План-конспект уроку з фізики Розв’язування задач з тем “Основи МКТ” та “Термодинаміка
План-конспект уроку
з фізики
у 10 класі
на тему
«Фізика за філіжанкою кави.
Розв'язування задач з тем “Основи МКТ" та “Термодинаміка"»
Петродолинська ЗОШ І – ІІІ ступенів
План-конспект уроку
з фізики
у 10 класі
«Фізика за філіжанкою кави. на тему
Розв’язування задач з тем “Основи МКТ” та “Термодинаміка”»
Підготувала
Вчитель фізики
Вищої категорії
Богатчук Л.В.
Одеса 2019р.
Розробка уроку з фізики в 10 класі «Фізика за філіжанкою кави».
Тип уроку: урок комплексного застосування набутих знань, умінь та навичок.
Мета уроку:
• повторити, узагальнити та систематизувати знання учнів з тем «Основи МКТ» та «Термодинаміка» шляхом розв’язання проблемних задач різного ступеня складності, вчити застосовувати знання у новій ситуації;
• розвивати навички пошукової діяльності, логічне мислення, вміння працювати самостійно та в колективі;
• виховувати цікавість до уроків фізики, формувати навички здорового способу життя; виховувати естетичний смак та культуру харчування.
Прилади та обладнання:
- мультимедійна презентація, відеоматеріали до уроку,
- міні-зошит для кожного учня;
- виставка різних сортів розчинної та меленої кави,
- демонстрація кавомолок, турок та кавоварок,
- чашки, склянки, філіжанки з різних матеріалів;
- велика пробірка з водою, листок з написами «КОФЕ» та «ЧАЙ».
Зміст етапів уроку
|
№ пп |
Етапи уроку |
Час(хв.) |
Прийоми та методи роботи з класом |
|
I |
Повідомлення теми та мети уроку. Мотивація навчальної діяльності учнів.
|
1 |
Постановка завдання та мети уроку. Інструктивний метод. |
|
II |
Актуалізаія опорних знань.
|
15 |
Доповіді по домашнім проектам. Опитування - метод «Ланцюжок» |
|
III |
Цікаві задачі про каву
|
11 |
Пояснювально-ілюстративний та проблемно-пошуковий метод. Самостійна практична робота |
|
IV |
Способи приготування кави: 1) У турці; 2) Кава мокко; 3) Кава еспрессо; Приготування кавових напоїв.
|
15 |
Проблемне викладення матеріалу Розв’язування задач з коментарем біля дошки. Узагальнення та систематизація знань на основі міжпредметних зв’язків (географія, хімія, історія) |
|
V |
Підведення підсумків уроку. |
2 |
Аналіз роботи учнів - метод «Шкала успіху» . |
|
VI |
Домашнє завдання. |
1 |
пояснення, інструктаж учителя |
(По можливості бажано після уроку організувати «фізичну кав’ярню» та пригостити учнів кавою)
Хід уроку.
(Клас оформлений у вигляді кав’ярні – парти стоять у вигляді окремих столиків, накритих скатертинами та відповідно сервірованих)
(►1)
Учитель: Розпочати наш урок я хочу віршами англійського поета Вільяма Блейка:
…В одном мгновеньи видеть Вечность,
Огромный мир - в зерне песка, В единой горсти - бесконечность, И небо - в чашечке цветка.
Так і ми з вами спробуємо розгледіти в маленький чашці кави весь великий та цікавий розділ фізики «Молекулярна фізика й термодинаміка».
(►2)
Девіз уроку
Знання без застосування – хмари без дощу.
Східна мудрість
Основний етап
Захист проектів
Сьогодні студенти підготували до захисту свої проекти, в яких вони повинні були розглянути різні стани фізичних тіл та їх властивості.
(►3-52)
Завдання 1.
Почнемо з невеликого опитування. Пригадаємо необхідні нам фізичні поняття та формули:
(►53) : (►54)
Завдання 2.
Встановіть відповідність між назвами фізичних величин та їх одиницями в СІ
|
1 |
Абсолютна вологість |
1 |
Па |
|
2 |
Відносна вологість |
2 |
кг/м3 |
|
3 |
Поверхневий натяг |
3 |
% |
|
4 |
Механічна напруга |
4 |
Н/м |
Відповідь
|
1 |
Абсолютна вологість |
2 |
кг/м3 |
|
2 |
Відносна вологість |
3 |
% |
|
3 |
Поверхневий натяг |
4 |
Н/м |
|
4 |
Механічна напруга |
1 |
Па |
Гра «Вірю-не вірю».
А зараз я вам пропоную зіграти у гру «Вірю-не вірю». Я вам буду читати твердження, якщо ви згодні із сказаним, ви піднімаєте картку зеленого кольору, якщо ні – червоного.
1. Молекула — це найдрібніша частинка речовини, яка ще зберігає всі її властивості.
(ні, червоний колір);
2. Атом – це найменша частина хімічного елемента (так,зелений колір);
3. У холодній воді швидше розчиняються цукор і сіль? (ні,червоний колір);
4. Молекули безперервно й безладно рухаються. (так зелений колір);
5. Молекули не притягуються одна до одної. (ні,червоний колір);
6. Між молекулами існує взаємне відштовхування. (так зелений колір);
7.Якщо заповнений повітрям м’яч стиснути руками,то об’єм повітря і проміжки між частинками збільшаться. (ні,червоний колір);
8. Частинки, з яких складаються речовини, є занадто малими, щоб їх побачити. (так, зелений колір);
9. Частинки, з яких складаються речовини, є безкольоровими, тому їх не можна побачити. (ні,червоний колір);
10. Частинки, з яких складаються речовини, рухаються настільки швидко, що ми не встигаємо їх побачити. (ні,червоний колір);
І. Цікаві задачі про каву:
(►60)
Задача 1: Які фізичні явища дозволяють нам чути аромат кави ще біля входу до кав’ярні?
Відповідь: дифузія в газах, випаровування, конвекція
(►61)
Задача 2: Який з кавників вміщає більше кави:
- 
перший
- другий
- однаково
- не можна визначити
(Перший, так як другий можна заповнити кавою
тільки до рівня носика)
(►62)
Задача 3: Вибираємо чашку до кави (на столі стоять різноманітні чашки, склянки, кухлі, філіжанки) В який чашці кава довше залишатиметься гарячою:
-в скляній -в керамічній -в порцеляновій -в металевій
-в пластиковій?
Від чого це залежить? Хто найшвидше розмістить посуд в потрібному порядку?
• Питома теплоємність речовини –кількість теплоти яка потрібна, щоб нагріти 1 кг цієї речовини на 1°С (або 1 К):
|
Речовина |
Питома теплоємність Дж/(кг К) |
|
Дерево |
2400 |
|
Алюминий |
880 |
|
Пластмаса |
1900 |
|
Кераміка |
900 |
|
Скло |
840 |
|
Фарфор |
1100 |
(►63)
Задача 4:В якому з кавників однакового об’єму кава звариться раніше? Охолоне раніше?
(Чорна поверхня краще поглинає теплову енергію, а біла – відбиває.)
(►64)
Задача 5: Чому в термосі кава довго залишається гарячою?
(►65)
Задача 6: Джентльмен кожного ранку заходить до кав’ярні випити каву з молоком та почитати газету. Він читає газету хвилин 10, потім п’є каву. Каву джентльмен полюбляє гарячу.
Запитання: коли до кави краще додати молоко – до чи після читання газети? (Вчитель, зображуючи офіціанта, підносить до одного з учнів відповідно сервіровану тацю та англійську газету)
(Серйозна наука термодинаміка говорить: теплообмін між тілами йде тим інтенсивніше, чим більше різниця їх температур (в даному випадку маються на увазі кава та навколишнє повітря). Тому, якщо молоко не додавати відразу, кава буде вистигати швидше. Висновок: щоб кава залишалася гарячою, молоко краще налити в каву спочатку)
(►66)
ІІ. Фізика приготування кави
. (►67)
1) Найкраща кава готується у турці (джезві)
Найкраща кава готується в турці. Це металевий ківшик із характерним звуженням догори Одну чайну ложку дрібно змеленої кави засипаємо в турку, заливаємо половиною склянки води. Варимо на повільному вогні, не перемішуємо. Як тільки почне підніматися кавова пінка, знімаємо з вогню. Розливаємо по чашкам, не проціджуючи. А в Туреччині до цього часу каву готують на розпеченому піску
Подумайте:
1. Чому турка має саме таку форму?
2. Чи можна приготувати каву у турці високо в горах?
(►68)
Як змінюється T кипіння з висотою?
Атмосферний тиск падає
Т кипіння знижується ( 1°С на 300м)
Кава кипітиме:
В м.Полтаві( за нормального тиску 101 кПа) –при 100°С
На г.Говерла (2061 м) –при 93°С
На г.Еверест (8848 м) –при 70°С
(►69)
Гейзерна кавоварка мокка:
Мокка складається із трьох секцій: у нижню заливається вода, у середню кладуть крупно змелену каву, зверху конденсується готовий напій. Гарячий пар піднімається через гейзер і проходить через шар кави у верхній резервуар
.
(►70)
Задача І:Скільки енергії “сховано” у чашці гарячої кави? На яку висоту можна було б, використавши її, підняти тіло вагою 1 кг?
Розв’язання Кількість теплоти:
Q = mводи· cводи· (t2 – t1) Робота:А = m·g·h За умовою задачі A =Q h= mводи· cводи· (t2 – t1)/mg h= 0,25 кг· 4,2 кДж/(кг·К)· ·(373°K- 293°K)/(1кг· 9,8 м/с²)
h=8571м
(►71)
Задача ІІ: Який тиск утворить вода, перетворившись на пару, якщо заб’ється фільтр кавоварки та не спрацює запобіжний клапан?
Оцінимо максимальні наслідки. За критичної температури (коли густина пари зрівняється з густиною води), яка для води складає Tk = 373 °С = 646 К, вся вода перетвориться на пару. Подальше нагрівання можливе, але сама кавоварка світитиметься – такого ще ніхто не бачив. Тому для граничної оцінки припустимо, що закупорена мокка нагрілася до температури порядку Т = 600 К. Записавши рівняння Менделеєва—Клапейрона, можна легко визначити тиск в нижній частині кавоварки:
. Перевірте самостійно:
Вважаючи, що m = 150 г, V = 200 см3, M = 18 г/моль, R = 8,31 Дж/(моль·К), знайдемо, що р ≈ 2• 108 Па ~ 103 атм – це тиск порядку того, що існує на дні Маріанської впадини - найглибшого місця на планеті (11 023 м). Але різьба не витримає значно раніше…
(►72)
Цікаві факти:
● Якщо повністю перетворити цю енергію на електричну, вона зможе протягом години посилати світло для лампочки 25 ватт.
● Якщо цю енергію повністю перетворити на механічну роботу, її буде достатньо, щоб підняти вантаж 854 кілограми (автомобіль) на висоту 10 м
● Така ж енергія присутня в 38 кулях, що вилетіли із ствола ручного кулемета Калашникова
● або в 277 кулях, що вилетіли із ствола пістолета Макарова
(►73)
3) Кава - еспресо
Еспресо робиться в каво-машинах, так як для приготування необхідна наявність тиску гарячої води. Справжній еспресо повинен бути:
-обсягом близько 30 мл,
-зварений при температурі 85-90°С -під тиском 9-15 бар,
-протягом 20-30 секунд.
Це непрозора, темна, рідина з пінкою відтінку горіха та насиченим смаком.
(►74)
ІІІ. Який з рецептів кави найкращий?
Який же може бути урок фізики без досліду? От і ми з вами теж зробимо дослід під назвою «Приготування кави». З дослідом мені допоможуть учениці______________, а над теоретичним обґрунтуванням досліду ми поміркуємо разом і тим самим ще раз повторимо пройдений матеріал.
Тож я вам пропоную згадати, які різні кавові напої ви знаєте та чим вони відрізняються.
(►75)
кава-еспрессо
капучино — та ж сама кава-еспрессо, але з молочною або вершковою піною латте — коктейль, який складається з молока, еспрессо і молочної піни
(►76)
Учитель: Але найкращий з рецептів, на мій погляд, такий:
Рецепт кави з любов’ю:
• Насипте каву у чашу терпіння
• Налийте туди ж повне серце любові
• Киньте дві пригорщі щедрості
• Хлюпніть трохи гумору
• Посипте добротою
• Додайте якомога більше віри
• І все це добре перемішайте
• Потім налийте у склянку відпущеного вам життя та пропонуйте тим, кого зустрінете на своєму шляху!
Як ми бачимо, наш експеримент успішний, тож ми щиро запрошуємо бажаючих після уроку насолодитися результатом нашої роботи – чашечкою кави.
(►77)
IV. Підсумок уроку. Домашнє завдання.
Оцінювання учнів.
Домашнє завдання.
(►78)
Учитель: Дякую за співпрацю, і пропоную оцінити наш урок за допомогою квіток настрою різних кольорів: червоний – урок цікавий; блакитний – хочемо таких уроків; зелений – дізналися багато цікавого.
.
Щоб наш урок вам краще запам’ятався, запрошую вас до нашої «Фізичної кав’ярні»!
.
Використані джерела:
1. Гендельштейн Л.Е., Ненашев І.Ю. Фізика 10 клас. Підручник –Х.: Гімназія, 2010.
2. Варламов А., Балестрино Дж. Физика приготовления кофе.Квант. - 2001. - № 4.- с. 2-7.
3. Перельман Я. «Физика на каждом шагу». АСТ. Астрель. 2013.
4. Нехай чашечка кави зігріє твій день. Класний керівник 7-а Куюн С.О. година спілкування
http://rpp.nashaucheba.ru/docs/index-19803.html
5. Прокопович Л. М. Урок по физике в 10-м классе по теме "Физика приготовления кофе" Фестиваль педагогических идей «Открытый урок». http://festival. 1 september.ru/authors/102-603742/
6. Відеофайли - http://www.youtube.com.
7. Ресурси Інтернет.
про публікацію авторської розробки
Додати розробку