План-конспект урока физики по теме: «Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении».
план-конспект урока по физике (8 класс)

План-конспект урока физики по теме:

«Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении».

Класс: 8

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: урок - решения задач.

Цели урока:

Образовательные:

• закрепить у учащихся знания по теме: «количество теплоты», «удельная теплоемкость»;
• вывести формулу для расчета количества теплоты для различного рода веществ;
• обосновать величины, от которых зависит количество теплоты;
• определить способы расчета количества теплоты при теплообмене тел;

Развивающие:

     - развить навыки и умения решения задач,

- расширить теоретические знания о теплообмене в природе;

- развить внимание и память у учащихся;

Воспитательные:

- способствовать у обучающихся выработке самостоятельности, целеустремленности и настойчивости при преодолении ситуаций затруднения, формированию коммуникативной компетентности.

Оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, презентация (слайды в PowerPoint).

Планируемый результат обучения учащегося: Закрепить изученный материал предыдущего урока, постараться вывести формулу для расчета количества теплоты, а также научиться решать задачи на данную формулу.

План урока.

1. Организационная часть (3мин.)
2. Актуализация знаний (7 мин.)
3. Изучение нового материала (28мин.)
4. Домашнее задание (3мин)
5. Рефлексия(4 мин.)

Ход урока.

1.Организационная часть. (3 мин)

В наше время каждый из нас рано утром не может упустить момент, чтобы не выпить чашечку чая. Все мы рано утром перед школой или работой пьем чай (задать вопрос учащимся «Как вы остужаете чай?»):

- переливание из чашки в чашку,

- быстро перемешивая чайной ложкой,

- наливаем в нее холодное молоко, сливки.

Как вы думаете, почему чай быстрее остывает, если в чашку добавить холодное молоко?

- что можно сказать о температуре, которая устанавливается после смешивания? (выслушиваем ответы учащихся).

В разных жизненных ситуациях возникает необходимость изменения температуры жидкости путем смешивания ее жидкостью другой температуры (горячая вода отдает тепло, холодная принимает)

Вот бы мы смогли как-то рассчитать количество теплоты, которое отдает или получает тело.

Как вы думаете, чем мы с вами будем сегодня заниматься, какова цель нашей деятельности? Цель сегодняшнего урока – научиться рассчитывать количество теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении.

2. Актуализация знаний.(7 мин)

На предыдущем уроке, мы выяснили, что для нагревания 1 кг вещества на 1ºС требуется количество теплоты, численно равное значению удельной теплоемкости.

Вопрос №1:

Кто мне скажет, что означает: удельная теплоемкость алюминия с=920 Дж/кг*ºС?

Ответ:

Учащиеся дают правильный ответ: для нагревания 1 кг алюминия на 1 ºС, необходимо количество теплоты Q=920 Дж.

Вопрос №2:

Повторим, от каких величин зависит количество теплоты?

На слайдах представлены рисунки, с помощью которых ребята дают подробное объяснение предыдущей темы.

Слайд №1:

                    сосуд №1                                  сосуд №2

Ответ:

Количество теплоты зависит от массы тела:

Из рисунка хорошо видно, что масса воды во втором сосуде больше в два раза массы воды в первом сосуде m2>m1,следовательно, и количество теплоты Q , которое необходимо, чтобы нагреть эти жидкости, для второго сосуда понадобится и затратится больше.

      сосуд №1                                            сосуд №2

                   Q2> Q1

Следовательно, можно сделать вывод о том , что количество теплоты прямо пропорциональна массе вещества:         Q m

Слайд №2:

                                          нагреваем

           чайник №1                                      чайник №2

            до Т=50ºС                                        до Т=100ºС

Ответ:

Количество теплоты зависит от разности температур:

Чем больше разность температур, тем больше количество энергии нужно затратить. На нагрев чайника №2 затратится больше энергии, чем на нагрев чайника под  номером 1.

Следовательно, можно сделать вывод о том , что количество теплоты прямо пропорциональна разности температур:     Q  Т

Слайд №3:

       сосуд №1                                         сосуд №2

В один сосуд налита вода, в другой – подсолнечное масло.

Какой из сосудов, мы будем дольше нагревать?

Ответ:

На нагревание сосуда с водой мы затратим больше энергии, соответственно, количество теплоты выделиться больше. Так как, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг*ºС, а удельная теплоемкость масла 1700 Дж/кг*ºС. Поэтому на нагревание воды, мы затратим больше времени, но и остывать вода будет дольше, чем масло, в связи с большим значением теплоемкости.

Вывод: количество теплоты зависит от рода вещества, т.е., от величины удельной теплоемкости:           Q  с

3. Изучение нового материала (28 мин )

Молодцы ребята, закрепили изученный материал, а сейчас подытожим наши знания и выведем формулу, для расчета количества теплоты различных веществ.

Из слайдов хорошо видно, что количество теплоты зависти от трех физических величин, причем зависимость прямая, т.е., во сколько раз увеличивается одна из величин, во столько раз увеличивается и количество теплоты.

Поэтому, получаем новую формулу для расчета количества теплоты:

Q=сmΔT

где,

Q        – полученная телом теплота, Дж

c        – удельная теплоемкость тела, Дж/(кг°С)

m        – масса тела, кг

Δt        – изменение температуры тела, °С

Δt, можно представить как разность начальной и конечной температур:

Δt=t2- t1

Поэтому формулу модно представить в виде:

Формулу Q=cmΔt применяют не только в том случае, когда тело нагревается. Ее также используют для подсчета количества теплоты при охлаждении тел.

Вполне очевидно, что если происходит нагрев тела, то

Δt= t2- t1>0 и Q>0,

 то есть тело получает тепло.

Если тело остывает,

t2< t1 и Δt<0 и Q<0.

это указывает на то, что тело отдает в окружающую среду количество теплоты Q.

Коэффициент "с" берут из специальных таблиц. Удельные теплоемкости некоторых веществ, Дж/(кг°С) показана на странице 21 учебника. Например, для жидкой воды с = 4200 Дж/(кг°С). Это значение показывает, что для нагревания 1 кг воды на 1 °С потребуется 4200 Дж теплоты. Для воды в твердом состоянии (льда) коэффициент "с" уже другой; он равен 2100 Дж/(кг°С).

Решение задач ( с повышением сложности)

Задача на 3 балла:

Задача №1:

Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 2 кг для его нагревание на 10°С.

Дано:                         СИ         Решение:

m=2 кг                                     по таблице находим для свинца:  

с=140 Дж/(кг°С)                      с=140 Дж/(кг°С)

Δt=10 °С                                 формула для расчета количества теплоты:

   Q=сmΔT

Q-?                                            Подставляем численное значение, получаем:

                                                  Q= 140 Дж/(кг °С)*2 кг*10°С=2800 Дж.

Ответ: Q=2800 Дж.

Задача на 4 балла:

Задача №2:

Какое количество теплоты отдает 5 л воды при охлаждении с 50°С до

10°С?

(Для более сильных учеников)

Задача №3

Для нагревания куска цинка массой 100 г потребовалось 15 кДж теплоты. До какой температуры был нагрет кусок цинка, если его начальная температура была равна 25°С?

  4. Домашнее задание (3 мин)

Домашнее задание § 9, упражнение №4.

6. Рефлексия (4мин.)

Ответы на вопросы анкеты, выставление оценок за урок.

Анкета (рефлексия урока):

1.На уроке я работал активно / пассивно 
2.Своей работой на уроке я доволен / не доволен 
3.Урок для меня показался коротким / длинным 
4.За урок я не устал / устал 
5.Мое настроение стало лучше / стало хуже 
6.Материал урока мне был понятен / не понятен 
7.Домашнее задание мне кажется легким / трудным