Разноуровневые задачи

Урок по физике Решение задач

по теме: «Агрегатные состояния вещества»

Цели урока: учащиеся решают задачи на расчет количества теплоты, при плавлении учатся читать графики ; применяют полученные знания для решения практических задач.

Задачи:

Обучающая: закрепить знания по теме: « Агрегатные состояния вещества »; формировать умения учащихся применять полученные знания при решении задач различного типа (количественные, расчетные, графические), закрепить навык выполнения целенаправленных алгебраических преобразований и приближѐнных вычислений;

Развивающая: продолжить развитие познавательной активности, творческих и коммуникативных способностей, логического мышления, памяти, устной и письменной речи, интеллектуальных и организационных умений по планированию, интереса к изучаемому предмету, умения применять полученные знания на практике; самоконтролю и оценки результатов своей деятельности; развитие компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности;

Воспитательная: продолжить воспитание у учащихся аккуратности, дисциплинированности ответственности, внимательности ,уважительного отношения к выполнению правил безопасности, бережное отношение к природе, доброжелательного отношения к одноклассникам; продолжить укрепление убеждѐнности учащихся в ценности приобретѐнных научных знаний для решения конкретных практических задач; прививать культуру чтения.

Тип урока: решение задач.

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная.

Техническое оснащение: ПК, мультимедийный проектор, интерактивная доска, калькуляторы, маркер для доски.

Ход урока.

1. Организационный момент (приветствие учителя и учащихся, проверка готовности к уроку, определение отсутствующих).

2. Повторение пройденного материала, формулировка целей и этапов урока. На прошлом уроке мы разобрали, как происходит процесс преобразования жидкости в пар и обратно. Мы продолжаем разговор о тепловых явлениях, то есть явлениях , которые связаны с изменением температуры или с изменениях агрегатных состояний вещества. Вспомним, какие явления мы знаем? ( нагревание, охлаждение, плавление, отвердевание, испарение, конденсация).

Итак, сегодня мы свами будем отрабатывать навыки решения задач на данную тему. Но нам пригодится то, что мы уже изучили. Поэтому давайте повторим то, что мы уже прошли.

Физический диктант ( на листочках представлены задания. (проверка знаний учащихся 8 мин).

Вписать обозначение и единицы измерения физических величин

№	Название физической величины	Обозначение	Единицы измерения в СИ
1	Количество теплоты	Q	Дж
2	Температура	t	ºС
3	Масса	m	кг
4	Удельная теплоемкость вещества	c	Дж/кг·ºС
5	Удельная теплота плавления (кристаллизации)	λ	Дж/кг
6	Удельная теплота парообразования (конденсации)	L	Дж/кг

Работа с формулами (таблица на сопоставление)

№	Название	Номер формулы	Математическая запись формулы
1	Формула для нахождения количества теплоты, поглощенного при нагревании тела	А	Q= λ m
2	Формула для нахождения количества теплоты, выделяющегося при конденсации пара	В	Q=cm ·(t - t0 )
3	Формула для нахождения количества теплоты, поглощающегося при плавлении тела, взятого при температуре плавления вещества	С	Q= -Lm

Далее взаимопроверка. На экране правильные ответы.

Молодцы! Теперь переходим к решению задач.

3. Решение задач.

3.1. Повторение алгоритма решения задач.

Что мы должны знать, начиная решать любую физическую задачу? (Алгоритм ее решения).

Повторение алгоритма решения (листочки лежат на столах учащихся)

Алгоритм решения задач.

1. 1Запишите условие, задачи:

а) заданные физические величины и необходимые табличные величины;

б) сформулируйте вопрос задачи.

1. Выразите, если необходимо, все величины в единицах СИ.

2. Выяснить о каких процессах идет речь в задаче.( если необходимо построить график)

3. Подобрать к каждому процессу формулу. Записать ее.

5. Выписать из таблиц температуру плавления и кипения вещества.

6. Выписать из таблиц недостающие величины( удельную теплоемкость вещества, удельную теплоту плавления, удельную теплоту парообразования)

7. Составить уравнение нахождения искомой величины и сделать расчет искомой величины.

1. Выразите ответ, используя кратные (или дольные) приставки (к, М, м, мк и т.п.)

2. Запишите ответ, указав, какую именно величину вы определяли.

3. Проверьте ответ «на глупость».

3.2. Решение задач разного уровня.

Первый уровень

1. Будет ли плавиться свинец, если его бросить в расплавленное олово?

Вопрос учителя: какая это задача: качественная или расчетная? Где мы можем найти ответ на вопрос задачи?

Решение. По таблице можно определить удельную теплоту плавления свинца и олова. Свинца равна 25000 Дж/кг. и олова 59000 Дж/кг. Удельная теплота плавления свинца меньше. Значит свинец будет плавиться в олове.

Второй уровень

1.Определить количество теплоты, необходимое для плавления 500г чугуна, взятого при температуре 1200⁰ С.º

Учитель: (по ходу вопросов учителя, учащиеся дают ответы, и записывают в тетрадь, строго соблюдая правила оформление задач) (Один из учащихся решает задачу у доски)

Какая это задача: качественная или расчетная?

Какой процесс происходит в задаче?

Что нам надо найти в задаче?

Во сколько действий будет решаться задача?

Что нам дано в задаче?

Какой буквой обозначается масса?

Какой буквой обозначается количество теплоты?

Какой буквой обозначается удельная теплота плавления чугуна?

Все ли единицы записаны в системе СИ?

Почему? ( г)

Оформляют в задаче столбик «СИ»

Запишите формулу для расчета необходимой величины в задаче.

Все ли данные у вас имеются для нахождения необходимой величины?

Сделайте подстановку и расчеты.

Проверьте соразмерность. Получили ли вы правильные единицы измерения для найденной величины?

Запишите ответ.

Проверьте задачу на правильность получения ответа («на глупость»).

Где можно применить эту задачу в жизни? (на металлургических заводах).

Дано	СИ:	Решение:
m = 500г	0,5кг	Q= λ m – количество теплоты, необходимое для плавления чугуна. Из таблицы , в которой указаны температуры плавления разных веществ, видим, что температура плавления чугуна равна 1200 ºС. Значит чугун взят при температуре плавления. Задача решается в одно действие.
λ= 270000Дж / кг		Q = 270000Дж/кг·0,5 кг = 135000 Дж тепла
Найти: Q - ?		кг· = Дж
	Ответ: 135кДж

Третий уровень.

1.Какое количество теплоты выделит 1 кг пара при 100ºС, если его обратить в воду и затем охладить полученную воду до 0ºС?

Какая это задача: качественная или расчетная?

Что нам надо найти в задаче?

Какие процессы происходят в задаче?

Во сколько действий будет решаться задача?

Что нам дано в задаче? (масса пара, начальная температура, конечная температура воды, удельная теплота парообразования и удельная теплоемкость)

Какой буквой обозначается удельная теплота парообразования?

Какой буквой обозначается удельная теплоемкость?

Какой буквой обозначается количество теплоты?

Все ли единицы записаны в системе СИ?

Оформляют в задаче столбик «СИ»

Запишите формулу для расчета количества теплоты, выделяющегося при конденсации пара

Запишите формулу для расчета количества теплоты, выделяющегося при охлаждении жидкости

Запишите формулу общего количества теплоты, выделяемого при этих процессах.

Подставьте числовые значения в формулы, выполните расчеты.

Проверьте на соразмерность. Получили ли вы правильные единицы измерения для найденной величины?

Запишите ответ.

Проверьте задачу на правильность получения ответа («на глупость»).

Где можно применить эту задачу в жизни? ( в быту )

Дано	Решение:
m=1кг tₒ=100ºC t=0ºC	Q=Lm - количество теплоты, выделяющееся при конденсации пара Q=2300000Дж/кг· 1кг=2300000Дж
c= 4200 Дж/(кг·ºС)	кг* =Дж
L = 2300000 Дж / кг	Q=сm(t-tₒ)
Найти:	Q=4200Дж/(кг·ºС)·1 кг(100ºС-0ºС)=420000Дж
Q - ?	Дж/(кг·ºС)· (кг·ºС)=Дж
	Q=Q+Q=2300000Дж+420000Дж=2720000Дж Ответ: 2720·10³ Дж

Четвертый уровень. (графическое задание)

1.Найдите общее количество теплоты, которое требуется затратить на процессы, соответствующие участкам АВ, ВС и СД, если масса вещества равна 1 кг.

Какая это задача: качественная или расчетная?

Какие процессы происходят в задаче? (нагревание, плавление, нагревание) ).

Что нам надо найти в задаче?

Во сколько действий будет решаться задача?

Что нам дано в задаче явно? (масса вещества, температура начальная, температура плавления и конечная температура))

Что нам дано в задаче не явно? ( что это за вещество, удельная теплоемкость, ,удельная теплота плавления)

Где возьмем недостающие данные: (в таблице)

Все ли единицы записаны в системе СИ?

Найдите из таблицы данное вещество по температуре плавления

Запишите формулу для количества теплоты при нагревании

Какая температура начальная и до какой нагревается?

Запишите формулу для количества теплоты при плавлении

Запишите формулу для количества теплоты при нагревании жидкого состояния вещества.

Какая температура начальная при нагревании жидкого золота?

До какой температуры происходит нагревание?

Сделайте подстановку и расчеты.

Проверьте на соразмерность. Получили ли вы правильные единицы измерения для найденной величины?

Запишите ответ.

Проверьте задачу на правильность получения ответа («на глупость»).

Где можно применить эту задачу в жизни? ( при плавке)

t ,ºC

1 100 Д

В С

1 064

А

500

t, мин

Дано Золото	Решение:
m= 1 кг
с = 130 Дж /кг · 0С	Q=cm ·(t - t0 ) - количество теплоты, необходимое для нагревания золота от 500 0 С до 10640 С
t 0 = 500 0 С	Q=130Дж/кг·ºС·1кг·(1064ºС-500ºС)=73320Дж
t = 1100 0 С
λ= 67000Дж/кг	Дж/(кг·ºС)· (кг·ºС)=Дж Q= λ·m – количество теплоты при плавлении золота
Найти:	Q=1кг·67000Дж/кг=67000Дж
Q - ?	кг·Дж/кг=Дж
	Q=cm·(t-tₒ)- количество теплоты, необходимое для нагревания жидкого золота от 1064ºС до 1100ºС

Q=130Дж/(кг·ºС)·1кг(1100ºС-1064ºС)=4680Дж

Q=Q+Q+Q=73320Дж+67000Дж+4680Дж=145000Дж

Ответ: 145кДж

2. Далее работают дети самостоятельно по графику по вариантам.

а) Какое вещество представлено на графике?

б) Какому из процессов соответствует участок ВС?

в) Какому из процессов соответствует участок ДЕ?

г) При какой температуре начался процесс нагревания твердого вещества?

д ) Найдите общее количество теплоты, которое требуется затратить на процессы, соответствующие участкам СД и ДЕ, если масса вещества равна 2кг.(3кг)

t ºC tºC Д Е

3 57 Д Е 1740

327 В С

t,мин 100 А

- 39 В С t,мин

А

-60

1 вариант 2 вариант

4. Подведение итогов урока. Выставление оценок за урок. Рефлексия.

5. Домашнее задание.

1. Задачник Лукашик В.И., Е.В.Иванова :Уровень 1: №, 1006, 1012 , Уровень 2: №, 1093 , Уровень 3: №, 1091, 1121