CELE OPERACYJNE:
Uczeń:
- zna rodzaje energii mechanicznej
- wie, co to jest ciepło właściwe
- wie, jak obliczyć energię dostarczoną podczas ogrzewania określonej masy wody
- zna zasady pracy w grupie
- potrafi bezpiecznie posługiwać się sprzętem laboratoryjnym
- potrafi obliczyć efektywną moc urządzenia znając pracę i czas, w którym została wykonana
- wie, że każdy pomiar jest obarczony błędem
- rozumie, że energia potencjalna jest równoważna pracy wykonanej nad ciałem
- rozwiązuje zadania opisujące przemiany energii
- ma świadomość energochłonności wody
- potrafi zaproponować metody oszczędzania energii w gospodarstwie domowym.
CEL WYCHOWAWCZY:
- kształtowanie umiejętności współdziałania przy wykonywaniu pokazów,doświadczeń;
- kształtowanie kultury zachowania w stosunku do nauczyciela.
METODY NAUCZANIA:
• eksperymentalna – ćwiczenia uczniowskie,
• słowna – rozmowa kierowana.
FORMA PRACY:
• praca w grupach
• praca z całą klasą
ŚRODKI DYDAKTYCZNE:
• palniki spirytusowe, probówki, naczynia miarowe (strzykawki), łapy, kuwety, termometry (OSTROŻNIE!), zegarki z sekundnikiem.
PRZEBIEG LEKCJI:
1. Część organizacyjna.
2. Sprawdzenie zadania domowego.
3. Część właściwa:
• sformułowanie tematu lekcji, krótka pogadanka na temat energii i metod jej pomiaru
• postawienie przed uczniami problemu: „Czy oszczędzanie ciepłej wody ma sens?”
• przedstawienie zarysu doświadczenia, jako drogi do dowiedzenia powyższej tezy
• przygotowanie warsztatu pracy, przypomnienie o zasadach bezpiecznej pracy w grupie
• rozdanie instrukcji doświadczenia celem:
- dokonania pomiaru mocy palnika spirytusowego oraz energii niezbędnej do ogrzania odmierzonej ilości wody
- przeliczenia energii dostarczonej wodzie na pracę, jaką można by wykonać podnosząc określony ciężar
- wyciągnięcia wstępnych wniosków z doświadczenia
• przedstawienie wyników pracy
• przedyskutowanie spostrzeżeń
• wyciągnięcie wniosków
4. Podsumowanie lekcji:
obliczona moc efektywna palnika jest obarczona błędem
do ogrzewania wody, ze względu na jej duże ciepło właściwe zużywamy bardzo dużo energii
działania zmierzające do oszczędzania ilości zużywanej ciepłej wody są konieczne zarówno ze względów ekologicznych, jak i ekonomicznych.
5. Zadanie domowe:
Zaprojektuj doświadczenie, które rozwiązałoby poniższy problem. Zastanów się, jakie pomiary są Ci potrzebne i zaproponuj sposób przeprowadzenia.
Ile energii potrzeba, by pozmywać naczynia?
INSTRUKCJA DLA GRUP:
Ogrzewajcie przez 200 sekund odmierzone strzykawką 6 cm3 wody za pomocą palnika mierząc czas jego efektywnej pracy. Zanotujcie temperaturę początkową i końcową. Wiedząc, że ciepło właściwe wody wynosi 4200 J/kg*K dokonajcie obliczeń.
- Masa wody m(kg):
- Temperatura początkowa (K):
- Temperatura końcowa (K):
- Różnica temperatur T (K):
- Czas ogrzewania t(s):
Obliczamy EFEKTYWNĄ PRACĘ wykonaną przez palnik (przekazaną energię cieplną):
W = Ec = cwł * m * T.
Obliczamy MOC palnika (szybkość wykonywania pracy): P = W/ t.
Ustalcie teraz, na które piętro można by podnieść ciężar o masie 50 kg, jeżeli wysokość jednego piętra, to 3m, a g= 10N/kg. Jakie wnioski się wam nasuwają?
Wskazówka: ciężar uzyska energię potencjalną (Ep = m*g*h)
Materiały źródłowe:
Ken Dobson "Podręcznik dla gimnazjum tom 2" WSiP
Paul G, Hewitt "Fizyka wokół nas" PWN
Opracowała: Jolanta Plaga
|
