Урок "Види теплообміну"

Фізика 8 клас                                                     

Тема: Види теплообміну (теплопередачі)

Мета: освітня:  ознайомити учнів із такими видами теплопередачі як теплопровідність, конвекція, випромінювання; забезпечити засвоєння механізму передачі теплоти  під час кожного  виду теплопередачі; формувати вміння пояснювати ці явища на основі молекулярно-кінетичної будови  речовини; формувати потребу   застосування енергозбережувальних технологій.

виховна: виховувати працьовитість та вміння приймати рішення;  працювати в групах; мотивувати необхідність вивчення теплових явищ, розкриваючи на цікавих і важливих прикладах,  їх широкий прояв у природі, побуті та техніці.

розвивальна: розвивати пізнавальну активність, творчі здібності, цікавість до фізики як науки; стимулювати бажання самостійно працювати з додатковими освітніми ресурсами на уроці та вдома.

Тип уроку: комбінований з використанням інтерактивних форм роботи,  мультимедійної презентації.

Методи і прийоми, форми роботи: «незакінчене речення», проблемна ситуація, експерименти, робота в малих групах, аналіз результатів уроку.

Обладнання: Телевізор, комп’ютер учителя, презентація «Види теплопередачі»,  сірники, повітряні кулька з водою і порожня.

Очікувані результати уроку:

учні повинні вміти пояснювати:

•  що таке теплопровідність, конвекція, випромінювання;
• механізм передавання теплоти при теплопровідності з погляду атомно-молекулярного вчення;
• механізм передавання теплоти у рідинах і газах;
• механізм передавання теплоти при тепловому випромінюванні;
• прояв теплопровідності, конвекції, випромінювання в побуті, техніці.

учні повинні вміти використовувати нанняна практиці.

 

«Розум – це не тільки знання,
а й уміння застосовувати
ці знання на ділі»

Арістотель

Хід уроку

І. Організація навчальної діяльності

Доброго дня! До нас сьогодні завітали гості. Привітайтесь, будь-ласка.

Сьогодні на уроці  ви об’єдналися у групи, кожна з яким обрала консультанта. Протягом уроку консультанти будуть оцінювати вашу роботу і заносити результати у картку консультанта, яку в кінці уроку здасте. Сподіваюсь  на вашу активність.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів

Вчитель. Зверніть увагу на екран. На екрані «Чи справді зігріває»? ( Слайд 1)  

Яка ваша думка з цього приводу?  Діти  озвучують свої відповіді. Як бачимо відповіді різні. Щоб отримати правильну відповідь слід розглянути види теплопередачі.

Відкривайте зошити, запишіть число та тему уроку «Види теплопередачі». Свої очікування від уроку прошу коротко записати на картці та прикріпити на дошці.

Діти  записують та прикріплюють свої очікування від уроку.

Сьогодні ми познайомимося з видами теплопередачі; з’ясуємо механізм передачі теплоти під час кожного виду; ознайомимося з їх проявами в природі, побуті, техніці.

Епіграфом до нашого уроку стануть слова видатного давньогрецького філософа Арістотеля «Розум – це не тільки знання, а й уміння застосовувати ці знання на ділі» (слайд 2).

Вчитель. А чи знаєте ви, що в Україні на опалення приміщень витрачається приблизно четверта частина палива, яке споживається. При цьому 80% його йде на обігрів житлових приміщень. Тому актуальним завданням  сьогодення є пошук шляхів зменшення можливих втрат тепла та його збереження (слайд 3).

На сьогоднішньому уроці ми спроектуємо екобудинок  з мінімальними втратами тепла?

ІV. Актуалізація опорних знань «Незакінчене речення»

(Слайди 4,5)

Для успішної роботи, вам слід пригадати матеріал попередніх уроків..  Тому я пропоную вправу «Незакінчене речення»:

1. Сума кінетичної та потенціальної енергії частинок, з яких складається тіло називається… (внутрішньою енергією).

2. Одиницею вимірювання внутрішньої енергії  є …(Дж)

3. Існують такі способи зміни внутрішньої енергії як… (виконання роботи та теплопередача).

4. Внаслідок теплового розширення розміри тіл …(збільшуються).

5.Зі збільшенням швидкості руху атомів температура тіла …(збільшується).

6. На тіло занурене в рідину або газ діє …(сила Архімеда).

7. Процес зміни внутрішньої енергії тіла без виконання роботи  називають…(теплообміном, теплопередачею).

Вчитель. Консультанти, виставте  перші результати своїм учасникам групи.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Вчитель. Як ви думаєте, скільки видів теплопередачі існує. Відповіді учнів.

Існують три види теплопередачі (або теплообміну): теплопровідність, конвекція й випромінювання. ( Слайд7)

Увага на екран. Теплопровідність металів. (Слайд 8)

Вчитель. Спробуйте пояснити явище з точки зору молекулярно – кінетичної теорії. Розглянемо характерні властивості теплопровідності (слайд 9)

Демонстрація «Провідність  дротин з міді та алюмінію».

Вчитель. Який висновок можна зробити з відеофрагментів? Метали  мають гарну теплопровідність.

Проведемо експеримент.  Теплопровідність рідин і газів (2 кульки) (слайд 10).

Учневі даю кульку з повітрям, а собі беру з водою. Підносимо в полум’я свічки.

Вчитель. Спробуйте пояснити  побачене. Який висновок можна зробити щодо теплоповідності різних величин? Учні роблять висновки (слайд 11).

Вчитель. Отже, повітря поганий провідник тепла, а метал - хороший. Повертаємося до основного завдання уроку «Проектування будинку з мінімальними втратами тепла».

Кожна група отримує завдання щодо вибору необхідних матеріалів для побудови будинку. Перш  ніж ви зробите свій вибір, врахуйте щойно зроблені висновки. Час виконання - 3 хвилини.

Практичний тренінг (робота в групах) (слайд 12).

1. Вибір матеріалу для побудови стін будинку.
2. Вибір  матеріалу для виготовлення вікон.
3. Вибір форми даху.
4. Вибір матеріалу для утеплення будинку.
5. Вибір радіаторів опалення.

Учні працюють в групах. Слайд 13

Вчитель. Час вичерпано. Приступаємо до побудови. (Демонструю макет будинку)

Захист групи №1. Вибір матеріалу для побудови стін будинку (слайд 14).

Захист групи №2. Вибір  матеріалу для виготовлення вікон (слайд 15).

Захист групи №3. Вибір форми даху (слайд 16).

Захист групи №4. Вибір матеріалу для утеплення будинку (слайд 17-18).

                 

Захист групи №5. Вибір радіаторів опалення (слайд 19).

Вчитель. Консультанти, оцініть роботу своїх груп.

Вчитель. Каркас будинку ми збудували. Щоб у ньому будо тепло, слід з’ясувати,  як і де краще розмістити радіатори опалення. Для цього нам потрібно розглянути наступний вид теплопередачі «Конвекцію».

«Конвекція»

 Демонструю конвекцію в рідинах і газах. Конвекція - це вид теплообміну, обумовлений перенесенням речовини потоками газу або рідини. Вона може бути природною й вимушеною (запис в зошиті). (слайд 20).

Ознайомимося із механізмом конвекції. Повітря, зіткнувшись із нагрітим радіатором, нагрівається, стає легшим  внаслідок теплового розширення і під дією сили Архімеда нагріті потоки повітря піднімаються угору, а їх місце займає холодне повітря (Слайд 21-22).

Вчитель. І нагрівання, і охолодження повітря в приміщенні грунтується  на конвекції.

Практичний тренінг (фронтальна робота). (Слайд 23)

Як і де доцільніше розміщувати радіатори опалення, а де охолоджувальні прилади та кватирки для провітрювання?

Охолоджувальні пристрої доцільно розташовувати нагорі, ближче до стелі, щоб здійснювалася природна конвекція. 

Вчитель. Як енергія від Сонця досягає поверхні Землі, хоч між ними вакуум?  Учні відповідають. Це відбувається не за рахунок теплопровідності, і не за рахунок конвекції.

Це третій вид теплопередачі - випромінювання – процес передачі теплоти за допомогою променів (електромагнітних хвиль). Теплову енергію випромінюють усі без винятку тіла при будь-якій температурі. (Слайд 23-26).

Висновок:  Виявляється, що темні тіла краще нагріваються, ніж блискучі та світлі.

Це відбувається тому, що темні тіла добре поглинають електромагнітні хвилі, що надходять до них, а тіла із блискучою й світлою поверхнею більшу частину електромагнітних хвиль, що надходять, відбивають.

Вчитель. Залишилось нам пофарбувати фасад нашого будинку та вибрати покриття для даху.

Практичний тренінг (слайд 27-28)

Вибір кольору фасаду будинку

Вибір  матеріалу для покриття.

V. Підсумок уроку 

Вчитель. Отже, ми спроектували будинок, одягнули його в щубку. Давайте з вами дамо відповідь на запитання, яке було поставлене на початку уроку. Чи справді зігріває? Як ви тепер  вважаєте?

• Чи здійснилися ваші очікування?
• Що цікавого та корисного ви дізналися на уроці?

VIІ. Домашнє завдання  (Слайд 29)

1. Опрацювати §5,6,7.

2. Підготувати повідомлення «Приклади використання різних видів теплопередачі в побуті та природі».

VI. Оцінювання знань учнів.

Консультанти здайте картки оцінювання.

Вчитель. Народна мудрість говорить: «Кожна людина має побудувати будинок, посадити дерево, виростити сина». Сподіваюсь, що з одним завданням ви впораєтесь.

 Пам’ятайте, що Сонце повинно бути в кожному з нас, тоді воно грітиме нас із середини та зігріватиме не лише нас, але і оточуючих… Якщо ж  тільки чекати  тепла від  інших, можна і замерзнути…