Урок физики в 8 классе: Количество теплоты. Удельная теплоемкость вещества
Цель урока
- объяснить физический смысл удельной теплоемкости и вычислить количество теплоты, необходимое для нагревания тела, используя формулу Q = cm(t2-t1).
Задачи:Образовательная задача: ввести понятия количества теплоты и удельной теплоемкости, установить зависимость Q от массы, рода вещества и изменения температуры.Развивающая задача: развивать умение анализировать результаты опытов, сравнивать физические величины и делать логические выводы на основе наблюдений.Воспитательная задача: формировать культуру научного мышления и интерес к исследовательской деятельности через решение практико-ориентированных задач
Планируемые результаты
Личностные
- Формирование ответственного отношения к учению и готовности к саморазвитию.
- Развитие познавательных интересов и мотивов, направленных на изучение природных явлений.
- Формирование убежденности в возможности познания природы и использования достижений физики для развития цивилизации.
Метапредметные
- Познавательные: умение выделять существенные признаки, строить логические рассуждения, работать с табличными данными и переводить информацию из одной формы в другую.
- Регулятивные: умение определять цели урока, планировать пути их достижения, осуществлять самоконтроль и коррекцию своих действий.
- Коммуникативные: умение организовывать учебное сотрудничество, аргументировать свою позицию и слушать мнение товарищей.
Предметные
- Понимать смысл понятия «количество теплоты» и «удельная теплоемкость».
- Знать единицы измерения количества теплоты (Джоуль) и удельной теплоемкости (Дж/(кг·°C)).
- Уметь пользоваться таблицей удельной теплоемкости веществ для сравнения их тепловых свойств.
- Уметь применять формулу количества теплоты при решении расчетных задач.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию с графиками зависимости температуры от времени нагревания.
- Распечатать карточки для самостоятельной работы (3 варианта сложности) — по 15 шт. на класс.
- Подготовить демонстрационное оборудование: две одинаковые спиртовки, два стакана с разным количеством воды (100 г и 200 г), термометры.
- Открыть учебник Пёрышкина М.И. на странице 25 (параграф 7, 8) и странице 26 (таблица 1).
- Подготовить на доске сетку для таблицы «Удельная теплоемкость некоторых веществ».
Ход урока
Оборудование: две одинаковые спиртовки (или электрические плитки), два химических стакана, вода (100 г и 200 г), растительное масло (100 г), два термометра, секундомер, штативы с лапками, таблица удельных теплоемкостей веществ (в учебнике или на плакате).
Этап урока (по ФГОС) / Время | Действие учителя | Действие учеников | Формируемые УУД |
|---|---|---|---|
1. Мотивация к учебной деятельности (3 мин) | Создает проблемную ситуацию с разным нагревом песка и воды. Побуждает к осознанию противоречия. | Осознают возникшее затруднение, выдвигают гипотезы. | Л: самоопределение; П: анализ, выдвижение гипотез. |
2. Актуализация знаний и фиксирование индивидуального затруднения (5 мин) | Организует повторение способов изменения внутренней энергии. Ставит вопрос о количественном расчете теплоты. | Вспоминают теорию, фиксируют недостаточность знаний для расчетов. | П: структурирование знаний; Р: волевая саморегуляция. |
3. Выявление места и причины затруднения. Построение проекта выхода из затруднения (10 мин) | Организует эксперимент по выявлению зависимостей Q от m, Δt и рода вещества. Побуждает к выводу формулы. | Наблюдают, анализируют данные, самостоятельно выводят формулу Q = cmΔt. Записывают определение 'c'. | П: извлечение информации, установление причинно-следственных связей; К: учебное сотрудничество. |
4. Первичное закрепление с проговариванием во внешней речи (6 мин) | Организует работу с таблицей. Обсуждение физического смысла удельной теплоемкости на примерах. | Анализируют таблицу, объясняют примеры из жизни, проговаривают смысл величины 'c'. | П: работа с информацией; К: выражение своих мыслей с достаточной полнотой. |
5. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону (8 мин) | Проводит мини-самостоятельную работу. Предоставляет эталон для проверки. Анализирует ошибки. | Самостоятельно решают задачу, выполняют самопроверку, фиксируют свои достижения и ошибки. | Р: контроль, коррекция, оценка. |
6. Включение в систему знаний и повторение (6 мин) | Коллективное решение практико-ориентированной задачи. Отработка алгоритма оформления. | Решают задачу у доски и в тетрадях, встраивают новое знание в систему умений. | П: выбор эффективных способов решения задач. |
7. Рефлексия учебной деятельности на уроке (5 мин) | Организует подведение итогов, самооценку деятельности. Выдача дифференцированного ДЗ. | Соотносят цель и результаты, проводят самооценку. Записывают ДЗ. | Л: самооценка; Р: оценка осознания качества усвоения. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: создать эмоциональный настрой на урок и активизировать внимание учащихся через жизненную ситуацию.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Итак, мы интуитивно понимаем, что нагрев зависит от массы и температуры. Давайте переведем наши догадки на язык физики».
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: повторить базовые понятия внутренней энергии и способов ее изменения.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили, что теплопередача — это процесс. Энергию, которую тело получает или отдает в этом процессе, мы и называем количеством теплоты».
Этап 3. Постановка проблемы и открытие нового знания (12 мин)
Цель этапа: экспериментально и логически вывести зависимость количества теплоты от трех факторов.
Запись в тетрадях
Q = c · m · (t₂ - t₁)
Q — количество теплоты (Дж)
m — масса (кг)
t₁ — начальная температура (°C)
t₂ — конечная температура (°C)
c — удельная теплоемкость (Дж/(кг·°C))
Q — количество теплоты (Дж)
m — масса (кг)
t₁ — начальная температура (°C)
t₂ — конечная температура (°C)
c — удельная теплоемкость (Дж/(кг·°C))
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Теперь у нас есть полный набор инструментов для расчета теплоты. Давайте научимся пользоваться "паспортом" каждого вещества — таблицей удельных теплоемкостей».
Этап 4. Первичное закрепление и работа с таблицей (7 мин)
Цель этапа: научить извлекать информацию из таблицы и понимать физический смысл величины c.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы видим, что вода — чемпион по теплоемкости, именно поэтому она так важна для климата и техники. Перейдем к расчетам».
Этап 5. Практикум: решение задач (10 мин)
Цель этапа: отработка алгоритма решения расчетных задач по формуле.
Эталон решения
Дано:
m = 2 кг
t₁ = 20 °C
t₂ = 100 °C
c = 4200 Дж/(кг·°C)
Найти: Q - ?
Решение:
Q = c · m · (t₂ - t₁)
Q = 4200 · 2 · (100 - 20) = 4200 · 2 · 80 = 672 000 Дж = 672 кДж.
Ответ: 672 кДж.
m = 2 кг
t₁ = 20 °C
t₂ = 100 °C
c = 4200 Дж/(кг·°C)
Найти: Q - ?
Решение:
Q = c · m · (t₂ - t₁)
Q = 4200 · 2 · (100 - 20) = 4200 · 2 · 80 = 672 000 Дж = 672 кДж.
Ответ: 672 кДж.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Обратите внимание на размерность и перевод в килоджоули — это часто встречается в задачах ОГЭ».
Этап 6. Рефлексия и домашнее задание (5 мин)
Цель этапа: обобщить изученное и провести самооценку деятельности.
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно записано «Дано», все величины переведены в СИ, выбрана правильная формула, расчет выполнен без ошибок, дан ответ с единицами измерения.
- «4» — задача решена верно, но допущена одна неточность в оформлении или мелкая арифметическая ошибка, не влияющая на ход решения.
- «3» — правильно выбрана формула, но допущены грубые ошибки в переводе единиц СИ или вычислениях.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Как изменится количество теплоты, если массу тела увеличить в 2 раза? | Проверка понимания прямой пропорциональной зависимости Q от m. |
Что означает фраза: «Удельная теплоемкость меди 400 Дж/(кг·°C)»? | Осознание физического смысла понятия удельной теплоемкости. |
Какое задание сегодня вызвало наибольшее затруднение? | Выявление «точек затыка» для планирования следующего урока. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы сделали важный шаг в изучении теплоты. Мы научились не просто говорить "горячо" или "холодно", а рассчитывать энергию в цифрах. Помните, что теплоемкость — это уникальный характер каждого вещества. На следующем уроке мы узнаем, как энергия выделяется при сгорании топлива. Всем спасибо за работу, урок окончен!»
Домашнее задание
Контрольный вопрос перед выходом: «В каких единицах измеряется удельная теплоемкость?»