Rozszerzalność cieplna ciał

1. Cele lekcji

a) Wiadomości

1. Uczeń wie, że ciała zmieniają swoje rozmiary wraz ze wzrostem temperatury.

b) Umiejętności

1. Uczeń umie wskazać urządzenia z jego otoczenia, na które ma wpływ zjawisko rozszerzalności cieplnej ciał.

2. Metoda i forma pracy

Podział metod nauczania według koncepcji nauczania wielostronnego W. Okonia:

1. Metody asymilacji wiedzy: obserwacja doświadczeń, rozmowa nauczająca.

2. Metody samodzielnego dochodzenia do wiedzy: formułowanie obserwacji.

Forma pracy: indywidualna.

3. Środki dydaktyczne

1. Tablica i kreda.

2. Przyrządy potrzebne do wykonania doświadczeń:

• pierścień Gravesanda lub dylatometr lub moneta, deseczka i dwa małe gwoździe

• plastikowa butelka zamknięta korkiem z otworem, słomka do napojów

• plastikowa butelka z zakrętką

• plastelina

• czajnik elektryczny, miska

3. Informacje dla uczniów (załącznik 1).

4. Przebieg lekcji

a) Faza przygotowawcza

Przypomnienie. Nauczyciel zadaje uczniom pytania mające na celu przypomnienie pojęcia temperatury i jej związków z prędkością cząsteczek oraz zasadę zachowania energii. Nauczyciel przypomina także uczniom o tym, że ruchowi ciał towarzyszą zazwyczaj opory powietrza.

b) Faza realizacyjna

Prezentacja zjawiska. Nauczyciel prezentuje uczniom zjawisko rozszerzalności temperaturowej ciał stałych w następujących doświadczeniach.

Ciała stałe Jeżeli jest dostępny pierścień Gravesanda lub dylatoskop nauczyciel prezentuje zjawisko rozszerzalności cieplnej ciał stałych. Jeżeli nie ma do dyspozycji przyrządu, nauczyciel prezentuje zjawisko, korzystając z monety umieszczonej pomiędzy dwoma gwoździkami wbitymi w deskę.

Ciecze. Do plastikowej butelki zatkanej szczelnie korkiem z otworem wprowadza słomkę do napojów. Nalewa do butelki wody tak, aby jej poziom sięgał do połowy rurki. Tak przygotowaną butelkę umieszcza w misce z gorącą wodą.

Gazy. Pustą plastikową butelkę o pojemności 2l zgniata lekko i mocno zakręca zakrętkę następnie umieszcza butelkę w gorącej wodzie.

Konsekwencje. Uczniowie otrzymują zdjęcia różnych elementów urządzeń, które wiążą się z tematem rozszerzalności cieplnej (np. przerwy dylatacyjne w mostach, przewody energetyczne – załącznik 1). Zadaniem uczniów jest wyjaśnienie działania tych elementów w oparciu o zjawisko rozszerzalności cieplnej ciał.

c) Faza podsumowująca

Wybrani uczniowie odczytują swoje wyjaśnienia. Uczniowie dyskutują nad wypowiedziami swoich kolegów. Gotowe i poprawne odpowiedzi uczniowie zapisują w zeszytach.

5. Bibliografia

M. Rozenbajger, R. Rozenbajger, Fizyka dla gimnazjum część 2, Wydawnictwo „Zamiast Korepetycji”, Kraków 2002.

6. Załączniki

a) Informacje dla uczniów

załącznik 1.

RuofwaUslUaRE

To jest zdjęcie elementu mostu stalowego. Wyjaśnij przeznaczenie tego elementu w oparciu o zjawisko rozszerzalności cieplnej ciał stałych.

Rn9CMCk34FGrn

W taki sposób kładzie się tory kolejowe, zostawiając pomiędzy kolejnymi szynami przerwę. Wyjaśnij przeznaczenie tej przerwy.

b) Praca domowa

brak

7. Czas trwania lekcji

45 minut

8. Uwagi do scenariusza

brak