Рівняння теплового балансу для найпростіших теплових процесів Мета



Скачати 94.91 Kb.
Дата конвертації14.08.2018
Розмір94.91 Kb.

Заняття 3

Рівняння теплового балансу для найпростіших теплових процесів
Мета: поглибити знання учнів про теплові процеси;

проаналізувати зміну внутрішньої енергії при переході речовини з одного агрегатного стану в інший;

формувати поняття про кількість теплоти як кількісну міру зміни внутрішньої енергії;

формувати діяльнісні компетенції шляхом практичного застосування знань, розширення між предметного поля;

формувати комунікативні компетентності шляхом вдосконалення вміння ставити запитання та влучно відповідати на них;

формувати особистісні та соціальні компетентності шляхом аналізу ролі теплових процесів у побуті та в організмі людини;

розвивати інтерес до наукової та науково-пізнавальної літератури;

формувати навички публічного виступу;

вдосконалювати вміння аргументувати.
Обладнання:


  • картки із завданнями,

  • збірники задач з фізики для 9-11класів за редакцією А.П.Римкевича,



Тип уроку: засвоєння нових знань


І півпара

  1. Етап орієнтації та цілепокладання.


Перевірка домашнього завдання

Поточний контроль і оцінювання

Кілька учнів розв’язують задачі на оцінку, працюючи самостійно. Розподіл задач між учнями проводиться з врахуванням індивідуального підходу до кожної дитини відповідно до їх складності. Пропонуються задачі з вправи 13(ст.116), 14(ст. 122) підручника.

Поточний контроль
Робота за алгоритмом


Представлення повідомлень та захист рефератів

Решта учнів слухають доповіді товаришів, відповідають на їх запитання або задають запитання власні.


Формування комунікативних компетент-ностей

Навички публічного виступу


Актуалізація опорних знань

Методом фронтальної бесіди потроюють поняття і закони:



  • внутрішня енергія,

  • способи зміни внутрішньої енергії,

  • перше начало термодинаміки,

  • особливості формулювання першого начала термодинаміки для різних процесів.





Актуалізація вивченого

  1. Етап проектування.


В процесі обговорення акцентують увагу на процес теплообміну як одному із способів зміни внутрішньої енергії.

На основі знань про теплообмін з курсу фізики 8 класу учні разом з вчителем складають:

  • конспект-словник навчального матеріалу:

Теплообмін

Напрям теплообміну

Теплова рівновага

Види теплообміну:



  • теплопровідність,

  • конвекція,

  • теплове випромінювання

Нагрівання, охолодження

Кількість теплоти

Теплоємність тіла

Питома теплоємність речовини

Кристалізація, плавлення

Питома теплота плавлення

Конденсація, випаровування

Питома теплота пароутворення

Тверднення, сублімація

Згоряння палива

Питома теплота згоряння палива

Рівняння теплового балансу




Опора на раніше отримані знання

Вміння систематизувати у узагальнювати
Вміння працювати колективно

-
понятійну схему:



Актуалізація вивченого через проекцію у „графічний редактор”
Формування діяльнісних компетенцій

Учні визначають мету і завдання уроку




Вміння проектувати наступну діяльність

  1. Етап реалізації запланованої діяльності.







Робота з підручником

За допомогою матеріалу §32,33 учні повторюють і уточнюють поняття і терміни, зазначені в конспекті-словнику (при потребі роблять записи і нотатки).

Уміння працювати з текстом підручника

Формування діяльнісних компетенцій

Застосування знань

Визначають:

- як змінюється внутрішня енергія речовини при переході з одного агрегатного стану в інший?

- які з теплових процесів проходять із поглинанням, а які з виділенням теплової енергії?




Розвиток критичного мислення через застосування знань

Пролонгована проблема

Нагадування запитань, які було задано в кінці попереднього заняття.

- Коли людина на вулиці відчуває більший холод: під час відлиги чи заморозків?

- Чому в джунглях людині важче переносити високу температуру ніж у пустелі?
ІІ півпара

Відповіді на запитання


Створення пролонго-ваної проблемної ситуації

Опора на життєвий досвід

Розв’язання нестандартних міжпредметних завдань

(методика natural tasks)

- Цікаві моменти, пов’язані з тепловими явищами можна помітити не лише в побуті, а й в природі, що нас оточує. Спробуйте дати відповіді на деякі запитання, які ставить природа. Вони наведені на блакитних аркушах на партах.



Створення між предметного поля


Запитання

  1. Чому в спеку людина пітніє?

  2. Чому бегемот періодично занурюється у воду?

  3. Навіщо слонам такі великі вуха?

  4. Дано варіанти трьох форм вух різних видів лисиць. Розкажіть в яких географічних широтах вони живуть.

  5. У полярних тварин (білих ведмедів, китів, тюленів) шар жиру розміщений рівномірно по всьому тілу, а у верблюдів жир зосереджений у горбах? Чому?

  6. Чому на екваторі щодня в обідню пору іде дощ?

  7. Чому після зоряної ночі ранок прохолодний і випадає роса, а після хмарної – ні?

  8. Чому при виконанні фізичної роботи людина пітніє?

  9. Рослини, що ростуть у місцях з вологим кліматом, мають широке листя, а в місцях із сухим кліматом листя в рослин вузьке і розміщене вертикально. Чим це зумовлено?

  10. Чому Великобританію називають „Туманним Альбіоном”?




Формування ключових компетентностей
Опора на життєвий досвід
Розвиток критичного мислення через застосування знань до вирішення нестандартних завдань

Обговорення і корекція відповідей.

Вміння вести полілог




Розв’язування задач

До дошки учні виходять за бажанням. Перелік номерів задач виписано на дошці, що дозволяє організувати самостійну роботу учнів, які розв’язують задачі швидше від інших.

Задачі

із збірника задач з фізики для 9-11класів за редакцією А.П.Римкевича

№ 640(561),

646(566),

653(572),

656(н);


додатково № 648(568), 642*(564).



Практичне застосування знань.

Формування діяльнісних компетент-ностей.

Створення ситуації успіху

Повідомлення учня

Тепловий баланс Землі

Вдень поверхня Землі постійно нагрівається променями Сонця. Після вимірювань було встановлено, що поблизу поверхні Землі 1 квадратний метр поверхні, що поглинає всі падаючі на неї промені, отримує при перпендикулярному падінні променів близько 700 джоулів енергії за секунду. Атмосфера затримує частину сонячних променів. Сонячне світло розсіюється газами атмосфери, частинками пилу, краплинами води, а також поглинається озоном (у верхніх шарах атмосфери), водяною парою, вуглекислим газом та киснем. Особливо сильно поглинається ультрафіолетова частина спектру, що випромінюється Сонцем. Тому з підняттям над поверхнею Землі інтенсивність радіації, яка надходить від Сонця, зростає, і в її складі з'являється більша кількість ультрафіолетових променів.

На межі атмосфери інтенсивність радіації складає 1400 джоулів на квадратний метр за секунду (1,4 кВт/м2). Цю величину називають сонячною постійною. Кількість енергії, що надходить на Землю від Сонця, в десятки тисяч разів більша, ніж людство використовує для приготування їжі, опалення житла, роботи двигунів і т.д. рослини також використовують лише невелику частину цієї енергії (близько 1%), зберігаючи її у вигляді внутрішньої енергії речовин, що входять до складу зелених частин рослин. Не вся енергія, що надходить від Сонця, поглинається поверхнею Землі. ЇЇ значна частина (близько 42%) відбивається хмарами і поверхнею Землі, а також розсіюється атмосферою. Близько 15% поглинається атмосферою і лише 43% поглинається поверхнею Землі.

Енергія, яка поглинається поверхнею Землі, використовується на випромінювання, нагрівання повітря, ґрунту, водяної поверхні і випаровування. З водяних просторів океанів, а також із суходолу за рік випаровується більше 500 000 км3 води, тобто стільки води, скільки є в Чорному морі. На випаровування витрачається майже половина поглинутої земною поверхнею енергії сонячних променів. В подальшому, при конденсації випаруваної води, така ж кількість тепла, яка була затрачена при випаровуванні, виділяється в атмосферу. Це нагріває атмосферу і захищає її від різких знижень температури. Не завжди конденсація водяної пари відбувається там, де вона утворюється. Часто пара переноситься вітром на великі відстані, і конденсація відбувається в районах, холодніших, ніж ті, де відбувалося випаровування. Цей процес, так само як і перенесення повітряними потоками тепла, отриманих нами від нагрітих поверхонь, призводить до пом'якшення кліматичних умов в холодних районах.

Внаслідок малої теплопровідності ґрунту тепло, що витрачається на його нагрівання, розповсюджується на малу глибину – не більше, ніж 25 м. Внаслідок того, що розповсюдження тепла відбувається дуже повільно, найбільш високі температури в глибині ґрунту спостерігаються не в той час, коли їх спостерігали на поверхні, а пізніше. Так, наприклад, на глибині 2 м максимум температури настає не в липні, а в серпні. В морях, завдяки змішуванню води тепло проникає на більші глибини (сотні метрів). Частину отриманого від Сонця тепла поверхня Землі втрачає під час випромінювання. Але завдяки тому, що в атмосфері присутня водяна пара, це випромінювання частково знову поглинається атмосферою, що зменшує втрату тепла Землею.

Як же відбувається так, що атмосфера пропускає промені, які надходять від Сонця і затримує випромінювання Землі? Випромінювання Сонця складається як з видимих променів, які називаються світлом, так і невидимих (ультрафіолетових та інфрачервоних). Земля, як і будь-яке інше тіло, температура якого нижча від 500°С випромінює тільки інфрачервоні промені. Випромінює, звичайно і вдень і вночі, але вдень теплова дія променів непомітна, так як втрата теплоти за рахунок випромінювання повністю компенсується кількістю теплоти, що надходить при поглинанні променів Сонця. Вночі охолодження земної поверхні внаслідок випромінювання добре помітне. Особливо сильно охолоджуються шорсткі темні поверхні, наприклад, поля або земля, вкрита травою. Водяній парі властива особливість, яка має важливе значення для даного явища. Вона набагато сильніше поглинає інфрачервоні промені, ніж видимі. Тому земна атмосфера є своєрідною пасткою для енергії сонячних променів.

Видимі промені, енергія яких складає значну частину сонячного випромінювання (близько 40%), вільно проникають крізь атмосферу і поглинаються земною поверхнею. За рахунок поглинутої енергії земна поверхня випромінює інфрачервоні промені, які поглинаються водяною парою і нагрівають атмосферу. Яки це не відбувалося, то середня температура поверхні Землі була би не 15°С (як це є насправді), а була би значно нижчою від нуля. В цьому випадку призначення водяної пари схоже на призначення скла, яке використовується для накривання парників.


Використання випереджуючих завдань
Формування навичок роботи з додатковою літературою
Створення між предметного поля
Формування навичок публічного виступу

Обговорення почутої інформації

Підведення підсумків уроку

Один або кілька учнів висловлюються з приводу досягнення мети уроку і виконання завдань уроку


Вміння робити висновки і узагальнення

  1. Контрольно-оціночний етап.

Спільно з учнями проводять аналіз роботи на уроці.

Використовують механізми „оцінювання” та „цінування”.


Створення ситуації успіху

Взаємо- та само-оцінювання

Домашнє завдання

Обов’язкове:

Опрацювати матеріал за §32, 33;

Розв’язати задачі з вправи 10 (ст. 105) та вправи 11(ст. 108) (по 2 задачі з кожної вправи на вибір).

Додаткове:

Навести приклади використання теплових процесів в природі та техніці.




Само- мотивація до навчання

Формування діяльнісних та особистісних компетенцій
Підвищення пізнавальної активності учнів








Поділіться з Вашими друзьями:


База даних захищена авторським правом ©wishenko.org 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка