Урок по физике Энергия топлива (8 класс)

Сценарий урока по теме:

«Энергия топлива. Удельная теплота сгорания.»

Пояснительная записка: На уроке вводится новая величина удельная теплота сгорания топлива, вводится через уравнение связи и выяснятся её смысл. В начале урока учитель предлагает решить задачу, для решения которой потребуются новые знания. Возникает проблемная ситуация, которая решается в ходе урока. Виды деятельности: создание нового знания и применение нового знания происходит на этапе громкой социализированной речи

Предыстория урока: Данный урок в курсе физики изучается в теме «Тепловые явления». Урок - новая тема после контрольной работы по теме «Количество теплоты».

1. Образовательная цель. Подготовка учащихся, усвоивших следующие знания:

• топливо - вещество, которое способно гореть и выделять при горении тепло;

• удельная теплота сгорания топлива - физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг;

• обозначение величины количество теплоты Q и единицы измерения Дж;

• количество теплоты Q (Дж), выделяемое при полном сгорании m (кг) топлива, вычисляется по формуле: Q = q m.

2. Цель по развитию учащихся. Подготовка учащихся, овладевших следующими видами деятельности:

• умения решать задачи на расчёт количества теплоты при полном сгорании топлива;

• создать понятие удельная теплота сгорания топлива;

• получить единицу удельной теплоты сгорания топлива;

  • получить научный факт(закон) Q = q m;

• получить зависимость количества теплоты, выделяющееся при сгорании топлива от массы и удельной теплоты сгорания топлива;

• обеспечить понимание учащимися физической сути удельной теплоты сгорания топлива

• умение сотрудничать и слушать друг друга.

Оборудование и материалы: мультимедийный проектор, на столе учителя колба с водой, спиртовка, свеча и банка, на столах учащихся дневник , учебник, тетрадь, лист с таблицей.

Задачи

Физический диктант(ответы)

Итог урока

№1

№2

№3

1.

2.

3.

4.

5.

Действия(объяснения, вопросы, выводы)

Учителя

Действия(ответы) учащихся

Мотивационный этап(проблемная ситуация). (1 мин)

Сколько спирта в спиртовку потребуется налить, чтобы закипела вода? (На спиртовке нагреваю колбу с водой.)

Отвечают, затрудняются

Актуализация знаний (5 мин)

Попробуем вспомнить

• Каким образом можно изменить температуру тела? Например, 1л воды?

• Что называют количеством теплоты?

• Как обозначается количеством теплоты?

• Каковы единицы измерения физической величины?

• От чего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела?

• А откуда нам взять эту энергию или количество теплоты?

• Как назвать одним словом дрова, газ, спирт…?

• Что такое топливо? Попробуйте дать определение.

• Опишите процесс горения?(Показываю спиртовку)

Вывод: Следовательно, внутреннюю энергию тела можно изменить не только в процессе теплопередачи, но и в процессе горения топлива.

Тема урока сегодня: «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива».(слайд2)

Что мы должны сегодня на уроке узнать?

Путём теплопередачи, при сжигании спирта, газа, дров.

Энергия которую тело получает или отдаёт в процессе теплопередачи.

Q

Дж

От удельной теплоёмкости, массы и разницы температур

Более нагретое тело или сжечь спирт, дрова, газ.

топливо

вещество, которое может гореть и выделять при горении тепло или энергию.

пламя, свет, тепло

(Записывают в тетради)

Как рассчитать энергию топлива. Что такое удельная теплота сгорания топлива, обозначение и единицы измерения.

Организация деятельности учащихся по созданию научного факта (3мин)

Прежде чем говорить о новых величинах,

Рассмотрим процесс горения.

Опыт свечу поместим бод банку(почему погасла).

Доступ чего (какого вещества) мы должны обеспечить, чтобы топливо горело?

А почему?

С чем?

Выясним, что же происходит в процессе горения. За счёт чего выделяется энергия.

Вспомним строение вещества. Из чего состоит вещество?

Для разделения молекулы на атомы необходимо преодолеть силы притяжения между атомами, т.е. совершить работу (затратить энергию).

Что будет, если атомы будут объединяться в молекулы?

Объясните по схеме на слайде: что происходит? (слайд3)

В состав любого топлива входит углерод.

Использование топлива основано на явлении выделения энергии превращается молекулу.(на слайде4 виды топлива и показать набор «Виды топлива»)

Где используют разные виды топлива.

не было доступа воздуха, кислорода.

кислорода

вступает в реакцию

…

из молекул, молекулы из атомов

Энергия будет выделяться

атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода, при этом образуется молекула углекислого газа и выделяется энергия в виде тепла.

Приводят различные бытовые примеры.

Организация деятельности учащихся по созданию понятия об удельной теплоте сгорания топлива.(14мин)

Итак, вернёмся к нашей задаче.

Сколько спирта в спиртовку потребуется налить, чтобы закипела вода взятая при температуре 20 С?

Я уточню - в колбе вода массой 100 г.

Что вы уже умеете рассчитывать?

Формулу мы вспомнили. Рассчитайте.

Продолжите рассуждения.

То есть мы должны выяснить как рассчитывается количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива.От каких величин оно зависит.

Рассуждаем.

В каком случае выделится больше энергии, если сгорает 3 полена или 6 полен дров?

Если сжигается не 1 кг бензина, а 2 кг

Значит, от чего зависит?

Точнее от массы.

Да, действительно количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива, пропорционально его массе. Коэффициент пропорциональности при этом в формуле обозначают q.

Запишите формулу.(слайд5)

Осталось выяснить, что такое q?

Почему в кочегарках используют каменный уголь, а не дрова?

То есть разные виды топлива выделяют разное количество теплоты.

Как раз об этом нам и говорит q - удельная теплота сгорания топлива.

Выразите из формулы q.

Исходя из этого что показывает эта физическая величина?

Я лишь добавлю: при полном сгорании 1 кг топлива. (Слайд 6)

Глядя на формулу в каких единицах она должна измеряться?

Удельную теплоту сгорания определяют на опыте довольно сложными приборами. Результаты опытных данных приведены в таблице учебника. Из этой таблицы видно, что удельная теплота сгорания, например, спирта 26 МДж/кг. Это значит, что при полном сгорании бензина массой 1 кг выделяется 26 МДж/кг энергии.

Далее работаем по таблице «Удельная теплота сгорания топлива» и отвечаем на вопросы о том, какое топливо имеет наибольшую удельную теплоту сгорания, а какое топливо имеет наименьшую удельную теплоту сгорания. Какое топливо и для каких целей используется человеком.

(слад7 и таблица в учебнике)

Вернёмся к задаче.

Что нам нужно рассчитать?

Как?

Рассчитайте в тетрадях.

Ответ:

количество теплоты, которое потребуется для нагревания воды.

Q=cm(t2-t1) Q=4200*0,1*80=33600(Дж)

Значит такое количество теплоты должно выделиться при сгорании спирта.

6

тогда выделяется в 2 раза больше энергии.

От количества топлива, от массы

Q=qm

Каменный уголь выделяет больше энергии.

какое количество теплоты выделяется при сгорании топлива массой 1 кг.

Дж/кг

массу

Выразить из формулы Q=qm

m=Q/q

m = 33600/26000000=0,00127(кг)=1,29(г)

Организация деятельности учащихся по применению понятия об удельной теплоте сгорания топлива(15 мин).

Прежде чем решать задачи, ответим на несколько вопросов.

Единицы массы в СИ?

Единицы энергии?

Что будем делать с МДж/кг при подстановке в формулу?

Как?

На слайде задачи, для каждой колонки - своя задача, решаем в парах записываем ответы. Вам 4 минуты.(слайд8)

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

2. При сгорании спирта выделилось 1,35МДж тепла. Чему равна масса сгоревшего спирта.

3. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании смеси 2 кг бензина и 3 кг спирта.

Проверяем ответы.

Поменяемся вариантами

Пересаживается, 1 вариант 1й колонки на 2ю, 2й колонки на 3ю и 3й колонки на 1ю.

1 вариант должен объяснить суть своей задачи второй вариант записывает решение в тетрадь и наоборот, таким образом в тетради появиться по 2 задачи Через 6 минут меняются, только 2 варианты в обратном порядке с 3й колонки на 2ю со 2й на 1ю и с 1й на 3ю теперь каждый решает сам недостающую задачу и осуществляется взаимопроверка. Таким образом все три задачи должны быть в тетради решены. (Учитель работает в качестве консультанта и координатора)

По часовой стрелке меняются 1 варианты, затем против часовой вторые.

Поставьте «+» в листе успеха около номеров верно решённых задач

Кг

Дж

Переведём в Дж/кг

Умножим на 100000

(Ответ 9,2МДж)

(Ответ 50г)

(Ответ 173МДж)

Завершающий этап(6мин)

Что нового мы сегодня узнали?

Физический диктант с самопроверкой( на листочках, хорошие оценки за диктант с учётом работы на уроке выставить в журнал).

1.Единицы измерения Q.

2. Единицы измерения q.

3.Верно ли, что q показывает количество теплоты, выделившееся при полном сгорании топлива.

4. Какое вещество входит в состав топлива?

5. Запишите формулу для расчёта Q при сгорании топлива.

Поменяйтесь работами, проверьте, около верного ответа поставьте «+» сколько верных ответов, такая и оценка.(слайд 9)

На листочке нарисуйте улыб смайлик, если вы поняли и правильно решили задачи, а если вы поняли, но решили с ошибками нарисуйте подмигивающий смайлик и грустный смайлик, если у вам непонятно как решать такие задачи.(слайд10)

Как вы считаете существуют ли какие-то проблемы при сжигании топлива.

Д/з &4 п1 рассмотреть задачу и решить 5.28 из задачника.

Для желающих небольшие доклады на 1-2 мин.. Экологические проблемы при сгорании топлива. Альтернативные виды топлива.

Можно рассмотреть только одну из проблем.

Отвечают

Да, экологические