«Я иду на урок»
Е.В.ПЛАХОВА,
с. Варваровка, Пензенская обл.
Изменение агрегатных состояний
вещества
Обобщающий урок, 8-й класс (2 ч)
Газету «Физика» я выписываю с самого
первого номера, многие материалы мне нравятся,
многое беру себе на заметку, что-то применяю в
работе. Закончив в 1985 г. физмат Пензенского ГПИ
им. В.Г.Белинского по специальности «Физика и
математика», я была направлена по распределению
в Варваровскую восьмилетнюю школу, где и работаю
до сих пор. Многие мои ученики также стали
учителями, некоторые работают в родной школе. Сын
пошёл по моим стопам: учится по специальности
«Физика–информатика». За годы работы мне
приходилось вести не только физику, но и
математику, черчение, музыку, природоведение,
английский язык. Была классным руководителем,
пионервожатой (на общественных началах). Такова
специфика сельской малокомплектной школы:
учитель должен уметь почти всё и всегда хорошо,
ведь за редким исключением детей на селе научить
чему-либо больше некому, специалистов не хватает.
Сейчас, конечно, всё стало по-другому: школа стала
средней, количество учеников увеличилось почти в
три раза, учителей тоже теперь в два раза больше,
появились педагоги дополнительного образования,
в школе есть компьютеры, спутниковая антенна.
Поскольку приходилось быть
учителем-«многостаночником», всегда интересовал
вопрос интеграции учебных предметов. Всегда
старалась сделать уроки яркими, материал –
простым для понимания и запоминания, отовсюду
подбирала к уроку интересную информацию. Учу
ребят видеть физику во всём, уметь объяснять
происходящее вокруг. Уже девять лет веду
пропедевтический курс для учащихся 6-го класса «В
мире физики». И на уроках природоведения в 5-м
классе также стараюсь прививать интерес к физике
и астрономии. В 1997–2003 гг. занималась по учебнику
«Физика и астрономия-7–9» А.А.Пинского, В.Г.Разумовского.
К сожалению, пришлось перейти на другой учебник,
т.к. тот был слишком старого года издания. Но всё
же в качестве дополнительной литературы многие
ученики пользуются им, особенно те, кто
интересуется физикой.
Имею первую квалификационную
категорию, неоднократно проводила открытые
уроки для учителей и руководителей школ района,
на областном семинаре. В 2000 г. была награждена
почётной грамотой Минобразования Российской
Федерации.
Надеюсь, что представленный урок
покажется моим коллегам интересным.
С уважением, Елена Викторовна Плахова.
Цели урока: обобщить полученные
знания, повысить трудовую и творческую
активность учащихся, расширить их кругозор путём
самообразования, повысить результативность
учебного процесса.
Оборудование: словарь физических
терминов (карточки), карточки с формулами (у
каждого).
Ход урока
I. Организационный этап
(взаимное приветствие учителя и учащихся,
проверка подготовленности учащихся к уроку,
организация внимания)
Учитель. Сегодня на уроке, ребята,
нам предстоит вспомнить и закрепить понятия,
связанные с изменением агрегатных состояний
вещества, решать задачи, объяснять явления,
происходящие в природе. Работа предстоит
большая, но интересная, и я надеюсь, что все вы
прекрасно справитесь с ней.
II. Работа со словарём физических
терминов (фронтальная беседа)
Учитель. Что означает физический
термин: агрегатное состояние вещества?
внутренняя энергия? температура? плавление?
кристаллизация? испарение? кипение? конденсация?
удельная теплоёмкость? количество теплоты?
удельная теплота плавления? удельная теплота
отвердевания? удельная теплота парообразования?
удельная теплота конденсации?
III. Интересные факты
(сообщения учащихся, связанные с обсуждёнными
выше понятиями)
Кашалот имеет на лбу так называемый спермацетовый
орган. Он служит для управления плавучестью.
Спермацетовый орган содержит жир, который
заметно изменяет свой объём при изменении
температуры (с погружением на глубину). При
понижении температуры жир становится плотнее и
из жидкости превращается в беловатую кашицу,
состоящую из кристаллов. В таком состоянии он,
занимая меньше места, вытесняет меньше воды,
поэтому плавучесть кашалота снижается
(уменьшается архимедова сила). Эта способность
кашалота особенно интересна для конструкторов
батискафов.
4 декабря 1892 г. в Саксонии падали
хлопья снега размером до 12 см. Объяснить это
необычное явление можно так. В верхних слоях
атмосферы температура воздуха всегда ниже, чем у
земной поверхности. В этих слоях образуются
небольшие кристаллики льда – «алмазная пыль».
Падая, они попадают в слои воздуха, температура
которых постепенно повышается, и находящийся в
этих слоях пар, соприкасаясь с холодной
снежинкой и конденсируясь на ней, способствует
её росту. Если температура воздуха близка к 0 °С,
то поверхности снежинок оплавляются, и, слипаясь
между собой, снежинки образуют крупные хлопья.
Большой ущерб наносит народному
хозяйству, особенно посевам, град. Чаще всего
градины имеют не очень большой размер (примерно с
ноготь), но иногда бывают и весьма крупные (массой
почти в килограмм). От града размером с куриной
яйцо в Кабардино-Балкарии как-то погибло большое
стадо овец; гибнут от града даже коровы. Как же
образуется град? На высотах, где температура
отрицательная, в облаке содержится огромное
количество мелких кристалликов льда и капель
переохлаждённой воды. При столкновении водяной
капли в потоке воздуха с «градовым зародышем»
(кристалликом льда) она мгновенно намерзает на
него, и градина растёт до тех пор, пока восходящий
воздушный поток (скорость которого может
достигать сотен километров в час) способен
удержать всю массу таких градин. Но в какой-то
момент подъёмной силы оказывается недостаточно,
и ледяная лавина обрушивается на землю. Активная
борьба с градом даёт большой экономический
эффект.
Случалось ли вам задумываться над
тем, как образуются ледяные сосульки,
свешивающиеся с крыш? В какую погоду образуются
сосульки – в оттепель или в мороз? Если в
оттепель, то как могла замёрзнуть вода при
температуре выше нуля? Если в мороз, то откуда
могла взяться вода на крыше? Чтобы могли
образоваться ледяные сосульки, нужно в одно и то
же время иметь две температуры: для таяния – выше
нуля – и для замерзания – ниже нуля. На самом
деле так и есть: снег на склоне крыши тает, потому
что солнечные лучи нагревают его до температуры
выше нуля, а стекающие капли воды у края крыши
замерзают, потому что здесь температура ниже
нуля. Представьте такую картину: ясный день,
мороз всего 1–2 °С. Солнце заливает всё своими
лучами; однако же эти косые лучи не нагревают
землю настолько, чтобы снег мог таять. Но на склон
крыши, обращённый к солнцу, лучи падают не полого,
как на землю, а круче, под углом, более близким к
прямому. Вот почему скат крыши нагревается
сильнее, и снег на нём начинает таять. Оттаявшая
вода стекает и каплями свисает с края крыши. Но
под крышей температура ниже нуля, и капля,
охлаждаемая к тому же испарением, замерзает. На
замёрзшую каплю натекает следующая, также
замерзающая, затем третья капля и т.д. Постепенно
образуется маленький ледяной бугорок. В другой
раз при такой же погоде эти ледяные наплывы ещё
больше удлиняются, и в результате образуются
сосульки наподобие сталактитов в подземных
пещерах. Так возникают сосульки на крышах сараев
и других неотапливаемых помещений.
IV. Отчёт об экспериментальной
домашней работе (заданной на предыдущем
уроке)
Задание. Поставьте на
электрическую плитку две одинаковые жестяные
банки; в одну налейте воду массой 100 г, а в другую
положите снег такой же массы. Измерьте
температуру воды и снега, а также время, которое
требуется, чтобы вода в обеих банках закипела.
Напишите краткий отчёт об этом опыте и объясните
его результаты.
V. Конкурс эрудитов (решение
экспериментальных задач)
1. Удастся ли вскипятить воду в
пробирке, опустив её в сосуд с кипящей водой?
Проверьте своё предположение на опыте и
объясните его результаты.
2. Сполоснув поллитровую банку водой,
плотно закройте её крышкой, в которой
предварительно сделано отверстие, а в нём при
помощи двух гаек укреплён ниппель от
велосипедной камеры. Велосипедным насосом
накачивайте в банку воздух до тех пор, пока
крышка с громким хлопком не слетит с банки.
Проанализируйте наблюдаемое и объясните.
3. На подъёмный столик налейте немного
воды и поставьте алюминиевую кастрюлю,
наполненную снегом. В снег подсыпьте соли и
перемешивайте до тех пор, пока кастрюля не
примёрзнет к столику. Поднимите кастрюлю –
вместе с ней поднимается и столик. Объясните,
почему.
4. Возьмите бутылку. Осторожно облейте
её снаружи горячей водой. Налейте в бутылку этой
же воды и затем вылейте воду. Закройте бутылку
соской. Наблюдайте, что происходит с соской:
вначале соска сжимается, а затем втягивается
внутрь. Почему?
VI. Разминка (проводится, пока
«эрудиты» выполняют задания)
Текст проецируется на доску с помощью
кодоскопа или, при наличии компьютера,
предъявляется в виде презентации Power Point.
Необходимые данные о температурах плавления
веществ учащиеся берут из таблицы.
1. Какой из двух металлов (алюминий или
медь) вы бы выбрали, чтобы изготовить посуду,
годную для расплавления в ней второго металла?
(Медь.)
2. Какой из кусков (стальной или
вольфрамовый) останется твёрдым, если будет
брошен в расплавленное железо? (Вольфрамовый.)
3. Можно ли расплавить золото, держа его
в оловянной ложке? в алюминиевой? (Нет.)
4. Олово переведено из одного
агрегатного состояния в другое. Затвердело оно
или, наоборот, расплавилось, если известно, что
его внутренняя энергия уменьшилась? (Затвердело.)
5. Вода или водяной пар, если массы их
одинаковы, обладают при 100 °С наименьшей
внутренней энергией? Почему? (Вода.)
6. Сравните кипение и испарение
жидкости. Что между ними общего? В чём различие
этих явлений?
7. Подсчитано, что если для заправки
бензином использовать ведро, то в год потери
горючего (на одну автомашину) составят 200 кг.
Каковы причины этих потерь? (Испарение.)
8. Почему бегущая собака высовывает
язык?
9. Телу сообщили некоторое количество
теплоты. Всегда ли можно утверждать, что
температура тела повысилась? (Нет.)
10. Во время ледохода вблизи реки
холоднее, чем вдали от неё. Почему? (Таяние льда.)
11. Почему овощные культуры на участках,
находящихся вблизи водоёмов (рек, озёр, прудов),
меньше страдают от заморозков, чем расположенные
вдали от них?
12. Укажите, какой из приведённых
графиков изменения температуры вещества
соответствует: процессу плавления, процессу
отвердевания, нагреванию вещества без перехода в
другое агрегатное состояние?
13. Физическая величина, показывающая,
какое количество теплоты необходимо для
превращения при температуре плавления твёрдого
кристаллического вещества массой 1 кг в жидкость,
называется удельной теплотой плавления. Можно ли
из этого определения опустить слова: «при
температуре плавления»? «твёрдого
кристаллического»? Можно ли заменить слова
«количество теплоты» на «количество внутренней
энергии»?
14. В чём проявляется закон сохранения и
превращения энергии при парообразовании и
конденсации пара?
15. Какие физические явления
наблюдаются в процессе малого круговорота воды в
природе? (Испарение с поверхности жидкости,
подъём тёплых слоёв под действием архимедовой
силы, конденсация паров при охлаждении, падение
под действием земного притяжения.)
16. Почему в болотистых местах сильная
жара переносится труднее? (Воздух там влажный,
испарения почти не происходит, испарение
затруднено, тело плохо охлаждается.)
17. Можно ли, имея в распоряжении мелкие
проволочки из различных химически чистых
металлов, приблизительно определить температуру
пламени в разных его частях? (Да.)
18. Где в быту и технике используются
знания об агрегатных состояниях вещества,
процессах плавления, испарения, конденсации и
др.? (Круговорот воды в природе; лужение и пайка
проводов и др.; тепловая обработка кормов,
кормозапарник; приготовление горячих блюд,
стерилизация продуктов, консервирование; сушка
древесины; тепловое равновесие организма.)
VII. Эстафета «Знание формул»
Учащимся предлагаются задачи (типа №
838, 861, 878, 887, 924, 928, 935, 964, 968, 973 из сборника В.И.Лукашика)
на нахождение количества теплоты, идущего на
нагревание, плавление, кипение, выделяющегося
при сгорания топлива. Задача считается
выполненной, если ученик поднимает карточки с
теми формулами, которые необходимо использовать
для её решения, при этом учитывается порядок
применения формул в решении задачи.
VIII. Подведение итогов. Оценки за
урок
Литература
Блудов М.И. Беседы по физике. Ч. 1. –
М.: Просвещение, 1984.
Горев Л.А. Занимательные опыты по
физике. – М.: Просвещение, 1983.
Гринченко Н.А. Вопросы экономии
топлива на уроках физики. – Физика в школе, 1985, №
5.
Кириллова И.Г. Книга для чтения по
физике. 6–7 классы. – М.: Просвещение, 1978.
Лукашик В.И. Сборник вопросов и
задач по физике для 6–7 классов средней школы:
Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1981.
Пёрышкин А.В. Физика-8. – М.: Дрофа,
2002.
Янкелович М.М. Образование тумана
при совершении воздухом работы. – «Физика в
школе», 1985, № 5.