Урок-соревнование "Тепловые явления"

УРОК-СОРЕВНОВАНИЕ «ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ» (2 часа)

Цели: Обобщить, систематизировать знания по теме «Тепловые явления», совершенствовать навыки решения задач различного типа, расширить кругозор учащихся.

Эпиграф: ... Может собственных Платонов

И быстрых разумом Невтонов

Российская земля рождать.

Ломоносов М. В. (1711- 1765 гг.)

Оформление: Портреты Ломоносова, Джоуля, выставка книг о Ломо­носове.

Подготовка к уроку. Класс предварительно делится на 3 команды, примерно равные по силам, в каждой команде выбирается капитан. Команды читают дополнительную литературу по теме, изучают историю жизни '( Ломоносова, готовят интересные вопросы соперникам.

Ход урока

I. Вступительное слово учителя.

Про теплоту начнем рассказ,

Все вспомним, обобщим сейчас.

Энергия! Работа до кипенья!

Чтоб лени наблюдалось испаренье!

Мозги не доведем мы до плавленья,

Их тренируем до изнеможенья!

В учении проявим мы старание,

Идей научных видя обаяние!

Задачу мы любую одолеем

И другу подсобить всегда сумеем!

Историю науки изучаем

И Ломоносова великим почитаем!

И проявляем мы себя в труде,

Как двигатель с высоким КПД!

Но как же жизнь бывает непроста

С той дамой, что зовется: «Теплота»!

II. Конкурсы, викторина.

1. Конкурс «Термины! Формулы!».

Конкурс проводится в виде эстафеты, половина учащихся соревнуется в знании терминов, половина - в знании формул. Оценивается быстрота и правильность ответов. Листки с заданиями передаются командам, дается старт эстафете. Участники команд, сидящие на первой парте, выполняют первую строчку задания, передают второй и т. д. Выполненное задание сдается в жюри.

Можно провести этот конкурс в виде физической эстафеты. Задание пишется на доске, участники по очереди выходят и заполняют свою строчку.

2. Конкурс «Порешаем!».

Каждая команда получает по две расчетные задачи. Работу учащихся в команде контролирует один член жюри (старшеклассник). После выполне­ния первой задачи всеми членами группы один из учеников сообщает свой результат. Если результат у всех одинаковый и правильный, «куратор» вы­дает условие второй задачи. Если кто-либо получил иной результат (невер­ный), товарищи помогают отыскать ошибку, начисляют штрафные очки. Победителем считается команда, справившаяся с заданием быстрее других и с наименьшим количеством штрафных очков.

3. Конкурс «Попробуй объяснить!».

Командам предлагаются задания объяснить явления из окружающей жизни. В течение короткого времени ребята должны их выполнить. Непра­вильные ответы наказываются штрафными очками.

4. Конкурс «Понимаешь ли ты графики?».

Учащиеся каждой команды берут по карточке, на которой изображен график, а рядом вопросы, на которые нужно ответить.

5. Конкурс «Поиск».

Команды заранее получили задание - найти в журналах, книгах инте­ресные факты, касающиеся тепловых явлений, и подготовить небольшие сообщения.

6. Викторина «М. В. Ломоносов - великий сын России».

Учащиеся отвечают на вопросы викторины. Каждый правильный ответ приносит очки команде.

ЗАДАНИЯ И ВОПРОСЫ К КОНКУРСАМ И ВИКТОРИНЕ

Конкурс «Термины! Формулы!»

Конкурс «Порешаем!»

1. Какое количество теплоты отдает стакан кипятка (250 см³), остывая до температуры 14 °С? Ответ: 90,3 кДж.

2. Сколько каменного угля нужно сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее выделяется при сгорании бензина объемом 6 м³? Ответ: 6,53 т.

3. Сколько энергии требуется для плавления куска свинца массой 0,5 кг, взятого при температуре 27 °С? Ответ: 33,5 кДж.

4. Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 10 г,
взятой при температуре 0 °С, для того, чтобы нагреть ее до температуры
кипения и испарить? Ответ: 27200 Дж.

5. Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 2,310⁵ кДж, и израсходовал при этом 2 кг бензина. Вычислите КПД этого
двигателя. Ответ: 25 %.

6. На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина массой 10 г? Ответ: увеличится на - 5 °С.

Конкурс «Попробуй объяснить!»

1. Если жидкость, находящуюся в закупоренной бутылке, энергично встряхивать, то ее температура повышается. Почему нагревается жидкость?

2. Кирпич кажется на ощупь теплее, чем мрамор при той же температу­ре. Какой материал обладает лучшими теплоизоляционными свойствами?

3. Целесообразно ли в северных и средних широтах разводить сады в низинах?

4. Если в мае или в сентябре днем было ясно, а вечером небо затянулось облаками, то следует ли ожидать ночью заморозков?

5. Почему в приморских странах климат умереннее, чем в областях, на­ходящихся в глубине материков?

6. Троллейбус затормозил и остановился. В какой вид энергии превра­тилась кинетическая энергия троллейбуса?

7. Количество тепла, получаемое от солнечных лучей в течение лета Арктикой, значительно больше, чем получаемое той же площадью в Крыму. Почему же в Крыму летом жарко, а в Арктике холодно?

8. На чашки рычажных весов поставили и уравновесили стакан с хо­лодной водой и стакан с горячим чаем. Почему равновесие быстро нару­шилось?

9. Почему в банях и прачечных некоторые металлические трубы, по ко­торым подается вода, покрыты капельками воды, тогда как поверхность других труб сухая?

10. Почему не кипит вода в открытой стеклянной пробирке, опущенной в кипящую воду?

Конкурс «Понимаешь ли ты графики?»

1. По графику (рис. 1) определить:

- Какой процесс изображает график?

- Для какого вещества?

- Что происходит на участке АВ?

- Что происходит на участке СД?

2. По графику (рис. 2) определить:

- Какой процесс изображает график?

- Какова была температура вещества, когда начали наблюдения?

- Через сколько минут температура перестала расти?

- Какой участок графика соответствует росту внутренней энергии?
3. По графику (рис. 3) определить:

- Для какого вещества составлен график?

- Сколько времени охлаждалось вещество от 20 °С до температуры кристаллизации?

- Сколько времени длился процесс кристаллизации?

- О чем говорит участок графика ДЕ?

Краткий обзор интересных сообщений, подготовленных учащимися к конкурсу «Поиск»

- В Америке и Англии используется иная, нежели у нас, температурная шкала - шкала Фаренгейта (Т). Средней нормальной температуре челове­ческого тела соответствует + 98 °F, вода замерзает при +32 Т, а кипит – при + 212 Т.

- Температура внутреннего голубоватого конуса пламени горелки 300 "С, во внешнем конусе - до 1800 °С. Сверхвысокие температуры суще­ствуют в природе, но не на Земле, а на других телах Вселенной. Поверх­ность солнца нагрета до 6000 "С.

- Вода кипит при 100 °С только при определенном давлении - 760 мм рт. ст. На вершине Эльбруса давление равно половине атмосферно­го, этому давлению соответствует температура кипения 82 °С. Водой, кипящей при 10-15 мм рт. ст., можно освежиться в жаркую погоду. При этом давлении температура кипения упадет до 10-15 °С.

- Ртутные пары очень ядовиты, и 1 г ртутных паров может серьезно по­вредить здоровью любого человека. Надо следить, чтобы даже самая ма­ленькая капелька ртути не пролилась.

- Если, например, сжатый до нескольких атмосфер воздух пустить в расширитель, то при совершении работы перемещения поршня или враще­ния турбины воздух так резко охладится, что превратится в жидкость. Уг­лекислый газ, если его быстро выпустить из баллона, так резко охлаждается, что на лету превращается в «лед».

- Наличие определенной точки плавления есть важный признак кри­сталлических веществ. Именно по этому признаку их легко отличить от других твердых тел, называемых аморфными. Они не имеют определенной температуры плавления. Стекло не плавится, а размягчается.

- Вода обладает многими удивительными свойствами, резко отличаю­щими ее от всех других свойств жидкостей. Все тела при нагревании рас­ширяются, при охлаждении сжимаются. Все, кроме воды. При температуре от 0 до + 4 °С вода при охлаждении расширяется, при нагревании сжимается. При + 4 °С вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг/м³ .

- В России в 1834 г. отец и сын Е. А. и М. Е. Черепановы, крепостные крупнейшего горнозаводчика Урала Демидова, построили первый отечест­венный паровоз. Этот паровоз перевозил руду на территории Нижнетагиль­ского завода по специальной «чугунной дороге». Он развивал скорость 15 км/ч при грузе в 3,5 т.

Викторина «М. В. Ломоносов — великий сын России»

1. Кто назвал Ломоносова «первым нашим университетом»? (Пуш­кин А. С.)

2. Назовите науки, в которых Ломоносов оставил свой след. (Оптика, теплота, электричество, тяготение, метеорология, искусство, геогра­фия, металлургия, история, химия, философия, литература, геология, ас­трономия. Пушкин писал, что, «соединяя необыкновенную силу воли с необыкновенной силой понятия, Ломоносов обнял все отрасли просвеще­ния. Жажда науки была сильнейшей страстью сей души, исполненной
страстей».)

3. Назовите дату и место рождения Ломоносова. (8 ноября 1711 г. в де­ревне Мишанинской, расположенной на острове в устье Северной Двины, против города Холмогоры.)

4. Какому делу был послан учиться Михайло Ломоносов за границу? (Трое наиболее подготовленных студентов — Ломоносов, Виноградов и Рейзер — были отправлены за границу для обучения горному делу и для про­хождения общего курса наук.)

5. В апреле 1745 г. Ломоносов подал рапорт о назначении его профессо­ром химии. Каков был ответ Академии? (3 мая 1745 г. конференция согла­силась с тем, что он достойный кандидат на профессорское звание, и предложила ему написать и защитить диссертацию по металлургии. В июне диссертация «о светлости металлов» была готова. Его работы бы­
ли отосланы. Эйлеру и получили восторженный отзыв. В июле 1745 г. Ло­моносов стал профессором.)

6. Какой завод был пущен в России в 1753 г. благодаря огромным уси­лиям Ломоносова? (Первый завод мозаичного стекла, ныне знаменитый завод художественных изделий под Санкт-Петербургом.)

7. Когда был открыт первый русский университет, чье имя он носит? (В апреле 1755 г. Московский университет был открыт, Ломоносов сам создавал его проект. И сегодня, являясь ведущим вузом страны, он по пра­ву носит имя великого ученого.)

8. Кто сказал о Ломоносове: «С Ломоносова начинается наша литерату­ра; он был ее отцом и пестуном»? (Белинский В. Г.)

9. Автором какого всеобщего закона является Ломоносов? (Закона со­хранения материи и движения. Из письма Ломоносова Эйлеру:«Все изме­нения, случающиеся в природе, происходят так, что если что-либо прибавится к чему-либо, то столько же отнимется от чего-то другого».)

10. Считали ли Ломоносова величайшим ученым его современники? (Ломоносов умер, почитаемый больше за организатора русской науки или за стихотворца, но никак не за величайшего ученого, имя которого должно было бы стоять рядом с именами Ньютона и Франклина. Князь Павел, в частности, отреагировал на смерть гениального ученого следующей па­мятной фразой:«А чего дурака жалеть? Только казну разорял, а ничего не
сделал».)

11. Еще в 1744-1745 гг. Ломоносов в своих «Размышлениях о причине теплоты и холода» с полной ясностью высказал утверждение о том, что тепловая энергия обусловлена ... чем? (... движением частиц тела - его молекул. Ломоносов решительно отверг гипотезу теплорода.)

5