Конспект урока на тему "Количество теплоты" (8 класс, физика)

Тема урока: Количество теплоты. Удельная теплоёмкость. Цели урока: создание условий: Проект урока физики в 8 классе      для понимания учащимися смысла величин «количество теплоты и удельная теплоемкость» в практике; для развития умения  решать  практические  задачи по данной теме; для развития  умения  осуществлять поиск и анализировать учебный материал по теме «Количество теплоты. Удельная теплоёмкость»; совершенствования умений выполнять  экспериментальные исследования, связанные с понятием количество теплоты; для совершенствования  умения работать в команде: участвовать в коллективном обсуждении проблем и принятия решений, связанных с данной темой.  Планируемые результаты      осознанно и правильно использовать  величины: количество теплоты, удельная теплоёмкость в практике;  уметь индивидуально и самостоятельно  решать задачи  на  расчет количества теплоты; уметь   осуществлять   поиск   информации   и   анализ   текста   по     вопросу,   связанному     с   темой   «   Количество   теплоты.   Удельная теплоемкость»; самостоятельно проводить экспериментальные исследования,  связанные с понятием количество теплоты; активно участвовать в групповом обсуждении проблем и принятии решений по данной теме. Урок рассчитан на 2 уч. часа (80 мин.) Средства обучения  Необходимое оборудование: ПК, экран, проектор Приборы и материалы для фронтального эксперимента (1 комплект на группу):        штатив спиртовки  измерительные цилиндры термометры  часы колбы для жидкостей салфетки  вода, масло. Разработчик: Задорожняя И.Э., учитель физики МБОУ «О(с)ОШ№6». Этапы деятельности Деятельность учителя Технологическая карта урока Деятельность обучающихся Примечание Оргмомент Приветствие Деление   школьников   на   группы   и   контроль   их готовности к работе Отвечают на приветствие и делятся на группы  по 4­5 человек На   столах   лежат   листы самоконтроля (Написать ФИО), карточки заданиями, необходимое оборудование с 1.Организация мотивации   изучению темы   к ­Повторим материал по теме «Способы изменения внутренней энергии» ­Как можно изменить внутреннюю энергию?  Приведите примеры. ­Какова особенность всех видов теплопередачи? ­Как узнать, сколько этого тепла? ­Эта величина называется  «количество теплоты»,  подумайте и сформулируйте тему урока. ­Итак, тема нашего урока: «Количество теплоты. Удельная теплоёмкость. ­совершая   работу   (потереть   ладошки)   или   в результате теплопередачи (обогрев помещений с помощью радиаторов; строительство домов из шлакобетона; жар у костра и т.д.). ­  во   всех   трех   процессах   передается   тепло (энергия).  обычно   уч­ся Возникает   затруднение, самостоятельно приходят к этой мысли: ­   нужно   познакомиться   с   новой   величиной, характеризующей   количество тепла (энергии), которую тело получает или отдает в результате теплопередачи. Формулируют тему в окончательном варианте и записывают в тетради   (слайд   1)  высвечивается «Способы внутренней энергии».   На   экране   таблица изменения Логически   учитель   подводит учеников   к   формулировке новой темы, задавая наводящие вопросы. (слайд 2) В   тетрадях   и   на   доске записывается тема урока 2.Постановка учебной цели. Работа в группах ­Обсудите,   что   нужно   знать   о   новой     величине, чтобы иметь полное представление о ней? Что вы ещё не знаете о величине – количество теплоты? (Учитель фиксирует ответы уч­ся  на доске) ­На основе ваших ответов   сформулируйте цель Работают   в   группе   3   минуты.   Одна   из   групп представляет свои ответы, которые обсуждают, при необходимости корректируют: не знаем: ­как обозначается,  ­определение этой величины,  ­от чего она зависит,  ­по какой формуле рассчитывается, ­в каких единицах измеряется,  ­где   используется   формула   для   расчета Учитель подводит уч­ся к  формулировке целей урока,  продолжая задавать наводящие  вопросы. Чтобы уч­ся смогли  сформулировать цели урока,   учитель обращается к  структурной схеме «О  величине»  (уч­ся уже знакомы с этой структурной схемой)  (слайд 3). урока. ­Итак, наша цель: получить расчетную формулу для   количества   теплоты     и   научиться применять её для решения практических задач. количества теплоты.  Возможные ответы ­Цель: познакомиться с величиной ­количество теплоты,  ­получить   расчетную   формулу   для   решения задач. 1.Название 2.Обозначение 3.Формула 4.Определение 5.Единица измерения. В тетрадях и на доске   фиксируется цель урока 3.Планирование   Работа в группах ­ опираясь на цели урока, предложите план  работы.  Уч­ся   обращаются   к   структурной   схеме   «О величине» (записана в тетради) и к цели урока предлагают   и   их последовательность. Одна из групп озвучивает свой вариант, остальные соглашаются или нет, могут дополнить.   пункты   плана 4.Реализация плана а) определение  количества  теплоты; б) выяснение,  от  чего и как зависит  количество  теплоты; ­Опираясь на таблицу «Способы изменения  внутренней энергии»,  дайте определение, что  такое  количество теплоты; ­Эта величина обозначается Q, в каких единицах  измеряется? –  это   величина, Уч­ся   формулируют   определение   количества теплоты, опираясь на таблицу:    характеризующая количество энергии, которую тело получает или отдает в результате теплопередачи. ­1Дж, кДж. Работа в группах ­Задание для 1 и 4 групп: используя свой  жизненный опыт, выполните  задание и сделайте  вывод о зависимости количества теплоты от  массы тела: 1.Два чайника с водой, объёмами 0,5л и 1л,  находятся в одной комнате. Воду необходимо   нагреть  до  кипения. Вода, в каком чайнике  закипит быстрее и почему? Какому чайнику  от m­массы тела Q от Δt­ изменения  температуры тела от рода вещества Работают   в   группе   5   минут.   Каждая   группа представляет свой вывод, который обсуждают, при   необходимости   корректируют   и записывают в тетрадь. План работы фиксируется на  доске: 1.Охарактеризовать  количество теплоты и  удельную теплоемкость в  соответствии со структурной  схемой. применять 2.Научиться формулу   расчета количества   теплоты   для решения   практических   задач (слайд 4).     для Учащиеся записывают в тетрадь определение количества  теплоты,  обозначение Q,  единицы измерения – 1Дж.  (слайд 5).  Учащиеся записывают в тетрадь необходимо передать больше тепла? ­Задание 2 для 2 и 5 групп: используя свой  жизненный опыт, выполните  задание и сделайте  вывод о зависимости количества теплоты от  изменения температуры тела: 2. Два чайника с водой имеют  одинаковые  объёмы и находятся в одной комнате. Воду в  одном чайнике нужно довести до кипения, а в  другом нагреть до  500С.  Вода, в каком  чайнике нагреется быстрее и почему? Какому  чайнику необходимо передать больше тепла? ­Задание3 для 3 группы: используя свой  жизненный опыт, выполните  задание  и сделайте  вывод о зависимости количества теплоты от рода  вещества: 3. В первую кастрюлю  налили 200г воды, во  вторую 200г масла. Начальные температуры  воды и масла одинаковые. Одинаковое ли  количество теплоты нужно передать обеим  кастрюлям, чтобы жидкости нагрелись до 500С ? Работа в группах ­ Задание: используя экспериментальный бланк   (приложение 1), провести эксперимент и сделать  вывод:  1 и 4 группа – как Q зависит от m­массы тела; 2 и 5 группы  ­ как Q зависит от Δt­ изменения  температуры тела; 4 группа (желательно более  сильная) – как Q зависит от рода вещества.  Результаты и этапы эксперимента группам  необходимо дописать самостоятельно в бланк.  (При необходимости учитель, используя  наводящие вопросы,  корректирует составление  группами этапов эксперимента). ­Итак, какие выводы получили группы. На доске поэтапно появляется  схема эксперимента  (слайд 6). Работают в группе 15 минут. Каждая   группа   получает   экспериментальный обсуждает   и бланк последовательно этапы эксперимента, выполняет его и делает вывод.   (приложнение   1),      дописывает Группы озвучивают результаты  экспериментов: как Q зависит от m­массы  Учащиеся выставляют оценку в   лист   самоконтроля   за решение   вопросов:     от   чего   и как   зависит   количество теплоты ­Оцените свой вклад в решение вопросов:  от  чего и как зависит количество теплоты:  активное участие +, проявление пассивности ­ тела, от Δt­ изменения температуры тела, от  рода вещества. в) знакомство с   понятием удельной  теплоемкости; ­  Как   количественно   записать   зависимость количества   теплоты   от   рода   вещества? Действительно   есть   такая   величина   –   удельная теплоемкость.  Работа в группах ­Задание:   используя   учебник   (Перышкин   А.В.­ 8кл.), необходимо дать характеристику удельной теплоемкости. Возникает затруднение ­нужна специальная величина. Работают в группе 10 минут. Уч­ся в группах, используя структурную схему характеристики   величины,  характеризуют   с   ­ удельную теплоёмкость, записывая в рабочую тетрадь.  ­одна из групп представляет результаты своей работы,   остальные   корректируют   при необходимости. 1.Название 2.Обозначен ие 3.Формула Удельная теплоёмкость с с= Q mΔt 4.Определен ие 5.Единица  измерения 6.Физически й смысл ­   Оцените   свой   вклад   в   составление характеристики   удельной   теплоемкости: активное участие +, проявление пассивности ­     теплоты, Физическая величина, численно равна количеству которое необходимо передавать телу массой 1 кг   для   того,   чтобы   его   температура изменилась на 10С,называетсяудельнойтеплоёмкосьювещества.   Дж кг❑0С. Эта   величина   показывает,   какое количество теплоты необходимо телу массой   1кг,   чтобы   изменить   его Учащиеся выставляют оценку в   лист   самоконтроля   за г) получение  формулу для расчета количества теплоты; ­ Поработаем с таблицей (учебник Перышкин  А.В., 8кл.) удельных теплоемкостей различных  веществ:   А) Удельная теплоёмкость ртути равна 140 Дж кг❑0С. . Что это значить? Б) Удельная теплоёмкость алюминия равна  Дж 920  кг❑0С. . Что это значить? В) Почему реки и озера нагреваются солнечными  лучами медленнее, чем суша? ­ Какой вывод можно сделать об удельной  теплоемкости различных веществ? ­Где это использует человек? Работа в группах ­ Задание: необходимо  решить задачи (на  карточках). Какое количество теплоты необходимо для  нагревания:        чугуна массой 1кг на  10С; льда массой 1кг  10С; 2 кг ртути на  10С;   1кг латуни на  20С; 5 кг цинка на  50С; как рассчитать, какое количество теплоты  необходимо передать телу произвольной  массы, чтобы изменить его температуру на  температуру на  10С.     изучая   таблицу   Уч­ся,  удельных теплоемкостей различных веществ, отвечают на вопросы учителя.   составление   характеристики удельной теплоемкости (слайд 7) ­удельная   теплоемкость   воды   имеет наибольшее значение; ­различные   вещества   имеют   разную   удельную теплоёмкость и используются человек в быту и на производстве в зависимости от значения их удельной теплоёмкости; ­воду в радиаторах и т.д. Работают в группе 5 минут. Уч­ся   решают   задачи,   используя   таблицу удельных теплоёмкостей. Группы  дают ответы по очереди, поясняя решение.   ­чтобы рассчитать количество теплоты,  которое  необходимо передать телу  произвольной массы, чтобы изменить его  температуру на произвольное количество  градусов. Нужно удельную теплоёмкость произвольное количество градусов? ­Обсудим какой вывод вы сделали по последнему  заданию? вещества умножить на массу тела и на  изменение температуры тела. ­Q= с ×m× Δt,    д)применение формулы количества теплоты для процессов нагревания­ охлаждения.  для решения  практических задач. ­Запишите этот вывод формулой Оцените свой вклад в получение формулы для расчета   количества   теплоты:  активное участие +, проявление пассивности ­ Работа в группах ­  Используя  представленный   пример     решения задач   на   стр.28   учебника   (Перышкин   А.В, 8кл.),составить алгоритм решения задач на расчет количества   теплоты   и   решить  задачи   разного уровня. 1.В алюминиевой кастрюле массой 400 г  находится 2 л воды при температуре  200С. Какое количество теплоты требуется для  нагревания воды в кастрюле до 1000С ? 2.   Какое   количество   теплоты   получает человек,   выпив   стакан   чая   массой     100г   при   46,60С, если   нормальная температуре температура человека  36,60С.   ­Представьте решение задач у доски. Оцените свой вклад в составление алгоритма и  решение задач на расчет количества теплоты:   активное участие +, проявление пассивности ­ Формулу записываем в тетрадях и на доске.   Учащиеся выставляют оценку в   лист   самоконтроля   за получение   формулы   для расчета количества теплоты   Работают в группе 10 минут. ­Разбирают в группе примеры решения задач в учебнике и составляют алгоритм решения задач на   расчет   количества   теплоты,   при необходимости задают вопросы учителю.  Учащиеся в каждой группе выбирают задачу  для решения по уровню сложности и решают её в своих тетрадях (двое на листах), при  необходимости помогают друг другу,  консультируют.  Представляют   решение   у   доски  (все   группы прикрепляют   решения   на   доску,   одна   –   две группы защищают).  Учащиеся выставляют оценку в   лист   самоконтроля   за составление   алгоритма   и решение   задач   на   расчет количества теплоты Учащиеся отвечают на вопросы фронтально. Уч­ся выполняют самостоятельно и  индивидуально задания теста  на листах. Проверяют правильность выполнения теста по слайду. Учащиеся   выставляют   отметку   в   лист самоконтроля за выполнение теста. Учащиеся мысленно выполняют задание. Листы   самоконтроля   сдают учителю Учащиеся   в   группе   обсуждают   1   минуту   и отвечают на предложенные вопросы  Выбирают задание и записывают 5. Организация  контроля  6. Организация  оценивания 7. Организация  рефлексии.  ­Итак, давайте вернемся   к теме и целям урока (записаны на доске). Назовите их. ­Достигли ли поставленных целей? ­Давайте проверим. 1) Ответьте на вопросы: ­С какими новыми величинами вы сегодня  познакомились?   ­Дайте их краткую характеристику.  2) Работая индивидуально,  выполните задания  теста (учитель раздает листы с тестом каждому  ученику (приложение 2). ­Сверьте результаты своей работы с ответами на слайде  (слайд   8)  и  выставьте   отметку, учитывая критерии: 3б­ «3», 4­5б­ «4», 6б­ «5». ­Сейчас мысленно каждый проговорите про себя  (слайд 9): Я сегодня узнал… Я сегодня понял… Я сегодня научился…. ­ А теперь обсудите в группе ответы на эти  вопросы и озвучьте: • Что нового вы узнали на уроке? • Чему научились сегодня? • Какие открытия для себя сделали? 8. Домашнее задание Домашнее задание на выбор 1.Составьте кластер по материалам учебника по данной  теме. 2. Решите задачу: какое количество теплоты передано  при нагревании  куска олова массой 400гр. от 20 до 232 º  С. 3. Решите задачу: Найдите удельную теплоемкость  чугуна, если при остывании чугунной детали массой 20 кг  от 130 º С до 80 º С выделяется 0,550 МДж теплоты. 4.Заполните таблицу N Веще ство С,  Дж/кг  0С м,  кг t1,  0C t2,  0C Δt,  Q,  0С кДж 1 2 3 4 5 Вода ? 0,2 ? ? 460 ? ? 0,05 ­ 20 20 100 80 ? ? ? 13,8 Кирпич ? Олово ? 4,0 0,5 ­10 ? 80 ­ ? 200 3,8 ? ? 105,6 7,5 Ф.И._____________ Класс:_____ Участие в  За решение  групповой  работе вопросов:  от чего и как зависит  количество  теплоты  Дата:_________ За составление  характеристики  удельной  теплоемкости  Лист самоконтроля Тема:__________ За получение  формулы для  расчета  количества  теплоты  За составление  алгоритма и  решение задач на  расчет количества теплоты  Критерии Индивидуальная  работа (выполнение теста) Оценить свой вклад в выполнение  задания: активное участие +, проявление пассивности ­ Оценить умения решать задачи и  выставить отметку: 3б­ «3», 4­5б­ «4»,  6б­ «5» Приложение 1. Экспериментальные задания Эксперимент №1: эксперимент по выяснению зависимости количества теплоты, переданного веществу от массы этого вещества. Ход эксперимента: 1. Налить воду в колбы: во вторую в 2 раза больше, чем в первую. 2. Закрепить колбы в лапках штативов 3. Измерить начальную температуру жидкости в каждой колбе. 4. Зажечь спиртовки. 5. ОДНОВРЕМЕННО начать нагревать колбы. 6. Измерить температуру в каждой колбе через 2 минуты. 7. Сделать вывод. Эксперимент №2: эксперимент по выяснению зависимости количества теплоты, переданного веществу от изменения его температуры. 1. Ход эксперимента:  2. Налить равное количество воды в 2 колбы. 3. Закрепить колбы в лапках штативов. 4. Измерить начальную температуру жидкости в каждой колбе. 5. Зажечь спиртовки. 6. ОДНОВРЕМЕННО начать нагревать колбы. 7. Не вынимая термометра из жидкости, прекратить нагревание, когда в первой колбе температура поднимется на  150С , а во второй  на  200С  . Измерить время, которое понадобилось для каждого процесса. 8. Сделать выводы. Эксперимент №3: эксперимент по выяснению зависимости количества теплоты, переданного веществу от его рода. Ход эксперимента:  1. Налить равное количество воды и масла в 2 колбы. 2. Закрепить колбы в лапках штативов. 3. Измерить начальную температуру жидкости в каждой колбе. 4. Зажечь спиртовки. 5. ОДНОВРЕМЕННО начать нагревать колбы. 6. Измерить температуру в каждой колбе через 2 минуты. Экспериментальный бланк  (приложение 1) Приборы и материалы: (запишите, какими приборами вы будете  пользоваться) Эксперимент № 2 Цель: выяснить зависимость количества теплоты, переданного веществу  от изменения его температуры. Ход эксперимента: ,  _____________________________________________________ ,  ,    ,    _______________________________________________________ Задание: дописать в пропущенных строчках ваши действия,  результаты экспериментов заносите в таблицы. Эксперимент № 1 Цель – выяснить зависит ли  количество теплоты, переданного  веществу от массы этого вещества. Ход эксперимента: 1. Налить ________________________ в 2 колбы. 2. Закрепить колбы в лапках штативов 3. Измерить _____________________ в каждой колбе.  4. Зажечь спиртовки. 5. ОДНОВРЕМЕННО начать нагревать колбы. 6. Измерить _______________________через 2 минуты. 7. Сделать вывод. V  T1 T2 t­время 1 колба 1. ____________________________________________ 2. ____________________________________________ 3. ____________________________________________ 4. _____________________________________________ 5. ОДНОВРЕМЕННО начать нагревать колбы. 6. Не вынимая термометра из жидкости, _______________, когда в 1 колбе температура поднимется на 150С, а во 2 колбе на 200С. 7. Измерить ___________, которое понадобилось для каждого процесса. 8. Сделать выводы. V  T1 T2 t­время 1 колба 2 колба Вывод:____________________________________________ Эксперимент № 3 Цель – выяснить зависит ли  количества теплоты, переданное веществу от его рода. Ход эксперимента: 1. Налить равное _______________и _________ в 2 колбы. 2. ________________________________________________ 3. ________________________________________________ 4. ________________________________________________  5. ________________________________________________ 6. Измерить ______________ в каждой колбе через 2 минуты. 7. Сделать вывод. 2 колба V  T1 T2 t­время Вывод:____________________________________________ 1 колба 2 колба 2 мин 2 мин Вывод: __________________________________________________________ Приложение 2. Тестовые задания.  Количество теплоты (1 вариант) 1.  Количеством теплоты называют ту часть внутренней энергии, которую; А) тело получает от другого тела в процессе теплопередачи; Б) имеет тело; В) тело получает или теряет при теплопередаче; Г) получает тело при совершении работы. 2.  Как называют количество тепла, которое необходимо для нагревания вещества массой 1 кг на 1°С? А) теплопередачей; Б) удельной теплоемкостью этого вещества; В) изменением внутренней энергии. 3. В каких единицах измеряется количество теплоты? А) Дж, кДж; Г) Вт. Б)  В)  ; Дж с ; Дж Скг  Б) в обоих сосудах одинаково; 4. В термос и стакан налили холодную воду, оба сосуда закрыли и поместили в теплую комнату. В каком сосуде больше повысится температура воды через 1 час? А) в термосе; 5. Какая из указанных физических величин не применяется при вычислении количества теплоты, затрачиваемой на нагревание тела? А) начальная температура тела; Б) конечная температура тела; Г) объем тела; 6. Как надо понимать, что удельная теплоемкость меди 380 Дж/кг°С ? Д) удельная теплоемкость. В) масса тела; В) в стакане. А) для нагревания меди массой 380 кг на 1 °С требуется 1 Дж энергии; Б) для нагревания меди массой 1 кг на 380 °С требуется 1 Дж энергии; В) для нагревания меди массой 1 кг на 1 °С требуется 380 Дж энергии. 7. В кастрюле нагрели 2 кг воды на 20 С. Сколько энергии израсходована на нагревание? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг°С. А) 168 кДж; Б) 250 кДж; В) 368 кДж. 8. Алюминиевую ложку массой 50 г при температуре 20°С опускают в горячую воду при температуре 70°С. Какое количество теплоты получит ложка? Удельная теплоемкость алюминия 900 Дж/кг°С. А) 4,8 кДж; Б) 19 кДж; 9. Чтобы повысить температуру олова массой 1 кг на 1°С требуется 230 Дж, стали ­ 500 Дж, алюминия ­ 920 Дж. Каковы удельные  теплоемкости этих тел? А) 690 Дж/кг°С, 1000 Дж/кг°С, 920 Дж/кг°С; В) 500 Дж/кг°С, 2300 Дж/кг°С, 100 Дж/кг°С. Б) 230 Дж/кг°С, 500 Дж/кг°С, 920 Дж/кг°С; В) 2,25 кДж; Г) 138 кДж.   Количество теплоты (вариант 2) 1. Количество теплоты, израсходованное на нагревание тела, зависит от: А) массы, объема и рода вещества; Б) изменения его температуры, плотности и рода вещества; В) массы тела и температуры; Г) рода вещества, его массы и изменения температуры. 2. Какой буквой обозначают удельную теплоемкость? А) q; 3. В каких единицах измеряется удельная теплоемкость? А) Дж, кДж; Г) Вт. Б) m; В) Q; Г) с. Б)  ; В)  ; Дж с Дж Скг  4. В какой из двух сосудов калориметра нужно налить воду для определения удельной теплоемкости? А) во внешний сосуд; Б) во внутренний сосуд; 5. При каком процессе количество теплоты рассчитывается по формуле Q = cm(t2 – t1)? А) при превращении жидкости в пар; В) при сгорании топлива; В) в промежуток между внутренним и внешним сосудами; Г) в любой из двух сосудов, второй не нужен. Г) при нагревании тела в одном агрегатном состоянии. Б) при плавлении; Г) 3,8 Дж. Б) 380 Дж; В) 0,38 Дж; Г) 3,8 Дж. Б) 0,38 Дж; В) 380 Дж; 6. Какое количество теплоты потребуется для нагревания латуни массой 1 г на 1°С? Удельная теплоемкость латуни 380 Дж/кг°С. А) 1 Дж; 7. Какое количество теплоты отдаёт окружающей среде медь массой 1 кг, охлаждаясь на 1°С? Удельная теплоемкость меди 380 Дж/кг°С. А) 1 Дж; 8. На нагревание свинца массой 1 кг на 100°С расходуется количество теплоты, равное 13000 Дж. Определите удельную теплоемкость свинца. А) 13000 Дж/кг°С; Б) 13 Дж/кг°С; 9. Железный утюг массой 3 кг при включении в сеть нагрелся от 20°С до 120°С. Какое количество теплоты получил утюг? Удельная  теплоемкость утюга 540 Дж/кг°С. А) 4,8 кДж; Б) 19 кДж; В) 162 кДж; Г) 2,2 кДж. В) 130 Дж/кг°С.