Урок з фізики 8 класу "Кількість теплоти. Питома теплоємність речовини".

Відкритий урок.

Тема уроку: Кількість теплоти. Питома теплоємність речовини.

Мета уроку: Навчити учнів визначити, що таке кількість теплоти та питома теплоємність; виховувати культуру подання своеї думки на основі логічного мислення; розвивати та удосконалювати практичні навички розв’язку задач з фізики.

Обладнання уроку: комп’ютер, мультимедійна дошка, картки з задачами.

Хід уроку

І. Організаційна частина (3-5 хв.).

а) контроль присутності учнів на уроці;

б) запис теми уроку в журналі.

ІІ. Основна частина: (35- 40 хв.).

а) актуалізація опорних знань

Вчитель: Яку тему ми з Вами вивчали на попередньому уроці?

(Відповідь: Внутрішня енергія та способи її зміни.)

Вчитель: Отже, що таке внутрішня енергія?

(Відповідь: Внутрішня енергія тіла — це фізична величина, яка визначається як сумарна енергія руху і взаємодії всіх частинок тіла.)

Вчитель: Які способи зміни внутрішньої енергії Вам відомі?(Слайд 1а)

(Відповідь: Виконання роботи та теплообмін.) (Слайд 1б)

Вчитель: В якому випадку енергія тіла буде зростати, а в якому спадати під час виконання роботи?

(Відповідь: Коли над тілом виконують роботу, енергія зростає, а коли тіло виконує роботу, — спадає.) (Слайд 1в)

Вчитель: Які види теплообміну Вам відомі?

(Відповідь: теплопровідність, конвекція, тепловипромінювання.) (Слайд 1г)

Вчитель: Який вид теплообміну називають теплопровідність?

(Відповідь: Вид теплообміну, при якому тепло передається від одного тіла до іншого або від однієї частини тіла до іншої, називається теплопровідність.)

Вчитель: Наведіть приклади конвеції та дайте визначення?

(Відповідь: Провітрювання кімнати і т.д. Вид теплообміну. при якому тепло передається за рахунок руху речовини, називається конвекція.)

Вчитель: Який вид теплообміну називають тепловипромінювання?

(Відповідь: Вид теплообміну, при якому тепло передається за рахунок випромінювання, називається тепловипромінювання.)

б) подання нового матеріалу:

Вчитель: Як Ви вже знаєте, внутрішня енергія — це фізична величина, а, отже, зміна цієї енергії теж є фізичною величиною. Під час виконання роботи фізична величина, що характеризує зміну внутрішньої енергії, є робота, яку виконує тіло, або робота, яку виконують над тілом. (Слайд 1д) Тоді в мене запитання, а яка ж фізична величина характеризує зміну внутрішньої енергії під час теплообміну? (Обговорення з учнями).

Саме про цю величину ми і поговоримо сьогодні. (Слайд 2) Запишіть: "Кількість теплоти. Питома теплоємність речовини"

Що ж таке кількість теплоти? Запишіть: (Слайд 3а)

Енергію, що її дістає або віддає тіло внаслідок теплообміну, називають кількістю теплоти.

Отже, що таке кількість теплоти?(відповідь учнів).

Запишіть: (Слайд 3б)Позначається вона буквою Q, і оскільки це енергія, то вимірюється у джоулях (Дж).

Напевно ви всі купуєте продукти в магазині? Чи звертав хтось з вас увагу на упаковку продукта? Якщо так, то напевно Ви звернули увагу, що на кожному продукті вказується енергетична цінність. В чому вимірюється енергія? (відповідь учнів). То, що таке калорія? На це запитання нам дасть відповідь учень.

Калорія — це кількість теплоти, яку треба передати 1 г води для нагрівання її на 1 °С. Її коротке позначення: кал.

Можна сказати також, що калорія — це кількість теплоти, яку втрачає 1 г води, охолоджуючись на 1 °С

Користуються також більшою одиницею кількості теплоти — кілокалорією: 1 ккал = 1000 кал.

Між цими одиницями  й  одиницями 1 Дж і 1 кДж існують  співвідношення: 1 кал = 4,19 Дж ≈ 4,2 Дж, 1 ккал = 4190 Дж ≈ 4200 Дж.

Що ж може відбуватися з тілом під час отримання або втрати певної кількості теплоти? (Слайд 4) Результатом цього може стати:

1.      підвищення або зниження температури тіла залежно від того, надана тілу теплота чи відібрана у нього;
2.     зміна агрегатного стану речовини;
3.      часткове виконання роботи, наприклад розширення газу.

Давайте встановимо, від чого залежить кількість теплоти у першому випадку, тобто, при нагріванні чи охолодженні тіла.

Отже, уявіть собі, що ми хочемо нагріти води у чайнику. В якому випадку вода закипить раніше: чайник повний чи чайник наполовину пустий? (Відповідь учнів). Правильно, а який висновок ми можемо зробити на основі данного прикладу (відповідь учнів): кількість теплоти залежить від маси (Слайд 5а). А якщо ми нагріємо чайники з однаковою масою води один до 50 ^оС, а інший до 100 ^оС, що ми зможемо сказати про кількість теплоти, яку їм надали (відповідь учнів). Отже, ми можемо сказати, що кількість теплоти залежить від температури (Слайд 5б). Ми з Вами говорили до цього часу лише про одну і ту ж саму речовину (в нашому прикладі про воду), а якщо ми будемо нагрівати різні речовини? Чи однакову кількість теплоти отримують різні речовини при однаковій масі? Розглянемо дослід: (Слайд 5в). Воду і олію нагрівають на однаковому нагрівачі. Як видно з малюнку, для нагрівання води треба більше кількості теплоти, ніж для олії. Це означає, що кількість теплоти залежить від речовини, яку нагрівають. Яка ж величина може характеризувати речовину по відношенню до кількості теплоти? (обговорення з учнями). Запишемо: (Слайд 5г). Фізична величина, яка характеризує речовину і визначається кількістю теплоти, що надається або виділяється 1 кг речовини під час нагрівання або охолодження його на 1 ^оС, називається питомою теплоємністю речовини. Позначається буквою с та вимірюється в . (Слайд 5д) Отже, Q ~ с. Ця величина є табличною(Слайд 5е) (демонстрація таблиці питомих телоємностей речовини).

Отже, якщо ми об’єднаємо всі три висновки: (Слайд 5є) Q ~ m, Q ~ Δt, Q ~ с, то отрамаємо формулу для розрахунку кількості теплоти при нагріванні або охолодженні тіла. Запишемо: (Слайд 5ж) Q = cmΔt або Q = cm(t₂-t₁).

в) закріплення матеріалу:

Вчитель: Давайте застосуємо здобуті знання на практиці. (Роздаю карточки з задачами) (Слайд 6 таблиця теплоємності речовин)

Задача 1

Визначити кількість теплоти, що треба витратити для нагрівання 10 кг води від 0 °С до кипіння за нормального атмосферного тиску.

Вчитель:Давайте згадаємо, що таке питома теплоемність речовини? (відповідь учнів). Отже, задача.

Задача 2

На нагрівання металевої деталі масою 10 кг від 20 до 120 °С потрібна така сама кількість теплоти, яка виділяється під час охолодження 1 л води на 90 °С. З якого металу виготовлена деталь?

Задача 3

На скільки зміниться температура залізного предмета масою 100 г, якщо йому надати 22,5 кДж теплоти?

г) визначення учнів, що активно працювали на уроі та виствлення оцінок.

ІІІ. Домашне завдання: (Слайд 7)

§

Задача

Під час охолодження гасу на 30 °С виділилося 25,2 кДж теплоти. Яка маса гасу?