Тепловые явления

Методическая разработка урока – собеседования по физике в 8 классе
по теме: «Тепловые явления»
Основными дидактическими функциями собеседования являются:
выяснение
качества
усвоения
учащимися
основного
теоретического
материала и их политехнического кругозора, умения объяснять, где и каким
образом используются изучаемые явления и законы в технике, проверка и
развитие умения выражать мысли своими словами, внесение коррективов в
знания учащихся.
Цель собеседования: 1. Выяснить знания каждого ученика.
2. Скорректировать знания учащихся при обнаружении неточностей
или пробелов в их усвоении. Привести знания в систему.
Предварительно учащимся были заданы следующие задания:
- составить классификационную схему «Тепловые процессы». Перечень
процессов:
нагревание,
охлаждение,
плавление,
кристаллизация,
парообразование, конденсация, распределить по группам, выбрав в
качестве основания для распределения признак по своему усмотрению;
- подготовить логически последовательный рассказ о каждом процессе
на основе плана изучения теплового процесса, который включает в
себя следующие пункты:
1.
Сущность теплового процесса.
2.
График изменения температуры тела в данном процессе со
временем.
3.
Изменение внутренней энергии тела (кинетической и
потенциальной энергии частиц) в данном процессе.
4.
Описание процесса с молекулярной точки зрения.
5.
Расчет количества теплоты в данном процессе.
6.
Удельная величина, характеризующая данный тепловой
процесс (обозначение; определение, единицы величины).
7.
Примеры технологических процессов и явлений природы, в
основу которых входит данный тепловой процесс.
- составить систематизирующую таблицу «Тепловые процессы»;
- дать определение теплового процесса через родовое понятие и видовое
отличие;
- привести
примеры
технологических
процессов,
в
которых
используются тепловые процессы.
Способы включения знаний из формальной логики в содержание
собеседования:
1) проведение собеседования логически последовательно;
2) задания и вопросы, содержащие элементы логического знания.
Структура собеседования.
I. Организационный момент: проверяется готовность учащихся к
проведению собеседования.
II. Просмотр «домашних заготовок» ребят.
Классификационные схемы почти у всех учащихся были построены
правильно, но были различные варианты распределения процессов на
группы, так как учащиеся осуществляли группировку по различным
основаниям: прямые и обратные процессы, сопровождающиеся изменением
температуры
и
без изменения
температуры
(изменения
агрегатного
состояния), с поглощением и выделением тепла, с изменением и без
изменения агрегатного состояния. Остановились на последнем и зарисовали
следующую схему, показывая отношения между понятиями:
2
Тепловые процессы
без изменения агрегатного
состояния вещества
с изменением агрегатного состояния
вещества
плавление
нагревание
кристаллизация
охлаждение
конденсация
парообразование
кипение
испарение
На основе составленной схемы проводится систематизация знаний по
тепловым процессам. Учащиеся предложили таблицу, где прямые и обратные
процессы компануются попарно.
Название График
процесса зависимости
температуры
процесса от
времени
Нагрева- t,oC
ние
Охлажде
ние
время
o
Плавле- t, C
ние
Кристаллизация
время
o
Кипение t, C
Конденсация
время
Изменение Е вн.
потенцикинетиальная
ческая
энергия
энергия
молекул
молекул
Не
Увеличиизменяется вается
Уменьша
-ется
Увеличивае Не
тся
изменяУменьшает ется
ся
Увеличива- Не
ется
изменяУменьшается
ется
Форму-ла
Удельдля расчета ная
Q
величина
c m Δto
с,
Дж/кг.оС
λm
λ,
Дж/кг
Ĺm
Ĺ,
Дж/кг
После составления и обсуждения таблицы ставится вопрос «Что такое
тепловой процесс?»
И после краткого диалога:
3
- Процесс – значит изменение.
- Изменение какого параметра? Температуры?
- Не всегда…
- Ученик формулирует следующее определение: «Тепловым можно
назвать процесс изменения состояния тела, связанный с изменением
его внутренней энергии".
- III. Рассмотрение технологических процессов.
Учащиеся привели следующие примеры: литье металлов, опреснение
морской воды и получение поваренной соли, увлажнение воздуха, получение
дистиллированной воды. Наибольший интерес вызвали следующие две
технологии:
Технология № 1. Вакуумное испарение металлов (дисцилляция).
Жидкий металл под пониженным давлением доводят до кипения и испаряют,
полученные пары конденсируются. Так как каждый металл кипит при
определенной температуре, то таким образом получают чистые вещества (до
5%).
Эту технологию на собеседовании рассмотрели подробно:
Вопрос: Зачем для кипячения металлов создают вакуум?
Ответ. Для понижения температуры кипения.
Вопрос. Почему полученный металл не является абсолютно чистым, в
нем все-таки есть до 5% примеси?
Ответ. При кипении одного металла другие компоненты тоже
испаряются и конденсируются.
Технология №2. Получение азота и кислорода из жидкого воздуха.
Воздух сжижают, доводят до кипения. Каждый компонент кипит при
определенной температуре, пар конденсируется и получается чистый газ.
Вопрос. При каких условиях протекает этот процесс?
Ответ. При повышенном давлении и низкой температуре.
IV. Проверка умений учащихся применять теоретические знания на
практике.
4
Задание
№1.
Использование
кодограммы
с
постепенно
усложняющимся рисунком.
Определить, какие тепловые процессы представлены на графике (рис. 12)
t,oC
t,oC
а) время
t,oC
б) время
в) время
Анализируя третий график, все учащиеся назвали следующую
последовательность процессов: нагревание твердого тела, плавление,
нагревание жидкости, кипение. После этого мы усложнили задания, подписав
численные значения температуры.
Задание №2. Определить, с какими веществами осуществляются
тепловые процессы, указанные на графике. Вспомнив технологический
процесс получения жидкого азота и кислорода, сообразили, что нагревается
жидкий воздух и кипит азот и кислород.
t,oC
- 186 -
- 193 0
время
Задание №3. Тепловая труба. Внутри металлической трубки войлок,
смоченный легко испаряющимся веществом. Один конец трубки подносят к
нагретому телу, второй – к теплоприемнику. Таким образом, очень быстро
энергия передается теплоприемнику. Почему? После недолгих рассуждений
ребята объяснили действие этой трубы. Теплопроводность исключили, так
как внутри трубы войлок, жидкость и воздух – плохие проводники тепла.
5
Следовательно, жидкость получает тепло и испаряется. Пар конденсируется
на другом конце трубки и выделяет тепло.
На этом занятие было закончено. Оно показало достаточно высокий
уровень владения учащимися теоретическим материалом и хорошее умение
применить при анализе ситуаций логические операции.
6