Цели урока: формирование понятия внутренней энергии как суммы кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия.
Задачи урока:
образовательные: сформировать понятие о внутренней энергии тела; отработка навыков применения знаний о строении вещества при объяснении изменений внутренней энергии тел; установить связь между температурой тела и скоростью движения его молекул; раскрыть понятие теплового движения как беспорядочного движения молекул; сравнить его с механическим движением отдельной молекулы;
развивающие: развивать интерес к физике, мотивировать необходимость изучения тепловых явлений, раскрывать на интересных и важных примерах их широкое проявление в природе, показывать применение знаний о тепловых явлениях в быту и технике;
воспитательные: формировать добросовестное отношение к учебному труду, положительной мотивации к учению, коммуникативных умений; способствовать воспитанию гуманности, дисциплинированности, эстетического восприятия мира.
Тип урока. Урок изучения нового материала.
Оборудование: молоток и стальная плита (наковальня), проволока, груз на нити и груз на пружине, маятник Максвелла.
Демонстрации: 1. Колебания груза на нити и груза на пружине.
2. Переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно (на примере движения резинового мячика и маятника Максвелла).
3. Падение стального и пластмассового шаров на стальную и покрытую пластиком плиту.
Ход урока.
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания.
Работа с вопросами в конце §1.
1. Явления, связанные с нагреванием или охлаждением тел, с изменением температуры, с изменением агрегатных состояний, называются тепловыми. К ним относятся, например, нагревание и охлаждение воздуха, таяние льда, замораживание воды, кипение и т.д.
2. Температура характеризует среднюю кинетическую энергию молекул.
3. Чем больше скорость движения молекул тела, тем выше температура тела.
4. В газах молекулы непрерывно и беспорядочно движутся с довольно большой скоростью, изменяя направления движение движения при столкновении друг с другом или с перегородкой, со стенками сосуда. В жидкостях молекулы ограничены в движении, но могут колебаться, вращаться и перемещаться относительно друг друга. В твердых телах молекулы и атомы колеблются около некоторого среднего положения (положения равновесия).
Работа по экспериментальным заданиям к уроку №1.
1. В стакан с холодной водой осторожно долить горячей воды. Измерить температуру воды у дна стакана, в середине, у поверхности. Какой можно сделать вывод? Как правильно измерить температуру жидкости?
2. Медную монету зажать между двумя гвоздями, вбитыми в дощечку. Потереть монету пальцами или шерстяной тканью. Проверить проходит ли монета между гвоздями.
3. Опустить монету в горячую воду. Снова проверить, проходит ли монета между гвоздями. Сделать выводы.
Группа ребят работает по карточкам. (Приложение 1)
3. Изучение нового материала.
Демонстрация экспериментов.
1. Колебания груза на нити и груза на пружине.
2. Переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно (на примере движения резинового мячика и маятника Максвелла).
3. Падение стального и пластмассового шаров на стальную и покрытую пластиком плиту.
Вспоминаем определение кинетической и потенциальной энергии тела.
Известно, что всякое тело обладает механической энергией. Механическая энергия бывает двух видов: потенциальная энергия, которой обладают все взаимодействующие тела, и кинетическая, которой обладают движущиеся тела.
4. Молоток падает на наковальню. Обращаем внимание на то, что в результате удара о плиту изменилось состояние тела.
5. На наковальню кладем проволоку и ударяем молотком. Что стало с проволокой? (Проволока нагрелась и деформировалась.
Еще одно понятие, применяемое при изучении тепловых явлений – внутренняя энергия тела.
Тема нашего урока «Внутренняя энергия тела». Слайд 1
Поскольку молекулы обладают массой и движутся, то они обладают кинетической энергией. Так как скорость движения молекул связана с температурой тела, то кинетическая энергия тела связана с температурой. Молекулы тела взаимодействуют друг с другом, следовательно, обладают потенциальной энергией. Потенциальная энергия зависит от расстояния между молекулами, следовательно, в разных агрегатных состояниях молекулы обладают разной потенциальной энергией. Суммарная потенциальная и кинетическая энергия всех молекул тела называется внутренней энергией тела. Следовательно, внутренняя энергия тела зависит от агрегатного состояния вещества и температуры тела. Внутренняя энергия тела не зависит от его положения относительно других тел и движения тела.
Слайд 2
Итак, подведем итоги:
1. Всякое тело обладает внутренней энергией, потому что состоит из молекул. 2. Внутренняя энергия тела не зависит ни от механического движения тела, ни от положения тела относительно других тел.
3. Внутренняя энергия тела зависит от его агрегатного состояния и температуры.
Слайд 3
4. Закрепление изученного.
Ответьте на вопросы:
Вопрос №1. Чашку с горячим чаем переставили со стола на полку. Как при этом изменилась внутренняя энергия чая?
Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит от положения тела относительно других тел.
Слайд 4
Вопрос №2. Автомобиль в процессе движения изменил свою скорость с 36 км/ч на 90 км/ч. Как при этом изменилась его внутренняя энергия?
Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит от механического движения тела.
Слайд 5
Вопрос №3. Два одинаковых латунных шара упали с одной и той же высоты. Первый упал в глину, а второй, ударившись о камень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. Который из шариков больше изменил свою внутреннюю энергию?
Ответ: Первый. При падении механическая энергия превращается во внутреннюю. У второго шара только часть механической энергии превратилась во внутреннюю.
Слайд 6
Объясните опыты:
1. Почему при периодическом изгибании железной проволоки тело нагревается?
2. Почему два бруска при трении нагреваются?
Решение задач из сборника задач В.И. Лукашика № 918, 919, 920
5. Подведение итогов урока. Выставление оценок.
6. Домашнее задание. § 2, Л № 923, 925
Список использованной литературы:
1. Волков В.А. Универсальные поурочные разработки по физике: 8 класс. –М.: ВАКО:, 2010
2. Гутник Е.М. Физика. 8 класс: тематическое и поурочное планирование к учебнику А.В. Перышкина «Физика. 8 класс». –М.: Дрофа, 2005
3. Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2017.
4. Чеботарева А.В. Тесты по физике. 8 класс. к учебнику А.В. Перышкина «Физика. 8 класс». –М.: Издательство «Экзамен», 2014
Приложение 1
Тема «Тепловые явления. Температура» (урок 2 8 класс)
Вариант 1
1. Температура – это физическая величина, характеризующая
1) способность тел совершать работу, 2) разные состояния тела, 3) степень нагретости тела.
2 . В одном стакане находится теплая вода (№1), в другом – горячая (№2), в третьем – холодная (№3). В каком из них температура воды самая высокая, в каком – молекулы воды движутся с наименьшей скоростью?
1) №2, №3 2) №3, №2, 3) №1, №3, 4) №2, №1.
3. Какую температуру воздуха зафиксировал изображенный на рисунке термометр? Какова погрешность измерения им температуры?
1) 30,5 0С; 0,5 0С; 2) 32 0С; 0,5 0С; 3) 32 0С; 1 0С; 1) 30 0С; 1 0С;
4. Температура тела зависит от
1) его внутреннего строения; 2) плотности его вещества;
3) скорости движения его молекул; 4) количества в нем молекул.
5. Что такое тепловое движение?
Тема «Тепловые явления. Температура» (урок 2 8 класс)
Вариант 2
1. Единицы измерения температуры –
1) Джоуль, 2) Паскаль, 3) Ватт, 4) градус Цельсия.
2. Чем отличаются молекулы горячего чая от молекул этого же чая, когда он остыл?
1) размером, 2) скоростью движения, 3) числом атомов в них, 3) цветом.
3. Какие из перечисленных явлений тепловые?
1) падение на пол ложки, 2) разогревание на плите супа,
3) таяние на солнце снега, 4) купание в бассейне.
4. Какие молекулы тела участвуют в тепловом движении?
1) находящиеся на поверхности тела; при комнатной температуре,
2) все молекулы; при любой температуре,
3) расположенные внутри тела; при любой температуре,
4) все молекулы; при высокой температуре.
5. Какое движение называют тепловым?
