Оборудование: интерактивная доска, графический регистратор данных Xplorer glx и температурный датчик, 2 колбы с водой, спиртовка, пробирки с парафином, калориметр, весы. Методические приемы

«Саран қаласы әкімдігінің, « Саран қаласының білім беру, дене шынықтыру және спорт бөлімі» мемлекеттік мекемесінің №13 орта жалпы білім беретін мектебі» коммуналдық мемлекеттік мекемесі

Коммунальное государственное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №13 акимата города Сарани, государственного учреждения «Отдел образования, физической культуры и спорта города Сарани»

Обобщающий урок в 8А классе по физике с применением регистратора данных Xplorer GLX и датчика температуры

"Тепловые явления в природе"

Учитель физики Соколовская Рита Аркадьевна.

Цели урока.

Образовательная:

закрепить знания, умения, навыки, полученные при изучении раздела «Тепловые явления»;
обеспечить усвоение формул расчёта количества теплоты для различных тепловых процессов;
научить анализировать результаты эксперимента, делать обобщения и выводы;
сформировать навыки решения задач;
научить ребят пользоваться таблицами и формировать у них умение осуществлять самоконтроль с помощью конкретных вопросов и использования дидактического материала.

Развивающая:

совершенствовать навыки самостоятельной работы;
активизировать мышление школьников, умение самостоятельно формулировать выводы;
развивать речь.

Воспитательная:

развитие познавательного интереса к предмету;
развитие чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного решения задач.

Оборудование: интерактивная доска, графический регистратор данных Xplorer GLX и температурный датчик, 2 колбы с водой, спиртовка, пробирки с парафином, калориметр, весы.

Методические приемы: эксперимент, работа с электронными датчиками, индивидуальная работа, работа в группах.

Тип урока: урок комплексного применения и закрепления знаний.

Задачи урока.

Уметь решать расчётные и экспериментальные задачи с использованием регистратора данных Xplorer GLX и температурного датчика;
Научиться формулировать чёткие ответы на качественные задачи;
Уметь пользоваться формулами;
Уметь пользоваться таблицами;
Уметь, используя жизненный опыт, распознавать основные тепловые явления.

План урока.

Организационный момент.
Переходный момент.
Фронтальная работа.
Самостоятельная работа (заполнение таблицы, в течении урока).
Экспериментальные задания с регистратором данных Xplorer GLX.
Решение расчётных задач (фронтально, в парах, индивидуально)
Тестирование с помощью Activote.
Домашнее задание.
Задания на рефлексию.
Подведение итогов.
Резерв (викторина).

1. Организационный момент.

Ребята, сегодня мы заканчиваем изучение большого раздела физики «Тепловые явления». И проводим повторительно-обобщающий урок, тема которого «Тепловые явления в природе», готовимся к контрольной работе.

Учитель: Как вы думаете, что нужно сделать, чтобы хорошо подготовиться к контрольной работе по данной теме? (выслушивает ответы учащихся).

Цель нашего урока состоит не только в том, чтобы повторить и обобщить материал, изученный нами в этом разделе, но и самое главное научиться видеть проявления изученных нами закономерностей в окружающей среде.

А девиз нашего урока сегодня таков:

Незнающие пусть научаться, а знающие вспомнят еще раз.

2. Переходный момент.

В природе изменение агрегатных состояний происходит в широких масштабах. С поверхности океанов, морей, озер и рек испаряется вода, а при охлаждении водяного пара образуются облака, роса, туман и снег. Реки и озера зимой замерзают, а весной снег и лед тают. (флипчарт №1)

Для понимания этих процессов и для того, чтобы управлять многими из них, мы должны знать, когда, при каких условиях вещество находится в том или ином агрегатном состоянии, каковы свойства каждого из этих состояний и что нужно для превращения вещества из одного состояния в другое.

Кто считает, что он усвоил тему «Тепловые явления» на 5? Поднимите руки. На 4? На 3? Есть такие, кому эта тема вообще не понятна? Я надеюсь, что в конце урока ваша самооценка повысится. Сегодня оценивать свои знания вы будете самостоятельно. У каждого на парте лежит лист самооценки – это карта нашего урока. Каждый пункт вы будете оценивать самостоятельно. (1 пункт – работа на уроке, 2 пункт – заполнение таблицы, 3 пункт – проведение опыта, 4 пункт – решение задач, 5 пункт – общая оценка )

3. Фронтальная работа

Про теплоту начнём рассказ,

Всё вспомним, обобщим сейчас.

Энергия! Работа до кипенья!

Чтоб лени наблюдалось испаренье!

Мозги не доведём мы до плавленья,

Их тренируем до изнеможенья!
А) Я предлагаю вам послушать фрагмент песни и найти слова, которые имеют отношение к повторяемой теме. (Звучит фрагмент песни “Зима”)

(Текст песни написан на доске) (флипчарт 2)

У леса на опушке
Жила зима в избушке,
Она снежки солила
В березовой кадушке,
Она сучила пряжу,
Она ткала холсты,
Ковала ледяные да над речкою мосты,
Потолок ледяной,
Дверь скрипучая,
За шершавой стеной
Тьма колючая
Как пойдешь за порог,
Всюду иней
А из окон парок синий, синий

Учащиеся: В этой песне прозвучали слова: “снежки”, “ледяной”, “иней”, “парок”

Ошибка в тексте песни: парок синим быть не может. Сам водяной пар невидим. Водяной пар конденсируется в воздухе при охлаждении, образуя мельчайшие капельки – туман. Правильно будет спеть “А из окон туман синий, синий”.

Б) Давайте сыграем в игру перевертыши. (составьте из слогов слова по теме «Агрегатные состояния вещества», и дайте определение) (флипчарт№3)

Кристаллизация	ция – стал – лиза –кри
Плавление	ние – вле - пла
Конденсация	кон - ция – са - ден
Парообразование	обра- па - зова – ние - ро
Сублимация	ли - суб - ция - ма
Десублимация	ма - де - ли – суб - ция
Испарение	ис-ние-ре-па
Кипение	ние-ки-пе

Сегодня мы с вами повторим основные понятия, формулы для расчета количества теплоты, графики тепловых процессов. Перед каждым из вас лежит лист с таблицей, который вы будете постепенно заполнять в процессе работы на уроке.

Учащиеся заполняют первую колонку

№	Название процесса	Что происходит с веществом (превращения агрегатных состояний)	Характерная физическая величина, единицы её измерения	Формула, описывающая процесс	График процесса
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

В) А сейчас я предлагаю посетить вернисаж. Сможете ли вы подметить на этих картинах физические явления, относящиеся к нашему уроку? (флипчарты №,4,5,6,7)

1 «Туман в лесу» И.И. Шишкин

2. «Лед прошел» С.В. Герасимов

3. «В голубом просторе» А.А. Рылов

4. «Зима» И.З.Уразаев (Исхан Закирович Уразаев – художник, ветеран ВОВ, член союза журналистов Казахстана. Он всегда был влюблен в природу вне зависимости от времени года)

Примерные ответы учащихся:

На картине «Туман в лесу» мы видим туман – процесс конденсации водяного пара, происходит при понижении температуры;

На картине “Зима” деревья и дома покрыты хлопьями пушистого снега – процесс кристаллизации.

На картине “Лед прошел” около деревьев изображены лужи. Лужи чистой воды, которые образуются в результате таяния снега, т.е. плавления.

На картине “В голубых просторах” изображены облака. Образование облаков объясняется конденсацией пара. Пары воды, поднимающиеся над землей, превращаются в верхних, более холодных слоях воздуха в мельчайшие капельки воды, т.е. облака.

Учитель: Мы с вами увидели примеры тепловых явлений в живописи.

Г) 1. Перечислите агрегатные состояния вещества. (Жидкое, твердое, газообразное)

Как называются процессы перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое? (Плавление, кристаллизация, кипение, испарение, конденсация)
Дайте определение данным процессам. (флипчарт№8, бездонный сундучок). Учащимся предлагаю вытаскивая из сундучка определение, поставить его в нужное место на схеме и дать определение. Вызываются к доске более слабые учащиеся (осуществляется дифференцированный подход).

(Учащиеся заполняют вторую колонку таблицы)

В глобальных масштабах переход жидкости в пар происходит при испарении

воды с поверхности Мирового океана. При этом образуются облака. Более 2/3 площади земного шара покрыто водой.96% всех вод – Мировой океан (флипчарт№9)

Из чего состоит вещество?
Какую энергию называют внутренней энергией тела?
От чего зависит внутренняя энергия тела?
Как можно изменить внутреннюю энергию?
В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?

В результате беседы делается обобщение: Любое вещество, состоящее из атомов и молекул может находиться в трех состояниях жидком, твердом. и газообразном. (флипчарт №10)

-Что же отличает одно агрегатное состояние вещества от другого?

-Каковы особенности молекулярного строения газов, жидкостей , твердых тел?]

(учащихся проверяют свои ответы с помощью «волшебной лупы» флипчарт №11).
Делается вывод:

В рaзных агрегатных состояниях расположение атомов и молекул рaзлично; Внутренняя энергия одинаковых масс твердого тела, жидкости и гaза при одинаковых температурах рaзлична. (флипчарт№ 12)

Вызывается к доске ученик, который работает с флипчартом и рассказывает об особенностях строения тел в разных агрегатных состояниях.
Д) Установите соответствие между постоянными физическими величинами, их буквенным обозначением и единицей измерения (флипчарт 13)

Заполняется третья колонка таблицы.

5. Фронтальная работа - эстафета формул. (флипчарт №13)

Для каких тепловых процессов применяются данные формулы? (флипчарт№14, Заполняется третья колонка таблицы.

(флипчарт №14,эффект случайного выбора для каждого учащегося достигается с помощью инструмента выбрасывание кости, учащийся вытягивает выпавший ему вопрос и отвечает на него). Заполняется четвертая колонка таблицы.

Вспомните единицы измерения физических величин(флипчарт 15). Заполняется четвертая колонка таблицы

Экспериментальные задания

Чтобы заполнить 4 колонку нашей таблицы и получить график, я предлагаю провести эксперимент. Для этого вам надо разделиться на 4 группы и распределить в группе обязанности следующем образом: экспериментаторы-2 (ответственные за проведение эксперимента), чертежники (ответственный за получение графика) и теоретики (ответственный за вывод рабочей формулы и расчеты).

5. Экспериментальные задания

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОТИ!!!

Требования безопасности во время занятий

1. Выполнять все действия только по указанию учителя.

2. Не зажигайте спиртовку одну от другой. Гасить её только колпачком.

3. Выполнять только опыты, определённые учебным заданием.

4. Не делать резких движений, не трогать посторонних предметов.

5. Соблюдать порядок и дисциплину..

6. Перед выполнением каждого опыта, выслушайте инструктаж учителя.

7. При нагревании жидкостей не направляйте отверстие пробирки на себя или соседа.

8. Пробирки закрепляйте надёжно в штативных держателях.

9. Нагрев жидкости доводите до 60-70 градусов.

10. Пробирки нужно брать легко, не сжимая их пальцами.

11. Нельзя перемещать или переносить спиртовку с горящим фитилем.

12. Не держать на рабочем месте, где используется спиртовка, легковоспламеняющиеся предметы.

Задание для 1 группы.

1. Процесс – нагревание воды.

2. Цель - Построение графика нагревания воды и сравнение его с графиком Xplorer GLX

3. Оборудование: Xplorer GLX, жидкостный термометр, датчик температуры, спиртовка, колба с водой, штатив,спички.

Измерения проводится с помощью жидкостного термометра и с помощью датчика температуры . Построение графика нагревания воды и сравнение его с графиком Xplorer GLX

Порядок выполнения работы

1.Нажмите старт на GLX для записи сигнала датчика температуры.

2. Опустите в колбу с водой, установленную в штативе, датчик температуры и термометр. Запишите объем воды в колбе.

3.Температура появляется на графике. Запишите начальную температуру воды.(сравните эту температуру с показанием термометра. Совпадают ли они?)

3. Зажгите спиртовку и внимательно наблюдайте за повышением температуры на графике. Повышается ли температура на термометре?

4. Нажмите F3 чтобы открыть меню «Инструменты». Выберите инструмент Прицел. Переместите курсор в часть графика, которая показывает начальную температуру воды. Запишите это значение.

5.Повторите процесс для нахождения конечной температуры воды и запишите это значение. По этим данным постройте график нагревания воды и сравните его с графиком Xplorer GLX. (данные об изменение температуры вы можете взять из таблицы, для этого вернитесь домой и нажмите F2).

Вопрос: Как вы думаете, какой из приборов показывает более точное значение?

Задание для 2 группы.

1. Процесс – охлаждение воды.

2. Цель - Построение графика охлаждения воды и сравнение его с графиком Xplorer GLX

3. Оборудование: Xplorer GLX, жидкостный термометр, датчик температуры, колба с водой, штатив, калориметр.

Измерения проводится с помощью жидкостного термометра и с помощью датчика температуры .

Порядок выполнения работы

1. Опустите сквозь отверстие в крышке калориметра датчик температуры и термометр.

2..Нажмите старт на GLX для записи сигнала датчика температуры.

2.Температура появляется на графике. Запишите начальную температуру горячей воды. (сравните эту температуру с показанием термометра. Совпадают ли они?)

3. Осторожно влейте холодную воду в калориметр с горячей водой и внимательно наблюдайте за понижением температуры.

5.Повторите процесс для нахождения конечной температуры воды и запишите это значение. По этим данным постройте график охлаждения воды и сравните его с графиком Xplorer GLX. (данные об изменение температуры вы можете взять из таблицы, для этого вернитесь домой и нажмите F2).

Вопрос: Как вы думаете, какой из приборов показывает более точное значение?

Задание для 3 группы.

1. Процесс – плавление парафина.

2. Цель – нахождение температуры плавления для парафина, построение графика плавления и сравнение его с графиком Xplorer GLX

3. Оборудование: Xplorer GLX, датчик температуры, спиртовка, пробирка с парафином, штатив,спички, пробиркодержатель, пустая пробирка, весы.
Порядок выполнения работы

1. Используя пустую пробирку, пробирку с парафином и весы найдите массу парафина.

2. Опустите в пробирку, закрепленную в штативе, датчик температуры.

3.Нажмите старт на GLX для записи сигнала датчика температуры.

4.Температура появляется на графике. Запишите начальную температуру парафина.

5. Зажгите спиртовку и внимательно наблюдайте за повышением температуры на графике. Наблюдайте за процессом плавления парафина.

6. Нажмите F3 чтобы открыть меню «Инструменты». Выберите инструмент Прицел. Переместите курсор в часть графика, которая показывает начальную температуру парафина. Запишите это значение.

7. Зафиксируйте температуру, при которой парафин начнет плавиться.

8. Повторите процесс для нахождения конечной температуры расплавленного парафина и запишите это значение. По этим данным постройте график плавления парафина и сравните его с графиком Xplorer GLX. (данные об изменение температуры вы можете взять из таблицы, для этого вернитесь домой и нажмите F2).

Вопрос: Изменялась ли температура в процессе плавления парафина? Как называется эта температура?

Задание для 4 группы.

1. Процесс – кристаллизация парафина.

2. Цель – нахождение температуры кристаллизации для парафина, построение графика кристаллизации и сравнение его с графиком Xplorer GLX

3. Оборудование: Xplorer GLX, датчик температуры, пробирка с расплавленным парафином (находится в калориметре с горячей водой), штатив, пробиркодержатель.
Порядок выполнения работы
1. Осторожно выньте пробиркодержателем из калориметра пробирку с расплавленным парафином.

2. Опустите в пробирку датчик температуры.

2.Нажмите старт на GLX для записи сигнала датчика температуры.

3.Температура появляется на графике. Запишите начальную температуру расплавленного парафина.

3. Внимательно наблюдайте за понижением температуры на графике. Наблюдайте за процессом кристаллизации парафина.

4. Нажмите F3 чтобы открыть меню «Инструменты». Выберите инструмент Прицел. Переместите курсор в часть графика, которая показывает начальную температуру парафина. Запишите это значение.

5. Зафиксируйте температуру, при которой парафин начнет кристаллизоваться.

6. Повторите процесс для нахождения конечной температуры парафина и запишите это значение. По этим данным постройте график кристаллизации парафина и сравните его с графиком Xplorer GLX. (данные об изменение температуры вы можете взять из таблицы, для этого вернитесь домой и нажмите F2).

Вопрос: Изменялась ли температура в процессе кристаллизации парафина? Как называется эта температура?

Физическая физкультминутка.
Упражнения:

Приседания.

Предлагаю учащимся представить нагревание воды в сосуде и показать, в каком направлении движутся струи нагревающейся жидкости.

Сгибание и разгибание пальцев. Растирание ладоней.

Предлагаю учащимся продемонстрировать увеличение внутренней энергии за счёт совершения работы.

3.Прыжки.
Предлагаю продемонстрировать переход кинетической энергии в потенциальную

Учащиеся-чертежники показывают на доске полученные графики, делается вывод (флипчарт 22). Для экономии времени заранее готовится флипчарт-сетка с координатными осями.

(Учащиеся заполняют последнюю колонку таблицы)

После этого на слайде появляется уже заполненная таблица. Учащиеся сверяют заполнение таблицы с образцом и делают нужные исправления (флипчарт 23)

Паспорт теплового явления.

№	Название процесса	Что происходит с веществом (превращения агрегатных состояний)	Характерная физическая величина, единицы её измерения.	Формула, описывающая процесс.	График процесса
1	Нагревание	Вещество нагревается	С – удельная теплоёмкость Дж/кг ºС	Q=cm(t₂-t₁)
2	Охлаждение	Вещество охлаждается	С – удельная теплоёмкость Дж/кг ºС	Q=cm(t₁-t₂)
3	Горение топлива	Топливо сгорает	q - удельная теплота сгорания топлива, Дж/кг	Q=qm
4	Плавление	Вещество из твёрдого состояния переходит в жидкое при температуре плавления	λ - удельная теплота плавления, Дж/кг	Q=λm
5	Кристаллизация	Вещество из жидкого состояния переходит в твёрдое при температуре кристаллизации	λ - удельная теплота плавления, Дж/кг	Q=λm
6	Испарение	Вещество из жидкого состояния переходит в парообразное при любой температуре
7	Кипение	Вещество интенсивно переходит из жидкого состояния в парообразное при температуре кипения	L - удельная теплота парообразования, Дж/кг	Q=Lm
8	Конденсация	Вещество из парообразного состояния переходит в жидкое при температуре конденсации	L - удельная теплота парообразования, Дж/кг	Q=Lm

6. Решение расчетных задач.

Решение расчетных задач начинается с повторения алгоритма. Алгоритм записан на листочках у каждого ученика и на доске (флипчарт 26)

Алгоритм решения задач по теме: «Изменение агрегатных состояний вещества»

Запишите дано.
Переведите единицы в СИ.
Выясните, о каких процессах говорится в задаче.
Подберите к каждому процессу формулу, запишите её.
Выпишите из таблиц недостающие величины (удельная теплоемкость вещества, удельная теплота плавления, удельная теплота парообразования).
Вычислите количество теплоты.
Запишите ответ.

Предлагаю рассчитать количество теплоты затраченное или выделенное в наших экспериментах. Недостающие данные взять из таблиц.

Рассчитать количество теплоты, пошедшее на плавление парафина. Данные взять у теоретиков. (решается коллективно).
Рассчитать количество теплоты, пошедшее на нагревание воды. (работа в парах).
Рассчитать количество теплоты, выделившееся при сгорание топлива в спиртовке (масса спирта 100 грамм). Решается самостоятельно, индивидуально.

Вы заметили, что некоторые процессы идут с поглощением тепла, некоторые с выделением. Расставьте фазовые переходы в соответствующие колонки. Что происходит с температурой при фазовых переходах? (флипчарт 24)

Домашнее задание:

Повторить таблицу, алгоритм решения задач.

Подготовиться к контрольной работе.

«Найди ошибку»: “Она жила и по стеклу текла, но вдруг её морозом оковало, и неподвижной льдинкой капля стала, а в мире поубавилось тепла”.

Задания на рефлексию.

1.На уроке я работал
2.Своей работой на уроке я
3.Урок для меня показался
4.За урок я
5.Мое настроение
6.Материал урока мне был

7.Домашнее задание мне кажется

активно / пассивно
доволен / не доволен
коротким / длинным
не устал / устал
стало лучше / стало хуже
понятен / не понятен
полезен / бесполезен
интересен / скучен
легким / трудным
интересно / не интересно

Итог. Кто теперь усвоил этот материал на 5? 4? 3? У кого повысилась самооценка?.

Если осталось время

Понимаешь ли ты графики? (флипчарт25) Учащиеся вытаскивают из бездонного сундучка формулы о расставляют их на графике.

- Какие процессы изображены на графике?

- Для какого вещества составлен график?

- Какова была температура вещества, когда начали наблюдение?

- Через сколько минут температура перестала расти?

- Какой участок графика соответствует росту внутренней энергии?

- Сколько времени длился процесс плавления?

- Чем испарение отличается от кипения?

Если осталось время… Викторина:

1. Что за невидимка:

в дом не просится,
а дверь откроешь, – прежде людей бежит? (Воздух, газ, пар)

2. Над рекой, над долиной повисла белая холстина. (Туман)

3. С неба пришел, в землю ушел. (Дождь)

4. На всех садится, никого не боится. (Снег)

5. Что в гору не вкатишь? (Вода)

6. Рассыпался горох на семьдесят дорог, никто его не подберет: ни царь, ни царица, ни красная девица. (Град)

7. В морях и реках обитает,
Но часто по небу летает.
А как наскучит ей летать
На землю падает опять. (Вода)

8. Он вошел – никто не видел,

Он сказал – никто не слышал.
Дунул в окна и исчез,

7. Тестирование с помощью Activote

Начало формы

1.	В каких агрегатных состояниях может находиться одно и то же вещество?
	Только в жидком
	Только в газообразном
	Только в жидком и газообразном
	В жидком, твердом и газообразном

2.	В процессе плавления энергия топлива расходуется на ...
	Увеличение температуры
	Разрушение кристаллической решетки вещества
	Выделение количества теплоты нагреваемым телом
	Увеличение кинетической энергии тела

3.	В алюминиевом стакане можно расплавить...
	Цинк
	Железо
	Золото
	Серебро
	Сталь

4.	Алюминиевое, медное и оловянное тела одинаковой массы нагреты так, что каждое находится при температуре плавления. Какому телу потребуется большее количество теплоты для плавления?
	алюминиевому
	медному
	оловянному
	всем телам достаточно сообщить одинаковое количество теплоты

5.	Удельная теплота парообразования обозначается буквой
	Q
	c
	q
	L

6.	В ведре с водой плавает кусок льда. Общая температура воды и льда 0С. При этом
	лед будет таять
	вода будет замерзать
	никаких изменений не произойдет
	лед частично будет таять, а вода частично замерзать

7.	Испарением называют явление
	перехода молекул в пар из любой части жидкости
	перехода молекул в пар с поверхности жидкости
	перехода молекул из пара в жидкость
	перехода молекул в пар с поверхности твердого тела

8.	В три одинаковых стакана в равном количестве налили: ртуть, воду и спирт. Какая жидкость испарится быстрее?
	ртуть
	вода
	спирт
	из всех стаканов жидкость испарится одновременно

9.	Какое их утверждений верно:
	в процессе кипения температура не меняется
	в процессе кипения температура не увеличивается
	в процессе кипения температура жидкости сначала поышается, а потом не меняется
	температура кипения и конденсации одинакова
	температура кипения всегда больше температуры конденсации

10.

.	Что обжигает сильнее при одинаковой температуре?

кипящая вода

водяной пар

Конец формы

№	Название процесса	Что происходит с веществом (превращения агрегатных состояний)	Характерная физическая величина, единицы её измерения	Формула, описывающая процесс	График процесса
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Задание для 1 группы.

1. Процесс – нагревание воды.

2. Цель - Построение графика нагревания воды и сравнение его с графиком Xplorer GLX

3. Оборудование: Xplorer GLX, жидкостный термометр, датчик температуры, спиртовка, колба с водой, штатив,спички.