План открытого занятия по физике для учащихся 1 курса

План открытого урока

Тема занятия: Свойства жидкостей

Вид занятия: урок закрепления и систематизации ЗУН

Цели:
1.Обобщить и систематизировать знания о свойствах воды, накопленные в науке на сегодняшний день и закрепить полученные знания; приобрести новые знания
2.  получить навыки самостоятельного экспериментального решения задач; уметь анализировать
3. привить культуру труда и умение работать в команде

Форма работы: фронтальная, групповая, парная.

Средства ТСО: демонстрация слайдов, лабораторное оборудование, приборы, учебные принадлежности.

Ход урока

I. Актуализация знаний и умений обучающихся.

1.1. Мотивация. (Вступительная часть урока в виде беседы и презентации слайдов)

Сегодня на уроке мы еще раз убедимся, что вода удивительная и замечательная жидкость, без которой на земле жить просто не возможно. Земля - это единственная планета в нашей солнечной системе, на которой вода находится в жидком состоянии, по своим свойствам она резко отличается от других жидкостей.

Что мы знаем о воде из жизни, географии, химии, физики и других областей наук? Демонстрация слайда: «Свойства жидкостей»

1.2. Совершенствование  и контроль знаний

Помогают Щербак Александра и Хомич Виктория. Перечислите свойства воды, которые вы знаете, либо сейчас узнали:

• Три состояния вещества: твердое, жидкое, газообразное.
• Вода имеет объем, но не имеет формы.
• Наличие давления внутри жидкости.
• Жидкость плохо сжимаема.
• Вес тела в жидкости меньше чем весь тела в воздухе.
• Тела могут плавать в воде, тонуть, и находиться внутри жидкости.
• Свойство натяжения.
• Вода расширяется при охлаждении.
• Вода расширяется при нагревании.
• Вода долго сохраняет тепло.
• Вода может кристаллизоваться и испарятся.
• Жидкость в твёрдом состоянии (лёд) не тонет в воде.
• Вода может обладать кислотными и щелочными свойствами.
• Под действием постоянного электрического тока или высокой температуры 200ºС вода разлагается на водород и кислород.
• И много других свойств, которые уже известны и изучаются.

Задание 1. Обратимся к слайду и сверим ответ учащихся. В рабочей тетради создайте таблицу и заполните ее, в соответствии со слайдом.

Вода – это чистая, бесцветная жидкость без цвета и запаха. Кипит при температуре 100ºС при давлении 101,3 кПа, замерзает при 0ºС, её максимальная плотность при +4ºС равна 1 г/см³, при большей или меньшей температуре плотность изменяется. Вода может находиться в трёх различных агрегатных состояниях: жидком, твёрдом, газообразном. Демонстрация анимации: С1 образование - Физика – Молекулярная физика и термодинамика – Поведение молекул в жидкости, газе и твёрдом теле.

Задание 2. Проведём некоторые опыты подтверждающие эти свойства. Демонстрируют серию опытов учащиеся (Сеитова Лаура, Абдымова Сания). Учащиеся в группе наблюдают и запоминают.

Оборудование: 1. сосуды разной формы, вода; 2. Бутылка с водой, плотно закрытая; 3. Пипетка, вода, лист бумаги (промасленный, либо пленка).

1. Вода имеет объем, но не имеет формы.

Демонстрация опыта с одинаковыми по объёму сосудами, но различной формы.

2. Жидкость плохо сжимаема.

Если взять бутылку, внутри которой находится вода и ударить по ней, то с бутылкой ничего не произойдет, либо могут выступить маленькие капельки воды,  т.к. расстояние между частицами очень маленькое.

3. Поговорим немного о естественной форме жидкости. Естественная форма жидкости – это шар.

Обычно сила тяжести мешает жидкости принять эту форму, и жидкости либо растекаются тонким слоем, или принимает форму сосуда. Находясь внутри другой жидкости такого же удельного веса жидкость по закону Архимеда F_a = ρgV, теряет свой вес. Она словно ничего не весит, тяжесть на нее не действует – и тогда жидкость принимает свою естественную форму, т. е. шарообразную. Падающие капельки дождя имеют форму шариков. Дробинки не что иное, как застывшие капли расплавленного свинца, которые при заводском способе изготовления заставляют падать каплями с большой высоты в холодную воду.

Задание 3. Продолжаем демонстрировать серию опытов учащиеся (Щигорцев Антон, Драган Максим)

Оборудование: 1. Шар Паскаля, либо пакет с отверстиями, либо бутылка с отверстиями вода; 2. Яйцо-скорлупа – пустое внутри (с отверстиями с двух сторон); 3. большой сосуд с водой; 4. деревянный брусок и сосуд с водой.

4. К воде применён закон Паскаля. Производимое на жидкость давление передается без изменения по всем направлениям.

Демонстрация опыта с шаром Паскаля: Поршень давит на поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем уплотняясь, передают давление другим слоям находящимся глубже. Т.о. давление поршня передается в каждую точку жидкости, заполняющей шар. В результате часть воды выталкивается из шара в виде струек из отверстий.

Демонстрация опыта «Рыбка»: Взять пустое куриное яйцо с небольшими отверстиями с двух сторон. Опустить его в воду. Когда надо погрузиться, у настоящей рыбки мускулы сжимаются, сдавливают пузырь, объем уменьшается и рыбка всплывает. Тоже самое происходит и с нашей рыбкой. Воздух сжимается и нажимает на воду, от этого несколько капель воды вливается через отверстие в яйцо. Объем воздуха в яйце уменьшается, рыбка становится тяжелее и ныряет. Если опустить перепонку рыбка всплывает.

5. Вы знаете, что вес тела в жидкости меньше веса тела в воздухе, т.к. действует Архимедова сила F_a = ρgV.

Демонстрируется опыт- вес тела в воздухе и воде.

Сила, выталкивающая целиком, погруженное в жидкость тело равна весу жидкости в объеме этого тела. Если кит очутится во время отлива на мели, то последствия окажутся роковыми. Его раздавит собственный вес. Выталкивающая сила жидкости спасает китов от силы тяжести. 

6. Явление смачивания

Демонстрация смачиваемых и не смачиваемых поверхностей.

Оборудование: пластилин, воск, парафин.

– притяжение молекул друг к другу у жидкостей слабее, чем у твердых тел и тем самым жидкости смачивают поверхности. Не смачиваемость (пластилин, воск, парафин) молекулы жидкости сильнее притягиваются друг к другу, чем к молекулам твердого тела. На этом явлении основано склеивание поверхностей.

7. Если мы возьмем сообщающийся сосуд любой формы, то поверхность однородной жидкости устанавливается на одинаковом уровне.

Наглядности: Сообщающиеся сосуды; манометр; модель фонтана; шлюзы; подача воды потребителю. На законе сообщающихся сосудов основано устройство водопровода.

Когда-то давным-давно римляне прокладывали водопровод не в земле, а над ней, на высоких каменных столбах. Для чего это делалось? Римские инженеры того времени имели смутное представление о законах сообщающихся сосудов. Они придавали водопроводным трубам ровный уклон вниз. Для этого приходилось идти в обход или возводить высокие арочные подпоры.

8. Следующее свойство - это натяжение жидкости. (Предполагается показ слайда)

Задание 4.А теперь предлагаю решить экспериментальные задачи, чтобы пронаблюдать следующие свойства воды- это натяжение  поверхности жидкости. Работаем в группах: 1 группа работает с узким сосудом, 2 группа -с широким сосудом. В рабочей тетради нарисуйте этот опыт, ответьте на вопросы и сделайте вывод об указанном свойстве.

Следуя указаниям, выполните демонстрацию опыта: Полный стакан воды и мелкие металлические предметы. Если металлические предметы осторожно опускать в полный стакан с водой, то поверхность воды вздуется, возвышаясь над краями стакана.

Вопрос: 1. Сколько предметов вы опустили в стакан с водой? Почему же вода не выливается? С помощью каких формул можно определить коэффициент поверхностного натяжения, его модуль и силу?

Если вычислить объем одного гвоздя и сравнить с объемом выпуклости, то объем гвоздя много меньше объема выпуклости. Чем шире посуда, тем больше войдет гвоздей. Если длина гвоздя l = 25 мм, а толщина b = 1мм, то V = πd²h/4, а диаметр сосуда D = 9 см = 90 мм, а площадь круга S = 6400 мм², и толщина поднятия c = 1 мм, т .е. можно вместить еще много гвоздей. Почему же вода не выливается? Потому, что между молекулами воды существует взаимная сила притяжения.

Задание 5. Демонстрируем природу мыльных пузырей. Продолжаем работу в группах. Пользуясь прибором, получите мыльный пузырь. В рабочей тетради нарисуйте каплю воды, изобразите мыльный пузырь; ответьте на вопросы и  сделайте вывод.

Вопрос: 1. Почему он образовался? какую форму приобрел? Что на его поверхности можно наблюдать в солнечный день? Как в морозный день появляются ледяные иголочки (иней)?

Или возьмем, к примеру, мыльные пузыри. Волшебные переливы красок на поверхности тончайших мыльных пленок дают возможность измерить длину световых волн, исследования натяжения помогает изучить законы взаимодействия частиц – тех сил сцепления, при отсутствии которых в мире не существовало бы ничего, кроме тончайшей пыли. В морозный день - вода в тонких пленках мыльного пузыря – замерзает, и в ней появляются ледяные иголочки.

Решаем задачу: Какую силу необходимо приложить, чтобы оторвать рамку от поверхности воды, если рамка имеет форму треугольника со сторонами 4см и массу 2г?

Найти: F1,  F2-?

Дано:

Решение: чтобы определить силу, необходимую для отрыва рамки от поверхности воды, нам надо знать силу, удерживающую эту рамку на воде.

9. Определяем влажность воздуха  в помещении без прибора.

А теперь поговорим еще об одном свойстве- влажности.

Задание 6. Проведем экспертизу влажности воздуха в аудитории, следуя указаниям задания №1.Продолжаем работать в группах.

Протестируйте воздух и сделайте вывод в рабочей тетради. Есть недостатки у данного способа определения влажности?

Есть, конечно, тк при данном способе определения влажности вы не можете судить точно о его температурном режиме. Все данные примерные.

Как изготовить самостоятельно психрометр-прибор для определения влажности воздуха? Попробуйте сегодня этим заняться. Создайте такой прибор и выполните замер и определите относительную влажность воздуха по специальной психрометрической таблице, данные занесите в тетрадь. Следуйте указаниям задания №2.

Решим задачу на определение абсолютной  влажности:

Дано: Относительная влажность-54%, темп воздуха-16 0С; из табл –взять данные

Найти: показания смоченного термометра и абсолютную влажность воздуха.

Решение:

Задание 7. Работа в тетради: Прочитайте предложенный теоретический материал. Из каждого абзаца выделите главное и сделайте запись в тетради.

Работа с раздаточными листами по теории.

Задание 8. Работа в парах.  Письменно ответьте на вопросы, а затем каждый из вас проверит правильность ответа у своего напарника и выставит оценку в тетради.

Вопросы при рассмотрении жидкости: меняется ли состав вещества при переходе газа в жидкость? Влияет ли на свойства вещества изменение расстояний между частицами? Какие новые свойства можно предсказать при почти плотном расположении частиц? Какие свойства жидкости объясняет новый характер движения частиц вещества?, форму жидкости, совпадающую с формой сосуда.) Что можно сказать о взаимодействии частиц жидкости? Чем жидкости могут отличаться друг от друга с точки зрения МКТ?

II. Изучение нового материала. Предполагается просмотр фильма (слайдов).

Задание 9. Внимательно изучите материал из учебника на стр.215-220 «Плавление и кристаллизация. Сублимация». Составьте краткий конспект и ответьте на вопросы.

Вопросы: какие изменения в структуре вещества происходят при его переходе из жидкого состояния в твердое? Почему частицы твердого тела находятся на вполне определенных местах? Чем это обусловлено? Как можно охарактеризовать взаимодействие частиц твердого тела? Почему в воду можно опустить руку, а в твердое тело, например в дерево или металл, нельзя? Как с точки зрения МКТ объяснить сохранение формы и размеров твердого тела?

Понимание учебного материала и применение обучающимися знаний и учебных умений в ходе ответов на вопросы, объяснения опытов, мысленного эксперимента, при заполнении таблицы.

Анализ свойств различных агрегатных состояний подтверждает тот факт, что переход вещества из одного агрегатного состояния в другое сопровождается изменением его структуры, дает представление о молекулярной структуре одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях.

III. Рефлексивно-оценочный этап урока

3.1. Закрепление изученного по вопросам учителя  

1) Перечислите агрегатные состояния вещества;
2) Опишите характер движения молекул в газах, жидкостях и твердых телах;
3) Каково среднее расстояние между молекулами газов, жидкостей и твердых тел?
4) Перечислите основные свойства газов, жидкостей, твердых тел и плазмы;
5) Назовите состав, плазмы (трехкомпонентной). Приведите примеры плазменного состояния вещества.

 3.2 Запись на доске домашнего задания.

Домашнее задание: Ф-10кл.[11], глава 7

3.3 Работа с документами. Отметка отсутствующих на учебном занятии и выставление оценок за устные ответы в ходе занятия. Подведение итогов.