19. Pretvorba s aspekta fizike


Pretvorba s aspekta fizike

Ključno pitanje

Što je toplina? Koja je razlika između temperature i topline? Što je specifični toplinski kapacitet tvari? Kako odrediti specifični toplinski kapacitet tvari? Kružni proces.

Odgojno-obrazovni cilj

Upoznati učenike s pojmom topline i specifičnog toplinskog kapaciteta tvari. Jednostavnim pokusom odrediti specifični toplinski kapacitet vode i nekog. Obraditi rezultate pokusa i komentirati pogreške mjerenja. Demonstracijskim pokusom učenicima prikazati kako toplinu možemo prevesti u mehanički rad.

Ishodi učenja

  • Učenici mogu objasniti pojam specifičnog toplinskog kapacitet tvari.
  • Učenici mogu obraditi rezultate mjerenja pri čemu primjenjuju znanja iz matematike vezana za nagib pravca.
  • Učenici mogu argumentirano komentirati rezultate svog pokusa.
  • Učenici mogu osmisliti način kako odrediti specifični toplinski kapacitet nekog tijela.
  • Učenici mogu razumjeti osnovni princip rada toplinskog stroja.

Potrebni materijali

Udžbenik, pristup internetu

Nastavna pomagala

Ploča, kreda, računalo, projektor, pribor za pokuse

ICT izvori znanja

  1. hr.wikipedia.org/wiki/Toplinski_stroj
  2. hr.wikipedia.org/wiki/Dieselov_motor

Vrijeme potrebno za planirane aktivnosti

Dva školska sata

Nastavne metode i strategije

Heuristički razgovor, rasprava, izvođenje pokusa, opažanje, mjerenje, samostalno istraživanje.

Ključni pojmovi

Toplina, temperatura, specifični toplinski kapacitet tvari, obrada rezultata mjerenja, kružni proces, toplinski stroj.

Tijek nastavnih sati (artikulacija sata)

1. sat Prvi korak (5 min):

Učenicima se postavlja pitanje koja je razlika između topline i temperature? Na prošlom satu smo komentirali o čemu ovisi količina dovedene topline nekom tijelu prilikom zagrijavanja. Detaljnije proučiti specifični toplinski kapacitet tvari.

Drugi korak (10 min):

Učenicima postaviti pitanje kako bi odredili specifični toplinski kapacitet vode. Dati im vremena za razmišljanje i konzultacije te prikupiti ideje. Ako je potrebno učenicima pomagati potpitanjima.

Treći korak (15 min):

Nakon što dođu do rješenja problema učenici u grupama izvode pokus. Tijekom njihovog rada obilaziti ih i s njima komentirati korake.

Četvrti korak (15 min):

Učenicima dati upute za obradu podataka. Zgodno je da rezultate mjerenja prikažu na milimetarskom papiru te da sami pomoću nagiba pravca odrede specifični toplinski kapacitet vode. Na taj način će povezati znanje iz matematike s obradom podataka. Rezultate mogu obraditi i u Excelu. Bilo bi dobro i na taj način obraditi podatke. Raspraviti o razlozima vrlo vjerojatnog neslaganja rezultata kojega su dobili pokusom i onoga tabličnog.

2. sat Prvi korak (5 min):

Učenicima se postavlja pitanje kako bi odredili specifični toplinski kapacitet nekog tijela, npr. nekog metalnog predmeta, kamena. Kroz razgovor i uz pomoć nastavnika dolaze do rješenja.

Drugi korak (10 min):

Učenici izvode pokus. Svaka grupa može imati tijelo od različitog materijala te na taj način odrediti toplinske kapacitete za različite tvari.

Treći korak (10 min):

Učenici obrađuju podatke i međusobno komentiraju svoje rezultate.

Četvrti korak (20 min):

S učenicima prokomentirati kako iz topline možemo dobiti mehanički rad. Demonstrirati pokusom pretvorbu topline u mehanički rad. Prokomentirati kružni proces i demonstrirati i opisati osnovni princip rada toplinskog stroja. Učenike navesti na samostalno istraživanje. Neke od tema za samostalno istraživanje su principi rada motora s unutarnjim izgaranjem, hladnjaka i klima uređaja.

Provjera postignutih ishoda učenja

Provjera će se vršiti kroz zadatke (računske i konceptualne).