Урок фізики "Теплові явища"

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Тема: Теплові явища

Мета: Узагальнити знання учнів з теми „Теплові явища”, пояснити теплові явища на основі положень молекулярно-кінетичної теорії; пояснити якісні задачі із застосуванням положень молекулярно-кінетичної теорії; озброєння учнів раціональним методологічним підходом до пізнавальної та практичної діяльності, розвивати логічне мислення, уміння робити висновки та узагальнення.

Обладнання: спиртівка, колба з водою , термометр, самовар, чайний сервіз, таблиці, чайник.

Хід уроку.

1. Організація класу

2. Основний матеріал

Вступне слово вчителя. Запрошення за круглий стіл до бесіди за чашкою чаю.

Учні:

• Давайте приступимо до пиття чаю.
• Але чай ще треба приготувати.
• Щоб швидше вода закипіла візьмемо побільше паливо, і кришкою накриємо чайник.
• Ти впевнений
• Так

Вчитель: Ось ви самі і підійшли до перших моїх запитань: чому треба взяти побільше палива? Чому необхідно накривати кришкою?

Учні дають відповідь:

• Кількість теплоти, що виділяється при згорянні палива  прямо пропорційно залежить від маси палива.
• Накриваючи кришкою чайник, ми зберігаємо у ньому тепло, яке йому дає нагрівник, зменшуємо теплообмін і випаровування рідини.

Вчитель: Чому носик у чайника вище трішки за краї чайника?

Учні згадують з’єднувальні посудини.

Вчитель: Поки вода закипить давайте розрахуємо скільки енергії треба витратити, щоб закип’ятити воду об’ємом 3л, якщо її початкова температура була (за вимірами одного з учнів) 12⁰С.

Учні розраховують.

• Я доторкнувся до чайника зверху і знизу. Чому різна температура?

Учні пояснюють процес конденсації.

Учень піднімає кришку чайника і заглядає в нього.

• Не піднось близько обличчя до пари, обпечешся!

Вчитель: Чому водяною парою швидше і сильніше обпечешся, ніж кип’ятком?

Учні дають відповідь.

• Коли я відкрив кришку, то помітив на дні і на стінках чайника бульбашки. Звідки вони взялися?
• А я чую шум. Чому він з’явився?

Вчитель: Ось ще цікаві два запитання, хто відповість на ці запитання?

Учні пояснюють, що бульбашки утворюються із повітря, розчиненого у воді. При нагріванні повітря розширюється і бульбашки збільшуються.

• А шумить тому, що в бульбашках, крім повітря, є водяна пара. Бульбашки ростуть, піднімаються вгору. Попадаючи з поверхні, в більш холодні шари води, вони охолоджуються. Частина пари конденсується, розміри бульбашок зменшуються. Це збільшення і зменшення об’єму бульбашок і створює шум. Пізніше вся вода прогрівається, бульбашки піднімаються на поверхню, лопають. Рідина починає булькати. Чуєте, чайник булькає?
• Тепер я зрозумів чому Шерлок Холмс, сидячи в іншій кімнаті, сказав, що в господині закипів чайник.

Вчитель: Чайник закипів, можна його відключити. Скільки часу закипав він. Розрахуємо скільки нам необхідно заплатити за використану енергію.

Учні розраховують.

• Але ж коли ми вимкнемо чайник чай вистигне.

Вчитель: По-перше, це не чай, а лише окріп. По-друге, чому він буде вистигати?

• Частина тепла води шляхом теплообміну буде передаватися чайнику, а від нього передається в навколишній простір. Якщо зняти кришку, то частина води випарується і при цьому вистигне швидше. Адже при випаровуванні рідину покидають самі швидкі молекули і рідина охолоджується.

Вчитель: при якій же температурі закипіла вода?

• 100⁰С. Але температура кипіння може бути менша за 100⁰С. Вона залежить від атмосферного тиску.

Вчитель: Визначимо атмосферний тиск за допомогою барометра і поглянемо у таблицю „Залежність температури кипіння від атмосферного тиску”.

• а, чи залежить час кипіння від того яку воду ми нальємо сиру, чи кип’ячену.
• Раніше закипить сира вода, тому що вона містить розчинене повітря, якого менше в кип’яченій воді.

Вчитель: Воду закип’ятили, давайте заварювати чай. Як це правильно зробити?

• смак чаю залежить від температури при заварюванні.
• Чим вища температура, тим швидше і краще завариться.

Пояснюють явище дифузії.

Вчитель: який краще чайник взяти – металевий чи фарфоровий?

• я думаю, що краще взяти металевий заварничок, коли ми будемо наливати в нього окріп, він швидше нагріється. Питома теплоємність металу невелика, тому чай буде заварюватись при великій температурі.
• А я, думаю, що фарфоровий чайничок повільніше нагрівається, але й повільніше охолоджується, тобто тепло зберігається краще.

Вчитель: так візьмемо фарфоровий чайничок, але спочатку ошпаримо його окріпом. Тепер при заварюванні менше тепла йде від води на його нагрівання.

• Так і чашку краще тоді взяти фарфорову, щоб не обпекти губи.
• А мені залишився стакан, чи можна в нього наливати?
• Так, але спочатку поставимо в нього ложечку і наливати повільно, щоб він не лопнув.
• Що наливаємо спочатку заварку чи окріп?

Вчитель: принципової різниці не має, але на практиці безпечніше раніше наливати заварку, а потім окріп.

• Я налив повну чашку чаю, куди ж мені сипати цукор?
• Коли насипатимемо цукор він розчиниться і молекули його займуть проміжки між молекулами води.
• Я наливатиму чай у блюдце і дмухатиму на нього, тоді він швидше випаровуватиметься і вихолонятиме.
• А, я, вкину в чай кусочок льоду

Вчитель: Яка температура чаю встановиться, якщо ти вкинув лід?

Учні розраховують.

Вчитель говорить заключне слово. Підводить підсумок уроку.