«Без сомнения, все наше знание начинается с опыта » (И.Кант, немецкий философ, 1724-1804 г.).

Урок-исследование

«Способы изменения внутренней энергии тела»

8 класс

Подготовил: Карпова Н.О.,

учитель физики МОУ КСОШ №1

2014 год

Конспект урока

Тема: «Способы изменения внутренней энергии тела»

Цели урока:

1. Образовательная – экспериментально исследовать способы изменения внутренней энергии тела.

2. Развивающая – развитие умения наблюдать и выдвигать гипотезы при решении поставленных вопросов, развитие способов мыслительной деятельности (анализ, обобщение), развитие речи (владение физическими понятиями, терминами), развитие познавательного интереса учащихся, развитие навыков самостоятельной работы.

3. Воспитательная – формирование научного мировоззрения, воспитание устойчивого интереса к предмету, положительного отношения к знаниям.

1.Организационный момент (3 мин.)

-Уважаемые коллеги!

Нет, нет, я не оговорилась! Сегодня вы не учащиеся 8 класса, а мои коллеги – физики-экспериментаторы.

Процесс научного творчества состоит из звеньев:

ИСХОДНЫЕ ФАКТЫ

=

ГИПОТЕЗА

=

ЭКСПЕРИМЕНТ

=

ВЫВОД, СЛЕДСТВИЕ (Слайд 4).

Как я уже сказала, все это звенья процесса научного познания, и мы сегодня с вами в таком процессе поучаствуем. Гипотеза – это любое предположение, которое объясняет имеющиеся факты. Проверяя гипотезу на различных фактах, решая задачи, мы возводим ее в ранг закона. Именно такой метод используется в науке.

«Сперва собирать факты и только после этого связывать их мыслью»- советовал Аристотель. (Слайд 5). Что же, прислушаемся к его совету. И что бы приступить к исследованию, нужно иметь прочный запас знаний.

Начинаем собирать факты.

2.Фронтальный опрос (5 мин)

- Какую энергию называют внутренней энергией тела?

- Изменяется ли внутренняя энергия при деформации тела. Почему ?

-- Изменяется ли внутренняя энергия тела при изменении температуры тела?

-- Изменяется ли внутренняя энергия тела при подъеме его над Землей?

- Одинакова ли внутренняя энергия одной и той же массы холодной и горячей воды? Почему?

- Рис 1. В одинаковых сосудах находится газ равной массы, но разной температуры. В каком из сосудов газ обладает большей внутренней энергией? Какая часть внутренней энергии – энергия движения частиц или энергия их взаимодействия – играет главную роль при сравнении.

- Рис 2. В двух одинаковых сосудах при одной и той же температуре заключены равные массы газа. В каком из сосудов газ обладает большей внутренней энергией? Почему?

- Из баллона откачивают воздух. Как будет меняться при этом внутренняя энергия оставшейся в баллоне части воздуха. Почему?

3. Проверка домашнего задания (5 мин)

На столах у вас лежат тесты (приложение 1). Я прошу вас из предложенных ответов на вопросы выбрать, на ваш взгляд, правильный. Вооружитесь карандашами, не забудьте подписать работы!

4. Изучение новой темы (3 мин)

Предмет нашего исследования для науки не нов. Он уже, конечно же, подвергался изучению.

И сейчас мы вместе с вами получим тему для нашей сегодняшней работы.

Перед вами кроссворд. Ключевые слова кроссворда дадут название нашей научной работы. (Слайд 6).

По вертикали

1. От этой величины зависит температура вещества.

2. Пример теплового явления.

3. Изменение формы или размеров тела.

4. На каком явлении основана работа термометра.

5. Единица измерения внутренней энергии.

6. Физическая величина, равная произведению силы на путь.

7. Джоуль, Ньютон – кто это?

По горизонтали

1. Шведский ученый, предложивший использовать стоградусную шкалу для измерения температуры.

2. Самопроизвольное перемешивание веществ.

3. Прибор для измерения температуры.

4. Кем был изобретен первый жидкостный термометр.

5. Как называется энергия движения и взаимодействия молекул.

6. Как называется величина, характеризующая тепловое состояние тел.

7. Где на Земле температура воздуха достигает -88 градусов по Цельсию.

8. Другое название медицинского термометра.

9. Как в физике называют различные изменения в природе. (Слайд 7)

Тема урока: «Способы изменения внутренней энергии тела». (Слайд 8)

3.1.Актуализация знаний (5 мин)

Переходим к следующему звену – выдвижению гипотез.

- Изменится ли внутренняя энергия шара, если переместить его относительно стола?

-Изменится ли внутренняя энергия шара, если поднять его над столом?

- Как можно отогреть озябшие руки, не используя нагретых предметов или теплых перчаток?

А можем ли мы какими- либо способами еще изменить внутреннюю энергию тела?

(Учащиеся выдвигают гипотезы, учитель записывает их на доску:

- нагревание, охлаждение;

-удар;

-разгибание, сгибание;

-сжатие, растяжение;

-трение).

Наш великий соотечественник Михаил Васильевич Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением». (Слайд 9). Поэтому подвергнем экспериментальной проверке все наши гипотезы.

Сейчас работаем в группах. В каждой необходимо выбрать руководителя, лаборанта, экспериментатора и теоретика. Перед вами экспериментальные задания. После выполнения и обсуждения экспериментатор расскажет нам, как проводился эксперимент, что наблюдалось, а теоретик предложит объяснение.

2. Работа в группах (15 мин).

Работа по группам (экспериментальные задания).

Задание 1.

Теплоприемник соедините с манометрической трубкой. Потрите сукном теплоприемник. Объясните наблюдаемое явление. За счет чего происходит изменение внутренней энергии.

Задание 2.

Коснитесь руками стенок колбы, пронаблюдайте за перемещением капли воды в трубке. Объясните явление. Поместите колбу в снег. Что происходит с каплей воды в трубке? Объясните явление. Как изменяется внутренняя энергия? За счет чего?

Задание 3.

Возьмите проволочку, несколько раз согните и разогните ее. Возьмите спицу с пробкой, переместите несколько раз пробку по спице. Что происходит с температурой тел? Каково изменение внутренней энергии? Сделайте вывод о способе изменения внутренней энергии тела.

Задание 4.

На наковальню поместили кусок меди. Ударьте 5 раз по куску меди. Возьмите проволочку, несколько раз согните и разогните ее. Что происходит с температурой тел? Каково изменение внутренней энергии? Сделайте вывод о способе изменения внутренней энергии тела.

Задание 5.

Сделайте около 50 интенсивных ударов молотком по железному предмету.

Проверьте на ощупь изменение температуры металла и молотка. Объясните явление.

Задание 6.

 Положите монету на кусок деревянной доски и энергично потрите ее,

прижимая к поверхности в течение нескольких минут. Объясните.

После выступлений учащихся учитель делает вывод.

Значит, увеличить внутреннюю энергию тела можно двумя способами: совершая над телом работу и за счет теплопередачи. (Слайд 10, 11)

Изменяя внутреннюю энергию куска дерева путем трения, наши предки добывали огонь. На рисунке показано, как это происходило (Слайд 12).

Необходимо сверлить дощечку заостренной палочкой. Тогда при определенной сноровке за 1 секунду можно увеличить температуру на 20 градусов по Цельсию, и, что бы палочка загорелась, необходимо всего 12,5 секунд (температура воспламенения спички 250 градусов по Цельсию).

Многие люди и сейчас добывают огонь трением. Это спички (Слайд 13, 14).

А теперь послушаем, как давно были изобретены спички. (Сообщения учащихся).

5. Закрепление изученного (4 мин).

Переходим к следующему звену научного познания: следствию.

ВОПРОСЫ:

-Почему, если быстро скользить вниз по шесту или канату, можно обжечь руки?

- При обработке детали напильником и деталь, и напильник нагреваются. Почему?

- Почему метеорит, пролетая через атмосферу Земли, раскаляется?

- Почему мука из под жерновов выходит горячей?

- Молоток будет нагреваться, когда им отбивают косу и когда он лежит на солнце в жаркий летний день. Назовите способы изменения внутренней энергии молотка в обоих случаях.

8 Домашнее задание (3 мин).

Мы вместе прошли трудный путь от гипотез, догадок к подлинно научной теории. Все цели нашего исследования достигнуты. Запишем домашнее задание: написать сочинение на тему: «Способы изменения внутренней энергии тела».

7. Рефлексия и итог урока (2 мин)

В организации нашего исследования мы использовали все этапы научного творчества, показали себя хорошими наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.

Большое спасибо, уважаемые коллеги за совместную работу. Очень надеюсь, что это не последнее наше научное исследование.

Используемая литература:

1. Э.М. Браверман «Урок физики в современной школе», М., «Просвещение», 1993 г..

2. Э.М. Браверман «Вечера по физике в средней школе», М., «Просвещение», 1969 г..

3. Н.М. Шахмаев, В.Ф. Шилов «Физический эксперимент в средней школе», М., «Просвещение», 1989 г..

4. Интернет-ресурсы.