Примеры компетентностных заданий
по теме «Способы изменения внутренней энергии»
Автор-составитель: Громова М.Н.
(для
учащихся 8 класса, учебник: Физика. 8 класс.: учеб. для общеобразоват.
учреждений/Н.С.Пурышева, Н.Е.Важеевская. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа,
2008. – 255 с.: ил.)
Ознакомление:
1.
Прочитайте параграф 24, составьте план.
2.
Назовите известные вам способы изменения
внутренней энергии.
3.
Сгруппируйте все известные вам способы
изменения внутренней энергии по параметру «(не) совершение работы над телом или
самим телом».
4.
Вспомните и запишите определение
теплопередачи (теплопроводности, конвекции, излучения).
5.
Используя знания, полученные при изучении
параграфов 24-27, составьте список понятий, относящихся к способу изменения
внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.
6.
Изложите в форме текста понятия
теплопроводности (конвекции, излучения).
7.
Расположите вещества в порядке от малой к
более хорошей (от наибольшей к наименьшей) теплопроводности: газ, твердое тело,
жидкость.
Понимание:
1.
Объясните причину увеличения внутренней
энергии при совершении работы над телом (уменьшения внутренней энергии при
совершении работы самим телом).
2.
Объясните малую (большую) теплопроводность
газов (твердых тел).
3.
Покажите связи, которые существует между
явлениями теплопроводность, конвекция, излучения.
4.
Прокомментируйте положение о том, что
разные вещества обладают разной теплопроводностью.
5.
Прокомментируйте положение о том, что
конвекция связана с переносом вещества.
6.
Приведите примеры, иллюстрирующие разную
теплопроводность различных веществ.
7.
Расположите вещества в порядке от малой к
более хорошей (от наибольшей к наименьшей) теплопроводности: вата, сухая
пробка, алюминий.
Применение:
1.
Сделайте эскиз схемы, на котором
изобразите способы изменения внутренней энергии.
2.
Объясните назначение двойных оконных рам.
Почему двойные оконные рамы лучше сохраняют тепло в наших домах?
3.
В прошлом году в некоторых регионах страны
выпало снега ниже нормы. Может ли это повлиять на урожай озимых посевов? Если
может, то как?
4.
Какой кирпич (пористый или сплошной) вы
рекомендуете выбрать в северных регионах страны при строительстве зданий для
обеспечения лучшей теплоизоляции? Почему?
5.
В районах разлива нефти в зимние морозы
находят погибших птиц и животных. С чем это связано? Какую роль при этом играет
теплопроводность меха, пера, подкожного жира?
6.
Объясните, почему стеклянный баллон
электрической лампочки нагревается сильнее в том случае, когда он загрязнен,
покрыт пылью или копотью.
7.
В сезоне «осень-зима» дизайнеры предложили
модели клатчей достаточно маленьких размеров. Среди основных цветов можно
назвать черный, оранжевый, бежевый и коричневый. Какие вы порекомендуете
выбрать цвета для жителей северных регионов? Почему?
Анализ:
1.
Раскройте особенности видов теплопередач
(теплопроводности, конвекции, излучения).
2.
Объясните механизм передачи энергии путем
теплопроводности в твердом, жидком и газообразном состоянии вещества.
3. Сравните
механизм конвекции и теплопроводности.
4.
Найдите в тексте доказательство того, что
тела обладают внутренней энергией и могут ее изменять.
5.
Постройте классификацию видов
теплопередачи на основе молекулярно-кинетической теории строения вещества.
6.
Сравните теплопроводность газов, жидкостей
и твердых тел и объясните причину ее различия.
7.
Сравните излучение и поглощение энергии
светлыми и темными поверхностями тел.
Синтез:
1.
Соберите и оформите коллекцию разных тел,
обладающих наибольшей теплопроводностью (различной теплопроводностью).
2.
Составьте кроссворд (ребус) по теме
«Способы изменения внутренней энергии».
3.
Подберите фрагменты из литературных
произведений, в которых приводятся примеры разных видов теплопередачи. Оформите
в электронном виде (по возможности).
4.
У вашего знакомого нет холодильника, а ему
нужно сохранить как можно дольше замороженные продукты. Предложите различные
способы хранения продуктов. Принимаются все идеи!
5.
Придумайте проекты теплоизоляции зданий,
построенных в тундре и лесопосадочной зоне. Подготовьте проект к защите на
следующий урок.
6.
Соберите и оформите в виде презентации
(реферата) материал по теме «Теплопередача в природе и технике».
7. Сочините
сказку по теме «Путешествие в страну ТеКоИз».
Оценка:
1.
Наука не стоит на месте, и постоянно
появляются изобретения, способные значительно облегчить нашу жизнь. Такие
изобретения пополняют и коллекцию кухонной техники. В число недавно появившейся
техники, способной облегчить нашу жизнь и сделать ее комфортнее входит
термопот. Термопот – это своеобразный гибрид чайника и термоса. Это японское
изобретение позволяет кипятить воду и сохранять ее горячей в течение суток, а
некоторые модели и неограниченное количество времени. Это позволяет не только в
любой момент получить горячую воду, но и сэкономить электроэнергию, так как не
нужно будет кипятить ее снова и снова. Температура воды в термопоте остается на
уровне 95-98 градусов в течение пяти-шести часов после кипячения, а после –
около 80 градусов. Назовите преимущества и недостатки использования термопотов
в быту. Объясните явления, позволяющие сохранять воду горячей длительное время.
2.
Отечественный производитель чайников «Фея»
(Воткинск) предлагает чайники емкостью от 1,7 л до 2,5 л. Материал корпуса: у
одних - пластик голубоватого цвета, у других - светлый блестящий металл.
Остальные характеристики одинаковые. Оцените, в каком из чайников вода дольше
не остывает.
3.
Для изготовления теплиц, парников и зимних
садов используют разные материалы: стекло, поликарбонат, акрил, полиэтиленовую
пленку.
Стекло используют
чаще других материалов, прежде всего, из-за его прозрачности: стекло хорошего
качества пропускает до 90 % солнечного света. Кроме того, стекло неплохо
удерживает тепло: даже в морозную погоду в необогреваемой остекленной теплице
температура будет примерно на4°С выше, чем снаружи. Стекло не разрушается под
длительным воздействием ультрафиолетовых лучей и его можно легко покрасить,
чтобы притенить растения в теплице. Но у стекла есть и недостатки: оно тяжелое
и хрупкое. Для остекления теплиц используют стекло хорошего качества толщиной
не менее 3 мм, без воздушных пузырьков, которые могут повести себя как
мельчайшие линзы, фокусирующие свет, и вызвать ожог листьев. При остеклении
зимних садов более важны хорошие теплоизоляционные свойства и безопасность.
Наименьшие потери тепла обеспечивают рамы с двойным остеклением. Из соображений
безопасности надежнее поставить закаленное или защищенное специальными пленками
стекло.
Поликарбонат
- восходящая звезда среди заменителей стекла; благодаря своей легкости и
прочности поликарбонат стал самым распространенным материалом для крыш зимних
садов. Чаще всего используют сотовый поликарбонат, который обладает более
низкой по сравнению со стеклом теплопроводностью и рассеивает свет, при этом
пропуская до 80 % света. Гибкость этого материала позволяет изготавливать
теплицы туннельного или арочного типа.
Акрил - листы
толщиной 2 мм и 2,5 мм по светопроводности практически не уступают стеклу. Это
не такой прочный материал, как поликарбонат, а служит примерно столько же
(минимум 12-15 лет). Его легко согнуть, благодаря чему акрил применяют при
изготовлении объемных сводчатых элементов зимних садов. Акрил режут ножовкой и
сверлят в нем отверстия ручной (не электрической!) дрелью, предварительно
наметив линии отреза и места для просверливания отверстий на защитной
полиэтиленовой пленке. Неровные края обрабатывают наждачной бумагой, после чего
защитную пленку снимают.
Полиэтиленовую пленку
используют в виде покрытия туннельных парников и для утепления застекленных теплиц.
Это самый популярный материал для покрытия парников. Современные типы пленки
доступны по цене, устойчивы к солнечному свету и служат три-четыре сезона. К
сожалению, пленка плохо держит тепло и рвется при сильном ветре. Самый лучший
из гибких защитных материалов — фторопластовая пленка, которая пропускает свет
почти так же хорошо, как стекло, и достаточно хорошо держит тепло. http://ru.wikipedia.org/wiki/Зимние_теплицы
Оцените плюсы и минусы этих материалов для
изготовлении теплиц, парников, зимних садов с позиции инженера-технолога
теплоизоляционных материалов.
4.
«Мы готовы изготовить для Вас теплицы из
сотового поликарбоната по индивидуальным размерам…Теплицы обладают следующими
положительными характеристиками:
·
хорошая светопроводность;
·
теплопроводность;
·
надежность;
·
легкий вес;
·
невысокая цена.
…Город, где производятся наши теплицы, —
Березовский ХМАО. Приобретая теплицы из поликарбоната у производителя, вы
можете быть уверены, что покупаете товар по оптимальной цене…Города, где можно
приобрести наши теплицы, — Екатеринбург, Березовский, Сургут, Нижневартовск и
другие города Свердловской области и ХМАО». http://www.сталь-технологии.рф/sad/hothouses/
Определите, все ли тепловые явления,
лежащие в основе действия теплиц из сотового поликарбоната, перечислены в
положительных характеристиках. Если нет, то укажите их и опишите принцип
действия парников и теплиц.
PS:
Сотовый поликарбонат — высококачественный прозрачный пластик с неограниченной
сферой применения. Он представляет собой пустотелый полимерный лист с
внутренней многослойной структурой, заполненной продольными перемычками —
ребрами жесткости. http://www.teskom.ru/contents.asp?id=228
5.
«Шуба из бобра – для практичных женщин.
Красивые, уютные, тёплые и износостойкие шубы из стриженого бобра - это лучшее
сочетание легкости, красоты и практичности в одной одежде. В такой шубе можно
не бояться влаги, они отлично подходят для тех, кто не переносит зимних морозов
и в поисках одежды, которая и согреет и позволит выглядеть превосходно». http://bigcost.ru/moda-i-krasota/skolko-stoit-shuba-iz-bobra.html
«Особо стоит сказать о виде меха. Наиболее
теплые шубы из меха лисы, соболя и мутона. Затем идут шубки из песца, бобра,
норки, енота, котика, шиншиллы, нутрии, каракульчи. Самые холодные – это
изделия из меха горностая и сурка. И еще пара полезных советов:
- стриженый мех это конечно интересно, но
не практично, он греет намного хуже;
- …опасайтесь подделок. Нутрию выдают за
бобровый мех, но у нее коротка ость и совсем негустой подпушек, а мех бобра
очень густой, плотный и пушистый». http://lady.webnice.ru/beauty/?act=article&v=198
«Будущей зимой 2012 года возвращается мода
на бобра, и это не удивительно – мягкий, пушистый и очень теплый мех ценился на
Руси с давних времен. Струящийся мех, переливающийся на солнце, смотрится
дорого и роскошно. Бобер – идеальный вариант для российских морозных зим. Все
прочие меха после дождя и снегопада выглядят плачевно, а бобровый мех от влаги
оживает, становится еще более красивым и пушистым, потому что бобры живут в
воде. Шубки из бобра очень легкие, уютные, их так приятно носить – не страшны
ни ветра, ни 40-градусные морозы, ни проливные дожди». http://furfest.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=4:novost-2&catid=1:novosti&Itemid=3
Какой точки зрения (первой, второй или
третьей) вы придерживаетесь. Почему? Какую шубу вы посоветовали бы приобрести
своим знакомым? Объясните с точки зрения знаний, полученных при изучении видов
теплопередач.
6.
«Свет оказывает на живые организмы
смешанное влияние: лучи красной части спектра обеспечивают тепловое действие,
синей и фиолетовой частей — химическое. Температуру тела хорошо сохраняет
густой волосяной покров, а различная скульптура кожных покровов (бугорки,
шипики, гребни) способствует усилению теплоотдачи. Окраска покровов тела имеет
огромное значение в регулировании температуры тела насекомого. В прохладном и
влажном климате насекомые имеют обычно темную окраску (черная, коричневая или
темно-серая), в сухом и жарком — более светлую (белая, желтая, оранжевая,
светло-серая). Серебристые или золотистые волоски усиливают отражение сильных
потоков лучей. Экспериментально доказано, что светлая форма поглощает больше
тепла и меньше влаги, а темная (например, у озимой совки) при более низких
температурах — меньше, что объясняет явление сезонного диморфизма». http://insects-world.org.ru/page6.php
Оцените значимость на живые организмы
процессов, в основе которых лежат явления молекулярно-кинетической теории
(теплопроводность, конвекция, излучение).
7.
«Чтобы продемонстрировать свою готовность
к решительным действиям в борьбе за самку, кузнечики-хамелеоны меняют цвет с
чёрного на бирюзовый. Смена происходит в дневное время суток, и чем интенсивнее
«боевая раскраска», тем агрессивнее самец. Многие животные в течение жизни
обретают новый цвет (например, становясь взрослыми или повинуясь меняющимся
условиям среды), но далеко не все способны проделывать это быстро и обратимо.
Самые выдающиеся примеры — хамелеон и каракатица. Среди насекомых, похоже,
единственным видом, который обладает такой способностью, является
кузнечик-хамелеон Kosciuscola tristis, обитающий в Австралийских Альпах. Когда
температура вокруг превышает 10 ˚C, кузнечик начинает менять цвет с чёрного на
бирюзовый — и полностью перекрашивается при 25 ˚C. Объяснение у всего этого,
казалось бы, простое: терморегуляция. В холод кузнечику нужно поглощать больше
тепла и дольше оставаться активным в вечернее время, а при повышении
температуры, наоборот, защищаться от перегрева, отражая часть солнечного света.
К таким резким изменениям окраски способны только самцы». http://science.compulenta.ru/618010/
Согласны ли вы с предложенным объяснением?
О каких видах теплопередачи идет речь? Приведите примеры, доказывающие, что
температура окружающей среды связана с цветом живого объекта, изменением
состояния волосяного покрова.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.