ранкин (Ренкин) (William John M.

Rankine) (1820-72) , шотландский инженер и физик, один из создателей

технической термодинамики. Предложил теоретический цикл парового двигателя (цикл Ранкина), температурную шкалу (шкала Ранкина), нуль которой совпадает с нулем термодинамической температуры, а по размеру 1 град Р. ( °R) равен 5/9 К(шкала широкого распространения не получила).

2. Проектирование урока по требованиям

новых образовательных стандартов

2.1. План-конспект урока

«Температура. Тепловое равновесие»

ФИО, место работы, должность: Чекашова М.М., учитель физики первой  квал. категории  МБОУ «Лицей № 14»  г. Нижнекамска РТ

Предмет: Физика

Класс: 10

Тема раздела: Молекулярная физика. Тепловые явления.

Номер урока в теме: 9 (45 минут)

Базовый учебник  Физика. 10 класс: учеб. для учащихся общеобразоват. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский  – М.: «Просвещение», 2008г. – 365 с.

Цель урока: сформирование  понятий «Температура»  и  «Тепловое равновесие».

Задачи урока:

– образовательные задачи:

сформировать у учащихся знания о понятиях «Температура» и « Тепловое равновесие» через проблемные ситуации, научить выделять и формулировать познавательную цель; уметь исследовать и решать задачи

– воспитательные задачи:

формирование умений слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие, воспитывать ответственность и аккуратность.

– развивающие задачи:

формирование умений обрабатывать информацию и систематизировать ее по указанным основаниям; формировать коммуникативную компетенцию учащихся; выбирать способы решения задач в зависимости от конкретных условий; рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.

Тип урока: комбинированный урок.

Формы работы учащихся: фронтальная работа, парная и индивидуальная работа.

Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, доска, экран, технологическая карта урока для каждого учащегося, электронная презентация, выполненная в программе Power Point.

2.2. Структура и ход урока «Температура. Тепловое равновесие»

2.3. Технологическая карта урока «Температура. Тепловое равновесие»

2.4. Лист контроля урока

Рабочая карта ученика ________________________

Тема урока: _____________________________________________________________________________________________

2.5. Электронная презентация урока «Температура. Тепловое равновесие»

Заключение

Сегодня, в условиях перехода к новым образовательным стандартам общего образования, многие учителя задаются вопросами о сущности и отличительных особенностях стандарта нового поколения, о видах универсальных учебных действий, о способах формирования их средствами предмета на своих уроках, наконец, о способах контроля и мониторинга УУД. Учитель хочет точно знать, что следует делать на каждом уроке физики, чтобы формировать регулятивные, познавательные и другие универсальные учебные действия.

Тема «Температура. Тепловое равновесие», изучаемая в главе , является одной из важных тем в курсе физики основной школы. Проектная работа была посвящена разработке методической системы для сформирования температуры и теплового равновесия через решение проблемных ситуаций в условиях внедрения новых образовательных стандартов.

В процессе разработки проекта были:

– выделены универсальные (по четырем блокам: 1) личностные; 2) регулятивные; 3) познавательные; 4) коммуникативные) и специальные предметные учебные действия, формируемые в процессе изучения темы, показана связь УУД и специальных предметных учебных действий;

– разработаны план-конспект и технологическая карта урока по теме с выделением формируемых УУД;

– разработана трехуровневая систему заданий по теме, отражающая различные уровни усвоения материала (ЗЗ – знакомая задача, МЗ – модифицированная задача, НЗ – незнакомая задача).

Многоуровневая система задач является основным дидактическим средством обучения алгебре и началам анализа учащихся основной школы, в ней заложены возможности продвижения учащихся как по содержательной компоненте программы, так и по деятельностной компоненте (приемы решения знакомых, модифицированных, незнакомых задач).

По аналогии с этими образцами учителя смогут проектировать формируемые на каждом уроке универсальные учебные действия, отображать в своей деятельности и в конспектах урока связь универсальных учебных действий и специальных предметных учебных действий, строить системы заданий, формирующие универсальные учебные действия.

Планируется использование различных форм активного обучения и форм контроля, ориентирующих учащихся на приобретение высокого уровня общей и специальной физической подготовки, прочных знаний и умений, необходимых для успешной сдачи государственной итоговой аттестации и продолжения профильного обучения в старшей школе.

Список использованной литературы

1. Примерные программы среднего(полного) общего образования. Физика. Естествознание.- «Просвещение», 2009 г.;
2. О стандарте второго поколения. – Статья А.А. Кузнецова, «Физика в школе», №2 2009 г.;
3. Примерная программа для  9-11 классов  средней  школы. Проект. - «Физика в школе», №5 2009 г.;
4. Курс физики средней  школы в стандартах второго поколения. – Статья М.Ю. Демидова, «Физика в школе», №7  2011 г.;
5. Новое в  деятельности учителя физики: готовимся к внедрению стандартов второго поколения. – Н.С. Пурышева и др., «Физика в школе», №1 2012 г.;

Приложение № 1

1.На рисунке изображено четыре бруска. Стрелки показывают направление теплопередачи от одного бруска к другому. Самую высокую температуру имеет брусок

1) 1        

2) 2

3) 3

4) 4

2.На рисунке показаны три случая расположения двух медных брусков. Теплопередача от одного бруска к другому будет осуществляться

      1) только в ситуации 3                                                        

2) только в ситуациях 1 и 3

3) только в ситуациях 2 и 3

4) во всех трех ситуациях

3. Три металлических бруска привели в соприкосновение, как показано на рисунке. Стрелки указывают направление теплопередачи. Сравните температуры брусков перед их соприкосновением.

1)                 

2) 

3) 

4) 

4. Тело А находится в тепловом равновесии с телом С, а тело В не находится в тепловом равновесии с телом С. Найдите верное утверждение.

1) температуры тел A и C не одинаковы

2) температуры тел A, C и B одинаковы

3) тела A и B находятся в тепловом равновесии

4) температуры тел A и B не одинаковы

5.При повышении абсолютной температуры одноатомного идеального газа в 2 раза средняя квадратичная скорость теплового движения молекул

1) уменьшится в  раз

2) увеличится в  раз

3) уменьшится в 2 раза

4) увеличится в 2 раза

6.Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул одноатомного идеального газа, находящихся при температуре +27 °С, равна . Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул одноатомного идеального газа, находящихся при температуре +327 °С, равна

1)                                 3) 

2)                                   4)