Урок фізики. 8 клас. Лабораторна робота "Визначення питомої теплоємності речовини"

Урок фізики

8 клас

Тема уроку: Лабораторна робота:

«Визначення питомої теплоємності речовини».

Мета уроку:

навчальна: сформувати експериментальні навички учнів з визначення питомої теплоємності речовини твердого тіла, закріпити знання про теплообмін, вміння вимірювати температуру й масу тіла;

розвиваюча: розвивати логічне мислення, уміння аналізувати й робити висновки з експерименту;

виховна: виховувати взаєморозуміння, взаємодопомогу та акуратність під час проведення експерименту.

Тип уроку: закріплення знань, формування й удосконалення практичних навичок.

Обладнання: прилади для практичної роботи (вимірювальний циліндр, важільні терези з важками, термометр, калориметр, металевий циліндр на нитці, склянка з холодною водою, мішалка), електричний чайник з водою (один на клас), зошит із друкованою основою для виконання лабораторних робіт, малюнки «сонця», «торта», картки із домашнім завданням.

План уроку

Хід уроку

«Один дослід я ставлю вище, ніж тисячу

думок народжених тільки уявою».

М. Ломоносов.

1. Організаційний момент. Метод «Криголам»

Учитель: Добрий день, діти. У вас на партах лежать «сонечка». Прикріпіть їх собі на груди. Нехай вони своїми промінцями зігрівають ваші серця.

2.Мотивація знань.

Учитель: Працювати на цьому уроці ми будемо під девізом: «Один дослід я ставлю вище, ніж тисячу думок народжених тільки уявою». Великий вчений Михайло Ломоносов експеримент ставив на перше місце, бо теорія без досліду нічого не варта. А ви хочете бути дослідниками? (так) Так давайте вирушимо в дорогу за практичними навичками до міста «Експериментальне». Там ми навчимося визначати питому теплоємність речовини, з якої виготовлено металевий циліндр.

3.Актуалізація опорних знань. Метод «Мікрофон»

Учитель: В дорогу з пустими руками вирушати не можна. Що нам потрібно

мати?

Можливий варіант відповіді учнів: Треба захопити з собою великий багаж знань.

Учитель: Знання про що? ( Кількість теплоти, питому теплоємність)

Учитель: Яку величину називають кількістю теплоти?

(Кількість теплоти – це енергія, яку тіло дістає або втрачає при теплопередачі)

Учитель: За якою формулою можна визначити кількість теплоти?

( Q=mc(t₂-t₁), де m-маса тіла, с- питома теплоємність речовини, t₁ –початкова температура тіла, t₂ –кінцева температура тіла)

Учитель: Що таке питома теплоємність речовини? Які її одиниці?

Відповіді учнів: Питома теплоємність речовини – фізична величина, що показує, яка кількість теплоти потрібна для збільшення температури речовини масою 1 кг на 1⁰С. Одиниці вимірювання - .

Учитель: Що треба знати для обчислення питомої теплоємності речовини, з якої зроблено тіло?

Відповіді учнів: Масу тіла, початкову і кінцеву температуру тіла, кількість теплоти, що передана тілу під час теплообміну.

Учитель: Який закон виконується під час теплообміну?

Можлива відповідь: Кількість теплоти, яку віддають всі тіла, що охолоджуються, дорівнює кількості теплоти, одержаної всіма тілами, що нагріваються.

Учитель: Які правила зважування тіла на терезах?

Можлива відповідь: Перед зважуванням терези треба зрівноважити. Зважувальне тіло акуратно кладуть на ліву шальку терезів. Починають зважування з важка, маса якого близька до маси зважувального тіла.

Учитель: Як виміряти температуру тіла лабораторним термометром?

Можливі відповіді: Треба помістити термометр у рідину; зачекати певний час, поки стовпчик рідини в трубці термометра зупиниться, тобто поки не встановиться теплова рівновага між термометром і рідиною; не виймаючи термометр із рідини, визначити значення температури.

Учитель: У дорогу ми також повинні взяти уміння розв’язувати задачі на визначення питомої теплоємності речовини під час теплообміну.

Задача. На нагрівання металевої деталі масою 10 кг від 20 ДО 120⁰С потрібна така сама кількість теплоти, яка виділяється під час охолодження 1 кг води на 90⁰С. З якого матеріалу виготовлена деталь?

(учень розв’язує задачу на дошці)

m_д=10 кг Q_в= m_В∙С_В∙(t_2В-t_1В)

t₁=20⁰C Q_В= 1 кг ∙ 4200 ∙ 90⁰С = 378 000 Дж

t₂=120⁰C Q_д= m_д∙С∙(t₂-t₁) С=

t_2в-t_1В=90⁰С Q_д= Q_в

m_в=1кг С= = 378

С-?

(учитель оцінює роботу учня відповідно до критеріїв оцінювання знань)

4. Виконання лабораторної роботи (робота в групах)

Учитель: Дорога наша повинна бути безпечною. Тому пригадаємо правила безпеки, яких необхідно дотримуватися під час лабораторної роботи.

Правила техніки безпеки.

1. Бути уважними, обережними, дисциплінованими.

2. Під час виконання роботи не тримати на робочому столі предмети, що не використовуються під час роботи.

3. Перед початком роботи ретельно вивчити вказівки до роботи та хід її виконання.

4. Треба бути обережними, коли користуємося нагрітими предметами, термометром, мензуркою.

5. Закінчивши роботу скласти прилади у належному порядку.

Учитель: Я бачу, що ви готові вирушати в дорогу. Сідаємо у «автомобіль» по чотири. Це – водій автомобіля, який буде керувати вашою роботою, і пасажири, які будуть виконувати експеримент.

(учні самостійно виконують роботу, учитель контролює виконання завдання, по

потребі надає допомогу)

Проведення експерименту за інструкцією

1.За допомогою вимірювального циліндра налийте в калориметр 100 мл холодної води: (результат досліду: V=100 см³).

2.Виміряйте температуру води в калориметрі: (можливий результат експерименту: t₁=20⁰C.)

3. З’ясуйте у вчителя температуру води в чайнику: (можливий результат:

t₂= 80⁰С.)

4.Підійдіть із калориметром до вчителя, який допоможе вам: з чайника з гарячою водою дістане за нитку металевий циліндр і відразу ж опустить його у ваш калориметр.

5. Обережно перемішуючи воду в калориметрі мішалкою, стежте за зміною температури води. Тільки-но температура перестане змінюватися, запишіть покази термометра: (можливий результат: t = 35⁰С.)

6.Вийміть циліндр із води, висушіть його паперовою серветкою і , скориставшись важільними терезами, визначте його масу: (результат досліду m= 50 г = 0,05 кг)

Опрацювання результатів експерименту

1.Обчисліть масу води: m_в=V×p_в.

(m_в=100 см³ ×1г/см³=100 г=0,1кг).

2.Обчисліть кількість теплоти, яку отримано водою: Q_в=m_вС_в(t-t₁).

(Можливий результат: Q_в=0,1кг×4200(35⁰C - 20⁰C) = 6 300 Дж).

Обчисліть питому теплоємність матеріалу циліндра: Сц =

(Можливий результат: С_ц == 2 800 ).

3.Визначте речовину, з якої виготовлений циліндр: (відповідь учня: алюміній).

5. Підсумки уроку

Аналіз експерименту та його результатів

Учитель. Давайте проаналізуємо експеримент і його результати. Сформулюємо висновок. А для цього дамо відповіді на питання:

1) яку фізичну величину ви сьогодні вимірювали? (можлива відповідь учня: питому теплоємність)

2) який результат отримали? (можлива відповідь – 2800 )

3) які фактори вплинули на точність отриманих результатів? (можлива відповідь учнів: не вчасно визначили температуру води; робили похибки вимірювання під час роботи з термометром, терезами, мензуркою)

6.Рефлексія. (письмове оцінювання роботи членів групи, гра «Розділи торт»)

Закінчилася наша подорож до міста «Експериментальне». Уявіть собі, що за добру роботу у місті, кожна група отримала смачний торт. Поділіть цей торт поміж всіх членів групи відповідно до того, як ви працювали.

7.Домашнє завдання.

За підручником повторити матеріал §45,46.

Розв’язати задачу.

Під час сніданку ви випили склянку чаю (m=200 г) і отримали при цьому 19 000 Дж теплоти. Визначте приблизно питому теплоємність чаю, якщо його початкова температура приблизно дорівнює 60⁰С і в цей день ви не хворіли.

*Додаткове завдання. Запропонуйте спосіб визначення маси металевого

предмета (наприклад, гайки), не вдаючись до зважування і вимірювання об’єму.