«Лабораторная работа «Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры»

  • docx
  • 10.11.2021
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала Лр 8 класс.docx

Конспект урока по физике 8Б класс, учителя МБОУ СОШ имени П.П.Лановенчика-Шмидт А.А.

 

Тема урока: «Лабораторная работа «Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры»

Тип урока: урок развивающего контроля и рефлексии.

Используемые технологии: групповые, информационно-коммуникационные, развитие исследовательских навыков, здоровьесбережения.

Цели урока:

Образовательная: формирование умений применять теоретические знания на практике и решать задачи по теме количество теплоты, удельная теплоемкость вещества.

Воспитательная: воспитывать чувство ответственности и бережливости, способность работать в паре.

Развивающая: продолжать формировать навыки использования лабораторного оборудования на уроках физики.


ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

 

Деятельность учителя

Деятельность учеников

Формирование УУД

1. Организационный момент

- Здравствуйте ребята, садитесь. Я очень рада видеть вас сегодня на уроке. Меня зовут Татьяна Владимировна (если класс не знакомый).

Посмотрите на меня, давайте друг другу улыбнемся и начнем работу. (Визуально проверяет готовность к уроку класса: школьные принадлежности, оборудование на партах)

Ученики приветствуют учителя.

Полная готовность класса и оборудования, быстрое включение учащихся в деловой ритм.

2. Мотивация

Каждому из вас знакомы следующие строки:

«О сколько нам открытий чудных Готовит просвещенья дух

И опыт, сын ошибок трудных, И гений парадоксов друг,

И случай, бог изобретатель»                                                                   А.С.Пушкин

Как вы думаете, почему на уроке физики я читаю вам это стихотворение?

Молодцы ребята.       Было высказано много мнений и все они правильные. Это стихотворение об открытиях, а любой урок тоже является открытием.

Удивительно точно подметил автор характер научной деятельности, любому открытию сопутствуют опыт, талант открывателя и даже случай.

А были ли открытия в вашей жизни? Что значат слова: «Я сделал открытие»?

Если человек своим трудолюбием, упорством достигает истины в чем-либо, то это есть его открытие.

Вот что по этому поводу говорил Б. Пастернак:

Во всем мне хочется дойти До самой сути

В работе, в поисках пути, В сердечной смуте.

До сущности протекших дней, До их причины,

До оснований, до корней, До сердцевины.

Всем время схватывая нить Судеб, событий,

Жить, думать, чувствовать, любить, Совершать открытья.

Слушают учителя

 

 

-   Потому что здесь говорится про открытия, а все открытия связаны с физикой…

-   Потому что талантливый человек, который удивляется, может совершать различные открытия.

-   Ребята рассказывают о свих открытиях…

Регулятивные:

определять цели учебной деятельности;

Познавательные:

видеть проблему, осознание возникшие трудности;

Коммуникативные:

участие в обсуждении проблемы, проявлять интерес к мнениям других и уметь высказывать свои.

Личностные:

понимать неполноту знаний, интересоваться новым знанием


На    этом    уроке    мы    также                     попытаемся     совершить                     небольшие,      но     зато самостоятельные открытия. Поэтому эпиграфом нашего урока, мы выбираем цитату:

«Во всем дойти до самой сути».

 

 

3. Определение целей урока

Поднимите руки, кто любит чай,… кто любит пить горячий чай. Оказывается, что среди вас есть ребята, которые пьют теплый (холодный) чай. Предложите способы быстрого остывания чая

По утрам, чтобы остудить горячий чай, чаще выбираем способ – переливание из чашки в чашку, судорожное перемешивая чайной ложкой, или наливаем в нее холодное молоко, сливки. Как вы думаете, почему чай быстрее остывает, если в чашку добавить холодное молоко?

- что можно сказать о температуре, которая устанавливается после смешивания? (выслушиваем ответы учащихся).

В разных жизненных ситуациях возникает необходимость изменения температуры жидкости путем смешивания ее жидкостью другой температуры (горячая вода отдает тепло, холодная принимает)

Цель сегодняшнего урока – научиться рассчитать количество теплоты, отдаваемое и получаемое в процессе смешивания воды различной температуры.

 

Познавательные:

Учащиеся поднимают руки

Предлагают всевозможные способы

 

Учащиеся отвечают на поставленные вопросы

Структурируют знания. Определяют основную и второстепенную информацию. Выделяют объекты и процессы с точки зрения целого и частей

Регулятивные:

 

Осознают качество и уровень усвоения. Вносят коррективы и дополнения в способ своих действий

 

Коммуникативные: Вступают в диалог, участвуют в коллективном обсуждении проблем, учатся владеть монологической и диалогической формами

речи

4.  Актуализация знаний

- если чай смешивать с молоком, то какое вещество отдает тепло, а какое

 

Познавательные:

Структурируют знания.

принимает?

 

Определяют основную и

Обратите внимание на схему:

 

второстепенную

Факты Проблемы Гипотеза Теория Практика.

Ребята внимательно

информацию.

Можно    сказать, что процесс научного познания происходит в соответствии с

слушают и дополняют как

Регулятивные: Осознают

данной схемой от фактов и постановки проблемы к гипотезе.

безопасно выполнить

качество и уровень усвоения.

Гипотеза это один из основных методов познания; будучи доказанной, она

лабораторную работу

Вносят коррективы и

становиться выражением сущности изучаемого явления.

 

дополнения в способ своих

- Далее, можно ли рассчитать количество теплоты, отданное чаем? А количество

Отвечают на

действий

теплоты, полученное молоком? Какой формулой можно воспользоваться в обоих случаях? (Q=cm(t2-t1))

- каково соотношение между количеством теплоты Q1 и между количеством теплоты Q2? (прослушиваем ответ учащихся и путем и рассуждения мы приходим к

предложенные вопросы (выслушиваются все ответы, в итоге

выбирается только

Коммуникативные: Вступают в диалог, участвуют в коллективном обсуждении проблем, учатся


выводу: что при минимальных потерях теплоты при теплопередаче Q1= Q2 ). Но М.В.Ломоносов говорил: «Опыт ценнее тысячи мнений, рожденных воображением»

- Давайте обратимся к опыту:

Заменим чай с молоком на горячую и холодную воду и проверим наше предположение (гипотеза).

г) Нам теперь необходим план действий (в результате обсуждения получаем такую последовательность операций в действиях, запись ведем на доске)

1)      Налить порцию горячей воды определенного объема в калориметр.

2)      Отмерить объем холодной воды мензуркой, рассчитать ее массу.

3)      Измерить температуру холодной воды.

4)      Измерить температуру горячей воды в калориметре и влить в нее холодную воду.

5)      Перемешать воду в калориметре и измерить температуру смеси.

6)      Определить массу горячей воды по ее объему и плотности (по формуле)

7)      Провести расчеты количеств теплоты, отданное горячей водой, и полученной холодной.

д)Инструктаж по ТБ (листы по ТБ находятся на партах, ведется ознакомление индивидуально)

-   Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя.

-   Не приступайте к выполнению работы без разрешения учителя.

-   При работе с приборами из стекла соблюдайте особую осторожность.

-   Проверьте целостность стеклянной посуды, не ставьте ее на край стола.

-    Если все же произошла «авария», осколки стекла нельзя стряхивать со стола руками. Обратитесь за помощью к учителю или лаборанту.

-   Соблюдайте осторожность при работе с горячей водой.

 

Для успешного выполнения работы вспомним некоторые понятия, которые нам пригодятся. Посмотрите на экран (доску) и ответьте на предложенные вопросы:

1)  Как определялась в эксперименте масса воды?

(Через плотность по формуле m=pV, т.е. косвенно, без использования весов.

Так как плотность воды 1 г/см3, то масса 100 мл = 100 см3 будет 100г = 0,1 кг)

2)  Почему калориметр имеет двойные стенки?

(Чтобы меньше терялась теплота в окружающую среду)

3)  Почему холодную воду надо брать комнатной температуры?

(Чтобы её температура не изменялась из-за влияния воздуха в кабинете, т.к. она же не в калориметре)

правильный ответ)

владеть монологической и диалогической формами речи


4) Будут ли равными изменения температуры и количество отданной и принятой теплоты, если использовать неравные массы теплой и холодной воды?

(Изменения температуры не будут одинаковыми, а количество отданной и принятой теплоты будут равны)

 

Суперзадание: объясните, как влияет на полученные результаты участие в теплообмене калориметра. Всегда ли можно этим влиянием пренебречь?

Ответ: Уравнение теплового баланса строго выполняется только в том случае, если система теплоизолирована. Хотя калориметр снижает потери энергии, связанные с теплопередачей в окружающую среду, тем не менее, они остаются. Кроме того, есть потери за счёт теплообмена между водой и калориметром. Поэтому количество теплоты, отданное теплой водой, будет всегда больше, чем количество теплоты, полученное холодной водой. Если тёплую воду вливать в холодную, то различие между Qотд и Qпол будет больше, чем в случае, когда холодную воду добавляют в тёплую. Это обусловлено тем, что в первом случае потери энергии в окружающую среду будут частично скомпенсированы за счёт количества теплоты, которое холодной воде передают калориметр и термометр.

Таким образом, как это ни кажется странным, проверяемое положение о равенстве отданного и принятого количества теплоты выполнения работы будет подтверждено точнее, если в калориметр наливать сначала холодную воду, а затем доливать горячую (как и указано в работе).

Что касается второй части вопросы, всегда ли можно влиянием калориметра пренебречь? Нет, не всегда. Можно пренебречь тогда, когда удельная теплоёмкость и масса внутреннего стакана калориметра мала по сравнению с массой воды (жидкости) находящейся в калориметре.

Молодцы! Очень хорошо. Вы с заданиями справились

(Если будут затруднения, учитель проводит коррекцию знаний).

Ребята, вы сегодня должны будите либо доказать либо опровергнуть экспериментально ваше предположение о том, что количество теплоты, отданное теплой водой, будет всегда больше, чем количество теплоты, полученное холодной водой и что при минимальных потерях теплоты при теплопередаче Q1= Q2

Удачи при выполнении лабораторной работы.

 

 


5. Практическая работа

На ваших столах лежит раздаточный материал с инструкцией по выполнению лабораторной работы, который вам помогут выполнить данную работу.

Сейчас внимательно прочитайте его, обратитесь к учителю в случае затруднения.

После того, как вы прочитаете инструкцию и ответите на тренировочные задания в паре можно приступать к выполнению работы.

Оформление лабораторной работы выполняете на карточках. Итак, ребята, приступайте.

По ходу выполнения работы учитель обращает внимание на правила работы технику безопасности при работе с колориметрами, термометрами и горячей водой.

Учащиеся выполняют работу.

Учитель проводит индивидуальную консультацию, если возникают затруднения.

 

 

Внимательно слушают учителя

Учащиеся отвечают на тренировочные задания, предложенные в карточках в парах друг другу и оценивают ответы.

 

Учащиеся выполняют работу

Личностные:Наблюдают и описывают изменения и превращения механической и внутренней энергии тела в различных процессах (теплообмен между горячим и холодным телами).

Дополняют "карту знаний" необходимыми элементами Познавательные:Структури руют знания. Определяют основную и второстепенную информацию. Выделяют объекты и процессы с точки зрения целого и частей Регулятивные:Осознают качество и уровень усвоения. Вносят коррективы и дополнения в способ своих действий

Коммуникативные:Вступа ют в диалог, участвуют в коллективном обсуждении проблем, учатся владеть монологической и

диалогической формами речи

6. Рефлексия и итог урока. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Молодцы ребята! Я думаю, что все справились с заданием. Все смогли доказать что количество теплоты, отданное теплой водой, будет всегда больше, чем количество теплоты, полученное холодной водой и что при минимальных потерях теплоты при теплопередаче Q1= Q2

Что ж, наш урок подходит к завершению. В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному. И сейчас мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке, каждый

из вас, все вместе как класс, и понравилось ли вам то дело, которым мы с вами сегодня занимались.

 

 

Дети поднимают руки.

Регулятивные:

Оценка степени достижения цели урока

Познавательные: Умение анализировать усвоение материала Выделять существенную информацию

 

Коммунативные: Строить понятные для


Хорошо ребята. А теперь оцените себя. Но я за собой оставляю право корректировать вашу оценку, если в этом будет необходимость.

Так все-таки, каким способом быстрее мы с вами сможем остудить очень горячий чай? (выслушиваем ответы учащихся).

Здорово! А как мне приятно с вами работать. Вы гениальные дети.

Ребята я хочу сказать, что вы молодцы. Хорошо работали сегодня на уроке.

А сейчас ребята обратите внимание, что у вас на столах лежат еще одни карточки, которые мы не использовали. Вот работа с этой карточкой будет вашим домашним заданием. Мне было приятно поработать в вашем классе. Вы молодцы. Мы вместе успели за урок очень много.

Мы с вами урок начали стихами и закончим тоже стихами

Решать загадки можно вечно. Вселенная ведь бесконечна. Спасибо всем нам за урок,

А главное, чтоб был он впрок!

Учащиеся оценивают себя.

 

ответы: положить в стакан с горячим чаем чайную ложечку; кусочек сахара (если чай не сладкий), переливать чай из стакана в стакан; положить кусочек льда или мороженый ягод и т.д.

 

Дети слушают

собеседника высказывания Получать необходимую информацию

Личностные: осознание личной значимости владения методами научного познания;


Лабораторная работа 2

Тема: Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры

Цель работы: определить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной при теплообмене, и объяснить полученный результат.

Приборы и материалы: калориметр, измерительный цилиндр (мензурка), термометр, стакан, холодная и горячая вода.

Примечание: Калориметр – прибор, позволяющий измерять количество теплоты, выделяющейся и поглощающейся в процессе теплопередачи. Он устроен таким образом, чтобы максимально уменьшить теплообмен с внешними телами, не находящимся в калориметре. Простейший калориметр состоит из двух сосудов, один из которых – алюминиевый – вставлен в другой. Между сосудами образуется воздушный промежуток. Алюминиевый сосуд имеет блестящую поверхность, что уменьшает излучение энергии. Так же сокращает потери энергии слой воздуха, обладающего плохой теплопроводностью, между сосудами.

Правила техники безопасности.

Осторожно! Горячая вода! Будьте осторожны при работе с горячей водой. Не разливайте воду – возможны ожоги. Стекло! Будьте осторожны при работе со стеклянной посудой. Помните, стекло – хрупкий материал, легко трескается при ударах и резкой перемене температуры. Не пейте воду из стакана! Снимайте данные, не вынимая термометр из жидкости!

Тренировочные задания и вопросы

1. Какую физическую величину называют количеством теплоты?

2. От каких величин зависит количество теплоты, переданное телу при нагревании?

3.   Если мензурки 1 и 2 получат одинаковое количество теплоты, то в какой из них температура воды станет выше? Почему?

4. Опишите процесс теплообмена, происходящий при погружении в калориметр с горячей водой тела, имеющего комнатную температуру.

5. На рисунке приведены графики зависимости температуры от времени при нагревании двух жидкостей

одинаковой массы на одинаковых нагревательных приборах. Чем различаются процессы нагревания этих жидкостей и почему?

 

t, °С

 

 

I

II

 

 

 

0                                                                          t, мин


 

1. Отмерьте мензуркой 100 мл холодной воды.


Порядок выполнения работы


2. Измерьте термометром температуру холодной воды t1.

3. Отмерьте мензуркой 100 мл горячей воды. Перелейте во внутренний стакан калориметра горячую воду. 4.Измерьте термометром температуру горячей воды t2

5.Перелейте в калориметр с горячей водой холодную воду. Осторожно помешивая воду, измерьте температуру полученной смеси t. 6.Рассчитайте количество теплоты Q2, отданное горячей водой по формуле: Q2 = с m2 (t2 - t)

7.Рассчитайте количество теплоты Q1, полученное холодной водой по формуле: Q1 = с m1 (t - t1) 8.Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

 

Масса холодной воды,

m1, кг

Начальная температура холодной воды, t1,        ºС

Температура полученной смеси, t,      ºС

Количество теплоты, полученное холодной водой,

Q1, Дж

Масса горячей воды,

m2, кг

Начальная температура горячей

воды,

t2,    ºС

Количество теплоты, отданное горячей водой

Q2, Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Постройте график зависимости количества теплоты от температуры холодной и горячей воды (на одном графике).

 

 

 

 

 

 

 

10.    Сравните количества теплоты Q1 и Q2 и сделайте соответствующие выводы.


 

Подчеркни фразу в АНКЕТЕ

 

Урок

Я на уроке

Усвоение материала

Мое состояние

Интересный Скучный Полезный Бесполезный

Активно работал Помогал другим Мне помогали Ничего не делал

Хорошо понял тему Узнал больше, чем знал Не понял

Нужна помощь

Я устал

Я доволен Я расстроен Я спокоен


 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1.           Сделать из пластилина и воска фигурки любимых животных (растопить нагреть воск, нагреть пластилин, вылепить фигурки).

2.     Упр. 8 3, стр.29 (решить задачу письменно в тетрадях)

3.     Подготовиться к лабораторной работе «Измерение удельной теплоемкости твердого тела»

(изучить инструкцию проведения работы стр. 221-222, повторить тему «Удельная теплоемкость вещества»)