Geum.ru

Электронные уроки и тесты, 2005. Мультимедийное пособие «Живая физика», 2005. Модульный урок по теме: «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»

Вид материалаУрок

Содержание


Учебно-методическое обеспечение
Учебный материал с указанием заданий
Ваша цель на уроке
Задача: Какая масса каменного угля была сожжена в печи, если при этом выделилось 60 МДж тепла?
Модульный урок по теме
Учебный материал с указанием заданий
Ваша цель на уроке
Модульный урок по теме
Учебный материал с указанием заданий.
Проблемный эксперимент.
Модульный урок по теме
Учебный материал с указанием заданий
Подобный материал:
  1   2   3

8 класс Тепловые явления (16 часов).

Основная цель: Объяснение изменений агрегатных состояний вещества на основе молекулярно кинетических представлений.


Знать:

понятия: внутренняя энергия, работа как способ изменения внутренней энергии, теплопередачи и ее виды, количество теплоты, удельная теплоемкость, удельная теплота сгорания топлива, температура плавления и кристаллизации, удельная теплота плавления, удельная теплота парообразования. Применение изученных тепловых процессов в тепловых двигателях, технических устройствах и приборах.


Уметь:

Применять основные положения МКТ для объяснения понятия внутренней энергии, изменения внутренней энергии при изменении температуры. Пользоваться термометром и калориметром, читать графики тепловых процессов, решать качественные задачи, пользоваться табличным материалом. Решать задачи с применением формул.


^ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ


1. Пурышева Н.С.,Важеевская Н.Е. Физика-8. М.: Дрофа, 2007.

2.Пурышева Н.С.,Важеевская Н.Е.Рабочая тетрадь «Физика-8».М.:Дрофа, 2007.

3. Лукашик В.И. Сборник задач по физике, М.: Просвещение, 2005.

4. Электронное учебное издание «Физика-8», М.: Дрофа, 2007.

5. Электронные уроки и тесты, 2005.

6. Мультимедийное пособие «Живая физика», 2005.

Модульный урок по теме:

« Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»



1В
Входной контроль
2В
Входной контроль

1
Что называют количеством теплоты?

Как обозначают? В чем измеряют?
1
Какую физическую величину называют удельной теплоемкостью? В чем ее измеряют?

2
Что обозначает запись

2
Что обозначает запись


3
Решите задачу:

Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы нагреть 1 кг свинца на 5o C?
3
Решите задачу:

Какое количество теплоты выделится при охлаждении 2 кг воды от 100o C до 80o C?







« Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»

(Карта учащегося)



Учеб элем


^ Учебный материал с указанием заданий
Приме

чания




Сегодня на уроке вы самостоятельно узнаете, откуда же берется энергия при горении различных видов топлива, а также познакомитесь с формулой для подсчета этой энергии.

Вы уже познакомились с понятием внутренняя энергия, узнали способы изменения внутренней энергии, знаете виды теплопередачи, а также знакомы с физическими величинами: количество теплоты (Q), и удельная теплоемкость (c), умеете решать задачи на расчет количества теплоты, выделяемого телом при охлаждении и количества теплоты, необходимого для его нагрева. Поэтому материал, с которым вы познакомитесь сегодня, покажется вам легким. Внимательно читайте инструкцию и строго следуйте ей!!!

^ Ваша цель на уроке:

– узнать, откуда берется энергия при сгорании топлива;
– познакомиться с новой физической величиной – удельной теплотой сгорания топлива, её обозначением и единицами измерения;
– познакомиться с формулой для вычисления количества теплоты, выделяемого топливом при полном сгорании;
– научиться с помощью этой формулы решать задачи.


Если что-то не пом

нишь, то обра

тись к учебнику

§ 7-9

УЭ-1
Для начала проверим, как ты усвоил материал прошлых уроков.

Ответь на листке на вопросы, предложенные в карточках с пометкой «входной контроль».



УЭ- 2
Самостоятельное изучение нового материала.

Внимательно прочитайте содержание § 10 на стр.

25-27 учебника.

Ответьте на вопросы в конце параграфа.

Запишите в тетрадь тему урока, определение удельной теплоты сгорания топлива.

Запишите, как обозначается эта физическая величина и в чем измеряется.

Запишите формулу для вычисления количества теплоты, выделяемого топливом при полном сгорании.

Внимательно прочитайте свои записи, убедитесь в понимании написанного материала.



УЭ- 3
Закрепление изученного материала.

Внимательно прочитайте текст, приведенный ниже.

Из содержания параграфа вы узнали, почему происходит выделение энергии при сгорании топлива. Происходит соединение атомов в молекулы. Атомы углерода соединяются с атомами кислорода, при этом образуется молекула нового вещества – оксида углерода. Но всегда ли процесс горения сопровождается выделением тепла?

В сущности, гореть могут любые вещества.

Все определяется начальными условиями.

Если нефть, бензин, уголь – углеводородсодержащие вещества – горят с выделением тепла, то, скажем, кусок железа тоже можно сжечь при высокой начальной температуре и с большим количеством кислорода.

Во всех случаях горение это - окислительно-восстановительный процесс. Но в одних случаях он идет с выделением тепла, а в других – с поглощением энергии.

Энергия при горении вещества выделяется тогда, когда суммарная кинетическая энергия молекул после горения выше, чем у молекул до начала процесса горения. Именно в этом случае вещество называют топливом.

Каждое топливо выделяет свое количество теплоты при сгорании, поэтому вводится специальная физическая величина – удельная теплота сгорания топлива q , которая у каждого вещества своя (см. таблицу 2 на стр. 26 учебника).

Зная удельную теплоту сгорания топлива, можно легко рассчитать количество теплоты, которое выделится при сгорании этого топлива массы m. Чем больше масса сгораемого топлива, тем больше выделяемое количество теплоты. Q=q·m

Ответьте на вопросы к параграфу на стр. 27 учебника.




УЭ- 4
Самопроверка.

Внимательно рассмотрите решение задач.

Задача 1. Определите количество теплоты, выделившееся при сгорании 200 г бензина.




Задача 2. При сгорании спирта выделилось 1,35 · 106 Дж тепла. Чему равна масса сгоревшего спирта?



Самостоятельно решите задачу №1 из упражнения 5 на стр. 27 учебника и задачу, приведенную ниже.

^ Задача: Какая масса каменного угля была сожжена в печи, если при этом выделилось 60 МДж тепла?

Сравните свое решение с готовым решением

(см. приложение).

Все ясно? Если что-то не понятно, обратись к учителю или консультанту.

 


Если нет прило

жения, то обра

тись к консультанту или учи

телю.

УЭ- 5
Осмысление

Вернитесь к УЭ- 0 и проверьте, достигли ли вы поставленных целей?

Если да, то смело переходите к следующему УЭ, если нет, то вернитесь к УЭ -2.



УЭ- 6

Экспертный контроль

Ответьте на вопросы и решите задачи.

1. В каком случае выделится больше тепла: при сгорании

кг бензина или 1 кг нефти? Почему?

2. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 кг торфа?

3. Задача: Какое количество теплоты выделится при сгорании 300 г керосина?

4. Задача: Сколько спирта нужно сжечь, чтобы получить

8,1 · 107 Дж энергии?

Если успел сделать все задания, то можешь подумать над дополнительными задачами:

1. На сколько градусов нагреется 3 кг воды, если вся теплота, выделившаяся при полном сгорании 10 г спирта, пошла на ее нагревание?

2. На спиртовке нагревали 175 г воды от 15oС до 75oС. При этом сгорело 6 г спирта. Сколько энергии было потрачено впустую?

 


Сделайте это на отдель

ном листке и сдайте его учи

телю.

УЭ- 7
Итоги урока.

Домашнее задание:

§ 10, упражнение 5 (задачи 2 и 3),

Доп. № 1052 (сборник задач Лукашик)








^ Модульный урок по теме:

«Удельная теплоемкость»


1В
Входной контроль
2В
Входной контроль

1
Как зависит количество теплоты от изменения температуры? В чем измеряют?
1
Что называют количеством теплоты?

Как обозначают? В чем измеряют?

2
Что такое одна калория?
2
Как зависит количество теплоты от массы тела?

3
Как происходит передача энергии по металлической проволоке?
3
Какие превращения энергии происходят при подъеме шара и при его падении?

4
Как можно изменить внутреннюю энергию тела?
4
Что называют теплопроводностью?

5
8 кДж= Дж

11,4 кДж= Дж

2000Дж= кДж
5
0,02 кДж= Дж

120 Дж= кДж

7250Дж= кДж

Дополнительно:

6
1 кал = Дж
6
1ккал= Дж







« Удельная теплоемкость»

(Карта учащегося)



Учеб

ный эле

мент


^ Учебный материал с указанием заданий
Приме

чания




Вы узнали от каких величин зависит количество теплоты и каковы единицы его измерения, познакомились с понятием внутренняя энергии, узнали способы изменения внутренней энергии, знаете виды теплопередачи. Поэтому материал, с которым вы познакомитесь сегодня, покажется вам легким. Внимательно читайте инструкцию и строго следуйте ей!!!

^ Ваша цель на уроке:
  • познакомиться с новой физической величиной – удельной теплоемкостью вещества, её обозначением и единицами измерения;
  • уметь объяснять физический смысл удельной теплоемкости вещества;
  • научиться сравнивать удельные теплоемкости различных тел.


Если что-то не пом

нишь, то обра

тись к учебнику

§ 7.

УЭ-1
Для начала проверим, как ты усвоил материал прошлых уроков.

Ответь на листке на вопросы, предложенные в карточках с пометкой «входной контроль».



УЭ- 2
Самостоятельное изучение нового материала.

Внимательно прочитайте содержание § 8 на стр.

21-22 учебника.

Ответьте на вопросы в конце параграфа.

Запишите в тетрадь тему урока, определение удельной теплоемкости вещества.

Запишите, как обозначается эта физическая величина и в чем измеряется.

Запишите в тетрадь, чему равна и что показывает удельная теплоемкость цинка.

Внимательно прочитайте свои записи, убедитесь в понимании написанного материала.



УЭ- 3
Закрепление изученного материала.

Внимательно прочитайте текст, приведенный ниже.

Из содержания параграфа вы узнали, что для нагревания тел одинаковой массы, взятых при одинаковой температуре, на одну и ту же величину требуется разное количество теплоты ( при остывании тел выделяется такое же количество теплоты), поэтому вводится специальная физическая величина – удельная теплоемкость , которая у каждого вещества своя (см. таблицу на стр. 21 учебника).

Удельная теплоемкость вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях, различна.

Ответьте на вопросы к параграфу на стр. 22 учебника.



УЭ- 4
Самопроверка.

Изучите таблицу удельных теплоемкостей некоторых веществ и ответьте на вопросы:
  1. Какое вещество в жидком состоянии имеет наибольшую теплоемкость?
  2. У какого вещества в твердом состоянии удельная теплоемкость наименьшая?
  3. Сравните удельные теплоемкости воды и подсолнечного масла и попытайтесь физически грамотно объяснить опыт №3 предыдущего урока.
  4. Удельная теплоемкость ртути равна 140 Дж/ кг 0С.
    Что это означает?
  5. Почему реки и озера нагреваются солнечными лучами медленнее, чем суша?

Подсчитайте устно:
  1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания:
  • чугуна массой 1 кг на 10С;
  • льда массой 1 кг на 10С;
  • 2кг ртути массой на 10С;
  • 5 кг цинка массой на 10С;
  • 1 кг латуни на 20С.


 


Если нет прило

жения, то обра

тись к консультанту или учи

телю.

УЭ- 5
Осмысление

Вернитесь к УЭ- 0 и проверьте, достигли ли вы поставленных целей?

Если да, то смело переходите к следующему УЭ, если нет, то вернитесь к УЭ -2.



УЭ- 6

Экспертный контроль

Ответьте на вопросы и решите задачи.
  1. Что требует большего количества теплоты для нагревания на 10С:
  • стакан воды или бидон воды;
  • 100 г воды или 100г меди?
  1. В каком из двух стаканов, содержащих одинаковое количество кипятка, больше понизится температура после того, после того, как в один из них опустят алюминиевую, а в другой серебряную ложку, массы которых одинаковы?
  2. Какое из тел нагреется до более высокой температуры при получении одинакового количества теплоты: вода массой 1 кг или кирпич такой же массы?
  3. Что эффективнее использовать в качестве грелки: 2 кг воды или 2 кг песка при той же температуре?
  4. В алюминиевую и стеклянную кастрюли одинаковой вместимости наливают горячую воду. Какая из кастрюль быстрее нагреется до температуры налитой в нее воды?

 


Сделайте это на отдель

ном листке и сдайте его учи

телю.

УЭ- 7
Итоги урока.

Домашнее задание:

§ 8 вопросы стр.22,

Доп. № 1102,1103. (сборник задач Лукашик)





^ Модульный урок по теме:

«Испарение и конденсация»


1В
Входной контроль
2В
Входной контроль

Рис.1 Рис.2

1

Определите температуру плавления (отвердевания).рис.1
1

Определите температуру плавления (отвердевания).рис.2

2
0пределите по таблице № 3, что это за вещество.
2
0пределите по таблице

№ 3, что это за вещество.

3

Чему равна начальная температура тела

( конечная температура)?
3
Чему равна начальная температура тела

конечная температура)?

4
0пределите количество теплоты, переданное телу при его на­гревании (отвердевании).
4
0пределите количество теплоты, переданное телу при его на­гревании (отвердевании).

5
0пределите энергию, переданную телу в процессе плавления (выделенную в процессе отвердевания).
5
0пределите энергию, переданную телу в процессе плавления (выделенную в процессе отвердевания).










«Испарение и конденсация»

(Карта учащегося)



Учеб

элем


^ Учебный материал с указанием заданий.
Приме

чания




Ваша цель на уроке:
  • познакомиться с процессом испарения;
  • выяснить зависимость скорости испарения от внешних факторов: температуры окружающей среды, наличия ветра и внутренних свойств вещества;
  • продолжить формирова­ние умения наблюдать, характеризовать физические явле­ния, делать выводы.



УЭ-1
Для начала проверим, как ты усвоил материал прошлых уроков.

Ответь на листке на вопросы, предложенные в карточках с пометкой «входной контроль».



УЭ- 2
Самостоятельное изучение нового материала.

Внимательно прочитайте содержание § 16 на стр.

39 учебника.

Ответьте на вопросы в конце параграфа.

Запишите в тетрадь тему урока.

Обратить внимание на то, что при по­нижении температуры испаряющейся жидкости уменьшается кинетическая энергия молекул, а не внутренняя энергия остав­шейся жидкости.

При испарении молекула должна совершить работу про­тив сил молекулярного сцепления и против внешнего давления уже образовавшегося пара.

Работа совершается за счет кинетической энергии тепло­вого движения молекулы.

Вы должны знать, что процесс испарения лежит в основе работы ДВС, используется при сушке материалов, явля­ется основной составляющей круговорота воды в природе.


^ Проблемный эксперимент.

Наблюдение процесса испарения капли спирта, нанесенной на стеклянную пластину, и капли воды, нанесенной на нагретую поверхность утюга. Чем отличаются эти два процесса?

В I веке до н.э. римский поэт Тит Лукреций Кар в своей зна­менитой поэме «О природе вещей» писал:

И, наконец, на морском берегу, разбивающем волны, Платье сыреет всегда, а на солнце, вися, оно сохнет. Видеть, однако, нельзя, как влага на нем оседает, Да и не видно того, как она исчезает от зноя. Значит, дробится вода на такие мельчайшие частицы. Что недоступны они совершенно для нашего глаза.

Вопросы для обсуждения:
  • Что называется испарением?
  • По каким внешним признакам можно обнаружить испарение жидкостей?
  • Как вы думаете, какая молекула может покинуть жидкость?
  • Какие молекулы остаются в жидкости?
  • Что происходит с температурой жидкости при интенсивном испарении?



УЭ- 3
Закрепление изученного материала.

Эксперимент №1

Проверка предположения о том, что температура испаряющейся жидкости уменьшается.

Обмотайте шарик термометра ваткой, смоченной одеко­лоном или спиртом. Для получения быстрых результатов пома­шите веером. Объясните наблюдаемое понижение температуры при испарении жидкости.

Эксперимент №2Для обнаружения и наблюдения процесса испарения твердого тела возьмите стеклянную круглодонную колбу, брось­те в нее несколько кристалликов йода и плотно закройте колбу резиновой пробкой. Слегка подогрейте колбу над пламенем го­релки. Внимательно наблюдайте, как кристаллики йода испаря­ются (процесс называется сублимацией) и окрашивают воздух в колбе в ярко - фиолетовый цвет. Приведите примеры наблюде­ния испарения твердого тела в повседневной жизни.

При проведении следующих опытов тщательно соблю­дайте правила техники безопасности.

Экспериментальное исследование темы «Причины измене­ния скорости испарения жидкости» (учащиеся выполняют самостоятельно).
  1. На две чистые пластинки стекла нанесите при помощи ватки пятна в следующей последовательности: масло, вода, спирт, одеколон. Наблюдайте за процессом испарения данных ве­ществ, сделайте вывод о зависимости скорости испарения от рода жидкости.
  2. Капните на две чистые стеклянные пластины по капле спир­та, одну из пластин поместите под электрической лампой. Сделайте вывод о зависимости скорости испарения от тем­пературы.
  1. На две чистые пластины стекла капните по капле спирта. Предварительно из бумаги сделайте веер. Обмахивайте вее­ром одну из капель. Объясните результаты опыта.

На две чистые пластины стекла капните по капле спирта. Вращая одну из стеклянных пластин в наклонном по­ложении, распределите каплю спирта на максимальной пло­щади. Обе пластины поместите под электрическую лампу.

Эксперимент №3

Объясните результаты опыта. Укрепите в лапке штатива круглодонную колбу, на­полните ее водой (на 2/3 части).

Закройте резиновой пробкой, с вставленной в нее изогнутой стеклянной трубкой.

Рядом на штативе установите стеклянную пластину, как показано на рисунке. Воду в колбе доведите до кипения.

Наблюдайте, как на стеклянной пластине про­исходит конденсация пара, выходящего из трубки.



УЭ- 4
Самопроверка.

Физические фокусы.

1. Зажмите в лапке штатива кусочек хлопчатобумажной мате­рии, предварительно смоченный водой и тщательно отжатый. Затем облейте его спиртом и подожгите. Ткань не сгорит. Объясните наблюдаемое явление.

2. На чашах весов уравновесьте стаканы с горячей и холодной водой. Почему весы быстро выходят из равновесия?


 
Если нет прило

жения, то обра

тись к консультанту или учи

телю.

УЭ- 5
Осмысление

Вернитесь к УЭ- 0 и проверьте, достигли ли вы поставленных целей?

Если да, то смело переходите к следующему УЭ, если нет, то вернитесь к УЭ -2.



УЭ- 6

Экспертный контроль

Решение качественных задач.
  1. Почему для определения направления ветра жители степей окунают руку в воду и поднимают вверх?
  2. Зачем жители полярных стран смазывают жиром лицо в сильный мороз?
  3. Почему большой сосуд с водой, помещенный в погреб, пре­дохраняет овощи от замерзания?
  4. Почему в жаркий день человек, выйдя из реки, ощущает хо­лод?
  5. Зачем покрывают попоной вспотевшую лошадь после дли­тельных скачек зимой?
  6. Опыт показывает, что температура испаряющейся жидкости уменьшается. Почему же вода в открытом сосуде не замерза­ет?
  7. Зачем человек в жаркую погоду покрывает продукты влажной тканью, а сливочное масло пытается сохранить в банке с во­дой?


Прочи

тай задания и приго

товь ответы устно.

УЭ- 7
Итоги урока.

Домашнее задание:

§ 16, № 1096 -1100 (сборник задач Лукашик).





^ Модульный урок по теме:

«Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания или выделяемого при остывании».



1В
Входной контроль
2В
Входной контроль

1
Какое количество теплоты необходимо для нагрева­ния стали массой 1 кг на 1°С?
1
Какое количество теплоты требуется для нагревания стали массой 2кг на 1 °С?

2
Удельная теплоемкость воды равна 4200Дж/кг 0С? Что это

означает?
2
Удельная теплоемкость льда равна 2100Дж/кг 0С? Что это

означает?

3
В один из одинаковых металлических сосудов налита вода, в другой - глицерин. Массы этих жидкостей равны. Сосуды нагревают так, что температура жидкостей в них повысилась на одно и то же число градусов. Одинаковое ли количество теплоты должны получить в этом случае сосуды?
3
В один из одинаковых металлических сосудов налита вода при температуре 200С, в другой- при температуре 500С . Массы этих жидкостей равны. Воду нагревают до кипения. Одинаковое ли количество теплоты должны получить в этом случае сосуды?




Уч.

Элем.


^ Учебный материал с указанием заданий

Приме

чания




Ваша цель на уроке:
  • научиться рассчитывать количество теплоты, полученное телом при нагревании и отданное при охлаждении, по формуле: Q=cm (t2-t1);
  • развивать навыки решения задач.



УЭ-1
Для начала проверим, как ты усвоил материал прошлых уроков.

Ответь на листке на вопросы, предложенные в карточках с пометкой «входной контроль».



УЭ- 2
Самостоятельное изучение нового материала.

Внимательно прочитайте содержание § 9 на стр.

убедитесь в понимании написанного материала.



УЭ- 3
Закрепление изученного материала.

Моделирование физических ситуаций:

Перечерти в тетрадь таблицу и проанализируй формулы.


Ситуация
Основная формула
Вспомогательная формула

1. Нагревание
Q = cm (t2-t1)
m =ρv; V = sh

тела неизвестной



Q = cρsh(t2-t1)

массы






2. Нагревание
Q1=c1 m1 (t2-t1)
Q = Q1+Q2

системы тел:
Q2 = c2m2 (t2-t1)
Q = c1 m1∆ t1+

+c2 m2∆ t2

вода в стакане








Ответьте на вопросы к параграфу на стр. 27 учебника.

Если что-то не пом

нишь, то обра

тись к учебнику