Цель урока: формирование понятия теплопередачи; знакомство со способами изменения внутренней энергии тела.
Задачи урока:
образовательные: сформировать понятия теплопередачи и изменения внутренней энергии путём совершения механической работы и умения применять свои знания для объяснения конкретных явлений.
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. Комбинированный урок.
Оборудование: монета, свеча, деревянная линейка, металлическая спица, сосуд с горячей водой, бутылка.
Демонстрации:
Нагревание монеты в пламени свечи и при ее трении о деревянную линейку.
Нагревание металлической спицы, опущенной в сосуд с горячей водой, и при трении о деревянную пробку, надетую на нее.
Вылет пробки из бутылки при закачивании в неё воздуха и охлаждение водяных паров.
Ход урока.
1. Организационный момент.
Приветствие. Проверка присутствующих и готовности к уроку.
2. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания.
Работа по карточкам по вариантам. (Приложение 1)
Вопросы:
1. Что такое внутренняя энергия? (Внутренняя энергия тела – это суммарная потенциальная и кинетическая энергия всех молекул тела. Молекулы обладают потенциальной энергией, т.к. взаимодействуют друг с другом)
2. От чего зависит потенциальная энергия молекул? (От расстояния между ними).
3. Как можно изменить расстояние между молекулами? (Деформация и нагревание). Сильно ли изменяется расстояние между молекулами тела при его нагревании или охлаждении? (Не очень сильно).
4. А когда расстояние между молекулами вещества изменяется значительно? (При переходе из одного агрегатного состояния в другое).
5. Какой еще энергией обладают молекулы? (Молекулы обладают кинетической энергией, т.к. находятся в непрерывном движении.)
6. От чего зависит величина кинетической энергии молекул? (От скорости движения молекул).
7. С какой физической величиной связана скорость движения молекул? (С температурой).
Следовательно, внутренняя энергия тела изменяется при деформации и изменении температуры тела.
3. Изучение нового материала.
А сейчас мы подробнее поговорим о способах изменения внутренней энергии тела. Запишите тему урока.
Слайд 1
Учитель. Как связано изменение внутренней энергии тела с изменением температуры? (Чем выше температура, тем больше скорость движения молекул, следовательно больше внутренняя энергия тела.)
Рассмотрим опыт, описанный в учебнике на стр.8 (рис.4). Что мы совершали, натирая трубку шнуром? (Механическую работу).
Как при этом изменилась внутренняя энергия жидкости внутри трубки? (Увеличилась).
Что показывает данный опыт. )данный опыт показывает, что внутренняя энергия пара увеличилась за счет совершения механической работы при натирании трубки верёвкой, то есть за счет совершения над телом механической работы).
Слайд 2
Этот способ увеличения внутренней энергии тела при трении был известен людям с глубокой древности. Именно такой способ добычи огня использовали наши предки. З счет трения при быстром вращении сухой кусок дерева нагревался более чем на 2500С, и загорался.
Слайд 3
Вы не раз сталкивались с увеличением внутренней энергии тела при совершении над ним механической работы. Например, при деформации или при обтачивании деталей напильником, что вы замечали? (Детали нагревались).
Давайте с вами рассмотрим когда тело само совершит механическую работу? Проведём опыт.
Демонстрация: Вылет пробки из бутылки при закачивании в неё воздуха и охлаждение водяных паров.
Пробка вылетела из бутылки. Почему? (За счет совершения работы газом). О чём свидетельствует облачко пара над бутылкой? (Об уменьшении температуры газа). Что произошло с внутренней энергией газа после совершения им работы? (Уменьшилась).
Вывод: Внутренняя энергия тела уменьшается, если тело само совершает механическую работу
Слайд 4
Вода в цилиндре нагревается, кипит, образуется пар. Нагретый пар расширяется и выталкивает пробку. Внутренняя энергия пара превращается в механическую энергию пробки
Слайд 5
Есть еще один способ изменения внутренней энергии.
Демонстрации:
Нагревание монеты в пламени свечи и при ее трении о деревянную линейку.
Нагревание металлической спицы, опущенной в сосуд с горячей водой, и при трении о деревянную пробку, надетую на нее.
За счёт чего повышается температура монеты, спицы? (Одно тело отдает энергию другому).
Такое явление, когда одно тело отдает энергию, а другое принимает, называется теплообменом. При теплообмене температура взаимодействующих тел становятся одинаковой.
Слайд 6
Ребята, при теплообмене совершается ли работа над телом? (Нет).
Определение. Изменение внутренней энергии тел без совершения над телами работы называется теплопередачей.
Слайд 7
Вывод. Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: совершая над телом механическую работу и способом теплопередачи. Теплопередача совершается несколькими способами, но об этом мы поговорим на следующих уроках.
Слайд 8
4. Закрепление изученного.
Вопрос 1. Если кусок алюминиевой проволоки расклепать на наковальне или быстро изгибать в одном и том же месте то в одну, то в другую сторону, то это место сильно нагревается. Объясните явление.
Ответ: Над проволокой совершается механическая работа. Механическая энергия превращается во внутреннюю.
Слайд 9
Вопрос №2. Чем объясняется сильный нагрев покрышек автомобиля во время длительной езды?
Ответ. Покрышки нагреваются а счёт работы трения при частичном проскальзывании из по полотну дороги, и за счёт работы деформации покрышки при качении.
Слайд 10
Вопрос №3. Когда автомобиль расходует больше горючего: при езде без остановки или с остановками? Почему?
Ответ: При остановке кинетическая энергия автомобиля превращается во внутреннюю энергию тормозных колодок. Чтобы каждый раз после остановки приобрести необходимую скорость, в двигателе должно быть израсходовано дополнительно некоторое количество горючего.
Слайд 11
Решение задач из сборника задач В.И. Лукашика № 923- 927, 930-933
5. Подведение итогов урока. Выставление оценок за работу на уроке
6. Домашнее задание. § 3; задание.1 Л № 921, 934
Слайд 12
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. Сарахман И.Д. Способы изменения внутренней энергии тела/ http://www.myshared.ru/slide/199251/
Приложение 1
Тема «Внутренняя энергия» (к уроку №3 8 класс) Вариант 1 ___________________________
1. Какие превращения энергии происходят в следующих случаях:
А) яблоко падает с дерева; ________________________________________________
Б) яблоко ударяется о землю; ________________________________________________
В) нагретый баллон с газом взрывается;_______________________________________
Г) пластилиновый шарик, падая с 5 этажа, достигает поверхности земли.___________
_________________________________________________________________________
2. Каким видом механической энергии обладаеет каждая молекула вещеста вследствие своего движения?___________________________________________________________
3. Из чего складывается внутренняя энергия._____________________________________
____________________________________________________________________________
4. На верхней и нижней полках шкафа лежат два совершенно одинаковых шара. Какой из них обладает большей внутренней энергией?
_____________________________________________________________________________
Тема «Внутренняя энергия» (к уроку №3 8 класс) Вариант 2_______________________________
1. Что такое внутренняя энергия?_________________________________________________
_____________________________________________________________________________
2. Изменяется ли внутренняя энергия воды в следующих случаях:
А) воду несут в ведре; _______________ Б) переливают ее из ведра в чайник?_____________
3. На берегу Балтийского моря лежали огромные бетонные плиты – все, что осталось от берегового укрепления. Вороны использовали эти плиты для того, чтобы питаться, следующим образом: захватывая на мелководье устриц, вороны взлетали на высоту 30-40 м, бросали на плиты раковины и быстро спускались к земле, чтобы съесть устриц. Какие изменения происходили с энергией устриц?_______________________________________________________________________________
4. На верхней и нижней полках шкафа лежат два совершенно одинаковых шара. Какой из них обладает большей потенциальной энергией?
_____________________________________________________________________________
Тема «Внутренняя энергия» (к уроку №3 8 класс) Вариант 3 ___________________________
1. Какие превращения энергии происходят в следующих случаях:
А) метеорит летит к Земле в безвоздушном пространстве;_______________________________________
Б) метеорит тормозит в земной атмосфере;___________________________________________________
В) стрела, выпущенная из лука, попадает в мишень.____________________________________________
2. Какой вид энергии приобретает молекула за счет существования сил межмолекулярного взаимодействия?__________________________________________________________________________
3. Каково различие между механической и внутренней энергией?_______________________________
_______________________________________________________________________________________
4. Один мяч лежит на земле, другой, точно такой же, летит через поле. Какой из мячей обладает большей кинетической энергией?
____________________________________________________________________________
Тема «Внутренняя энергия» (к уроку №3 8 класс) Вариант 4 ____________________________
1. Что такое кинетическая энергия?___________________________________________________
_________________________________________________________________________________
2. Изменяется ли внутренняя энергия воды в следующих случаях:
А) воду нагревают до кипения;______________ Б) чашку переставили со стола на полку.______________
3. Тетерев зимой, отправляясь ко сну, камнем падает с дерева и застревает в снегу. Что при этом происходит с потенциальной энергией птицы?_____________________________________________
4. Один мяч лежит на земле, другой, точно такой же, летит через поле. Какой из мячей обладает большей внутренней энергией?
____________________________________________________________________________________
Лихачев Александр Александрович