Урочное планирование 06 темы «Введение в термодинамику»
УМК «Физика 7-8-9» И.В.Кривченко


Основное содержание урока (план для учителя) Дидактические материалы
Урок 06.1.   Температура и термометры (см. § 06-а, § 06-б).

Демонстрация опыта: «водно-воздушный термоскоп» (рекомендация: построить проблемное изложение, задав вопросы типа «это измерительный прибор?» /нет/ «что нужно, чтобы он им стал»? /выбрать меру температуры, назначить хотя бы дихотомическую шкалу холодно-жарко/ «какими шкалами мы привыкли пользоваться: дихотомическими или многозначными?» /многозначными/ «как ее установить применительно к термоскопу»? /установить хотя бы две постоянных точки и, в простейшем случае, равные интервалы между ними/).

Путь от термоскопа к термометру. Реперные точки температуры. Шкала Фаренгейта. Шкала Реомюра. Шкала Цельсия. Шкала Кельвина. Единицы температуры: градусы и кельвины (акцент: традиция не применять к ним десятичные приставки и множители). Абсолютный ноль температуры.

Демонстрация опыта: «процесс установления термодинамического равновесия» (рекомендация: построить проблемное изложение на примере опущенного в горячую воду термометра, задав вопросы типа «что изменяется внутри термометра»? /варианты для обсуждения: длина, площадь, объем, масса, плотность, энергия/).

Термодинамическое равновесие. Температура. Неравномерность теплового расширения жидкостей. Газ как термометрическое тело. Газовый термометр. Недостатки и преимущества термометров различных конструкций.

Закрепление: тестилка Т 06-1 «Температура, термометры и шкалы» (устно, фронтально, через видеопроектор).

Примечание. Для домашней подготовки к тестированию учащимся также потребуется схема агрегатных превращений (см. стр.113 учебника).

Медиалекции § 06-а, § 06-б.

Проверялки § 06-а, § 06-б.

Рассуждалка Р 06-1.

Вычислялка В 06-1.

Тестилка Т 06-1.

Домашнее задание.
• Тестилка Т 06-1 (обязательно).
• Вычислялка В 06-1 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Рассуждалка Р 06-1 (уже в других микрогруппах).
• Проверялки § 06-а, § 06-б (еще в других и разных микрогруппах, т.к. два параграфа).

Урок 06.2.   Исследование температуры смеси воды и льда (см. КЛР 06-1 на сайте).

Проверка д/з: тестилка Т 06-1 «Температура, термометры и шкалы» (письменно, индивидуально, по распечаткам с fizika.ru).

КЛР 06-1 «Исследование температуры смеси воды и льда» (кратковременная 20-минутная лабораторная работа: недифференцированная, неоцениваемая).

Построение графика: задача № 1а (поскольку в только что выполненной КЛР не предлагалось построить график, эта задача важна именно с точки зрения графической интерпретации значений; кроме того в классе мы исследовали постоянство температры плавления льда, а в этой задаче предлагается «исследовать» постоянство температуры кипения воды, поскольку реальные опыты с кипятком запрещены правилами техники безопасности).

Примечание по д/з при решении задачи № 1б: важно, чтобы хотя бы несколько учащихся класса (претендующих на «отлично» в четверти) выполнили последнее задание в задаче про сравнение 4х минут. Если учащиеся не справятся с этим аспектом к следующему уроку, нужно провести мини-консультации и перезадать задачу. Сведения, полученные при сравнении скоростей нагрева, нам понадобятся при изучении закономерности Ньютона о мощности теплообмена (см. § 06-л*).

Примечание по д/з при работе с сайтом: уточнения в скобках «в других микрогруппах» означают их новый состав по сравнению с предыдущим уроком (поскольку домашние интерактивные задания после этого урока совпадают с домашними интерактивными заданиями после предыдущего урока).

Тестилка Т 06-1 (распечатки).

Описание КЛР 06-1.

Проверялки § 06-а, § 06-б.

Рассуждалка Р 06-1.

Вычислялка В 06-1.

Задачи № 1аб (см. стр.142 учебника).

Домашнее задание.
• Задача № 1б (обязательно).
• Вычислялка В 06-1 (в других микрогруппах).
• Рассуждалка Р 06-1 (в других микрогруппах).
• Проверялки § 06-а, § 06-б (в других микрогруппах).

Урок 06.3.   Калориметр и калориметрические расчеты (см. § 06-в, § 06-г).

Проверка д/з: заочно, по домашним письменным работам учащихся на сайте.

Теплообмен. Количество теплоты. Калория. Калориметр. Основная калориметрическая формула в генезисе: Q=m·Δt° (если вещество вода, ее масса в граммах, то результат в калориях), Q=k·m·Δt° (если вещество не вода, то результат в зависимости от k может быть в калориях или джоулях). Коэффициент k как удельная теплоемкость вещества и современная единица: Дж/(кг°С). Таблица значений удельных теплоемкостей некоторых веществ.

Демонстрация опыта: «различие теплоемкостей различных тел равных масс» (рекомендация: специально употреблять оборот «теплоемкости различных тел равных масс» как родоначальник оборота «удельные теплоемкости веществ», поскольку в типовом демонстрационном приборе учащиеся действительно видят именно различные тела равных масс, изготовленные из различных веществ).

Частный случай проявления закона сохранения энергии применительно к внутренней энергии. Применимость основной калориметрической формулы Q=cmΔt° как для процессов нагревания, так и для процессов охлаждения (без изменения агрегатного состояния вещества).

Демонстрация опыта: «независимость температуры кипящей воды от количества подводимой энергии» (рекомендация: кипятить воду в высоком стакане на электроплитке, демонстрируя постоянство температуры кипящей воды; затем опустить в стакан еще и кипятильник, снова демонстрируя постоянство температуры кипящей воды).

Границы применимости основной калориметрической формулы (если вещество и его агрегатное состояние неизменны); необходимость дополнительных калориметрических формул. Из истории калориметрических понятий: работы И.Вильке и Д.Блэка. Пропорциональность количества теплоты массе вещества при его переходе в другое агрегатное состояние: плавлении/кристаллизации и парообразовании/конденсации.

Демонстрация опыта: «независимость температуры таящего льда от количества подводимой энергии» (рекомендация: помешивать тающий лед термометром в стакане при комнатной температуре и при помещении на электроплитку, демонстрируя постоянство температуры).

Пропорциональность теплоты плавления и/или парообразования массе вещества: Q=k·m, общность единицы для измерения коэффициента при обоих процессах: Дж/кг. Удельные теплоты плавления и парообразования как различные коэффициенты в общей формуле для расчета количества теплоты при смене агрегатного состояния вещества. Таблица значений удельных теплот плавления/парообразования некоторых веществ. Применимость формул как для прямых, так и для обратных процессов.

Закрепление: тестилка Т 06-2 «Термометрия и калориметрия» (устно, фронтально, через видеопроектор).

Медиалекции § 06-в, § 06-г.

Тестилка Т 06-2.

Рассуждалки Р 06-2, Р 06-3, Р 06-4.

Домашнее задание.
• Тестилка Т 06-2 (обязательно).
• Рассуждалки Р 06-2, Р 06-3, Р 06-4 (в 3х группах по назначению учителя так, чтобы все учащиеся класса выполняли какую-либо рассуждалку).

Урок 06.4.   Плавление, кристаллизация, кипение, конденсация (см. § 06-д, § 06-е).

Проверка д/з: тестилка Т 06-2 «Термометрия и калориметрия» (письменно, индивидуально, по распечаткам с fizika.ru).

Вещества кристаллического и некристаллического строения. Кристаллизация. Плавление как процесс, обратный кристаллизации (не отвердеванию). Постоянство температуры во время плавления и во время кристаллизации. Условное равенство температур плавления и кристаллизации (исключения: переохлажденные жидкости). Таблица температур плавления/кристаллизации некоторых веществ.

Демонстрация опыта «спонтанная кристаллизация переохлажденной воды» (рекомендация: использовать несколько раз кипяченую или, лучше, дистиллированную воду, охлажденную ниже 0°С в пластиковой бутылке в морозилке холодильника).

График изменения температуры при нагревании/плавлении/нагревании и охлаждении/кристаллизации/охлаждении вещества. Суть горизонтальных участков. Причины различной крутизны наклонных участков графика.

Демонстрация опыта «закипание обезвоздушенной воды» (рекомендация: использовать несколько раз кипяченую или, лучше, дистиллированную воду, нагреваемую в стеклянном стакане на электроплитке; для обеспечения видимости образования и схлопывания пузырьков желательно использовать видеокамеру и видеопроектор).

Парообразование и его разновидности: сублимация, испарение и кипение. Кипение и его связь с (атмосферным) давлением на поверхность жидкости, плюс давление слоя жидкости между ее поверхностью и дном сосуда. Постоянство температуры во время кипения любой жидкости. Таблица температур кипения некоторых веществ.

Демонстрация опыта «кипение воды без подвода теплоты» (рекомендация: проделать опыт по рисунку и описанию в параграфе и обязательно обратить внимание на мгновенное прекращение кипения при прекращении откачивания пара насосом; будьте осторожны, так как легко получить ожог от корпуса насоса).

Конденсация как процесс, обратный парообразованию (акцент: обязательность отвода теплоты для протекания конденсации). Отличия терминов: пар и туман.

Закрепление: задачи № 3абвгде (только записать «дано» и обязательно использовать, проговаривая вслух свои действия, таблицу на стр.145 учебника).

Медиалекции § 06-д, § 06-е.

Тестилка Т 06-2 (распечатки).

Рассуждалки Р 06-2, Р 06-3, Р 06-4.

Задачи № 3абвгде, 4абвг (см. стр.142 учебника).

Домашнее задание.
• Рассуждалки Р 06-2, Р 06-3, Р 06-4 (теперь в 3х других группах по назначению учителя так, чтобы все учащиеся класса выполняли какую-либо рассуждалку).
• Задачи № 4абвг (всем обязательно, начертить графики).
• Задачи № 3абвгде (для желающих, дооформить в тетради).

Урок 06.5.   Решение текстовых задач и задач-графиков.

Проверка д/з: устный выборочный опрос по материалу § 06-в, § 06-г, § 06-д, § 06-е (фронтально, в режиме актуализации), после чего к доске вызываются и «прячутся» за ее крылья желающие получить оценки за необязательные домашние задачи № 3абвгде; в это время со всем классом обсуждаются домашние задачи № 4абвг (предполагающие только схематичное построение графиков); затем «спрятавшиеся» учащиеся рассказывают о своих достижениях, отстаивая свое право на оценку.

Консультация: задачи № 5абвгд, 6абвгде, 7аб (выборочно, для облегчения учащимся домашнего самостоятельного решения).

Решение задач на усмотрение учителя по образцу задач нарастающей сложности репетиционного варианта контрольной работы (рекомендация: по-прежнему не все расчетные задачи решать количественно, а лишь записать «дано» и вычертить графики). Рекомендуемые подборки задач по теме 06 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=06

Рассуждалки Р 06-2, Р 06-3, Р 06-4.

Задачи № 5абвгд, 6абвгде, 7аб (см. стр.143-144 учебника).

Домашнее задание.
• Рассуждалки Р 06-2, Р 06-3, Р 06-4 (теперь в 3х других группах по назначению учителя так, чтобы все учащиеся класса выполняли какую-либо рассуждалку).
• Задачи № 5абвгд, 6абвгде, 7аб (по указанию учителя).

Урок 06.6.   Решение текстовых задач и задач-графиков.

Проверка д/з: учитель назначает 6 учеников, они пересаживаются на задние парты рядов и решают «на оценку» по одной из задач, задававшихся на дом за 2 последних урока (с задних парт 6 учеников пересаживаются на освободившиеся места вызванных учеников); в это время для остальных учеников разбор типичных затруднений: рассуждалки Р 06-2, Р 06-3, Р 06-4, которые уже должны быть выполнены всеми учениками класса (устно, фронтально, через видеопроектор).

Консультация: задачи № 5абвгд, 6абвгде, 7аб (выборочно, для облегчения учащимся домашнего самостоятельного решения).

Решение задач на усмотрение учителя по образцу задач нарастающей сложности репетиционного варианта контрольной работы (рекомендация: по-прежнему не все расчетные задачи решать количественно, а лишь записать «дано» и вычертить графики). Рекомендуемые подборки задач по теме 06 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=06

Вычислялки В 06-3, В 06-4.

Задачи № 5абвгд, 6абвгде, 7аб (см. стр.143-144 учебника).

Домашнее задание.
• Вычислялки В 06-3, В 06-4 (в 2х группах по назначению учителя так, чтобы охватить весь класс, например мальчики и девочки).
• Задачи № 5абвгд, 6абвгде, 7аб (по указанию учителя).

Урок 06.7.   Решение текстовых задач и задач-графиков.

Проверка д/з: учитель назначает 6 учеников, они пересаживаются на задние парты рядов и решают «на оценку» по одной из задач, задававшихся на дом за 2 последних урока (с задних парт 6 учеников пересаживаются на освободившиеся места вызванных учеников); в это время для остальных учеников разбор типичных затруднений: вычислялки В 06-3, В 06-4, которые уже должны быть выполнены всеми учениками половин класса (устно, фронтально, через видеопроектор).

Консультация: задачи № 9абв (акцент: задачи повышенной сложности; рекомендуются только в классах с успешным освоением всех обычных задач).

Решение задач на усмотрение учителя по образцу задач нарастающей сложности репетиционного варианта контрольной работы (рекомендация: по-прежнему не все расчетные задачи решать количественно, а лишь записать «дано» и вычертить графики). Рекомендуемые подборки задач по теме 06 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=06

Вычислялки В 06-3, В 06-4.

Задачи № 9абв (см. стр.144 учебника).

Домашнее задание.
• Вычислялки В 06-3, В 06-4 (меняем 2 группы предыдущего урока друг с другом, например теперь девочки и мальчики).
• Вычислялка В 06-2 (обязательно, всему классу).
• Задачи № 9абв (для желающих).

Урок 06.8.   Измерение КПД теплообмена двух тел (см. ДЛР 06-2 на сайте).

Проверка д/з: заочно, по домашним письменным работам учащихся на сайте.

ДЛР 06-2 «Измерение КПД теплообмена двух тел» (дифференцированная лабораторная работа).

Обратить внимание: эта ЛР для получения оценок «удовлетворительно» и «хорошо» требует не более 30 минут, поэтому учителю (на основе анализа успеваемости учащихся в течение года) рекомендуется перед уроком ЛР выполнить пересадку по партам, переместив учащихся, претендующих на оценку «отлично», на задние парты рядов. По истечении 30 минут учащиеся передних парт прекращают эксперименты и могут получить от учителя индивидуальные карточки с простыми задачами (чтобы получить дополнительные оценки «хорошо», конечно, по желанию), а учащиеся задних парт продолжают выполнять ЛР для получения оценки «отлично».

Описание ДЛР 06-2.

Конспект теоретического материала (см. стр.140-141 учебника).

Проверялки § 06-в, § 06-г, § 06-д, § 06-е.

Домашнее задание.
• Конспект теоретического материала (наизусть, по пункт 6.20 включительно).
• Проверялки § 06-в, § 06-г, § 06-д, § 06-е (для желающих).

Урок 06.9.   Первый закон термодинамики (см. § 06-ж, § 06-з).

Проверка д/з: конспект теоретического материала (взаимоконтроль в микрогруппах).

Из истории термодинамики: теплород и опыт Румфорда. Результаты опыта Джоуля как фундамент термодинамики (независимость тепловыделения от рода вещества и механический эквивалент теплоты). Термодинамика как теория о взаимопревращениях работы и энергии (в т.ч. в химических, электрических, атомных процессах).

Демонстрация опыта: «воздушное огниво» (рекомендация: использовать не пары спирта, а серный порошок, чтобы была видна и вспышка света).

Передача теплоты и совершение работы как два независимых способа изменения внутренней энергии тела. Первый закон термодинамики. Объяснение опыта «воздушное огниво».

Демонстрация опыта: «туман в бутыли» (рекомендация: использовать несколько капель спирта для облегчения конденсации пара в бутыли).

Три этапа объяснения опыта «туман в бутыли». Частные случаи первого закона термодинамики (в т.ч. интерпретация отрицательных значений величин, входящих в его математическую запись).

Закрепление: проверялка § 06-з (рекомендация: вторая половина, начиная с опыта про туман в бутыли).

Медиалекции § 06-ж, § 06-з.

Проверялки § 06-ж, § 06-з.

Рассуждалка Р 06-5.

Вычислялка В 06-5.

Домашнее задание.
• Проверялки § 06-ж, § 06-з (в микрогруппах по назначению учителя).
• Рассуждалка Р 06-5 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Вычислялка В 06-5 (для желающих).

Урок 06.10.   Теплота сгорания топлива и ДВС (см. § 06-и, § 06-й).

Проверка д/з: заочно, по домашним письменным работам учащихся на сайте.

Из истории тепловых двигателей: двигатель внешнего сгорания (например, архаичная паровая машина и/или современный двигатель Стирлинга).

Демонстрация видеофрагмента: «устройство и работа паровой машины» (недостатки: низкий КПД; достоинства: неприхотливость к виду топлива, нетребовательность к сложной трансмиссии).

Двигатель внутреннего сгорания. Карбюраторный двигатель и цикличность его работы. Дизельный двигатель и цикличность его работы. Сравнение карбюраторных и дизельных двигателей.

Демонстрация модели: «устройство и работа поршневого двигателя» (акцент: необходимость кривошипно-шатунного механизма для управления клапанами).

Количество теплоты при сгорании топлива. Удельная теплота сгорания топлива. Таблицы удельных теплот сгорания некоторых топлив (акцент: превосходство в 10-1000 раз внутренних энергий сгорающих топлив над внутренними энергиями агрегатных превращений).

Демонстрация видеофрагмента: «устройство и работа теплоэлектростанции» (акцент: необходимость градирен, устройство типичной градирни).

Формула для КПД тепловой машины. Типичные диапазоны КПД паровых машин, двигателей внутреннего сгорания. Два основных принципа Карно (для любых двигателей) и формула Карно (для идеального двигателя). Пути повышения КПД тепловых двигателей. Экологические проблемы использования тепловых двигателей.

Закрепление: приблизительная «прикидка» расчета по формуле Карно.

Медиалекции § 06-и, § 06-й.

Проверялки § 06-и, § 06-й.

Задачи № 8аб (см. стр.144 учебника).

Домашнее задание.
• Задачи № 8аб (обязательно).
• Проверялки § 06-и, § 06-й (в микрогруппах по назначению учителя).
• Найти в интернете видеоролики «устройство и работа двигателя Стирлинга», выбрать самый понятный и, сохранив на флешку, принести учителю (по желанию).

Урок 06.11.   Теплообмен и второй закон термодинамики (см. § 06-к, § 06-л*).

Проверка д/з: устный рассказ о работе ДВС по модели.

Три независимых способа теплообмена (теплопроводность, конвекция, излучение) и возможность их одновременного протекания.

Демонстрация опыта: «различные теплопроводности проволок» (акцент: фактически мы наблюдаем различные мощности теплопередачи).

Теплопроводники и теплоизоляторы. Сравнение строительных материалов по коэффициенту теплопроводности (например: камень, кирпич, пенобетон).

Демонстрация опыта: «конвективные потоки в газе и/или жидкости» (акцент: в невесомости конвекция не происходит).

Нагревательные и охладительные конвекторы в быту (отопительные приборы) и на производстве (комнаты-холодильники). Конвективные потоки в морях и атмосфере.

Демонстрация опыта: «существуют ли лучи холода?» (рекомендация: в качестве объяснения опыта зачитать отрывок из книги Я.И.Перельмана).

Одновременность прямого и обратного излучения между двумя любыми телами (и однонаправленность результирующего потока лучистой энергии). Второй закон термодинамики (как экспериментальное обобщение наблюдений за результирующим потоком энергии в ходе теплообмена любым способом).

Демонстрация опыта: «излучение и поглощение энергии кубом Лесли» (рекомендация: использовать электронный датчик-пирометр для дистанционного измерения температур).

Следствие закона Кирхгофа: соответствие друг другу излучательной и поглощательной способностей тела. Закономерность Ньютона: мощность теплопередачи пропорциональна разности температур тел, участвующих в теплообмене.

Закрепление: тестилка Т 06-3 «Закономерности термодинамики» (устно, фронтально, через видеопроектор).

Медиалекции § 06-к, § 06-л*.

Проверялки § 06-к, § 06-л*.

Вычислялка В 06-5.

Тестилка Т 06-3.

Домашнее задание.
• Тестилка Т 06-3 (обязательно).
• Вычислялка В 06-5 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Проверялки § 06-к, § 06-л* (в микрогруппах по назначению учителя).

Урок 06.12.   Решение текстовых задач и задач-графиков.

Проверка д/з: тестилка Т 06-3 «Закономерности термодинамики» (письменно, индивидуально, по распечаткам с fizika.ru).

Решение задач на усмотрение учителя по образцу задач нарастающей сложности репетиционного варианта контрольной работы (рекомендация: по-прежнему не все расчетные задачи решать количественно, а лишь записать «дано» и вычертить графики). Рекомендуемые подборки задач по теме 06 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=06

Тестилка Т 06-3 (распечатки).

Задачи на индивидуальных карточках.

Домашнее задание.
• Задачи № ... (на индивидуальных карточках).

Урок 06.13.   Подготовка к контрольной работе.

Проверка д/з: на усмотрение учителя.

Решение задач на усмотрение учителя по образцу задач нарастающей сложности репетиционного варианта контрольной работы (рекомендация: по-прежнему не все расчетные задачи решать количественно, а лишь записать «дано» и вычертить графики). Рекомендуемые подборки задач по теме 06 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=06

Опубликовать репетиционный вариант контрольной работы (вывесить на информационном стенде в классе и/или предоставить ссылку на интернет-ресурс).

Задачи на индивидуальных карточках.

Репетиционный вариант к/р.

Домашнее задание.
• Репетиционный вариант к/р (обязательно).

Урок 06.14.   Контрольная работа.

Письменная контрольная работа: решение текстовых задач и задач-графиков.

Обратить внимание: § 06-м* и проверялки к нему задаются на дом без предварительного объяснения учителем (самостоятельное изучение), и будут контролироваться на следующем уроке.

Рекомендация: заглянуть сзади за домашний холодильник и потрогать рукой черную решетку радиатора в его верхней и нижней частях (в присутствии взрослых).

Карточки вариантов к/р.

Проверялка § 06-м*.

Домашнее задание.
• Проверялка § 06-м* (всем, обязательно).

Урок 06.15.   Тепловой насос / холодильник (см. § 06-м*).

Методическое замечание: данный § 06-м* помечен звездочкой и является необязательным. Тем не менее, настоятельно рекомендуется изучение материала этого параграфа как комплексное повторение сути основных термодинамических закономерностей.

Холодильник как тепловой насос. Поглощение теплоты внутри холодильника и перенос ее нуружу холодильника. Испаритель, радиатор, дроссель, насос и хладагент как основные функциональные части теплового насоса.

Кондиционер как тепловой насос. Использование кондиционера для охлаждения и для отопления помещения. Непротиворечие между результатами прямой и обратной работы теплового насоса и вторым законом термодинамики.

Медиалекция § 06-м.

Домашнее задание.
• В интернете найти описание работы сплит-системы домашнего кондиционера в режиме охлаждения и обогрева (для желающих).

Урок 06.16.   Резерв (выставление годовых оценок).

Содержимое урока на усмотрение учителя.

Домашнее задание.
• Отсутствует (по причине окончания учебного года).

Урок 06.17.   Резерв.

Содержимое урока на усмотрение учителя.

Домашнее задание.
• Отсутствует (по причине окончания учебного года).

Общеметодические рекомендации к теме 06

Это последняя тема в курсе физики 7 класса нашего УМК и первая, где мы не рекомендуем решать много расчетных задач (используя вполне уместную для этой темы альтернативу: записать только «дано» из текста задачи, держа в уме и не записывая пока «найти», вычертить схематичный график процессов, что позволит дополнить «дано» нужными табличными данными, не очевидными учащимся до вычерчивания графика, и лишь затем записать «найти»; собственно, после этого физический аспект работы с задачей завершен, и останется только математический аспект). Следующая тема (о строении вещества) не содержит собственных расчётных задач, поэтому можно будет вновь уделить время задачам этой темы, то есть на расчёты количества теплоты.

Первые два урока темы в целом автономны от остальных и посвящены углублению знаний о давно привычном учащимся понятии температуры. Как и в ситуации с понятием энергии в предыдущей теме, мы не имеем возможности давать строгих определений, поэтому ограничиваемся качественным определением температуры – описанием. Далее мы обращаем внимание на неравномерность теплового расширения жидкостей, в частности ртути и спирта, и отстутствие этого у газовых термометров. На втором уроке проводится ЛР по наблюдению постоянства температуры плавления льда, важное для понимания существования реперных точек температурных шкал.

Третий урок достаточно насыщен, на нём рассматриваются сразу три формулы. Почему мы рекомендуем именно такую группировку материала? Во-первых, на предыдущем уроке уже проделана ЛР, давшая учащимся подтверждение постоянства температуры при плавлении льда. Во-вторых, что вода кипит при 100 °С, учащимся давно известно (кроме того, во время ЛР рекомендуем учителю на своём столе поставить электроплитку и кипятить на ней воду, вызывая время от времени желающих учеников подойти убедиться, что во время кипения температура постоянна). То есть на третьем уроке можно достаточно легко обосновать справедливость двух последних формул и причину отсутствия в них множителя «дельта тэ», присутствующего в основной калориметрической формуле.

Четвёртый урок – вторая в этой теме лабораторная работа. На ней учащиеся впервые получают в свое распоряжение калориметр, и им предлагается рассчитать значение КПД при теплообмене между холодной и горячей водой. Напомним, что КПД ранее мы определяли через отношение работ, поэтому отношение количеств теплоты в формуле необходимо обосновать, например, аналогией. Дальнейшие уроки до изучения первого закона термодинамики, мы надеемся, не требуют комментариев.

Первый закон термодинамики, несмотря на внешнюю простоту, чрезвычайно важен для понимания роли эксперимента в формулировании физических закономерностей. Именно поэтому предыдущий параграф содержит описание знаменитого опыта Джоуля. Его историческое значение в том, что он а) продемонстрировал независимость образующегося количества теплоты от рода вещества, над которым совершается работа, т.е. указал на всеобщность характера взаимосвязи теплоты и работы; б) продемонстрировал пропорциональность теплоты и работы, и, как следствие, возможность выбора коэффициентом пропорциональности числа +1, то есть возможность измерять теплоту «джоулями».

Именно первый закон термодинамики позволит нам в дальнейшем объяснить работу таких распространенных технических устройств, как дизельные двигатели внутреннего сгорания (дизели) и тепловые насосы (холодильники). Второй закон термодинамики в макроскопической формулировке, которая использована в учебнике, очень прост и вполне доступен учащимся. Изучение последнего параграфа про тепловой насос (холодильник) является систематизирующим с точки зрения и первого, и второго законов термодинамики.

На этом курс физики 7 класса завершается. Первая тема 8 класса, посвященная строению вещества, не содержит собственных расчетных задач, поэтому являет собой прекрасную возможность в виде повторения порешать все типы задач, связанные с понятиями «количество теплоты» и «внутренняя энергия».

© 2014. Кривченко Игорь Викторович (г. Москва)