Урок лабораторная работа измерение удельной теплоемкости твердого тела



Конспект урока «Измерение удельной теплоемкости твердого тела»
план-конспект урока по физике (8 класс)

Конструирование уроков по ФГОС. Открытый урок по теме «Измерение удельной теплоемкости твердого тела»

Скачать:

Предварительный просмотр:

Тема урока: Измерение удельной теплоемкости твердого тела .

Учитель: Филиппова А.П.

• Образовательная: создать условия для появления необходимости измерения удельной теплоемкости твердого тела, самостоятельного выполнения лабораторной работы с применением полученных знаний.

• Развивающая: способствовать формированию умения выдвигать и проверять гипотезы, планировать свои действия, составлять план эксперимента и делать выводы.
• Воспитательная: формировать действия экспериментальной работы в парах:

— учить распределять работу

— учить представлять результаты своей работы.

Тип урока : закрепление знаний.

Ожидаемый результат: экспериментальное измерение удельной теплоемкости твердого тела и сравнение ее с табличными данными.

1. Актуализация знаний.
2. Целеполагание.
3. Закрепление знаний.
4. Применение предметных знаний. Выполнение лабораторной работы.
5. Итог урока.
6. Задание на дом.

Ребятам выдается карточка с вопросами и заданиями.

1. Покажите соответствие ваших знаний:

Предварительный просмотр:

Урок физики в 8 классе.

Лабораторная работа «Измерение удельной теплоёмкости твердого тела».

Помочь учащимся в работе по овладению методами измерения физических величин, развитие умений использования измерительных приборов.

Продолжить работу по активизации мыслительной деятельности учеников, способствовать самостоятельному поиску ответа на поставленную задачу.

Развивать способность учащихся к оценке результатов своей деятельности.

Оборудование , приборы и материалы:

1. На рабочих столах учащихся:

стакан с водой; масса которой 0,1 кг; колориметр; термометр; весы с разновесами; металлический цилиндр на нити.

Кристаллизатор с горячей водой; электронагреватель; термометр; компьютер; проектор.

Основные этапы урока:

1. Вводная беседа
2. Выполнение эксперимента учащимися и обработка результатов измерения
3. Подведение итогов работы.

I Вводная беседа

Сформулировать цель работы, выявить готовность учащихся к сознательному выполнению лабораторной работы, обсудить ход её выполнения.

• Продолжаем изучать тепловые явления. Вспоминаем основные понятия и соотношения между физическими величинами.

1. Какую энергию называют внутренней энергией?
2. Как можно судить об изменении внутренней энергии тела по изменению его температуры?
3. Какими способами можно измерить внутреннюю энергию тела?
4. Как называется энергия, которую получает тело при теплопередаче? (или теряет)? В каких единицах её измеряют?
5. От чего зависит количество теплоты, переданное телу при его нагревании или отданное при охлаждении?
6. Какой величиной характеризуется зависимость количества теплоты от рода вещества?
7. Что такое удельная теплоёмкость вещества? В каких единицах она измеряется?
8. По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении?
9. В формулу входит значение удельной теплоёмкости вещества. Как узнать её значение?

• Ну а как эти значения попали в таблицу? Каким способом можно измерить удельную теплоёмкость известного и даже неизвестного вещества? Есть ли необходимость взять это вещество массой 1кг и нагревать его на 1 0 С? И как при этом определить переданное ему количество теплоты?
• Предлагаю решить эту проблему, выполнив данную лабораторную работу.

И так, для определения удельной теплоёмкости в соответствии с формулой: С= надо суметь измерить какие величины?

Массу тела m. Как это сделать?

Разность температур (t 2 –t)? Как ?

Но как измерить количество теплоты Q, полученное данным телом или отданное им (кстати, что удобнее)? Теплометра нет!

Если измерить возможности нет, надо попробовать эту величину вычислить! Как?

Ну конечно, надо передать это количество теплоты веществу, удельная теплоёмкость которого известна, например, воде C 1 =4200Дж/кг 0 С

Количество теплоты, полученное холодной водой при остывании в ней помещённого нагретого исследуемого металлического цилиндра, равно (точнее: почти равно) количеству теплоты, отданному цилиндром. Т.е. Q=C 1 m 1 ( t-t 1 ).

Теперь давайте определим последовательность наших действий:

1. В колориметре находится холодная вода m 1 = 0,1кг. Измеряем её температуру t 1.
2. Получаем нагретый цилиндр, определив его температуру t 2 и быстро помещаем его в воду, находящуюся в сосуде колориметра.
3. Внимательно следим за изменениями показаний термометра и снимаем его показания в то время, когда его значение t будет наибольшим ( т.е. повышение температуры уже не происходит).
4. Вынимаем цилиндр из калориметра и тщательно вытерев его, взвешиваем, определяя массу m 2 с точностью до 1г. Заносим величины в таблицу.
5. Переходим к расчётам:

1. Количество теплоты: Q=C 1 m 1 (t – t 1 )
2. Удельная теплоёмкость: С=

Напоминаем о необходимости обратить внимание на правила и точность измерения физических величин, на возможные ошибки и меры их предупреждения, о мерах предосторожности, которые необходимо соблюдать в процессе выполнения работы!

и обработка результатов измерения.

Учащиеся проверяют, всё ли необходимое имеется в наличии. Самостоятельно проводят измерения в соответствии с обсуждённым планом работы, результаты заносят в таблицу.

Учитель: следит за работой, даёт практические указания, но избегает излишней опеки.

1. Подведение итогов работы.

Получив результат, необходимо сравнить его значение с табличным значением удельной теплоёмкости.

• латунь — 400Дж/кг 0 С;
• железо — 460ДЖ/кг 0 С;
• алюминий — 920Дж/кг 0 С

В работе не обязательно считать лучшим результат, совпадающий с табличным, но следует предложить учащимся сделать предложение о причинах неточности измерения.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Лабораторная работа «Измерение объема твердого тела» разработана для обучающихся 7 класса, занимающихся по учебнику А.В.Перышкина. В описание работы, предлагаемое автором учебника, внесены изменения. .

Цель данной работы: научится измерять плотность вещества с помощью весов и измерительного цилиндра (мензурки).

Цели урока:Обучающие: формировать умение, расчитывать ускорение свободного падения на ЗемлеРазвивающие: развивать умение и навыки сравнивать, применять знания в конкретных ситуацияхВоспитательны.

презентация к лаб.работе «Измерение удельной теплоёмкости твердого тела»».

Конспет урока по теме Диффузия в газах,жидкостях и твердых телах.Урок предназначен для 7 класса..К уроку прилагается презентация по данной теме.

Конспект урока по теме «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах» в 7 классе. Составлен по учебнику А.В. Перышкина. На уроке применяются технологии: проблемного, группов.

конспект по теме диффузия ы газах, жидкостях и твердых телах + презентация.

Источник

Лабораторная работа №2. Измерение удельной теплоемкости твердого тела.

Измерение удельной теплоемкости твердого тела.

Цель работы: определение удельной теплоемкости твердого тела путем сравнения его с теплоемкостью воды.

Собственно, эта работа в общих чертах повторяет предыдущую. Опять мы берем два тела с разной температурой, опять в результате теплопередачи температуры тел уравниваются. Только на этот раз мы, условно считая равными количества теплоты отданной одним и полученной другим телом, будем оценивать неизвестную нам удельную теплоемкость.

Поскольку входе этой лабораторной работы мы имеем дело с твердым телом, возникает вопрос как наиболее точным образом измерить температуру твердого тела с помощью школьного термометра. Для этого можно поступить следующим образом: поместить тело в сосуд с горячей водой на несколько минут, чтобы температуры воды и твердого тела уравнялись и замерить температуру воды. Таким образом, мы определяем начальную температуру тела перед взаимодействием с водой в калориметре. Ход работы описан в учебнике.

Пример выполнения работы:

Вода получает при нагревании:

Цилиндр отдает при охлаждении:

Вывод: Удельная теплоемкость представленного цилиндра

оценивается около 400 Дж/кг

что близко к табличным значениям удельной теплоемкости меди, цинка и латуни.

Решебник по физике за 8 класс (А.В.Перышкин, Н.А.Родина, 1998 год),
задача №2
к главе «Лабораторные работы».

Источник

8 класс. Конспект урока №09/09. Лабораторная работа №2: «Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела».

Просмотр содержимого документа
«8 класс. Конспект урока №09/09. Лабораторная работа №2: «Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела».»

Лабораторная работа №2:

«Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела».

Цель урока. Определять опытным путём теплоёмкость твёрдого тела.

Содержание нового материала. Определение удельной теплоёмкости твёрдого тела опытным путём.

Планируемые результаты обучения.

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельной постановки цели, планирования хода эксперимента, самоконтроля и оценки результатов измерения удельной теплоёмкости; предвидеть возможные результаты; уметь работать в группе.

Личностные: осознать необходимость самостоятельного приобретения знаний об удельной теплоёмкости и практической значимости изученного материала; самостоятельно принимать решения; обосновывать и оценивать результаты своих действий; развивать творческую инициативу, уважительное отношение друг к другу и к учителю.

Общие предметные: планировать и выполнять эксперимент по определению удельной теплоёмкости, обрабатывать результаты измерений температуры, массы и удельной теплоёмкости, представлять результаты измерений в виде таблицы, объяснять полученные результаты и делать выводы, обнаруживать зависимость удельной теплоёмкости от агрегатного состояния вещества, оценивать границы погрешностей результатов измерений.

Частные предметные: измерять температуру, массу, удельную теплоёмкость вещества, овладевать экспериментальным методом исследования в процессе установления зависимости удельной теплоёмкости от агрегатного состояния вещества; применять полученные знания об удельной теплоёмкости в быту.

1. Что такое удельная теплоёмкость?

(Физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1кг для того, чтобы его температура изменилась на 1°C, называется удельной теплоёмкостью вещества.)

2. В каких единицах выражают удельную теплоёмкость?

()

3. Как опытным путём можно определить удельную теплоёмкость вещества? Какие при этом необходимо сделать измерения и вычисления?

2. Выполнение лабораторной работы №2:

«Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела».

3. Домашнее задание.

М. 715 (56), М. 716 (57), М. 720 (61), М. 730(71).

Источник

Урок 7. Лабораторная работа № 2 «Измерение удельной теплоемкости твердого тела»

Урок 7. Лабораторная работа № 2 «Измерение удельной теплоемкости твердого тела»

Цель урока: Научить учащихся определять теплоемкость металлического цилиндра.

Оборудование: стакан с водой; калориметр; термометр; весы с разновесами; металлический цилиндр на нити.

1. Организационный момент. Приветствие. Выявление отсутствующих.

2. Актуализация опорных знаний. Повторение ранее изученного материала.

Что такое температура?

Что такое внутрення энергия?

От чего зависит внутрення энергия?

Одинаковы ли понятия механическая и внутреняя энергия?

Как можно изменить внутреннюю энергию? – совершением работы и теплопередачей.

Что такое теплопередача? Указанные процессы делятся на три вида, на какие?

Что такое теплопроводность? Теплопроводность – это явление, при котором энергия передаётся от одной части тела к другой посредством движения частиц или при непосредственном контакте двух тел.

Обыкновенный или пористый кирпич обеспечивает лучшую теплоизоляцию здания? — В пористых кирпичах есть поры, заполненные воздухом.

Что такое количество теплоты? Количество теплоты – это физическая велична, значение которой рано энергии получаемой или отдаваемой телом в процессе теплопередачи.

Обозначается Q , [ Q ]=[Дж]. Кроме Джоуля, который является единицей СИ, используется ещё одна единица измерения количества теплоты – калория (переводится как «жар», «тепло»).

Формула Q = cm △ t

Что такое с? Удельная теплоемкость показывает сколько количества тепла необходимо передать веществу массой 1 кг, чтобы нагреть его на 1°С.

Уравнение теплового баланса? Если мы говорим о системе тел, одно из которых отдает тепло, а другое получает, то вводится уравнение теплового баланса.

Суммарное количество теплоты, отданное более нагретыми теломи системе равно суммарному количеству теплоты, полученное менее нагретыми телами этой системы + + … + = + + … + или Q ₁ = Q ₂

3.Лабораторная работа №2. ( учебник А.В. Перышкин, стр.221).

Цель работы определить удельную теплоемкость вещества опытным путем. Мы рассмотрим определение теплоемкости на примере твердого тела – металлического цилиндра. Учащиеся должны соблюдать правила тех. безопасности. Аккуратно работать с оборудованием.

Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра.

Приборы и материалы: металлический цилиндр на нити, стакан с горячей и стакан с холодной водой, термометр, весы, калориметр. Во многих опытах по изучению тепловых явлений применяют калориметр – устройство, состоящее из двух сосудов (стаканов), размещенных один в другом и разделенных воздушной прослойкой.

Из-за слабой теплопроводности воздуха и благодаря небольшому расстоянию между внутренним и внешним сосудами, что обеспечивает отсутствие конвекционных потоков, в калориметре теплообмен с окружающей средой значительно уменьшается.

1. Налить в калориметр воду массой 100 – 150 г комнатной темп6ературы. Измеряем ее температуру.

2. Поместим металлический цилиндр в стакан с горячей водой и измерим термометром ее температуру, она будет равняться температуре цилиндра ( эта температура и будет начальной температурой цилиндра), т. к. через определенное время температура воды и цилиндра сравняются.

3. После этого помещаем привязанный на нитке цилиндр в калориметр с холодной водой и, помешивая в нем воду термометром, измеряем установившуюся в результате теплообмена температуру.

Обработка данных и вычисление результата:

Измеренная установившаяся конечная температура в калориметре и остальные данные позволят нам рассчитать удельную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр. Вычислять искомую величину мы будем исходя из того, что, остывая, цилиндр отдает ровно такое же количество теплоты, что и получает вода при нагревании, происходит так называемый теплообмен.

Соответственно получаем следующие уравнения. Для нагрева воды количество теплоты:

, где:

удельная теплоемкость воды (табличная величина), ;

масса воды, которую можно определить с помощью весов, кг;

конечная температура воды и цилиндра, измеренная с помощью термометра, o ;

начальная температура холодной воды, измеренная с помощью термометра, o .

Для остывания металлического цилиндра количество теплоты:

, где:

удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр (искомая величина), ;

масса цилиндра, которую можно определить с помощью весов, кг;

температура горячей воды и, соответственно, начальная температура цилиндра, измеренная с помощью термометра, o ;

конечная температура воды и цилиндра, измеренная с помощью термометра, o .

Замечание . В обеих формулах мы вычитаем из большей температуры меньшую для определения положительного значения количества теплоты.

Как было указано ранее, из-за процесса теплообмена между холодной водой и металлическим цилиндром их количества теплоты равны:

.

Следовательно, удельная теплоемкость материала цилиндра:

Вывод: Сделайте вывод, в котором укажите, какую физическую величину вы сегодня определяли, какой результат получили, какие факторы могли повлиять на точность полученного результата. Запишите физический смысл определяемой величины.

Вычисленное значение удельной теплоемкости материала цилиндра . Экспериментально полученное значение несколько меньше полученного из таблицы. С чем это связано?

4. Закрепление изученного материала.

1. На каком из этапов проведения лабораторной работы есть вероятность получить наибольшую погрешность измерений?

2. Какими должны быть материалы и устройство калориметра для получения наиболее точных результатов измерений?

3. Предложите свою методику измерения удельной теплоемкости жидкости.

5. Рефлексия. Ч ему вы сегодня научились на уроке и что узнали нового?

6. Домашнее задание. Повторение параграфов 8,9.

Источник