Методическая разработка урока с использованием Интернет-ресурсов «Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии»

МОДЕЛЬ УРОКА

Автор: Доманова Ирина Александровна

Адрес: Оренбургская область

Сорочинский район

пос. Войковский

ул Школьная 14, 1

Методическая разработка урока с использованием Интернет-ресурсов

«Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии»

Краткая аннотация урока: представленный урок по физике был подготовлен для учащихся 8-го класса общеобразовательной школы. Урок проводился в кабинете информатики при наличии мультимедийного проектора и доступа к ресурсам сети Интернет. Каждый учащийся работает за компьютером индивидуально. Понятия, рассматриваемые на данном уроке, являются теоретическими основами темы «Тепловые явления», закладывают базу для дальнейшего изучения данной темы в курсе физики 10 класса. В процессе изучения темы использовались иллюстративные, наглядные и исследовательские методы. Урок направлен на развитие информационных, коммуникативных и исследовательских ключевых компетенций

Тип урока: урок изучения нового материала с элементами самостоятельной исследовательской работы.
Задачи урока:
сформировать понятие теплопередачи, закрепить понятие внутренней энергии тела, выяснить условия, при которых внутренняя энергия тела изменяется;
развивать умение пользоваться ресурсами сети Интернет, интегрировать и обобщать знания из различных областей знаний, ставить вопросы и находить ответы;
развивать коммуникативные навыки, культуру общения, умение работать самостоятельно, давать самооценку.
План-конспект урока

Физическая разминка (4-5 мин)

Урок начинается с опроса по материалам предыдущих уроков, проводится в виде компьютерной игры "Кто хочет стать отличником по физике?". Материал игры представленный на слайдах демонстрируется мультимедийным проектором. (Приложение 1)

Правила игры: игрок-ученик получает шесть вопросов с выбором ответа и при этом может взять подсказку (попросить компьютер убрать два неправильных ответа). Каждый неправильный ответ снижает оценку на балл.
2. Постановка задач урока (2 мин).
3. Изучение нового материала (7-8 мин)
3.1 Экспериментальное исследование темы
Создание проблемной ситуации
Учитель предлагает обучающимся проделать следующие опыты:
1) Зажгите свечу, и подержите ладонь над свечой.

2) Потрите ладони друг о друга. Каков результат? /Ладони нагрелись/.

Каким способом изменилась внутренняя энергия ладоней в 1-ом и 2-ом случаях?
3) Зажгите одну спичку о коробок, а другую спичку внесите в пламя свечи.
В чем различие причин, приведших к воспламенению спички?
3.2 Постановка задачи - используя ресурсы сети Интернет, находящиеся по заданным учителем электронным адресам, изучить материалы, найти ответы на возникшие вопросы и составить 3-4 вопроса по теме «Внутренняя энергия» 1 вариант, "Способы изменения внутренней энергии"- 2 вариант.
4. Самостоятельное изучение нового материала (15 мин).

с использованием ресурсов Интернет на сайтах:

class-fizika.narod.ru/8_class.htm

fn.bmstu.ru/pfys/bib/i-net

(Приложение 2)
Учащиеся выполняют задание индивидуально, работая за компьютерами в сети Интернет. После 7-8 минут работы учащиеся обмениваются вариантами и ищут ответы на вопросы друг друга.
5. Рефлексия учащихся уровня усвоения учебных достижений (8-10 мин)
Индивидуальная работа учащихся с трехуровневым тестом по данной теме размещенном на сайте (Приложение 3)

www.physics-regelman.com/high/energy2

Учащиеся самостоятельно выбирают уровень теста

6.Самооценка учащимися достижений целей индивидуального образовательного маршрута.
Учащиеся сообщают, с каким уровнем теста они работали и на сколько справились с работой.
7. Домашнее задание (обязательное - параграф учебника, по выбору – подготовка презентации по теме "Способы изменения внутренней энергии").

Тема: Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Плавание тел

Цели: обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости; установить от каких факторов она зависит и от каких не зависит;

формировать представление о процессе научного познания;

прививать культуру умственного труда.

Ход урока

Организационный момент
Сообщение о целях урока
По плану (Слайд 3) каждый ученик приступает к выполнению эксперимента:

Определите вес данного вам тела в воздухе: Р₁.
Определите вес этого тела в воде: Р₂.
Сравните результаты и сделайте вывод:

ВЕС ТЕЛА В ВОДЕ МЕНЬШЕ ВЕСА ТЕЛА В ВОЗДУХЕ: Р₂1.

Почему вес тела в воде меньше веса тела в воде?

Существует такая сила. Она называется выталкивающей, или АРХИМЕДОВОЙ, силой в честь древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на ее существование и рассчитал ее значение.Слайд1

А как можно найти величину этой силы?

На доске слайд 3, учащиеся делают соответствующие записи в тетрадях.
Работа в группах

От чего зависит выталкивающая сила (Слайд8)

Задание первой группе

Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и медный цилиндры из набора тел для калориметра, нить.

Определите архимедовы силы, действующие на первое и второе тела.
Сравните плотность тел и архимедовы силы, действующие на тела.
Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от плотности тела.

Задание второй группе

Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема из пластилина, динамометр, нить.

Определите архимедову силу, действующую на каждое тело.
Сравните эти силы.
Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от объема тела

Задание третьей группе

Оборудование: динамометр, нить, сосуды с водой, соленой водой и маслом, алюминиевый цилиндр.

Определите архимедовы силы, действующие на тело в воде, соленой воде, масле.
Чем отличаются эти жидкости?
Что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях?
Установите зависимость архимедовой силы от плотности жидкости.

Задание четвертой группе

Оборудование: мензурка с водой, алюминиевый цилиндр, нить, динамометр.

Определите архимедовы силы, действующие на тело на глубине h₁ и на глубине h₂, большей чем h₁.
Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от глубины погружения тела.

Задание пятой группе

Оборудование: кусочек пластилина, сосуд с водой, нить динамометр.

Кусочку пластилина придайте форму шара, куба, цилиндра.
Поочередно опуская каждую фигурку в воду, с помощью динамометра определите архимедову силу, действующую на нее.
Сравните эти силы и сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от формы тела.

После получения результатов каждая группа устно отчитывается о своей работе и сообщает свои выводы. Выводы записываются учащимися в тетрадях, а учителем – на доске в виде таблицы:

Архимедова сила
Не зависит от: формы тела; плотности тела	Зависит от: объема тела плотности жидкости

Закрепление
Работа по вопросам слайд9

Тестовая работа Слайд 13 с самопроверкой
В сосуд с водой опускают металлический шарик.

Какая из физических величин при погружении его в жидкость…

А. не изменится? Б. увеличится?

В. уменьшится?

1. вес шарика. 2. масса шарика.

3. масса жидкости. 4. давление на дно.

5. уровень жидкости в сосуде.

Какие из приведённых ниже величин…

Г. не нужны… Д. нужны…

для расчёта выталкивающей силы, действующей на тело, погружённое в

жидкость?

1. Объём тела. 2. плотность тела.

3. масса жидкости. 4. вес тела.

5. глубина погружения шарика.

6. плотность жидкости.

§ 48, по учебнику; составить рассказ по опорным рисункам

Тема: Архимедова сила

Цели: повторить и закрепить материал, изученный на первом уроке;

провести расчет величины архимедовой силы;

проверить результаты расчета с помощью эксперимента;

научиться рассчитывать вес тела в жидкости.

Ход урока

Орг. момент
Проверка домашнего задания:

На столе лежит 5 карточек-билетов. Командиры групп подходят к столу и берут по билету для своей группы.

БИЛЕТ №1. Составьте рассказ по опорному рисунку «Архимедова сила»

БИЛЕТ №2. Докажите вначале рассуждением, а затем на опыте, что данные вам тела будут тонуть или всплывать в воде.

БИЛЕТ № 3. Докажите, что архимедова сила не зависит от глубины погружения тела в жидкость и плотности тела. Как вы думаете, зависит ли архимедова сила от массы тела?

БИЛЕТ № 4. Докажите, что архимедова сила зависит от плотности жидкости и объема тела. Как вы думаете, зависит ли архимедова сила от массы тела?

Подготовка 10 мин, затем отчет групп. Для отчета 2 мин.

Расчет архимедовой силы Слайд 5, 6 на доске, дети в тетрадях

В результате рассуждений получаем цепочку формул, расчет проверяем экспериментально (эксперимент с ведерком Архимеда)

Решение задач

Задания на Слайдах 10-11

5. Домашнее задание § 48-50, упр 32 (1,2)

Тема: Условие плавания тел

Цели: ознакомить школьников с явлением плавания тел в жидкости, изучить условия плавания тел, формировать умение объяснять поведение тел (тонет, всплывает, плавает) сравнением силы тяжести и силы Архимеда, плотности жидкости и плотности тела; развивать интерес и логическое мышление путем решения учебных проблем, объяснения интересных фактов
Ход урока

Орг момент
Актуализация знаний

Вопросы:

Какие силы действуют на погруженное в жидкость тело?
Как направлены эти силы?
Как могут соотносить значения этих сил?

3. Сообщение темы и цели урока

Слайд15 на доске, дети в тетрадях

Демонстрации:

Тело из пробки плавает в воде.
Шарик из картофеля тонет в воде.
Тот же шарик всплывает в соленой воде.
Шарик из пластилина тонет в воде.
Лодка из того же пластилина плавает в воде.

Экспериментальная работа в группах
Задание первой и второй группам

Опускайте в воду по очереди тела: стальной гвоздь, фарфоровый ролик, кусочек алюминия. Выясните, какие из них тонут, какие плавают.
Результаты наблюдений запишите в таблицу:

Плотность воды ρ, кг/м³	Плотность вещества ρ, кг/м³	Тонет или плавает
1000	7800 (сталь)
	2300 (фарфор)
	2700 (алюминий)

Изучите таблицу и сделайте вывод: при каком условии тела в воде тонут?

Задание третьей и четвертой группам

Задание аналогичное предыдущему, но с телами, плавающими в воде.

Задание пятой группе

Возьмите два одинаковых по объему шарика – из парафина и из пробки.
Опустите шарики в воду и наблюдайте, какой из них глубже погрузится.
Сделайте вывод о глубине погружения тела в зависимости от его плотности.

Учитель на доске, а учащиеся в тетрадях делают записи:

ρ_т > ρ_ж - тело тонет

ρ_т = ρ_ж - тело плавает

ρ_т < ρ_ж - тело всплывает

Как заставить тело плавать?

После обсуждения на доске и в тетрадях:

ρ_ж увеличить F_а увеличится
V_т увеличить F_а увеличится

Закрепление

Работа с таблицей плотностей из учебника:

Какие тела тонут в ртути?
Какие тела плавают в керосине?
Почему парафин, дерево, пробка, плавая на поверхности воды, погружены в нее неодинаково?

Во всех случаях выполняется условие:mg=F_a, или gρ_тV_т= gρ_жV_{погр. части}

Отсюда следует: ρ_тV_т = ρ_жV_{погр. части}

Если ρ_т= ρ_ж, то тело плавает на любой глубине в жидкости, полностью погружаясь в нее.
Если ρ_т= ρ_ж, то тело плавает на поверхности, погрузившись на своего объема.
Если ρ_т= ρ_{ж (}лед₎, то тело плавает, погрузившись на своего объема.

Вывод: чем меньше плотность тела, тем большая часть его находится над водой.

Для развития интереса, для закрепления изученного материала приводятся примеры

- Для судоходства опасность представляют айсберги – у них лишь десятая часть видна над водой, а под водой находится огромная масса.

- рыбы могут менять свой объем за счет плавательного пузыря.

- кит может менять глубину погружения за счет изменения объема своих легких.

Жир в супе и сливки в молоке оказываются на поверхности

Домашнее задание: § 50 по учебнику; упр 33 (1-3);

Тема: Решение задач

Цели: формировать умение вычислять архимедову силу, объяснять разные ситуации поведения тел в жидкостях; отработать практические навыки при решении задач; развивать самостоятельность учащихся в процессе индивидуальной работы;
Ход урока

Орг. момент
Сообщение цели урока
Фронтальный опрос
- Какие известные явления указывают на существование выталкивающей силы?
- Как на опыте доказать действие выталкивающей силы?
- Почему возникает выталкивающая сила?
- Чему равна эта сила?
- Как ее подсчитать?
- От каких величин зависит выталкивающая сила, а от каких не зависит?

Тестовая работа с последующей самопроверкой Слайд 16
Поведение тел в воде зависит от их плотности: если…

А. плотность тела больше плотности воды, то…

Б. плотность тела меньше плотности воды, то…

В. плотность тела равна плотности воды, то…

1. тело всплывает. 2. тело тонет.

3. тело плавает внутри (как бы «висит»).

Предлагается ряд фактов:

Г. Сжимая своими мышцами плавательный пузырь, рыба уходит в глубину.

Д. Когда на подводной лодке заполняют цистерны водой, она погружается.

Е. Затонувший корабль иногда поднимают с помощью прикреплённых к нему камер, в которые закачивают воздух. Почему корабль при этом всплывает?

Ж. Ослабляя давление мышц на плавательный пузырь, рыбы всплывают.

Найдите объяснение названным явлениям:

При постоянном объёме уменьшается масса, а поэтому плотность убывает.

2. При постоянной массе уменьшается объём и плотность растёт.

3. При постоянном объёме увеличиваются масса и плотность растёт.

4. При постоянной массе увеличивается объём и плотность убывает.

Решение задач

На доску проецируется слайд

Слайд 14 (работа устно)

1. Сравните величину архимедовой силы у тел 1 – 6, погруженных в воду

2. На рисунке изображён поплавок, который можно использовать как весы. Объясните, как действуют такие весы.

3. На весах стоят два одинаковых сосуда, соединённых резиновой трубкой. Если в сосуд А опустить деревянный брусок, нарушится ли равновесие?

4. К чашкам весов подвешены две гири равного веса. Нарушится ли равновесие, если их опустить в сосуд с водой?

Слайд 12 (письменно в тетрадях, после выполнения ответы выводятся на экран)

Рассчитайте выталкивающую силу, действующую на гранитную глыбу, которая при полном погружении в воду вытесняет 0,8 м3 воды. Сравните вес глыбы с выталкивающей силой.
Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объёмом 0,72 м3, а будучи погружён полностью – 0,9 м3. Определить выталкивающие силы в обоих случаях. Почему они разные по величине?
В сосуд с водой погружен куб со стороной 10 см. Уровень воды над кубом 10 см. Определить давление на нижнюю и верхнюю грани. Показать стрелками направление сил, действующих на обе грани.

Итог урока

Вопросы:

в каких случаях применяется закон Архимеда?
Какие физические величины можно определить с помощью закона Архимеда?
Как экспериментально определить силу Архимеда?

Домашнее задание § 48-50, упр 32 (3,4)

Задание: Путём взвешивания в воздухе и воде определить плотность свёклы (картофеля или моркови). Воспользуйтесь домашними весами безменом
Тема: Плавание судов

Цели: продолжить изучение условий плавания тел, рассмотреть устройство судов, ознакомить школьников с видами судов и их применением; совершенствовать умения характеризовать поведение тел в жидкости; продолжить работу по расширению кругозора учащихся

Оборудование: небольшой лист алюминия; коробочка из такого же листа; сосуд с водой; рычажные весы; полиэтиленовая бутылка с пробкой; насос с резиновым шлангом.

Демонстрации:

плавание алюминиевой лодочки;
«подъем затонувших кораблей»

На доске написаны слова К. Паустовского: «Нужна подлинная дерзость, чтобы из стали, дерева и стекла создать эти многоярусные головокружительные корабли»
Ход урока

Орг момент
Повторение пройденного. Вводная беседа

Урок начинается с постановки учебной проблемы: имеют ли применение законы гидростатики в технике? Фронтально повторяются законы гидростатики.

Учитель раскрывает значение воды в нашей жизни.

Человек издавна плавает на плотах, лодках, судах. В наше время – на судах из металла. Почему можно строить суда из металла, хотя плотность металла больше плотности воды?

3. Сообщение темы урока

4. Демонстрация опыта с алюминиевым листом и лодочкой.

Лист алюминия опускается в воду. Он тонет. Из такого же листа делается коробочка. На весах показывается, что масса листа и коробочки равны. Коробка опускается на поверхность воды.

Почему она плавает? Ведь материал один, массы одинаковые.
В чем различие?

5.Новый материал – лекция
Различие между простым алюминиевым листом и алюминиевой коробочкой в разном объеме вытесненной жидкости. Значит сила Архимеда, действующая на коробочку, больше действующей на лист. В нашем случае коробка – модель судна.

Далее вводятся понятия: Слайд17

Осадка судна – глубина погружения;

Ватерлиния – линия, отмечающая наибольшую допустимую осадку;

Водоизмещение – вес воды, вытесняемый судном при погружении его до ватерлинии;

Грузоподъемность судна – принятый на судно груз при погружении до ватерлинии;

Рассказ о водном транспорте сопровождается демонстрацией таблиц

В тетрадях учащиеся заполняют таблицу:

Надводный транспорт

Подводный транспорт

Корабли весельные, парусные, пароходы, теплоходы;

Суда пассажирские, китобойные, сухогрузы, паромы, ледоколы, танкеры;

Корабли военные (линкоры, эсминцы, крейсеры, миноносцы)

Подводные лодки;

Батисферы;

Батискафы.

Демонстрация опыта по подъему затонувшей лодки
В нижней части полиэтиленовой бутылки делается отверстие, через которое она заполняется водой и тонет. Через пробку бутылка присоединяется к насосу резиновым шлангом. Нагнетаемым в бутылку воздухом вода вытесняется, и бутылка всплывает.

Продолжение лекции

Как еще в технике и быту используются законы гидростатики? Например, для определения плотности жидкости.

Теоретические знания позволяют объяснить устройство и принцип работы для определения плотности жидкости – ареометров. Слайд 19

Почему погружается и всплывает «картезианский водолаз» Слайд 20

Закрепление

Тестовая работа с последующей самопроверкой Слайд 21

А. На каком известном вам законе основано плавание судов?

1. На законе Паскаля. 2. На законе Архимеда.

Б. С увеличением количества груза на судне архимедова сила на судно…

1. увеличивается. 2. уменьшается. 3. не изменяется.

В. Почему стальной лист тонет в воде, а судно, корпус которого сделан из

стальных листов, плавает?

1. Средняя плотность судна меньше плотности воды.

2. На судне имеется установка, удерживающая его на воде.

Г. Изменится ли водоизмещение судна при переходе из реки в море?

1. Уменьшится. 2. Не изменится. 3. Увеличится.

Д. Какая из названных ниже лодок погрузится до дна, если наполнится водой:

1. деревянная. 2. металлическая.

Е. Как изменится осадка корабля, если…

1. его загружают? 2. его разгружают? 3. Понижается температура до 40С,

в которой плавает корабль? 4. увеличивается уровень воды из-за прилива?
Ж. Осадка увеличится. З. Уменьшится. К. Останется неизменной.
Домашнее задание § 51, упр 34 (20), задание 20 (1)