Мета. Повторити і узагальнити матеріал з теми «Теплові явища»; активізувати розумову діяльність учнів, самостійність мислення; формувати вміння учнів порівнювати, аналізувати фізичні процеси, навички групової роботи, вміння застосовувати одержані знання на практиці; розвивати логічне мислення, кмітливість, інтелект і мову учнів, ініціативність, активність; виховувати вміння відчувати насолоду від індивідуальної та колективної розумової праці, пов’язаної з процесом мислення.
Тип уроку: урок узагальнення та систематизації знань.
Форма проведення уроку: урок-гра.
Обладнання: карта подорожі «Ігрове поле», дидактичний набір «Ключ» і картки із запитаннями, «Кросворд», чайник, термос, масляний електронагрівач, калориметр, каструля, праска, електроплитка, терези, гиря, пробірка з льодом, сірникова коробка, стакан, посудина з водою.
ХІД УРОКУ
Подорож по країні Калорія
Сьогодні у нас урок повторення з теми «Теплові явища». Ми проведемо його у вигляді гри «Подорож по країні Калорія». Вам подобається подорожувати? Так. Чудово! Ось маршрут, по якому ми сьогодні підемо.
Закріплюю на дошці «Ігрове поле», зліва від якого розміщені ворота.
Всіх подорожуючих ділю на три команди. В кожній буде капітан, який відповідатиме за своїх подорожуючих, провідник, штурман, роль якого – вивчати відрізки вибраного маршруту і читати дорожні знаки, лінгвіст, задача якого – забезпечувати розуміння мови країни.
Капітани команд записують у свій щоденник результати маршруту, включаючи завдання: «Ключ», «Кросворд», «Мова», «Знаки-символи», «Формули», «Обчислення», «Вірші», «Досліди».
Вчитель. Зараз ми з вами знаходимось перед закритими воротами країни «Калорія». Щоб потрапити до неї, потрібно за дві хвилини знайти «ключ» від колодки. (Показую демонстраційний ключ).
Для цього необхідно виконати завдання 1. (Команди одержують дидактичний набір «Ключ» і картку із запитаннями). Слово, яке ви прочитаєте в ключі, відкриє ворота. Приступайте до роботи. Хто першим увійде в країну Калорія?
Завдання 1
1. Один з агрегатних станів речовини.
З відповіді взяти третю букву і поставити в першу (1) клітинку ключа.
Відповідь. Газоподібний.
2. Процес збільшення внутрішньої енергії тіла при збільшенні його температури.
З відповіді взяти перших дві букви і поставити їх у другу (2) і третю (3) клітинки ключа.
Відповідь. Нагрівання.
3. Один з видів теплопередачі.
З відповіді взяти три останні букви і записати їх у четверту (4), п’яту (5) і шосту (6) клітинки ключа.
Відповідь. Випромінювання.
Отже, слово «Знання» відчинило вам ворота до країни Калорія.
Першим містом, яке чекає на вас, є Теоретик. Ті, хто сюди прибувають, повинні показати свою солідарність з його жителями – знання теорії теплових явищ. Потрібно відповісти за допомогою кросворду на декілька теоретичних запитань.
Завдання 2
Кросворд підготовлений у двох варіантах. Право виконати це нелегке завдання надається капітанам і їх провідникам.
По вертикалі на запитання кросворду 1, 3, 6 – відповідають провідники першої команди;
№№ 7, 8, 9 – провідники другої команди;
№№ 10, 14, 15 – провідники третьої команди.
По горизонталі на запитання №№ 2, 4, 5, 11 – відповідає капітан першої команди;
№№ 12, 13, 16, 17 – капітан другої команди;
№№ 18, 19, 20, 21 – капітан третьої команди.
К р о с в о р д
По вертикалі:
1. Явище перетворення пари в рідину при сталій температурі. (Конденсація)
3. Назва ходу поршня в ДВЗ (двигунах внутрішнього згоряння). (Такт)
6. Рідина, що має питому теплоємність 4200 Дж/кг0С. (Вода)
7. Залізне знаряддя, за допомогою якого викрешували вогонь з кремнію. Було у вжитку в багатьох народів протягом тривалого часу – до винайдення сірників. В основі його дії лежить збільшення внутрішньої енергії кременю і труту внаслідок виконання механічної роботи. (Кресало)
8. Речовина, що має температуру плавлення при нормальному тиску 33870С. (Вольфрам)
9. Пристрій, за допомогою якого нагрівають повітря в приміщеннях або охолоджують воду системи охолодження ДВЗ. (Радіатор)
10. Один з видів теплових двигунів. (Турбіна)
14. Побутовий прилад, в якому різними прийомами затруднюють теплопередачу, що дає змогу зберігати в ньому тривалий час як гарячі, так і холодні рідини. (Термос)
15. Сорт палива, що використовується в ДВЗ. (Бензин)
По горизонталі:
2. Пористе тіло тваринного походження, яке між своїми волокнами містить повітря, а тому має погану теплопровідність. (Хутро)
4. Тверда речовина, що має питому теплоту плавлення 59 кДж/кг. (Олово)
5. Тверда речовина, що при нормальному атмосферному тиску має температуру плавлення 12000С. (Чавун)
11. Наочний спосіб показу залежності між двома фізичними величинами. (Графік)
12. Загальна назва машин, що перетворюють певний вид енергії в механічну енергію.
(Двигун)
13. Спосіб зміни внутрішньої енергії тіла без виконання роботи над тілом або самим тілом. (Теплопередача)
16. Прилад, який застосовують у багатьох дослідах при вивченні теплових явищ; його основна частина – дві посудини різних розмірів. (Калориметр)
17. Паливо, що має питому теплоту згоряння 46 МДж/кг. (Гас)
18. Явище перетворення рідини в твердий стан. (Тверднення)
19. Кристалічне тверде тіло, що має температуру кристалізації при нормальному атмосферному тиску 00С. (Лід)
20. Маленька частинка твердого тіла, що має правильну геометричну форму внаслідок впорядкованого розміщення в ній атомів та молекул. (Кристал)
21. Метал, що має питому теплоємність 140 Дж/кг0С і температуру плавлення 3270С.
(Свинець)
Завдання 3
Насамкінець потрібно знати мову, якою розмовляють жителі міста і країни. Лінгвісти кожної команди за 2 хв повинні написати якнайбільше слів-термінів, що відносяться до теми «Теплові явища». За кожні два слова зараховуються два бали.
В підсумку маршрут країни Калорія вивчений, мова також, дорожні знаки визначені. Учні повторюють їх ще раз. Повторюються одиниці вимірювання фізичних величин. (За кожне запитання зараховується один бал).
Школярі подорожують в інше місто – Купальне.
В ньому учні повинні виконати такі завдання, щоб «скупатися».
Завдання.
1. Яка кількість теплоти потрібна для нагрівання води в басейні від 12 до 24оС, якщо довжина басейну 100 м, ширина 8 м, глибина 1,5 м?
(Відповідь. 60480 МДж.)
2. У ванну налили 100 л води при температурі 12оС, після чого долили 50 л гарячої води при температурі 80оС. Чому дорівнює температура суміші? Теплоту, яка затрачена на нагрівання ванни, не враховувати.
(Відповідь. Приблизно 36,7оС.)
Це завдання виконують всі учні, а штурмани час від часу вибирають потрібну формулу і вставляють її в прорізи маршруту. (За це завдання учні отримують 4 бали).
Попереду нове місто – Очевидне. В ньому подорожуючі ознайомлюються з цікавими фактами, спробують дати на них відповіді.
Завдання.
1. Кашалот має на лобі спермацетовий орган. Він служить для керування його плавучістю. Пояснити, як здійснюється це керування.
Відповідь. Спермацетовий орган містить жир, який помітно змінює свій об’єм під впливом температури (з опусканням на глибину).
При зниженні температури жир стає більш густішим і з рідини перетворюється в білувату кашицю, що складається з кристалів. В такому стані він займає менше місця, витісняє менше води, тому плавучість зменшується.
2. 4 грудня 1892 р. в Саксонії випав сніг. Сніжинки в діаметрі сягали 12 см. Поясніть це незвичайне явище.
Відповідь. У верхніх шарах атмосфери температура повітря завжди нижча, ніж біля земної поверхні. В цих шарах утворюються невеликі кристалики льоду – «алмазний» пил. Падаючи, вони потрапляють в шари повітря, температура яких постійно збільшується, і пара, що знаходиться в цих шарах, торкається до холодної сніжинки і конденсується на ній, збільшуючи її розміри. Якщо температура повітря близька до 0оС, то поверхні сніжинок «оплавляються» і, злипаючись між собою, утворюють сніжинки великих розмірів.
3. Як утворюється град великих розмірів?
Відповідь. На висотах, де температура від’ємна, в хмарі міститься велика кількість кристаликів льоду і краплин переохолодженої води. При зіткненні водяної краплі в потоці повітря з кристаликом льоду, краплина миттєво замерзає, утворюючи градину, яка росте до тих пір, доки висхідний повітряний потік може утримати всю масу таких градин.
Якщо ж «туристи» не знайдуть правильної відповіді на ці цікаві запитання, даємо їм відповіді, щоб вони записали їх у свої зошити.
(Ці завдання оцінюються у 4 бали).
Наступне місто – Сніжне. Учні виходять на територію школи. Цього року стежки вкрились великою кількістю снігу. На стежині діти повинні знайти цікаве явище природи з розділу «Теплота» і пояснити його. Якщо потрібно, продемонструвати явище. Наведу перелік завдань і відповіді до них, які навели подорожуючі під час своїх спостережень.
Пояснити, де швидше зникне сніг: з пагорбів чи рівнин? Чому?
Відповідь. З пагорбків, тому що води швидше обдуваються теплим повітрям, ніж рівна місцевість.
Чому навколо стовбурів дерев сніг тане швидше?
Відповідь. Стовбур дерева темний, він нагрівається швидше і випромінює багато тепла.
Взяти в руки маленьку льодинку. Подмухати на неї. Що утворилось в тому місці, куди ми дмухали?
Відповідь. Отвір. Коли ми дмухали, з потоком повітря тепло нашого дихання передавалось льодині, і вона танула в тому місці, звідки ці потоки поступали.
Виміряти температуру снігу, на сніг посипати сіль, перемішати і знову за допомогою термометра виміряти температуру. Що спостерігаємо? Чому?
Відповідь. Температура знизилась. Коли сіль перемішується зі снігом, внутрішня енергія снігу зменшується, оскільки частина її іде на руйнування кристаликів солі.
Розгляньте уважно сніг. Чому після того, як почало пригрівати сонечко, він набув вигляду крупинок?
Відповідь. Під дією Сонця верхні шари снігу тануть, вода протікаючи вниз, зволожує нижні шари; вночі вони промерзають і утворюються кристалики льоду.
Почему температура воздуха в городе на 3 - 5 С выше, чем в окрестностях?Чому температура повітря в місті на 3 - 5 0С вище, ніж на околицях? Ответ
назадВідповідь. Высокая температура в центре города по сравнению с его окраинами и пригородами объясняется: Висока температура в центрі міста в порівнянні з його околицями та передмістями пояснюється:
а) у місті менше випаровувань (воно супроводжується поглинанням тепла);
б) мостовые и здания накапливают больше тепла, чем почва; б) мостові і будівлі накопичують більше тепла, ніж грунт;
в) из-за высоких зданий ветер в городе слабее; в) через високі будівлі вітер в місті слабший;
г) уборкой снега зг) прибиранням снігу взимку;
д) выделение тепла различными механизмами и предприятиями. д) виділення тепла різними механізмами і підприємствами.
ДеякіДеякі туристи «зимними» (подорожують взимку) будують для ночівлі будиночки зі сніжних цеглин; ці будиночки називають «голку» (голку – так називається ескімоська хижа, побудована зі снігу). Чому туристи вибирають «голку», а не намет?
Відповідь. Спати в голку набагато тепліше і безпечніше, ніж в наметі. Сніжне житло може вберегти подорожнього від будь-якої негоди, витримає і завірюху, і сніжний буран. Теплопровідність снігу завдяки повітрю між сніжинками мала тому тепло в «голку» зберігається, температура може досягати до +10оС.
Такі завдання надовго залишаються в пам’яті дітей. За кожне спостереження і його пояснення учні одержують по 2 бали.
Наближаючись до міста Кмітливе, подорожуючих чекає завдання «Кмітливий подорожуючий у жителів міста».
Завдання.
1. Була зима. Подорожуючий зайшов у кімнату з вулиці. Крізь замерзлі вікна був видимий лише край доріжки. «Господиня квартири лінива», – подумав він. Чому він зробив такий висновок?
Відповідь. Вікна господині замерзли. Отже, в простір між рамами проникло з кімнати тепле повітря і при дотику до холодного скла замерзло. Значить вікна погано утеплені.
2. Подорожуючий зайшов у квартиру господині і через 2 хв. сказав: «Шановна господине, у вас на кухні кипить чайник». Як він зробив цей висновок, якщо кухні він не бачив?
Відповідь. Коли кипить чайник, то кришка підстрибує, оскільки у чайнику утворюється пар, тиск збільшується, піднімаючи кришку; при цьому частина пару виходить, тиск зменшується, кришка опускається, утворюючи при цьому звук.
3. «Млинці добрі тоді, коли вони гарячі», – сказала господиня подорожуючому. «Щоб довше зберегти їх гарячими, я ставлю їх на плетений з дроту підніс». «Краще їх поставити на дерев’яну підставку», – сказав подорожуючий. Завдяки чому він зробив такий висновок?
Відповідь. Теплопровідність дерева менша, ніж металу, тому на дерев’яному підносі тарілка остигає повільніше.
4. Господиня відкрила двері і впустила кішку. Подивившись на неї, подорожуючий сказав:»Погода на вулиці холодна». Як він це визначив?
Відповідь. Очевидно, по шерсті кішки. Під час холодної погоди шерсть стає пухнастою, щоб між ворсинками було більше повітря – поганого провідника тепла.
За кожну правильну відповідь команда одержує 3 бали.
Наступне місто – Приладоград. Штурманам команди потрібно пояснити, з точки зору фізики теплових явищ, назву і роботу речей, які зустрічались групам подорожуючих на шляху. Він повинен взяти на столі цей прилад і назвати теплові процеси, які з ним пов’язані, розказати про них. За це він одержує стільки балів, скільки процесів назве і прокоментує.
(На столі знаходяться такі прилади: чайник, термос, масляний електронагрівач, калориметр, каструля, праска, електроплитка.)
Ви входите в місто – Літературоград.
Біля воріт цього міста лінгвісти кожної групи читають будь-який вірш, де говориться про теплове явище і коментують поетичні рядки з точки зору фізики.
Наведу декілька епізодів цього конкурсу.
Візьмемо уривок із відомого вірша «Зимнее утро» великого російського поета
Олександра Пушкіна:
«Вся комната янтарным блеском
Озарена. Весёлым треском
Трещит затопленная печь».
Запитання. Поясніть, чому дрова у печі, згораючи, тріщать?
Відповідь. При нагріванні волога, яка міститься в дереві, випаровується, водяна пара збільшує свій тиск, розриваючи дерев’яні волокна; з’являється тріск.
Українська народна пісня «Туман яром»:
«Туман яром, туман долиною,
За туманом нічого не видно,
Тільки видно дуба зеленого.»
Запитання. Чому туман утворюється в долинах, низинах?
Відповідь. В низьких місцях застоюється холодне повітря.
Леся Українка «Дим»:
«І думають: «оце ж воно й вечеря...»
І мріялись мені росисті луки
Волинські: здалека чорніє ліс
Зубчастим муром, а туман на нього
Безгучним, тихим морем напливає,—
Хто в лісі, хто у полі, стережися!»
Запитання. Як утворюється вечірній туман?
Відповідь. Після заходу Сонця нагріта за день земля остигає швидше ніж повітря. Приповерхневі шари повітря починають віддавати своє тепло землі. При цьому вони охолоджуються і водяна пара, що міститься в них конденсується; утворюється туман.
І. Бунін. «Холодная весна»:
«….Среди кривых стволов, среди ветрей корявых
Ползет молочный дым: окуривают сад.
Все яблони в цвету- и вот, в зеленых травах
Огни, как языки, краснеют и дрожат.»
Запитання. Чому, коли чекають заморозків, обкурюють яблуні, які цвітуть?
Відповідь. Обкурювання садових дерев насичує повітря маленькими частинками продуктів згорання, на них і конденсується пар з повітря, виділяючи при цьому тепло, яке обігріває цвіт.
Галина Левицька
«Я люблю дивитись,
Як вони по небу пливуть,
Ніби білі пухнасті отари
Вирушають в незвідану путь:»
Відгадати назву вірша.
Відповідь. «Хмари».
В. Паронова «Візерунки на вікні»:
«Глянь, на вікнах візерунки,
Від Мороза подарунки:
Квіти срібні, льодяні,
Гарні-гарні, як у сні,»
Запитання. Як пояснити, що під рукою морозу утворюються візерунки на вікнах? Чому на вікні конденсується водяна пара?
Відповідь. Конвекционные потоки воздуха, соприкасаясь с зимними холодными оконными стеклами, охладились; при этом водяные пары, содержащиеся в этих потоках, сконденсировались, охладились и кристаллизовались. Малюнки на вікні під час сильних морозів – це результат росту кристалів льоду на дефектах неоднорідності поверхні скла. Конвекційні потоки повітря, стикаючись із зимовими холодними шибками, охололи; при цьому водяна пара, що міститься в цих потоках, конденсується, охолоджується і кристалізується.
Іван Франко
«Сипле, сипле, сипле сніг
З неба сірої безодні
Міріадами летять
Ті метелики холодні»
Запитання. Что снег холодный - это всем понятно.Що сніг холодний - це всім зрозуміло. Все знают также, что он белый.Всі знають також, що він білий. Но почему снег белый? Ведь вода и чистый лед прозрачные!Але чому сніг білий? Адже вода і чистий лід прозорі!
Відповідь. Сніг складається з дрібненьких крижинок. А всяка подрібнена прозора речовина стає непрозорою. Явище повного відбивання світла.
М. Познанська
«Це жито липневе у полі
Дало соломи на бриля.
Прив'яло листя на тополі,
Від спеки аж пашить земля.»
Запитання. Чому від спеки пашить земля? Яке теплове явище тут описується?
Відповідь. Відбувається випаровування.
За кожне завдання команда одержує 1 бал, а за його обґрунтування – 2 бали.
Ось і фініш нашої подорожі країною Калорія – місто Умілець. Нам потрібно показати свою практичну майстерність. В цьому місті кожна команда повинна продемонструвати один із запропонованих їй дослід і пояснити його. Викликаю по два учні від групи, вони одержують завдання з набору «Досліди» і приступають до їх виконання. Відповідають команди за ступенем готовності. За правильну відповідь – 2 бали, за пояснення досліду – 2 бали.
Завдання «Досліди».
Налити воду в сірникову коробочку, поставити на плитку і довести її до кипіння. Чому вода кипить, а коробка не горить?
Поставити на смужку паперу гирю і, тримаючи смужку за кінці, внести гирю в полум’я спиртівки. Чому папір не загорається?
На чашках терезів зрівноважено стакан з холодною водою і такий же стакан з гарячою водою. Що ви побачите через деякий час і чому?
Одержати воду із води, використовуючи декілька теплових процесів і назвати їх.
Довести воду до кипіння в пробірці з льодом так, щоб лід не розтанув. Як це зробити і чому це можливо?
Ось і закінчилась наша подорож країною Калорія – країною, яка існувала тільки тут, в класі, цілих 45 хвилин.
А тепер підведемо підсумки. (Капітани підраховують бали, одержані кожним членом команди, здають вчителю «Щоденники подорожі».) За кількістю набраних балів всім виставляються оцінки в журнал.
Ось критерії, якими я керуюсь:
– балів більше 13 – «10-12»;
– від 9 до 12 – «7-9»;
– менше 9 – «4-6».
Можна набрати по 1 балу кожному члену команди, і стати переможцем.
Наша подорож показала, що відправляючись у подорож, ви непогано озброїлись повідомленнями про теплові явища, які ми вивчали на уроках. Ви виявили уміння спостерігати, працювати в колективі. Це радісно. Нових щасливих вам подорожей!
Теги:
Навчальний предмет: Фізика
Переглядів/завантажень: 680/182
