Фізика 8 клас - розробки уроків до підручника за ред. В. Г. Бар’яхтара - 2016

РОЗДІЛ 1. ТЕПЛОВІ ЯВИЩА

Частина І. ТЕМПЕРАТУРА. ВНУТРІШНЯ ЕНЕРГІЯ. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

Урок 11. Розв'язування задач

Мета: закріпити знання з теми «Тепловий баланс»; продовжити формування навичок та умінь учнів розв'язувати фізичні задачі, застосовуючи набуті знання.

Очікувані результати: учні повинні вміти розв'язувати задачі на складання рівняння теплового балансу.

Тип уроку: застосування знань, умінь і навичок.

Наочність і обладнання: підручник, посібники [4], [5].

Хід уроку

У кожній природничій науці стільки істини, скільки в ній математики.

І. Кант

І.  Організаційний етап

II. Перевірка домашнього завдання

Кілька учнів читають план, складений до експериментального завдання (с. 39).

III. Мотивація навчальної діяльності

Учитель наголошує на тому, що розв’язування фізичних задач сприяє розвиткові мислення, а для сучасної людини це є однією з найважливіших якостей, та робить акцент на міжпредметних зв’язках із математикою.

IV. Актуалізація опорних знань

ü  Бесіда за запитаннями

1. Що називають теплопередачею? За якої умови вона відбувається?

2. Що називають кількістю теплоти? За якою формулою її можна обчислити?

3. Що називають тепловим балансом? У якій системі можна спостерігати тепловий баланс?

4. Яка формула рівняння теплового балансу?

V. Застосування набутих знань

Перед початком розв’язування задач учитель ознайомлює учнів із алгоритмом розв’язування задач на застосування рівняння теплового балансу. Алгоритм розв’язування задач на застосування рівняння теплового балансу

1) З’ясуйте, які тіла беруть участь у теплообміні.

2) З’ясуйте, за якої температури тіла досягають стану теплової рівноваги.

3) Установіть, які тіла віддають теплоту, а які її отримують. Запишіть формулу для розрахунку кількості теплоти, яка поглинається чи виділяється, для кожного з тіл, які беруть участь у теплообміні.

4) Складіть рівняння теплового балансу. У лівій його частині запишіть суму кількостей теплоти, відданої тілами в процесі теплообміну, у правій — суму кількостей теплоти, отриманої тілами.

5) Розв’яжіть рівняння щодо шуканої величини і знайдіть її значення.

ü  Розв'язування задач

1. У ванну налили 80 л гарячої води за температури 90 °С. Скільки літрів холодної води за температури 8 °С потрібно додати у ванну, щоб температура води в ній становила 30 °С?

Розв’язання

При змішуванні гарячої та холодної води відбувається теплообмін доти, пока температура води не стане t.

Кількість теплоти, яку віддала гаряча вода: Qr = cmr(t- t).

Кількість теплоти, яку одержала холодна вода: Qx = сmх (t - tx).

За умовою задачі теплообмін відбувається тільки між гарячою та холодною водою.

Отже, рівняння теплового балансу має вигляд Qr = Qx. Маємо:

cmr(tr - t) = cmx(t - tx); pVг(tг - t) = pVx(t - tx); Vг(tг - t) = V(t - tx);

Vx = ;

[Vx] =  = л;

Vx =  = 218(л).

Відповідь: V= 218 л.

Розв’язання цієї задачі можна подати учням у готовому вигляді на дошці та обговорити його хід. Крім того, учням можна спочатку продемонструвати тільки коротку умову та запропонувати скласти повну умову самостійно.

2. У сталевий чайник масою 500 г за температури 20 °С налили 500 г гарячої води, що має температуру 90 °С. Яка температура води встановиться у чайнику?

СІ

m1 = 0,5 кг

m2 = 0,5 кг

Розв’язання

При додаванні в чайник гарячої води теплообмін відбувається доти, поки температура води не стане t (шукана величина).

Кількість теплоти, яку віддала чайникові гаряча вода: Q2 = свm2 (t- t).

Кількість теплоти, яку одержав сталевий чайник: Q1 = ccm1(t - t1).

За умовою задачі теплообмін відбувається тільки між гарячою водою та чайником. Отже, рівняння теплового балансу має вигляд Q2 = Q1. Маємо:

cвm2(t- t) = ccm1(t - t1);

cвm2t2 -cвm2t = ссm1t - ccm1t1;

cвm2t2 +ccm1t1 = ccm1t + cвm2t;

cвm2t2 - ссm1t1 = (ccm+cвm2)t;

t =  ;

[t] =  =  = °С;

t =  = 82,6 (°С).

Відповідь: t = 82,6 °С.

3. У мідний калориметр масою 50 г, у якому міститься 200 г води за температури 11,5 °С, занурили металевий циліндр масою 100 г, який до цього лежав в окропі. Після закінчення теплообміну в калориметрі встановилась температура 14 °С. Із якого металу виготовлено циліндр?

СІ

m1 =0,05 кг

m2 =0,2 кг

m3 =0,1 кг

Розв’язання

При зануренні металевого циліндра в калориметр із водою відбувається теплообмін доти, поки температура калориметра і води в ньому не стане t. Кількість теплоти, яку віддав циліндр:

Q3=cцm3(t- t).

Кількість теплоти, яку отримав калориметр:

Кількість теплоти, яку отримала вода:

Q2 = Cвm2 (t - t1).

За умовою задачі теплообмін відбувається тільки між калориметром, водою та циліндром. Отже, рівняння теплового балансу має вигляд Q3 =Q1 + Q2. Маємо:

cцm3(t- t) = (ccm+ сцm2)(t – t1);

cц = 

[cц] =  =  = ;

сц =  = 82,6  .

Відповідь: сц = 250  циліндр виготовлений зі срібла.

На цьому етапі уроку можна скористатися також посібником [5] або посібником [4], ПТ № 1.

VI. Підбиття підсумків уроку

ü  Рефлексія за методом «Сходинки успіху»

Учитель користується додатком 2.7.

VII. Домашнє завдання

1.  [2]: § 9 — повторити; вправа № 9: завдання № 3,4 — письмово.

2. Прочитати опис лабораторної роботи № 1 (с. 40, 41 підручника) або виконати домашню лабораторну роботу за посібником [3].

3. Індивідуально (за бажанням). Скільки потрібно літрів холодної й гарячої води для приготування ванни на 200 л за температури води 28 °С? Температури води до змішування становили відповідно 10 і 85 °С. (Відповідь: 152 л холодної води, 48 л гарячої.)






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.