Урок открытия нового знания в 8-м классе
Михайлова Нина Михайловна, учитель физики ГБОУ СОШ № 998 г. Москвы
На этапе формирования новых знаний используются видеосюжеты:
«2. Теплопроводность металлов», «3. Конвекция в жидкости», «4. Конвекция в воздухе», «6. Теплопередача излучением», «7. Излучение тёмной и светлой поверхности», «8. Поглощение излучения тёмной и зеркальной поверхностью» из альбома «Основы термодинамики»
Цели урока: Познакомить учащихся с видами теплопередачи. Научить применять знания в новой ситуации. Развивать интерес, стремление проникнуть в сущность явлений.
Задачи:
1. Образовательные: изучение явления теплопередачи, формирование навыков решения качественных задач.
2. Развивающие: развитие познавательной мотивации, умения анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы.
3. Воспитательные: демонстрация связи изучаемого материала с жизнью, природными явлениями, вовлечение учащихся в активную деятельность.
Оборудование: компьютер, смарт-доска, термометр, лампочка на подставке, спиртовка, пробирка, калориметры, стеклянные палочки.
Этапы урока:
I. Организационный момент: создание благоприятного психологического настроя на работу, мотивация к учебной деятельности.
Секретов я не раскрываю,
Но будет интересно, точно знаю.
Пусть всем сопутствует удача,
Ведь тема нужная: «Теплопередача».
Решать задачи вы проявите умения,
Посмотрим видео и объясним явления,
Советы физика мы разберём,
Довольные, с пятёркам домой уйдём!
II. Актуализация знаний и постановка темы и цели урока.
1. Какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела?
2. Что с точки зрения физики объединяет следующие пословицы?
А) За горячее железо не хватайся. Затем кузнец клещи куёт, чтоб рук не ожечь.
Б) Красное солнышко на белом свете чёрную землю греет.
В) Наша изба неравного тепла. На печи тепло, на полу холодно.
Ответ: внутренняя энергия тел изменяется в результате теплопередачи.
3. В чём различие с точки зрения физики явлений, о которых говорится в пословицах?
Ответ: в этих пословицах говорится о разных способах передачи тепла.
4. А теперь сформулируйте тему нашего урока.
5. Попробуйте сформулировать цель нашего урока.
6. Запишем тему нашего урока в тетради: «Виды теплопередачи».
III. Открытие новых знаний и способов усвоения.
Работаем под девизом: «Учись не смотреть, а видеть!» (У. Шекспир)
- Ребята, посмотрите на термометр. Какая температура воздуха в классе?
- Какая температура предметов, находящихся в классе? Какая температура тела человека? Итак, температура воздуха и предметов в классе одинакова и меньше температуры тела человека.
У вас на столе калориметр, стеклянная палочка, карандаш. Возьмите в руки стакан алюминиевый и пластмассовый. Что вы ощущаете?
- На ощупь алюминиевый стакан холоднее, чем пластмассовый.
- Возьмите в руки палочку стеклянную и карандаш.
- На ощупь палочка холоднее карандаша.
- Дотроньтесь до ножек парты.
- Металлические ножки холоднее столешницы.
- Почему же металлические предметы на ощупь холоднее пластмассовых и
деревянных, стеклянные холоднее деревянных?
Вы ответите на этот вопрос сами после просмотра видеосюжета и его обсуждения.
Обратимся к видеосюжету «Теплопроводность металлов».
1. Что вы видели в первый момент?
2. Что вы видели в последующий момент?
3. Почему гвозди отпадали?
4. Какой стержень нагревался быстрее?
5. О чём это говорит?
6. Сформулируйте вывод.
Вывод: мы наблюдали явление распространения тепла от одного участка стержня к другому. Это явление называется теплопроводностью. Разные металлы по-разному проводят тепло. Особенность теплопроводности в том, что само вещество не перемещается. Ясно, что чем меньше расстояние между молекулами, тем с большей скоростью идёт перенос тепла.
7. Сравните теперь теплопроводность металлов, жидкостей и газов.
- Ребята, давайте теперь ответим на вопрос: почему металл на ощупь холоднее дерева?
- При контакте руки человека с другими телами происходит передача тепла теплопроводностью. Тепло переходит от более нагретой руки к менее нагретому металлу. Теплопроводность металла выше теплопроводности дерева. Тепло от руки человека распространяется в глубь металла быстрее, «скорость отнятия тепла» больше, чем в случае контакта с деревом. Металл кажется холоднее.
- А если температура воздуха в классе будет равна температуре тела человека?
- При равенстве температур руки человека, металла, карандаша, стекла, теплопередачи не происходит.
- Что же вы будете ощущать, касаясь предметов? Давайте вместе проведём маленький эксперимент. Наши руки имеют одинаковую температуру. Скрестите пальцы правой и левой руки. Что вы ощущаете?
- Мы не ощущаем ни тепла, ни холода.
- А если температура в классе будет выше температуры тела человека?
- Карандаш будет наименее горячим.
Посмотрим видеосюжет «Конвекция в жидкости».
1. Что вы наблюдали?
2. Почему розовые «змейки» поднимались вверх?
3. Благодаря чему прогревается жидкость равномерно?
4. Сформулируйте вывод.
Вывод: итак, мы наблюдали перенос энергии струями жидкости. Жидкость прогрелась равномерно благодаря движению горячих слоёв вверх, а холодных вниз. Это явление называется конвекцией.
5. Найдите определение конвекции в учебнике.
Посмотрим видеосюжет «Конвекция в воздухе».
1. Что наблюдали?
2. Почему вертушка вращалась?
3. Сформулируйте вывод.
4. Где происходит конвекция?
5. Чем отличается конвекция от теплопроводности?
- Ребята, давайте будем нагревать пробирку с водой не снизу, а сверху. Я держу руками пробирку за нижний конец. Что вы наблюдаете?
- В верхней части пробирки вода кипит. В нижней части вода остаётся холодной. Следовательно, конвекции не происходит. Вода – плохой проводник тепла.
Следующий опыт « Теплопередача излучением».
1. Что наблюдали?
2. О чём говорит понижение уровня жидкости в манометре?
3. Почему воздух в теплоприёмнике нагрелся?
4. Как передавалась энергия теплоприёмнику?
5. Найдите в учебнике определение излучения.
Посмотрим ещё два опыта: «Излучение тёмной и светлой поверхности»
и «Поглощение излучения тёмной и зеркальной поверхностью».
1. Что вы наблюдали в первом опыте?
2. Почему давление было больше в манометре, теплоприёмник которого повёрнут к
стакану с тёмной поверхностью?
3. Сформулируйте вывод.
Вывод: тёмные тела лучше отдают энергию в окружающую среду, чем светлые.
Вопросы по второму опыту:
1. Что наблюдали?
2. Почему давление в правом манометре было больше?
3. Сформулируйте вывод.
Вывод: тела с тёмной поверхностью лучше поглощают энергию, чем тела со светлой поверхностью.
- Ребята, на столе у меня электрическая лампочка на подставке. Руки мои озябли. Как мне их согреть?
- Если руки подержать над лампочкой, их можно согреть конвекцией.
- Если руки подержать сбоку от лампочки, то излучением.
IV. Первичное закрепление знаний. Выявление пробелов первичного осмысления изученного материала.
Задание детям – составить сравнительную таблицу по всем видам теплопередачи.
«Сравнение – самый драгоценный из умственных даров человека» (И. М. Сеченов)
Работа в группах. Класс делится на три группы. На смарт-доске появляется таблица, которую группы заполняют. Каждая группа работает над своим заданием. Затем руководитель группы объявляет результаты совместной работы.
Сравнительная таблица по теме «Виды теплопередачи»
Теплопроводность | Конвекция | Излучение | |
Опыт | Нагревание металлических стержней в пламени свечи | Нагревание воды в колбе, нагревание воздуха под вертушкой | Нагревание теплоприёмника |
Среда, в которой происходит теплопередача | Металлы, твёрдые тела, жидкости, газы | Жидкости и газы | Твёрдые тела, жидкости, газы, вакуум |
Как осуществляется перенос энергии | В результате взаимодействия частиц друг с другом | Струями жидкости и газа | Тепловыми лучами |
Перенос вещества | Не происходит | Происходит | Не происходит |
Особенности теплопередачи | Лучшие проводники тепла – металлы. В вакууме переноса энергии не происходит | В твёрдых телах конвекция не происходит | Тела с тёмной поверхностью лучше излучают и поглощают тепловые лучи, чем тела со светлой поверхностью |
Примеры проявления в природе и применения человеком | Мех животных. Меховая и многослойная одежда. Пористые материалы в строительстве. Туристические коврики, подошвы у зимней обуви | Морские и океанические течения, ветры. Расположение вентиляции, кондиционеров и форточек у потолка, а батарей у пола | Солнце – источник энергии на Земле. Тепловизоры (приборы ночного видения), светлая одежда летом и чёрные баки для летнего душа на дачах |
V. Вторичное закрепление знаний. Решение качественных задач.
Задание детям: сейчас на смарт-доске появятся полезные советы юного физика, а вы должны их дополнить и объяснить.
Дети отвечают, учитель корректирует.
«Без примеров ничему не научишься» (Я. А. Коменский).
1. Зимой я буду носить просторные сапоги, так как они… | 1. … лучше защищают от мороза. Воздух плохо проводит тепло, в сапоге он является ещё одной прослойкой, которая задерживает тепло. |
2. Зимой необходимо носить шерстяные кофточки и шубки, так как… | 2. необходимо сохранять тепло от человеческого тела, между ворсинками меха и шерсти находится воздух, который плохо проводит тепло. |
3. В сильный мороз лицо необходимо смазать жирным кремом, так как… | 3. жир обладает плохой теплопроводностью и защищает кожу от переохлаждения. |
4. В жаркий солнечный день я буду носить… | 4. одежду белого цвета, т. к. она хорошо отражает солнечные лучи, поэтому не происходит перегрева тела. |
5. Открывая духовку с готовящимися пирогами, я буду стоять… | 5. сбоку и не буду смотреть сверху на них, т.к. можно получить ожог горячими конвекционными потоками воздуха. |
6. В нагретой до 100 C° парной металлический ковшик с водой я буду брать… | 6. только в рукавице, чтобы не получить ожог от горячей ручки. |
VI. Подведение итогов урока: учитель даёт оценку работы класса и отдельных обучающихся.
VII. Информация о домашнем задании: обеспечение понимания детьми цели, содержания и способов выполнения задания: учебник, § 4–6, Упр. 1, 2, 3 (устно).
VIII. Рефлексия. На доске ученики наклеивают зелёный листочек, если поняли тему; если не поняли – красный; если недостаточно поняли – жёлтый.
Использованная литература:
1. DVD-диск "Школьный физический эксперимент. Основы термодинамики" или альбом "Основы термодинамики" интернет-ресурса "Школьная видеотека Разумного".
2. Марон А. Е., Марон Е. А. Сборник качественных задач по физике.
– М.: Просвещение, 2006.
3. Пёрышкин А. В. Учебник: Физика 8 класс. –М.: Дрофа, 20011.
4. Шевцов В. А. Поурочные планы по учебнику А. В. Пёрышкина. –Волгоград: Учитель, 2007.