Метод графических образов на уроках физики при изучении темы "Тепловые явления"
учебно-методический материал по физике (8 класс) на тему

Методическая разработка на тему:

«Использование метода графических образов при изучении темы «Тепловые явления»

Автор: Л.М. Ряжских, учитель физики

Изучение тепловых явлений в 8 классе.

Изучение данной темы основано на методе графических образов. Содержание материала представляется в системе знаковых изображений, которые доступны восприятию учащихся данного возраста. Создание графических образов представляет собой совместную поисковую деятельность учащихся и учителя на основе реальных экспериментов. В ходе изучения тепловых процессов постепенно переходим от одной знаковой системы к другой: рисунок, график, уравнение. Одним из этапов является работа с текстом учебника. Текст учебника учащимся нужно совместить с графическими образами, созданными на основе опытов. Варьирование графическими образами позволяет управлять смысловым восприятием учебного материала, так как любое изменение в «картинке» связано с изменением в реальном процессе.

Тема: Тепловые явления.

Цель: Организовать совместную деятельность с учащимися для создания возможности более глубокого изучения темы.

Задачи:

1. Представить личностный опыт учащихся в знаково-символической форме.
2. Организовать совместную поисковую деятельность на уроке на основе реального и мысленного эксперимента.

I. Изучение явлений нагревания и охлаждения.

Фронтальная беседа.

• Как часто вы встречаетесь в жизни с тепловыми явлениями?
• Назовите эти явления и объясните, почему вы их относите к тепловым.

Заслушать ответы нескольких учащихся.

Учитель: Давайте рассмотрим нагревание воды.

Демонстрационный эксперимент: Нагревание воды.

Выводы из наблюдений:

1. Чтобы вода нагревалась, необходим источник тепла.
2. Как реально проверить, происходит ли процесс нагревания.

Возможные ответы учащихся:

1.  Потрогать рукой.
2. С помощью термометра измерить температуру.

Демонстрационный эксперимент: Измерение температуры при нагревании. (Измеряем температуру через определенные промежутки времени и убеждаемся, что вода нагревается).

Учитель: Давайте изобразим этот процесс в  виде графика. По горизонтали откладываем время, по вертикали – измеренную температуру.

Под графиком обозначьте устройство для осуществления процесса нагревания – горелку.

Учитель: В природе существует процесс, обратный нагреванию – охлаждение.

Демонстрационный эксперимент: «Измерение температуры при охлаждении через равные промежутки времени».

Заслушать гипотезы учащихся.

Предположение «сделать ветер» реализуем на практике и убеждаемся в правильности гипотезы.

Предположение разбавить горячую воду холодной водой проверяем на опыте.

Обращаем особое внимание на второе предположение.

Учитель:

1. Сколько тепловых процессов здесь протекает? (заслушать ответы учащихся)
2. Изобразим эти процессы на одном графике.

Вывод:  такой процесс передачи тепла называется теплообменом.

Работа с текстом учебника. §9.

Вопросы к тексту:

1. Как количественно рассчитать количество теплоты, затраченное на нагревание и выделяемое при охлаждении?
2. Запишите эти уравнения на графических образах.

3. За счет чего происходит нагревание воды?
4. Как количественно рассчитать тепло, выделенное при сгорании топлива?

Работа с текстом учебника §10.

Выписать формулу и указать физический смысл величин.

II. Учитель: Закон сохранения и превращения энергии – один из основных законов природы.

Работа с текстом учебника §11.

• Найти в тексте учебника формулировку и запись закона сохранения энергии.
• Объясните физический смысл закона на примерах: свинцовый шар падает на свинцовую плиту, падение молота – копра, сгорание топлива в двигателе автомобиля, смешивание холодной и горячей воды.

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

III. Учитель: В зависимости от условий вещество может переходить из одного агрегатного состояния в другое. Рассмотрим процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое – плавление.

Демонстрационный эксперимент. Плавление льда.

1. Что происходит с температурой во время процесса плавления? (Учащиеся убеждаются в ее неизменности)
2. Изобразим этот процесс на графике.

3. Почему температура не изменяется?
4. Куда тратится подводимое тепло?
5. Найдите ответы на эти вопросы на странице 35 учебника. Работа с текстом учебника.

Учитель: Рассмотрим процесс, обратный плавлению – отвердевание.

Демонстрационный эксперимент. Отвердевание воды.

1. Нужна для отвердевания горелка?
2. Что происходит с температурой во время отвердевания?
3. За счет чего поддерживается постоянная температура?
4. Найдите ответы на эти вопросы  на странице 36 учебника. Работа с текстом учебника.
5. Изобразим этот процесс графически.

6. Как рассчитать количество теплоты, затраченное на плавление и выделяемое при отвердевании?

Работа с текстом учебника §15.

• Записать уравнение и указать физический смысл величин.

      7. Изобразим графически следующую ситуацию: кусочек льда бросают в теплую воду.

Что выполняет в том случае роль горелки? (Заслушать ответы учащихся)

8.Опишите количественно рассмотренные процессы.

9. Запишите уравнение закона сохранения энергии для данной ситуации.

Q1=Q2+Q3

10. Распишите слагаемые уравнения.

c1m1(t1-t)= λm2+ c2m2(t-t2)

IV. Изучение процессов кипения и конденсации.

Демонстрационный эксперимент. Кипение жидкости.

Вопросы для обсуждения:

1. Что находится внутри пузырьков?
2. Чем создается давление внутри пузырька?
3. Как изменяется давление внутри пузырька в процессе нагревания и почему?
4. Почему пузырьки растут?
5. Почему пузырьки всплывают?
6. При каком условии жидкость кипит? РвнутриРатм
7. Как изменяется температура во время кипения?
8. Отчего зависит температура кипения?

Демонстрационный эксперимент. Кипение при пониженном давлении.

1.Изобразить графически процесс кипения.

Работа с текстом учебника стр. 48. Выписать уравнения для расчета количества теплоты при парообразовании и конденсации и подставить их к графическим образам процессов.

V. Обобщение темы «Тепловые процессы» и составление уравнений теплового баланса.

Учитель: Запишем изученные тепловые процессы:

Объединим эти процессы по принципу взаимосвязи.

Представим эти процессы в виде графических образов и для каждого образа запишем уравнение теплового баланса.

VI. Решение задач на тепловые процессы.

1. Нагревание.

• Упр. 4 №2,3
• 1006
• 1009
• 1010

2. Нагревание и сгорание топлива.

• 1051
• 1052
• 1054

3. Плавление.

• Упр. 5 № 1, 2, 3
• 1036
• 1038
• Кирик 8 класс СР №6 стр. 30 №5,6

4. Парообразование.

• Упр. 10 № 4, 5, 6.
• 1117
• 1118
• Кирик 8 класс СР №11 стр. 47 №4, 5, 6

VII Контрольная работа.