Energia w procesach cieplnych – lekcja podsumowująca

z zastosowaniem gier dydaktycznych

 

gimnazjum kl. II, czas: 45 minut

 

Elżbieta Nosewicz

 

 

Cele:

 

·        wiadomości

uczeń pamięta:

-   co to jest energia wewnętrzna, ciepło właściwe,  ciepło topnienia, ciepło parowania w temperaturze wrzenia;

-   co to jest i do czego służy kalorymetr;

-   podział substancji na przewodniki i izolatory;

-         jednostki energii wewnętrznej, ciepła właściwego, ciepła topnienia, ciepła parowania  w temperaturze wrzenia;

-         wzory fizyczne opisujące energię wewnętrzną, ciepło topnienia, ciepło parowania w temperaturze wrzenia;

        uczeń rozumie:

-         treść I zasady termodynamiki;

-         zasadę zachowania energii dla procesów cieplnych (bilans cieplny)

-         przemiany energii w procesach topnienia, krzepnięcia, parowania, wrzenia, skraplania;

-         zjawiska: cieplnego przepływu energii, konwekcji, promieniowania;

·        umiejętności

uczeń potrafi:

-         obliczyć energię wewnętrzną dowolnej substancji

-         sporządzić  i odczytać wykres zależności temperatury od dostarczonej lub pobranej energii;

-         odczytać poprawnie ciepło właściwe, ciepło topnienia, ciepło parowania w temperaturze wrzenia z tablic fizycznych;

·        postawy

-         twórcza aktywność uczniów

-         umiejętność pracy grupowej i wzajemnej współpracy w rozwiązywaniu problemów;

Materiały pomocnicze;

-         karty typu „Piotruś”;

-         karty typu pytania–odpowiedzi;

-         domino zadaniowe.

 

 

Przebieg lekcji

 

Przed lekcją klasę podzielić na zespoły i przypomnieć zasady pracy w grupach

 

Wprowadzenie do lekcji:

Dziś na lekcji będziemy powtarzać wiadomości z działu ,,Energia w procesach cieplnych”. Utrwalimy i powtórzymy podstawowe pojęcia, wielkości, zależności z którymi zetknęliście się w tym dziale. Będziemy to robić w oparciu o gry, które będą przystosowane do naszych potrzeb.

 

Gra typu ,,Piotruś”.

Grupy otrzymują swoją talię kart. Nauczyciel wyjaśnia zasady gry; karty potasować, rozdać, a następnie wyciągać od siebie nawzajem karty i połączyć w odpowiednie pary. Za każdą dobrze dobraną parę otrzymujemy punkty, za złą parę punkty odliczamy.

Przykładowe ćwiczenia na kartach:

1 para kart    Ew= m c Δt              Energia wewnętrzna

2 para kart    Ciepło właściwe wody c=4200 J/kg/°C

3 para kart    Qpobrane=Qoddane          Bilans cieplny

4 para kart     Przewodniki            Metale

5 para kart     Ciepło topnienia       J/kg

Kart powinno być 25, tak jak ,,Piotrusiu” – oczywiście jedna nie ma pary. Karty zostały ozdobione ciekawymi rysunkami.

 

Gra typu pytanie–odpowiedź.

Każdy uczeń otrzymuje po dwie karty na których są pytania i na drugiej stronie nie pasujące odpowiedzi. Jeden z uczniów czyta pytanie, a pozostali szukają odpowiedzi na swoich kartkach. Ten, który znalazł odpowiedź głośno ją czyta.

Następnie czyta swoje pytanie i pozostali szukają odpowiedzi. Za każdą dobrą odpowiedź uczniowie otrzymują punkty, a jeśli ktoś miał odpowiedź, a nie zgłosił jej – oddaje punkty.

Przykładowe pytania:

Pytanie 1 – Zjawisko parowania czy wrzenia  zachodzi w stałej temperaturze?

                 Odpowiedź – Zjawisko wrzenia.

Pytanie 2 – W którym naczyniu – metalowym czy szklanym – ta sama ilość herbaty wystygnie szybciej ?

                  Odpowiedź – W naczyniu metalowym.

Pytanie 3 – Rozpędzone sanki zatrzymały się. Co się stało z ich energią kinetyczną?

                   Odpowiedź – Zmieniła się w energię wewnętrzną.

Pytanie 4 – Co to znaczy, że ciepło parowania w temperaturze wrzenia dla wody wynosi 2556 KJ/kg ?

                  Odpowiedź – Aby odparować 1kg wody w temperaturze wrzenia należy dostarczyć 2556 KJ energii.

Pytanie 5 – Podaj czynniki, od których zależy szybkość parowania cieczy?

                   Odpowiedź – Zależy od temperatury, powierzchni cieczy, ruchu powietrza i wilgotności powietrza.

Należy unikać pytań o podobnych odpowiedziach, aby uczniom się nie myliło.

 

Gra typu domino.

Domino zawiera proste zadanie, które uczniowie obliczają i szukają karty z poprawną odpowiedzią. Po rozwiązaniu wszystkich zadań uczeń przekłada domino na drugą stronę i odczytuje hasło ,,Fizyka to nauka, którą warto umieć ”.

 

Przykładowe zadania na domino.

 

Jaką energię potrzebuje kawałek ołowiu

o masie 1kg, aby ogrzać o 20°C?
(cw=129J/kg°C)

 

Stopiono około 3,6 kg lodu.

Ile energii potrzeba do stopienia 5kg lodu?

ct =334KJ/kg

 

Potrzeba 2580 J energii do stopienia ołowiu.

Ile wynosi ciepło parowania wody, jeżeli do

odparowania 1kg wody w temperaturze wrzenia potrzeba 2556 KJ energii?

 

Ciepło parowania wody w temperaturze

wrzenia wynosi 2556 KJ/kg.

Jaką masę wody ogrzano o 30°C, jeśli dostarczono 8200 J energii?

cw=4200 J/kg°C

 

Należy dostarczyć 1670 KJ energii do stopienia lodu.

Ile kilogramów lodu stopiono, dostarczając

1200 KJ energii?  (ct=334 KJ/kg )

 

 

Na koniec lekcji podsumowanie osiągnięć i wystawienie ocen za aktywność na lekcji.