Решение задач на расчет величин,характеризующих тепловые явления при теплопередаче. (Приложение 1 к творческому отчету)

УРОК В 10 КЛАССЕ ПО ТЕМЕ
«РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА РАСЧЕТ ВЕЛИЧИН, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
ПРИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ»
Цель – совершенствование умения решать задачи на расчет величин, характеризующих нагревание и охлаждение, изменение агрегатного состояния тел при теплопередаче.
Задачи:
Усвоить систему знаний, представленную в таблице 1.
Рассмотреть несколько методов решения одной и той же задачи.
Формировать умения сравнивать, выделять главное и второстепенное в изучаемом материале, обобщать, логически мыслить.
Поддерживать интерес к предмету, желание учиться.
Порядок решения.
Выделить тела, с которыми происходят тепловые явления, и их характеристики в начальном состоянии. Изобразить их.
Выяснить конечные состояния тел и их характеристики.
Установить по таблицам температуры плавления и кипения веществ, из которых состоят тела.
Выяснить, какие явления происходили с телами при переходе из начального в конечное состояние. Изобразить их.
Составить уравнение общего изменения внутренней энергии тел.
Записать кратко условие задачи, включив в него табличные данные об удельных величинах.
Установить, входит ли искомая величина в составленное уравнение. Если нет, записать уравнение, связывающее искомую величину с какой-либо другой из входящих в имеющееся уравнение.
Определить, можно ли найти искомую величину из составленных уравнений. Если нет, написать дополнительные уравнения.
Вывести формулу из расчета искомой величины.
Выразить (при необходимости) все известные значения величин в СИ.
Провести расчет.
Оценить разумность полученного результата.
Сформулировать ответ.
Дидактические средства.Тексты задач на расчет величин, характеризующих нагревание (охлаждение) и изменение агрегатных состояний тел при теплопередаче.
Из вагранки (печи для плавки металла) выпустили расплавленный чугун массой 50 кг и отлили из него деталь. Сколько энергии передаст окружающей среде чугун при кристаллизации и охлаждении до 1000 С.
Для приготовления пищи полярники используют воду, полученную изо льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы расплавить лед массой 20 кг и полученную воду вскипятить, если начальная температура льда -100 С, а энергетические потери составляют 30%?
Объем формы из пищевого льда в холодильнике равен 750 куб см. Сколько энергии отдадут вода и лед форме и окружающему ее воздуху, если у воды начальная температура 120 С, а температура образовавшегося льда равна -50 С?
Из чайника выкипела вода объемом 0,5 л. Ее начальная температура была равна 100 С. Сколько энергии оказалось излишне затраченной?
Какое количество теплоты выделится при конденсации водяного пара массой 10 кг при температуре 1000 С и охлаждении образовавшейся воды до 200 С?
Какое количество теплоты потребовалось для получения дистиллированной воды объемом 5 л, если вода в дистиллятор поступила при температуре 140С, а потери энергии составили при этом 40%?
Во время чаепития Маша сделала неловкое движение и несколько капель кипятка попало ей на ладонь. Получился ожог. Насколько опаснее был бы ожог, если бы на ладонь попал не кипяток, а пар той же массы при температуре 1000С? (Температура ладони 360 С).
Под колоколом воздушного насоса находится вода массой 40 кг при температуре 00 С. Воздух из-под колокола быстро откачивают. Благодаря интенсивному испарению воды оставшаяся часть ее замерзает. Найдите массу образовавшегося льда, если его температура также 00 С. Удельная теплота плавления – 0,33 МДЖ/кг, удельная теплота парообразования воды – 2,3 МДЖ/кг.
Чай в стакане остывает от температуры кипения воды до комнатной температуры. Рассчитайте, какой массы груз можно было бы поднять на высоту 1м за счет изменения внутренней энергии чая.
Компьютерная презентация
Слайд №1 соответствует таблице знаний (см. таблицу 1).
Таблица №1
10096501666875
Слайд №2 – образец решения задачи для этапа решения с контролем каждого действия.
292735149860
Наборы карточек с моделями тепловых явлений и законами (рис. 1).
-9525064770Наборы карточек с названиями действий метода решения задач (каждое действие отражено на отдельной карточке).
Ход урока
Этап актуализации знаний и составления систематизирующей таблицы знаний
Учитель. С помощью карточек вспомним тепловые явления. Я называю номер карточки, а вы называете явление (или модель), которое изображено на карточке, его характеристики.
(Учащиеся работают.)
Учитель. Какие явления происходят последовательно с телом, вначале находящемся в твердом состоянии, при поглощении им теплоты? Расположите карточки с моделями явлений в нужном порядке. Проверим вашу работу.
(Демонстрирую часть слайда №1 – верхний фрагмент таблицы системы знаний.)
Учитель. Назовите явления, происходящие с паром, который отдает теплоту. Расположите модели явлений (карточки №5-8) в нужном порядке.
(При проверке работы открываю второй фрагмент слайда №1.)
Учитель. Вспомните, как изменяется внутренняя энергия для изображенных явлений. Подберите соответствующие карточки.
(При проверке работы открываю графу «Законы» слайда №1.)
Учитель. Как связаны изменение внутренней энергии и количество теплоты? Как записать изменение внутренней энергии, если с телом происходит несколько процессов?
(При проверке ответов слайд №1 демонстрируется полностью.)
Формулирование типовой задачи и выделение метода решения
Учитель. Итак, нами изучены тепловые явления. Систему знаний о них использует любой человек в различных ситуациях: в быту, на производстве и т. п. (Раздаю листы с текстами задач из набора дидактических средств к уроку.) Проанализируйте содержащиеся в задачах требования и сформулируйте в общем виде задачу, которую приходится решать в предложенных ситуациях.
Ученик. В задачах требуется рассчитать значение какой-либо величины, входящей в законы тепловых явлений.
Учитель. Запишите тему урока. Она звучит так: «Решение задач на расчет величин, характеризующих тепловые явления при теплопередаче». Подумайте и предложите метод решения задач такого типа. У вас 5 минут. (Выслушиваю предложения учащихся.) У вас на столах карточки, на каждой отражено отдельное действие. Расположите их в таком порядке, чтобы получить представление о методе решения задач. (Организую проверку.)
Этап решения задач с контролем каждого действия
Учитель. Решаем задачу №1 по алгоритму. Выполните действия №/№ 1 и 2 в тетрадях. У вас 3 минуты. (По истечении отведенного времени проверяем результат по слайду №2.)
(Ученики обсуждают и корректируют свои действия.)
Учитель. Выполните третье действие метода. (Организую проверку работы по слайду №2.)
(Ученики обсуждают и сверяют результат выполнения действия №3 с образцом. Аналогично осуществляется выполнение и проверка остальных действий для задачи №1.)
Этап самостоятельного решения задач
Учитель. Пользуясь рассмотренным методом, решите остальные задачи.
(Учитель осуществляет контроль и помощь учащимся. Затем задается домашнее задание, подводятся итоги урока.)