Интегрированный урок по физике и информатике на тему

Интегрированный урок по физике и информатике на тему: "Решение
задач по теме: "Расчет количества теплоты, необходимого для
нагревания тела и выделяемого при охлаждении. Процедуры ввода вывода информации".
Цели урока (физика):
1. Отработка практических навыков расчета количества теплоты, необходимого для
нагревания и выделяемого при охлаждении.
2. Развитие навыков счета. Совершенствование умений переводить текст из одной
формы записи в другую (задачу, сформулированную на естественном языке и
решенную записать и решить на языке программирования).
3. Совершенствование навыков оформления задач по физике.
Цели урока (информатика):
1. Отработка навыков составление программы на языке программирования Турбо
Паскаль, ввода программы, запуска на исполнения, просмотра результата.
2. Развитие навыков счета. Совершенствование умений переводить текст из одной
формы записи в другую (задачу, сформулированную на естественном языке и
решенную записать и решить на языке программирования).
3. Формирование культуры программирования – единого стиля записи программы,
т.е. записи программы таким образом, чтобы она была понятна и удобна для чтения
другим пользователям.
4. Повышение мотивации учащихся за счет интеграции с другими предметами.
Тип урока:
урок закрепления знаний.
Материальное обеспечение:
- компьютеры с ОС MS Windows XP;
- среда программирования Turbo Pascal 7.0;
- приложение MS Windows – текстовый процессор MS Word;
- раздаточный материал;
- подготовленный учителем файл MS Word, содержащий текст и решение задач;
- рабочие тетради.
Этапы урока:
1. Проверка домашнего задания.
2. Повторение изученного.
3. Решение расчетных задач.
4. Контроль.
5. Подведение итогов урока.
6. Инструктаж по домашнему заданию.
Ход урока:
1. Проверка домашнего задания. (Фронтальный опрос)
- понятие удельная теплоемкость, количества теплоты;
- формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела и
выделяемого им при охлаждении;
- структура программы;
- формат записи процедур ввода – вывода информации;
- правила записи арифметических выражений на языке Турбо Паскаль;
2. Повторение изученного.
(Индивидуальный опрос, учащимся предлагается на карточках по одной задаче,
необходимо ответить на вопрос и объяснить, почему они так считают)
Повторение материала по изученной теме можно провести в процессе решения
качественных задач, например:
1. Почему в пустынях днем жарко, а ночью температура падает ниже 00 С?
2. По куску свинца и куску стали той же массы ударили молотком одинаковое число раз.
Какой кусок нагрелся больше? Почему?
3. Почему железные печи скорее нагревают комнату, чем кирпичные, но не так долго
остаются теплыми?
4. Медной и стальной гирькам одинаковой массы передали равные количества теплоты. У
какой гирьки температура изменится сильнее? Почему?
5. Запишите следующие арифметические выражения на языке программирования Турбо
Паскаль (сколько переменных потребуется, если мы составим программу для вычисления
значения этих выражений):
а)
б)
(a/(b+c))
(4*a + 5*b – c)
в)
г)
(5*sqr(x) – (x+y)/z)
( sqrt((6*x – sqr(x))/(z+x))
3. Решение расчетных задач.
(Фронтальная, индивидуальная форма работы)
Целесообразно, если первая задача будут решены у доски с возможным коллективным
обсуждением. Это позволит определять правильные подходы в рассуждениях и
оформлении задач. После того как задача будет решена, учащимся предлагается составить
программу на языке программирования Турбо Паскаль, проверить, правильно ли работает
программа (ввести исходные данные при запуске программы), ввести новые данные при
повторном запуске программы.
Задача 1.
Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить куску свинца массой 2 кг
для его нагревания на 100 С.
Дано:
m = 2 кг
Решение:
По таблице находим для свинца c = 140
c = 140
Q=?
Q = cm
Ответ: Q = 2800 Дж
Вот мы с вами решили задачу по физике. А теперь давайте попробуем составить
программу на языке Турбо Паскаль для ее решения (учитель оформляет задачу на доске,
обращая внимание на оформление записи и задавая наводящие вопросы учащимся).
На языке программирования Турбо Паскаль:
Program Zadatcha_1;
Const
c = 140; { удельная теплоемкость свинца}
var
m, Q, dt: Integer;
begin
writeln (‘введите массу вещества’);
readln(m);
writeln (‘введите на сколько изменилась температура вещества’);
readln(dt);
Q :=c*m*dt;
Writeln (‘количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу равно’,
Q:7);
Readln;
End.
(Новые данные при повторном запуске программы: кирпич c = 880
, масса 1 кг,
нагрели на 200 С. Ответ: Q = 17600 Дж)
Попробуйте, пожалуйста, самостоятельно решить одну из двух предложенных вам на
карточках задач. Правильность своего решения вы можете проверить открыв текстовый
файл (приложение 1).
(При самостоятельном решении у учеников возникают вопросы; наиболее часто
задаваемые вопросы можно разобрать коллективно; на те вопросы которые носят
частный характер, лучше давать индивидуальные ответы)
Задача 2*.
Какое количество теплоты отдает 5 л воды при охлаждении с 500 С до 100 С?
Текстовый файл содержит следующую информацию:
Дано:
V=5л
c = 4200
CИ
0,005
м3
Решение:
m=
t0 = 500 C
t1 = 100 C
Q=?
Учебник
“Физика-7”
параграф 9 стр.25
Учебник
“Физика-8”
параграф 35 стр.96
1 кДж = 1000 Дж
Удельная
теплоемкость
вещества (стр. 95, таблица 8,
учебник “Физика-8”)
Ответ: Q = -840 кДж
На языке программирования Турбо Паскаль:
Program Zadatcha_2;
const
c = 4200; {удельная теплоемкость воды}
ro = 1000; {плотность воды}
var
m, Q, t1,t0, V: real;
begin
writeln (‘введите объем вещества’);
readln(V);
m = ro*V;
Writeln (‘масса вещества равна’, m:5);
writeln (‘введите начальную температуру’);
readln (t0);
writeln (‘введите конечную температуру’);
readln (t1);
Q :=c*m*(t1 – t0);
Writeln(‘количество теплоты, которое отдает вещество при охлаждении равно’,
Q:7:3);
Readln;
End.
Задача 3.* При нагревании куска меди от 200 С до 1700 С было затрачено 140000 Дж
тепла. Определить массу меди.
Текстовый файл содержит следующую информацию:
Дано:
c = 400
Решение:
Q = cm(t1 – t0)
Учебник “Физика-8” параграф 35 стр.96
Удельная теплоемкость вещества (стр. 95,
таблица 8, учебник “Физика-8”)
Q = 140000
Дж
t0 = 200 C
t1 = 1700 C
m=?
Ответ: m = 2,33 кг
На языке программирования Турбо Паскаль:
Program Zadatcha_3;
const
c = 400; { удельная теплоемкость свинца}
var
Q, t1, t0: Integer;
m: real;
begin
writeln (‘введите количество теплоты, затраченного на нагревание’);
readln(Q);
writeln (‘введите начальную температуру’);
readln (t0);
writeln (‘введите конечную температуру’);
readln (t1);
m :=Q/(c*(t1-t0));
Writeln(‘масса меди равна’, m:7:3);
Readln;
End.
Если учащиеся неверно решили задачу, они открывают текстовый файл с готовым
решением и комментарием, находят, анализируют и исправляют ошибки допущенные при
решении задач. Далее учащимся предлагается самостоятельно составить программу на
языке программирования для решения задачи, ввести ее в среду программирования Турбо
Паскаль, запустить и введя исходные данные проверить правильность работы
программы (если программа составлена и введена без ошибок, то при запуске программы
и вводе исходных данных учащиеся получат ответ, совпадающий с ответом в решенной
задаче)
4. Контроль (индивидуальная форма работы).
Учащимся предлагается самостоятельно решить задачу и оформить ее решение в виде
программы на языке программирования Турбо Паскаль.
Задача 4.
Теплоемкость тела равна 400 Дж/кг.0С, масса 5 кг. При нагревании оно получило 8 кДж
тепла. Определить изменение температуры тела.
Дано:
c = 400
Q = 8 кДж
СИ
8000 Дж
Решение:
Q = cm
m = 5 кг
Ответ:
На языке программирования Турбо Паскаль:
Program Zadatcha_3;
const
c = 400; { удельная теплоемкость свинца}
var
Q, m: real;
begin
writeln (‘введите количество теплоты, затраченного на нагревание’);
readln(Q);
writeln(‘введите массу вещества’);
readln(m);
= Q/(c*m);
Writeln(‘тело нагрели на ’,
:7:3,’ 0C’);
Readln;
End.
На данном этапе проверяется только СОСТАВЛЕННАЯ программа для решения задачи
(если программа составлена и введена без ошибок, то при запуске программы и вводе
исходных данных учащиеся получат ответ, совпадающий с ответом в решенной задаче –
40 С). Учитель следит за тем, как учащиеся осуществляют набор программы, умеют ли
запускать ее на исполнение и просматривать результаты, выходить из среды Паскаля
на предыдущих этапах. Работа учащихся оценивается. О всех замеченных недостатках
или положительных моментах учитель говорит при подведении итогов урока
5. Подведение итогов урока.
Итак, ребята, Чему вы сегодня научились на уроке и что узнали нового?
(При подведении итогов урока учащиеся должны придти к следующему выводу:
мы отработали навыки решения задач по теме “Расчет количества теплоты,
необходимого для нагревания тела и выделяемого при охлаждении”, а так же
отработали навыки написания линейных программ, записи арифметических выражений,
запуска и отладки программы. А так же мы увидели, как перекликаются и связаны такие
предметы как физика, математика и информатика)
6. Инструктаж по домашнему заданию.
1.
2.
3.
4.
Повторить п.33-35 учебника.
Задачи и упражнения (учебник, стр. 126) №139 – 142.
Повторить структуру программы, формат процедур ввода и вывода информации.
Решение любой одной задачи оформить в виде программы на языке
программирования Турбо Паскаль.