Задачи, решаемые на факультативных занятиях в 8 классе.

База исследования:   

1. Для исследования были взяты 8»а»,8 «б» классы Оршанской средней школы в которых не велись факультативные занятия и 8 класс Табашинской основной школы, где такие занятия проводились.                                                                                          2. В 2004 – 2005 учебном году был взят один контрольный класс – 8»а» Оршанской средней школы (ОСШ), учитель Исаков Н. А. и экспериментальный 8 класс Табашинской основной школы (ТОШ), учитель Сырейщикова В.В.                                           3. В 2005 – 2006 учебном году были взяты два контрольный класса – 8»а» и 8 «б» (ОСШ), учитель Кузнецова Л.А. и экспериментальный 8 класс Табашинской основной школы (ТОШ), учитель Сырейщикова В.В.                                                                     Констатирующее обследование проводилось по темам: «Тепловые явления», «Изменение агрегатных состояний вещества», «Работа электрического тока» и «Электрические явления» в виде контрольных работ.                                                              Результат оценивания – выставленная оценка обучающемуся по пятибалльной системе. Итог работы класса – средний балл и процент качества за контрольную работу.                                                                                                      

2.4. Анализ результатов.

Название темы контрольной работы.	Школа	Класс	2004 - 2005		Класс	2005 - 2006
			Ср. балл	% кач.		Ср. балл	% кач.
№ 1.Тепловые явления	ОСШ	8 «а»	3.7	52.0	8 «а»	3.1	29.6
					8 «б»	3.2	31.8
	ТОШ	8	3,8	77.8	8	4.0	71.4
№ 2. Изменение агрегатных состояний вещества	ОСШ	8 «а»	3.78	57.8	8 «а»	3.1	19.2
					8 «б»	3.4	45.0
	ТОШ	8	4.0	71.4	8	4.0	85.7
№ 3. Работа электрического тока	ОСШ	8 «а»	3.7	56.5	8 «а»	3.4	40.0
					8 «б»	3.1	20.0
	ТОШ	8	3.6	28.6	8	3.0	---
№ 4. Электрические явления.	ОСШ	8 «а»	3.7	56.5	8 «а»	3.0	22.2
					8 «б»	3.3	42.3
	ТОШ	8	3.6	28.6	8	3.6	57.1
Среднее арифметическое по работам	ОСШ Исаков Н.А.		3.7	55.7	Кузнецова Л.А.	3.2	31.3
	ТОШ Сырейщикова В.В.		3.7	51.6		3.65	53.6
Из таблицы результатов контрольных работ видно, что средний балл и процент качества контрольной работы № 1, № 2 выше в экспериментальном классе ТОШ. Контрольная работа № 3, выполненная в экспериментальном классе ТОШ, по результатам ниже, чем в контрольных классах ОСШ. Результат работы № 4 свидетельствует о повышении результатов в экспериментальном классе ТОШ в сравнении с 2004/2005 и 2005/2006 учебных годов, повышении среднего балла и процента качества в сравнении контрольным классом ОСШ. Учителям обеих школ необходимо обратить внимание на изучение темы «Электрические явления», т. к. они дали понижение результатов.

 

Графики позволяют судить о том, что итоговые результаты лучше в экспериментальном классе ТОШ, следовательно, ведение факультативных занятий дает положительный результат.

 

2.5. Описание занятий по решению задач.

 

Тема урока: «Расчет количества теплоты, необходимого для наг –

             ревания тела или выделяемого телом при охлаждении».

Цель урока. Ученик должен научиться применять знания и умения по теме «Количество теплоты» к решению физических задач.

 

Задачи урока.

Образовательные:

- показать математическую зависимость между физическими величинами в формуле для расчета количества теплоты / Q = с m (t₂-t ₁)/;

- сформировать умения применять основные положения теории к решению задач;

- продолжить работу по формированию умений работать с таблицами учебника.

Развития мышления:

- работать над формированием умений сравнивать явления, делать выводы и обобщения.

Воспитательные:

продолжить формирование личности школьника через народные традиции на примере русских сказок и легенд;

- прививать культуру умственного труда.

 

Ход урока.

I Организационный момент (Приветствие, формулировка темы и цели урока.)

Что за прелесть эти сказки!

                                       А. С. Пушкин.

 

Все в детстве с удовольствием читают сказки. Созданные авторами, чьи имена затерялись в глуби времен и в гуще народной, отшлифованные десятками поколений, сказки являют собой свод точных наблюдений, несут заряд мудрости и доброты, столь необходимый людям, в них звучит уважение к Природе.

Сказки представляют собой ценный материал для изучения физики, поскольку их персонажи живут и действуют на Земле, где происходят разнообразные физические явления и «работают» физические закономерности.

Свой сегодняшний урок мы свяжем со сказками.

 

I I. Актуализация опорных знаний.

 

Для достижения цели урока необходимо вспомнить изученный ранее материал.

/Беседа по вопросам из русских сказок и произведений русских писателей./

 

Байка про тетерева.

Некому выстроить тетереву в зимнюю стужу домишко, а сам не умеет. Одну — то

ночь всего надо переночевать… «Эх, - подумал он, - куда ни шло!» И бултых в снег! В снегу и ночь ночевал. Ничего! Тепло было. Поутру рано встал, по вольному свету полетел куда надо.

·        Что спасло тетерева от холода во время ночевки в снегу?

 

Лисичка — сестричка и волк.

 

Волк пошел на речку, опустил хвост в прорубь и начал приговаривать: «Ловись,

рыбка, и мала и велика! Ловись, рыбка, и мала и велика! »

Вслед за ним и лиса явилась; ходит около волка да причитает: «Ясни, ясни на небе звезды! Мерзи, мерзни, волчий хвост!» Хвост и замерз.

 

* Почему хвост замерз?

* Какие виды теплопередачи здесь имели место?

* Почему лисица повторяла: «Ясни, ясни на небе звезды!»

 

Зимовье зверей.

 

       Пришли к быку в хлев гусь и петух, хором говорят: «Пусти, брат, к себе погреться»

Бык отвечает: «Нет не пущу! У вас по два крыла, одно постелешь, другим оденешься, так и прозимуете!»

       «Не пустишь, - говорит гусь, - так я весь мох из твоих стен повыщиплю, тебе же холоднее будет». «Не пустишь? — говорит петух, - Так я взлечу на чердак и всю землю с потолка сгребу, тебе же холоднее будет».

 

v Имел ли ответ быка под собой физическую основу?

v Чем, с точки зрения физики, были опасны угрозы гуся и петуха?

 

Два Ивана — солдатских сына.

 

       Начал Иван — солдатский сын биться смертным боем со Змеем — Горынычем. Он так быстро и сильно махал своей саблей, что она докрасна раскалилась, нельзя в руках держать! Взмолился Иван царевне: «Спасай меня, красна девица! Сними с себя дорогой платочек, намочи в синем море и дай обернуть саблю».

· Почему сабля раскалилась?

· Благодаря какому явлению ее горячо было держать в руках?

· Что, с точки зрения физики, произошло бы, если бы намоченным царевной платком Иван обернул свою саблю?

 

Русский писатель Иван Алексеевич Бунин «Холодная весна».

 

Среди кривых стволов, среди ветвей корявых

Ползет молочный дым: окуривают сад.

Все яблони в цвету — и вот, в зеленых травах

Огни, как языки, краснеют и дрожат.

 

      Бесцветный запад чист — жди к полночи мороза.

       И соловьи всю ночь поют из теплых гнезд

       В дурмане голубом дымящего навоза,

       В серебряной пыли туманно — ярких звезд.

 

v Почему в ожидании заморозков окутывают цветущие яблони?

v Почему ранней весной при безоблачном небе можно ожидать заморозки?

/Пpи безоблачном небе земля сильно охлаждается за счет излучения: дым задерживает это излучение./

 

Николай Носов «Незнайка на Луне».

Носов Н. Приключения Незнайки и его друзей, - М.:Правда,1990.,с.379 — 38О~

· Чем объяснить происшедшее?

· Почему Винтик и Шпунтик не смогли вскипятить воду в чайнике?

/Невесомостью. В невесомости невозможна конвекция. Нижний слой воды в чайнике нагревается и превращается в пар. Пар, расширяясь, вытесняет холодную воду из чайника./

 

III. Решение задач.

 

                                          Q = с m (t₂-t₁)

 

/Повторить назначение каждой физической величины, входящей в формулу, ее единиц и физический смысл./

1. Л. №79б

Стальное сверло массой 100 г. при работе нагрелось от 15⁰ до 115⁰ С. Сколько энергии израсходовано двигателем для нагревания сверла?

Решение:

Количество теплоты, получаемое сверлом Q = с m (t₂-ti)

Q= 500Дж/кг С 0,1кг(115 ⁰С—15 ⁰С)=5000 Дж

Ответ: Q = 5 кДж.

 

2. Л. №803

Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой 200 г нагреть 1,5 л, воды от 20⁰ С до кипения?

Решение:

Количество теплоты, получаемое котелком Q₁ = с₁ m (t₂-t₁)

Q =920 Дж/кг С 0,2кг (100 ⁰С—20 ⁰С)= 14720 Дж

Количество теплоты, полученное водой Q₂ = с₂ m (t₂-t₁), где m =p v

Q₂=4200 Дж/к г ⁰ С 1000 кг/м 3 0,0015 м³ (100⁰ С —20⁰ С) = 504000 Дж

для нагревания котелка и воды израсходовано количество теплоты равное

Q = Q₁+Q₂

Q = 1 4720 Дж+504000 Дж=5 1 8720 Дж

Ответ: Q = 518720 Дж.

 

3.Л №811

Сколько воды можно нагреть от 15⁰ С до кипения, если сообщить ей 178,5 кДж?

/Ответ:m =0,5 кг!

4.Л №813

Для изменения температуры металлической детали массой 100 г от 20 до 40⁰ С потребовалось 2800Дж энергии. Определите, из какого металла сделана деталь.

/Ответ:с=140 Дж/кг С - свинец!

 

IУ. Домашнее задание: п. 1O (с.23 —25), упр.5 (3,-4) — решить.

Придумать задачу на расчет количества теплоты с использованием персонажей русских сказок.

Примечание: вместо задач №8 11, 813 можно использовать разбор задачи с.24        учебника пример 2.

Сделать вывод необходимый для выполнения лабораторной работы.

Если между телами происходит теплообмен, то внутренняя энергия всех нагревающихся тел увеличивается настолько, насколько уменьшается внутренняя энергия остывающих тел.

V. Подведение итогов урока.

 

 

Задачи, решаемые на факультативных занятиях в 8 классе.

ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ. РАБОТА И МОЩНОСТЬ.

Качественные задачи

Объем воздуха в сосуде можно уменьшить путем сжатия. На что это указывает? Капля нефти растекается по поверхности воды, образуя тонкую пленку. Какой может быть наименьшая толщина пленки?

1. Отличаются ли молекулы холодной воды от молекул теплой и горячей воды? От молекул льда?

2. В стальном толстостенном цилиндре сжимают масло. Чем можно объяснить тот факт, что при большом давлении капельки масла выступают на внешней поверхности цилиндра?

3. Почему запахи пахучих веществ быстро распространяются в спокойном воздухе, а краситель (например, синька) в спокойной воде распространяются медленнее?

4. Положите на стакан почтовую открытку, а на открытку положите монету. Ударьте по ребру открытки щелчком. Почему открытка отлетает, а монета падает в стакан? Как зависит результат опыта от массы монеты?

5. Размеры мыльного пузыря под давлением вдуваемого в него воздуха увеличиваются одинаково во всех направлениях, вследствие чего пузырь принимает форму шара. Какой закон физики подтверждает это явление?

6. На поверхности воды в ведре плавает пустая кастрюля. Изменится ли уровень воды в ведре, если эту кастрюлю утопить? Ответ обоснуйте и проверьте на опыте.

7. Из крана капает вода. Сможете ли вы, пользуясь подручными средствами, которые имеются у вас дома, определить: а) объем одной капли;

б) время падения одной капли?

 

Расчетные задачи.

1. Радиолокатор ГАИ определил, что автомобиль за время, равное 2 с, проехал расстояние 60 м. Превысил ли водитель допустимую на этом участке скорость, равную 80 км/ч?

2. Кузов грузовой машины имеет площадь 6 м и высоту 50 см. Сколько песка можно поместить в кузов? Какую площадь двора можно засыпать этим песком, чтобы толщина слоя была равна 2,5 см?

3. В бидон массой 1 кг налито 3 л керосина. Какую силу нужно приложить, чтобы этот бидон с керосином приподнять?

4. Во время тяжелой работы сердце человека сокращается до 150 раз в минуту. Определите мощность, развиваемую сердцем, если при каждом сокращении оно совершает работу, равную 2 Дж.

5. Бадью с известковым раствором массой 120 кг поднимают на второй этаж строящегося дома при помощи подвижного блока. На веревку во время подъема действует сила, равная 720 Н. Определите КПД установки.

6. Человек массой 70 кг стоит на снегу в лыжных ботинках. Длина подошвы каждого ботинка 30 см, а ширина - 12 см. Чему равно давление, оказываемое человеком на снег? Как изменится давление, когда человек встанет на лыжи? Длина каждой лыжи 210 см, ширина -15 см.

7. До начала XX века у здания Московского университета находился чашечный барометр, наполненный минеральным маслом (р = 850 кг/м). Какой высоты был столб масла в таком барометре при атмосферном давлении, равном 750 мм рт.ст.

8. Аэростат объемом 4000 м наполнен гелием. Вес его конструкции вместе с оборудованием и экипажем равен 30 кН. Гелий полностью заполняет баллоны на высоте, где плотность воздуха равна 1,2 кг/м'. Какой массы груз может поднять аэростат?

 

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ.

Качественные задачи

 

1. Какие превращения энергии происходят при обработке металлической детали напильником?

2. При трении головки спички о коробок спичка воспламеняется. Объясните явление.

3. Почему при варке варенья предпочитают пользоваться деревянной мешалкой?

4. Оберните металлический стержень бумагой в один слой и поплотнее. Держите над пламенем свечи. Бумага в огне не горит! Почему? А кое-где все-таки пригорает. Почему? А вот на деревянной палочке сразу сгорает. Почему?

5. Каким способом прогревается от костра вода в ведре? А турист ?

6. Горячий чай в термосе хоть медленно, но остывает. Как же энергия умудряется «убежать»? Какие лазейки находит?

7. В капилляре термометра находится ртуть. Где такой термометр не будет действовать? (Минимальная температура на Земле - 89,2°С; Антарктида, 1983 г.) Чем заменить там ртуть? Какой жидкостью?

8. Что опаснее: обжечься 100-градусным паром или 100-градусной водой?

9. Известно ли вам, что холодная вода может кипеть? А как этого добиться?

10.  Готовя пищу, пастухи-горцы закрывают котел крышкой, а сверху кладут камни. Зачем?

 

Расчетные задачи.

1. Какое количество теплоты теряет вода в пруду при охлаждении на 5°С? Площадь пруда 420 м², глубина- 1,2 м.

2. Определите удельную теплоемкость кирпича массой 5 кг, если на его нагревание на 72 °С затрачено такое же количество теплоты, как при нагревании воды той же массы на 15°С

3. Сколько воды, взятой при температуре 95°С, необходимо добавить к 30 л воды, взятой при температуре 25°С, чтобы получить воду с температурой 67°С?

4. Какое количество теплоты необходимо для превращения льда массой 60 г при температуре -8°С в воду при температуре 20°С? Начертите график зависимости температуры вещества от времени.

5. На нагревание и плавление куска олова массой 250 г, взятого при температуре 32°С, было израсходовано 25 кДж теплоты. Расплавилось ли все олово?

6. Рассчитайте количество теплоты, которое потребуется для превращения в пар воды массой 3,3 кг, имеющей температуру 10°С. Начертите график зависимости температуры воды от времени.

7. В чайник налили 2 л воды при температуре 16°С. Какое количество теплоты было израсходовано на получение кипятка, если после кипячения в чайнике осталось 1,9 л воды?

8. Сколько потребуется сжечь нефти в плавильной печи, КПД которой равен 30%, чтобы довести до температуры плавления, а затем расплавить медь массой       10 т? Начальная температура меди 25°С

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Качественные задачи

1. Где у вас дома быстрее всего собирается пыль? Спросите у мамы, если не знаете, а потом объясните, почему.

2. В любом теле - огромное число электронов. В капле воды, например, их около10²³. Почему же тела не заряжены?

3. Что является источником, поддерживающим ток воды в реках в течение десятилетий? Что это за «насос»?

4. Приходилось ли вам наблюдать кратковременный электрический ток?

5. Есть ли источники тока у вас дома? Какие именно?

6. Какие действия электрического тока проявляются в вашей квартире?

7. К вашей квартире подведено стандартное напряжение 220 В, а сила тока в ней изменяется приблизительно от 1 до 10 А. Как вы думаете, при каких обстоятельствах и почему изменяется сила тока?

8. Известно, что с увеличением температуры сопротивление проводника увеличивается. Как будет изменяться сила тока в электроплитке по мере ее прогрева?

9. Все электрические приборы, которые есть у вас дома, работают при напряжении 220 В. В каком из приборов сила тока наибольшая? Наименьшая?

10. На электрических приборах указывают мощность и напряжение. Последнее обычно одинаково для всех приборов, а мощность, как правило, различна. Определите по указаниям на самих приборах (или в их паспортах) их мощности и запишите в таблицу «Моя электрическая квартира».

 

Расчетные задачи.

1. Найдите сопротивление никелиновой проволоки площадью поперечного сечения 2 мм² и длиной 4 м. Какой ток пойдет по этой проволоке, если на ее концы подать напряжение 2 В?

2. Из куска проволоки сопротивлением 10 Ом сделано кольцо. Где следует присоединить провода, чтобы сопротивление кольца стало равным 1 Ом.

3. Проводник площадью поперечного сечения 0,5 мм² и сопротивлением 16 Ом надо заменить проводником из того же металла и такой же длины, но сопротивлением 80 Ом. Проводник какого поперечного сечения необходимо подобрать для этой замены?

4. Три проводника сопротивлением 2, 3 и 6 Ом, соответственно, соединены параллельно. Определите силу тока в каждом проводнике, если в неразветвленной части цепи сила тока равна 12 А. Каково напряжение на концах каждого проводника?

5. Электрическая цепь состоит из трех последовательно соединенных кусков провода одинаковой длины и сделанных из одного материала, но имеющих разные площади поперечного сечения:1, 2 и 3 мм², соответственно. Разность потенциалов на концах цепи равна 12 В. Определите падение напряжения на каждом проводнике.

6. Определите мощность тока в электрической лампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если известно, что сопротивление нити накала лампы равно 1936 Ом. Какой ток течет по нити накала?

7. Подошва стального утюга массой 600 г в процессе работы нагрелась от 20 до 250°С. Сколько времени ушло на нагревание утюга, если его мощность 700 Вт, а КПД - 75 %⁹

8. Электродвигатель подъемного крана работает под напряжением 380 В и потребляет силу тока 20 А. Каков КПД установки, если груз массой 1 т кран поднимает на высоту 19 м за 50 с?

 

 

Заключение.

 «Иду на урок!» Из года в год миллионы учителей по несколько раз в день произносят эту фразу. «Иду на урок!» С чем? Для чего и, главное для кого? Что ожидает каждого учителя на уроке? Каким он ему видится? «Прохождение» ли программного материала при абсолютной тишине и повиновении учащихся? Чего он ждет от него? Гладких ли ответов учащихся по пройденному материалу или горячих споров, поисков, полноценного участия в коллективном труде всех?

Урок длится 45 минут, или 2700 секунд, и на каждом из них может рождаться знание и скука, захватывающая сердца ребят мысль и опасное, разъедающее их безделье. Ценность и значение этих секунд, минут, часов, лет в судьбе детей определяют учителя.

Сейчас, когда на производстве используют новые по принципу действия, возможностям приборы и технологии необходимо приблизить преподавание к условиям современности. Ясно, что реализоваться эта надежда может только в случае прихода в школу талантливых и увлеченных физикой педагогов.

Любовь же к физике пробуждается в школьные годы. Ученики в 8, 9 классах определяют профиль своего будущего обучения. Мои ученики, поступая в лицеи, выбирают физико – математический профиль. На факультативных занятиях я постаралась показать им, как интересна физическая наука, как она важна для жизни, прогресса цивилизации.

Развить способности ребят, их склонности к научной деятельности – в решении этих задач мы всегда в долгу перед нашими учениками.

 

Литература:

 

1. Браверманн Э.М. Как повысить эффективность учебных занятий. // Физика в школе. – 2005. - № 6. – С. 23 – 32.

2. Ерунова Л.И. Урок физики и его структура при комплексном решении задач обучения. – М.:Просвещение,1988.

3. Кондакова Е.В., Маркова С.Н., Спажакин В.А. О роли задач в обучении физики. // Физика в школе. – 2005. - № 3. – С. 32 – 34.

4. Кубышкина С. А. Астрономические задачи интегративного содержания как средство развития творческой познавательной деятельности учащихся: Материалы III Всероссийской научно – практической конференции 27 – 29 марта 2002 г. - СПБ., 2002

5. Ляпина И.Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики. – М.: Просвещение.1985.

6. Ольшанская Н.А. Советы психолога (в помощь классному руководителю). Йошкар - Ола: Редакция журнала «Марий Эл учитель»: Приложение к журналу. 2003. – с.52

7. Шилов В.Ф. Экспериментальные задания: ученические мини – проекты. 7 класс/ – М.: Чистые пруды, 2006. – 32с. – (Библиотечка «Первое сентября», серия «Физика». Вып.4(10)).

8. .Шиян Н.В., Шиян А.А. Метод проектов в физическом образовании. //Физика в школе. -  2005. -  № 5. -  с. 33- 36.