Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Наша библиотека
| Главная » Файлы » В помощь учителю » Физика |
Поурочные планы по физике 8 класса (учебники казахстанских авторов
| [ Скачать с сервера (12.4 Kb) · Скачать удаленно (328 kB) ] | 2016-09-14, 4:48 PM |
| ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ. ТЕМПЕРАТУРА Поурочные планы по физике 8 класс Цели: дать понятие теплового движения молекулы; ввести понятие температуры; познакомить учащихся с основными характеристиками теп¬ловых процессов, с тепловым движением как особым видом движения. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Ход урока I. Организационный момент II. Анализ итогов контрольной работы В начале урока следует сделать короткий анализ итогов контрольной рабо¬ты, обратив внимание учеников на решение наиболее интересных задач. Если были ошибки в решении качественных задач, можно прокоммен¬тировать их решение. III. Повторение - Как называются частицы, из которых состоят вещества? - Какие наблюдения свидетельствуют, что размеры молекул малы? - Какие явления показывают, что вещества состоят из частиц, раз¬деленных промежутками? Как изменяется объем тела при уменьшении или увеличении расстояния между частицами? - Что такое диффузия? - Одинаково ли быстро протекает диффузия в газах, жидкостях и в твердых телах? - Почему твердые тела и жидкости не распадаются на отдельные молекулы? - Какие явления указывают на то, что молекулы не только притя¬гиваются друг к другу, но и отталкиваются? - Что вы знаете о молекулах одного и того же вещества? Какие три состояния вещества вы знаете? Имеются ли различия между молекулами льда, воды, водяного пара? - Как расположены и как движутся молекулы газа, жидкости и твердые тела? IV. Изучение нового материала План изложения нового материала: 1. Определение тепловых явлений. 2. Измерение температуры. Термометр. 3. Тепловое движение. 1. В окружающем мире происходят различные физические явления, ко¬торые связаны с нагреванием и охлаждением тел.Словами «холодный», «теплый», «горячий» указывают на различную степень нагретости тела и говорят о различной температуре. Для объективности измерений температуры были созданы различного рода термометры. Нетрудно убедиться, что при повышении температуры газа возраста его давление на стенки сосуда. Проводится демонстрация: химическая пробирка, закрытая пробкой индикатором давления, стакан с теплой водой. Пробирка опускается в стакан с теплой водой, давление на индикаторе повышается. 2. Опыт показывает, что в основном все твердые тела и жидкости расширяются при повышении температуры. Таким образом, явление теплового расширения тел тоже может быть использовано для измерения температуры. В повседневной деятельности мы часто встречаемся с понятиями «холодно», «горячо». Однако ощущение тепла и холода является субъективным фактором. В субъективности теплового ощущения учащиеся могут убедиться на следующих опытах: а) на столе устанавливают три сосуда с водой: один с горячей водой второй - с холодной и третий - с теплой. Предлагают одному желающем; ученику поместить левую руку в сосуд с горячей водой, а правую - в cocyд с холодной. Через некоторое время предлагают ученику обе руки опустить в сосуд с теплой водой. Ученик сообщает, что теперь правая рука чувствует тепло, а левая - холод, хотя обе руки находятся в одной и той же воде; б) учитель предлагает учащимся левой рукой дотронуться до деревянного предмета (например, стол, стул), а правой - до металлического. Хотя предметы находятся в классе при одной и той же температуре, левая рука ощущает тепло, правая - холод. Отсюда делается вывод: с помощью ощущений судить о температуре невозможно. Первый прибор для объективной оценки температуры был изобретен Гали леем в 1592 г. Термоскоп Галилея был очень чувствителен к изменению температуры. Газовые термометры используются в науке в качестве образцовой прибора, по которому градуируются все остальные термометры. Самое широкое применение на практике приобрели жидкостные термо¬метры, в которых для регистрации температуры используется тепловое расширение жидкости. Чаще всего для этих целей используют ртуть или, подкрашенный спирт. Демонстрируются два термометра, обращают внимание на устройство медицинского термометра, и на диапазон температур. Формулируются пра¬вила, обеспечивающие сохранность термометра и правильность измерений. 1) Определить, в каких диапазонах температур можно производить из¬мерения с помощью данного термометра. 2) Определить цену деления шкалы и определить, с какой точностью можно измерить температуру с помощью данного термометра. Совершенствованием термометров занимались много ученых. Каждый из них создавал свою шкалу. Некоторые из этих шкал широко распростра¬нялись, другие, наоборот, быстро забылись. В настоящее время в большинстве стран для научных и практических елей используется Международная практическая температурная шкала. За нуль принимается температура плавления льда при нормальном ат¬мосферном давлении (101,325 Па). Температуре кипения дистиллирован¬ной воды при нормальном атмосферном давлении приписывается значение 100 градусов. Шкала делится на 100 равных частей - градусов, каждый градус можно вновь поделить на равные доли. Во Франции (и до революции в России) применялась шкала Реомюра, предложенная французским естествоиспытателем Р. Реомюром в 1730 г. В Англии и США до сих пор используется шкала Фаренгейта. Кипение воды по шкале Реомюра равно 80 °R, по шкале Фаренгейта 212 °F. Такой произ¬вольный выбор нуля температур существенно усложняет теоретические выводы, приводит к громоздким формулам и ненужным вычислениям. У. Томсон в .1848 г. (получивший впоследствии за научные заслуги ти¬тул лорда Кельвина) предложил ввести новую шкалу температур, которая называется абсолютной. Нулевой уровень -273,15 °С. Важно отметить, что любое измерение температуры требует времени. Время необходимо для того, чтобы термометр мог войти в состояние теп¬лового равновесия с телом, температуру которого мы измеряем. Фактически термометр показывает собственную температуру, которая в состоянии теплового равновесия равна температуре тела. 3. Учащимся уже известно, что диффузия при более высокой темпера¬туре происходит быстрее. Для доказательства этого факта можно проде¬монстрировать опыт: опустить два кристаллика медного купороса в стакан с холодной и горячей водой. Во втором стакане скорость диффузии будет выше. Это означает, что скорость движения молекул и температура связа¬ны между собой. Наблюдение за явлением диффузии позволило устано¬вить: скорость движения частиц вещества зависит от температуры. Теплая вода состоит из таких же молекул, как и холодная, разница меж¬ду ними лишь в скорости движения молекул. Каждая молекула движется по очень сложной траектории. Беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называют те¬пловым движением. В тепловом движении участвуют все молекулы тела. Вывод; температура - это физическая характеристика состояния веще¬ства, определяемая средней кинетической энергией хаотичного движения частиц вещества. С ростом температуры- растет их средняя кинетическая энергия. Важнейшим понятием тепловых явлений является тепловое движение. Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело, называ¬ется тепловым движением. Учитель должен обратить внимание учеников на то, что тепловое дви¬жение отличается от механического тем, что в нем участвуют очень много частиц и каждая движется беспорядочно. Тепловое движение никогда не прекращается. Оно может лишь менять интенсивность. Траектория одной молекулы - ломаная линия. Чем больше частиц в веществе, тем более замысловатую форму имеет траектория отдельной частицы. Элементарный фрагмент такой ломаной - длина свободного пробега от соударения до соударения одной частицы с другой. IV. Закрепление изученного - Как меняется давление газа при изменении его температуры (при постоянном объеме)? - Как меняются размеры твердых тел и жидкостей при изменении их температуры? - Что мы понимаем под температурой вещества? - Сформулируйте правила измерения температуры воды, воздуха - Какие температурные шкалы вам известны? - Какие точки приняты в качестве основных на шкале Цельсия? Домашнее задание 1. § 1-2 учебника; вопросы и задания к параграфу. 2. Экспериментальное задание (для желающих). В стакан с холодно! водой осторожно долить горячей воды. Измерить температуру воды у дна стакана, в середине и у поверхности. Какой можно сделать вы¬вод? Как правильно измерять температуру жидкости? ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ Поурочные планы по физике 8 класс Цели: ввести понятие внутренней энергии как суммы кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Ход урока I. Организационный момент II. Повторение. Проверка домашнего задания При проверке домашнего задания лучше всего разобрать ответы на предложенные вопросы в конце параграфа. При этом бывает, что по одному вопросу существует несколько мнений Например, при ответе на вопрос «Мерой чего является температура тела, вариантами ответа бывают: «Температура тела определяет меру интенсивности движения молекул». «Температура тела определяет скорость диффузии в жидкости». «Температура тела определяет степень нагретости тел». В сущности, каждый из ответов является справедливым, но не каждые из них физически корректен. Например, говоря о температуре как степени нагретости тел, нужно говорить о том, по какой шкале эта температура из¬меряется. Наиболее полным и точным, конечно же, является определение температуры через среднюю кинетическую энергию молекул. Можно задать еще ряд качественных задач, например: Одна молекула кислорода движется в воздухе в данный момент со скоростью 900 м/с, а другая - со скоростью 1200 м/с. Правильно ли будет сказать, что температура второй молекулы выше? Известно, что чем больше скорость движения молекул тела, тем выше температура. Почему же не нагревается пулька, выстрелянная в тире из пневматического ружья хотя все ее молекулы движутся к мишени с боль¬шой скоростью? III. Изучение нового материала План изложения нового материала: 1. Демонстрация опытов. 2. Определение внутренней энергии тела. 3. Закон сохранения полной энергии. 1. Урок можно начать с демонстрации следующих экспериментов. Эксперимент 1 Стальной брусок (молоток) падает на наковальню. Обращаем внимание, что в результате удара о плиту изменилось состояние тел. Эксперимент 2 На наковальню кладем проволоку и ударяем молотком. Проволока нагрелась и деформировалась. Изменение температуры можно продемонстрировать. Эксперимент 3 Термопару соединяют с баллистическим гальванометром, ударяют мо¬лотком. Отклонение «зайчика» свидетельствует о нагреве в месте удара. 2. Если изменилось состояние тел, то изменилась и энергия частиц, из которых состоят тела. Поскольку молекулы обладают массой и движутся, то они обладают кинетической энергией. Средняя кинетическая энергия молекул тем больше, чем больше масса молекулы и ее средняя скорость. Чем больше средняя кинетическая энергия частиц, тем выше темпера¬тура тела. Так как молекулы взаимодействуют друг с другом, то они обладают и по¬тенциальной энергией. Если частицы находятся на таком расстоянии друг от Друга, что силы притяжения между ними равны силам отталкивания, то потен¬циальная энергия их минимальна. С увеличением или уменьшением расстоя¬ния между частицами потенциальная энергия их возрастает. Суммарную энергию движения и взаимодействия всех частиц, из кото¬рых состоит тело, называют внутренней энергией. В понятие внутренней энергии включают: а) Суммарную кинетическую энергию поступательного и вращательно¬го движения молекул. б) Суммарную потенциальную энергию взаимодействия молекул, обу¬словленную силами взаимодействия. в) Энергию колебательного движения атомов. г) Энергию электронных оболочек атомов. д) Внутриядерную энергию. е) Энергию электромагнитного излучения, обеспечивающую тепловое равновесие между отдельными участками тела. На практике нужно знать не абсолютное значение величины энергии ее изменение. В тепловых процессах при переходе тела из одного состоя¬ния в другое изменение внутренней энергии связано лишь с изменение кинетической и потенциальной энергий частиц. Так как движение никогда, не прекращается, то тела всегда обладают внутренней энергией. Следовательно, наряду с механической энергией тела обладают еще и внутренней энергией. Изменение внутренней энергии происходит только за счет энергии других тел. Объясните опыты: - Почему при периодическом изгибании железной проволоки тела: нагреваются? - Почему два бруска при трении нагреваются? Эти примеры иллюстрируют превращение механического движения в тепловое. Внутренняя энергия обозначается буквой U. Особенностью внутренней энергии является то, что она всегда больше нуля, ведь тепловое движение частиц никогда не прекращается. При этом величина внутренней энергии тела не зависит от механической энергии тела. Например, ядро массой 10 кг летит со скоростью 40 м/с. Температура ядра - 400 °С. Если подобное ядро летит с той же скоростью, имея темпе-ратуру 100 °С, то их механические энергии на одной высоте одинаковы, а внутренняя энергия больше у первого ядра. Необходимо обратить внимание учащихся на отличие внутренней энергии от механической энергии тел. Механическая энергия зависит от скоро¬сти движения и массы тела, а также от расположения данного тела относи¬тельно других тел. Внутренняя же энергия не зависит от скорости движе¬ния тела в целом. Она определяется скоростью движения частиц, из кото¬рых состоит тело, и их взаимным расположением. 3. Для описания энергетических превращений используют закон сохра¬нения энергии. Он определяет соответствие между изменением механиче¬ской и внутренней энергий. Полная энергия, равная сумме механической и внутренней энергии, остается постоянной при всех взаимодействиях. С другой стороны, этот закон подчеркивает тот факт, что какой-либо I вид энергии сам по себе не появляется и не исчезает бесследно. Всегда один вид энергии переходит в другой в равных количествах. Закон сохра¬нения полной энергии был открыт Робертом Майером. IV. Закрепление изученного В заключение можно задать ученикам несколько вопросов о цепи пре¬вращения одних видов энергии в другие при взаимодействии тел. - Какое движение называют тепловым? - Что понимают под внутренней энергией? В чем различие между механической и внутренней энергией? - Всегда ли выполняется закон сохранения механической энергии? Можно ли увеличить внутреннюю энергию тела, не изменяя ха¬рактера движения молекул? Какие преобразования энергии происходят при падении теннис¬ного мяча на пол? - Какие превращения энергии происходят при обработке напиль¬ником металлической заготовки? Если класс хорошо подготовлен, можно задать учащимся и более слож¬ные вопросы: Верно ли утверждение: при теплообмене энергия всегда переда¬ется от тел с большей внутренней энергией к телам с меньшей внутренней энергией? - По озеру на большой скорости плывет катер. Изменяется ли при этом внутренняя энергия катера, воды в озере? Как? Почему? Объясните. Домашнее задание 1. § 3 учебника;. СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ ТЕЛА Поурочные планы по физике 8 класс Цель: рассмотреть способы изменения внутренней энергии. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Демонстрации; опыт по нагреванию жидкости в латунной трубке; опыт по выдавливанию пробки из сосуда при помощи воздушного насоса. Ход урока I. Организационный момент II. Повторение. Проверка домашнего задания Тема предыдущего урока органично связана с новой темой, и поэтому повторение материала не только позволит определить уровень усвоения материала, но и станет органичным переходом к новой теме. Дополнительно к вопросам по изученному параграфу можно задать и такие, которые заставят учащихся глубже задуматься над содержанием ос¬новных понятий и явлений, например: - Может ли тело, обладая внутренней энергией, не иметь механическую энергию? Приведите примеры. - Может ли тело иметь механическую энергию, но не иметь внутренней? - Всегда ли выполняется закон сохранения механической энергии? Полной энергии? III. Изучение нового материала План изложения нового материала: 1. Демонстрация опытов. 2. Механическая работа как причина изменения внутренней энергии. 3. Изменение внутренней энергии путем теплообмена. 1. Освещение нового материала логично начать с показа опыта по нагреванию эфира в латунной трубке при помощи суровой нити или прочной тканевой ленты. При этом не следует допускать вылета пробки из отвер¬стия. Касаясь стенок трубки, легко заметить, что температура эфира увели¬чилась. Следовательно, при нагревании тела внутренняя энергия молекул увеличивается. 2. Данный опыт показывает, что внутреннюю энергию можно увеличить за счет совершения механической работы над телом. Именно такой способ добычи огня использовали наши предки. За счет трения при быстром вращении сухой кусок дерева нагревался более чем на 250 °С, и загорался. Говоря о возможности увеличения внутренней энергии за счет совер¬шения работы, следует особо отметить, что существует и обратный про¬цесс. Если тело само совершает работу, то при этом его внутренняя энергия уменьшается. Подкрепляя данный тезис, можно показать опыт, описанный и проиллюстрированный в учебнике. Появление тумана в сосуде в момент вылета пробки указывает на уменьшение температуры воздуха. Следовательно воздух совершил работу по выталкиванию пробки за счет своей внутренней энергии. 3 Есть еще один способ изменения внутренней энергии. Нагревание чашки, в которую налили горячую воду, камня, брошенного в огонь - все это увеличивает внутреннюю энергию тел. Работа при этом не совершается. Изменение внутренней энергии тел без совершения над телами работы, называется теплопередачей. Физика этого процесса проста. При взаимодействии молекул горячей воды с молекулами стенок холодной чашки молекулы воды при ударах пе¬редают часть своей кинетической энергии. При этом скорость молекул чашки увеличивается, а скорость молекул воды падает. Как только температуры чашки и воды станут равными, теплообмен прекращается. Следует обратить внимание на тот факт, что при теплопередаче (тепло¬обмене) энергия всегда передается от горячего тела к холодному, то есть от тела с высокой температурой к телу с низкой температурой. Обратный процесс сам собой никогда не происходит. Чтобы количественно оценивать изменение внутренней энергии, вводят понятие количества теплоты (Q). Та энергия, которую тело отдает или получает в результате тепло¬обмена, называется количеством теплоты. Очевидно, что Q измеряется, как и энергия, в джоулях: IV. Итог урока Подводя итог уроку, необходимо сделать вывод о том, что существует два способа изменения внутренней энергии: а) за счет совершения механической работы; б) за счет теплообмена. Эти способы равноправны. Мы никогда не можем угадать, за счет чего увеличилась температура тела. Это может быть и результат теплообмена, и результат совершения работы над телом. Таким образом, изменение внутренней энергии тела всегда происходит за счет энергии других тел: либо при теплопередаче (за счет изменения внутренней энергии), либо при совершении работы (за счет механической энергии). Домашнее задание 1. § 4 учебника; вопросы и задания к параграфу. ВИДЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ .ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ Поурочные планы по физике 8 класс Цели: ознакомить учащихся с видами теплообмена; научить их объяс¬нять тепловые явления на основании молекулярно-кинетической теории. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Демонстрации: перемещение тепла по спицам из различных металлов; вращение вертушки над горящей лампой; нагревание раствора медного купороса в колбе; взаимодействие источника излучения с теплоприемником. Ход урока I. Организационный момент II. Повторение. Проверка домашнего задания Перед началом урока можно провести проверку выполнения домашнего задания. При этом один из учеников может ответить на вопросы в конце параграфа, а другой описать итог экспериментальной работы. При этом все неточности должны фиксироваться, причем не столько учителем, сколько учениками, которые принимают активное участие в работе. III. Изучение нового материала План изложения нового материала: 1. Теплопроводность. 2. Явление конвекции в жидкостях и газах. 3. Излучение. Учащиеся уже знают, что внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: путем совершения работы и путем теплообмена. Изменение внутренней энергии посредством теплообмена может производиться по-разному. Различают три вида теплообмена: 1. Теплообмен посредством теплопроводности. Теплопроводность - такой тип теплообмена, когда тепло перемещается от более нагретых участков тела к менее нагретым вследствие теплового движения молекул. Очевидно, что этот перенос энергии требует определенного времени. Подготовив установку, чуть-чуть модифицированную по сравнению с той, что представлена в учебнике, ставим опыт, который показывает, что по разным материалам тепло перемещается с разной скоростью. Для опыта необходимо взять два стержня одинаковой геометрии из ме¬ди и железа. На равных расстояниях по длине стержней укрепить кнопки на воске и свободные концы стержней начать нагревать от спиртовки. Легко заметить, что первыми кнопки нач¬нут падать с медного стержня. То есть тепло быстрее перемещается по медному стержню. Можно провести и еще один опыт: на деревянный цилиндр накалывает¬ся ряд кнопок, и цилиндр обертывается одним слоем бумаги . При кратковременном помещении цилиндра в пламя горелки происходит не¬равномерное обугливание бумаги. Учитель задает вопрос: - Почему бумага, прилегающая к кнопкам, обуглилась меньше? Сразу можно акцентировать внимание учащихся на физическом содер¬жании процесса. У пламени горелки молекулы, получив избыток энергии, начинают совершать колебания с большей амплитудой, передавая часть энергии при соударениях с соседними слоями. Особенность теплопроводности в том, что само вещество не перемеща¬ется. Ясно, что чем меньше расстояние между молекулами, тем с большей скоростью идет перенос тепла. Все кристаллы имеют очень хорошую теплопроводность. И наоборот, те вещества, в которых расстояния между молекулами большие - плохие про¬водники тепла. Это - различные породы древесины, строительный кирпич, в котором есть поры, заполненные воздухом, различные газы. Плохая теп¬лопроводность у шерсти и меха, так как между ворсинками также много воздуха. Именно наличие меха позволяет отдельным животным переносить зимнюю стужу. 2. Под конвекцией понимают перенос энергии струями жидкости или газа. Включив лампу накаливания с отражателем и подставив над лампой бумажную вертушку, мы замечаем, что она начинает вращаться . Объяснение этому факту может быть одно: холодный воздух при нагревании у лампы становится теплым и поднимается вверх. При этом вертушка вращается. Плотность горячего воздуха или жидкости меньше, чем холодного, по¬этому нагрев производят снизу. При этом конвекционное потоки теплой жидкости поднимаются вверх, а на их место опускается холодная жид¬кость. На опыте по нагреванию пробирки с водой, на дно которой опущены, кристаллики медного купороса, мы замечаем голубые «змейки», которые поднимаются вверх. Замечено, что жидкость можно нагреть и при нагревании ее сверху, но это отделительный процесс. В данном случае нагрев происходит не за счет конвекции, а за счет теплопроводности. Система отопления помещений основана именно на перемещении кон¬векционных потоков теплого и холодного воздуха: постоянное перемеши¬вание воздуха приводит к выравниванию температуры по всему объему помещения. Очевидно, что главным отличием конвекции от теплопроводности явля¬ется то, что при конвекции происходит перенос вещества, имеющего большую внутреннюю энергию, а при теплопроводности вещество не пе¬реносится. Холодные и теплые морские и океанские течения - примеры конвекции. 3. Под лучистым теплообменом, или просто излучением, понимают пе¬ренос энергии в виде электромагнитных волн. Любое нагретое тело являет¬ся источником излучения. Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия доходит до Земли. Если поставить опыт, описанный и проиллюстрированный в учебнике на с. 89, мы можем убедиться в том, что от излучателя лучистая энергия попадает на теплоприемник, и нагретый в колене манометра воздух увеличивает свое давление. Если темную мембрану тепло приемника заме¬нить на зеркальную, то степень поглощения лучистой энергии станет за-метно меньше, что видно по малому перепаду уровней жидкости в коле¬нах манометра. Темные тела не только лучше поглощают энергию, но и лучше ее отда¬ют в окружающую среду. Два одинаковых тела, нагретые до одной темпе¬ратуры, остывают по-разному, если у них разный цвет поверхности. Спо¬собность светлых тел хорошо отражать лучистую энергию используют при строительстве самолетов; крыши высотных зданий в жарких странах также красят в светлые тона. IV. Закрепление изученного С целью закрепления изученного материла можно провести в конце урока краткий опрос-беседу по следующим вопросам: - Приведите примеры, какие вещества имеют наибольшую и наименьшую теплопроводность? - Объясните, как и почему происходит перемещение воздуха над нагретой лампой. - Почему конвекция невозможна в твердых телах? - Приведите примеры, показывающие, что тела с темной поверхностью больше нагреваются излучением, чем со светлой. Домашнее задание § 5-7 учебника. 2 Желающие ученики могут подготовить к следующему уроку докла¬ды о применении теплопередачи в природе и технике. Примерными темами докладов могут быть: «Значение видов теплопередачи в авиации и при полетах в космос», «Виды теплопередачи в быту», «Теплопередача в атмосфере», «Учет и использование видов тепло¬передачи в сельском хозяйстве» и др. 3. Упражнения 2-4. Дополнительный материал Конвекция С явлением конвекции связаны процессы горообразования. В первом прибли¬жении земной шар можно рассматривать как систему, состоящую из трех концен¬трических слоев. Внутри находится массивное ядро, состоящее в основном из ме¬таллов в виде очень плотной жидкой массы. Ядро окружают полужидкая мантия и литосфера. Самый верхний слой литосферы - земная кора. Литосфера состоит из отдельных плит, которые плавают на поверхности ман¬тии. Вследствие неравномерного разогрева отдельных участков мантии, а также разной плотности горных пород в различных участках мантии в ней возникают кон¬вективные потоки. Они вызывают перемещения литосферных плит, несущих кон¬тиненты к ложа океанов. Там, где плиты расходятся, возникают океанские впадины. В других местах, где плиты сталкиваются, образуются горные массивы. Скорость перемещения конвек¬тивных потоков в мантии очень мала. Соответственно и плит 2-3 см в год. Однако за геологические эпохи плиты могут перемещаться на сотни и тысячи километров. Чем же вызвана столь большая теплопроводность металлов, которая в сотни и тысячи раз больше, чем у изоляторов? Дело, очевидно, в структуре металлов, в осо¬бенностях металлической связи. В самом деле, если бы теплопроводность металлов определялась только колеба¬ниями частиц в узлах кристаллической решетки, то она бы не отличалась от тепло¬проводности изоляторов. Но в металлах есть еще множество свободных электронов -электронный газ, который и обеспечивает их высокую теплопроводность. В участке металла с высокой температурой часть электронов приобретает боль¬шую кинетическую энергию. Так как масса электронов очень мала, то они легко проскакивают десятки промежутков между ионами. Говорят, что у электронов большая длина свободного пробега. Сталкиваясь с ионами, находящимися в более холодных слоях металла, электроны передают им избыток своей энергии, что при¬водит к повышению температуры этих слоев. Чем больше длина свободного пробега электронов, тем больше теплопровод¬ность. Именно поэтому у чистых металлов, где в кристаллической решетке дефек¬тов относительно мало, теплопроводность велика. У сплавов, где дефектов решетки гораздо больше, длина свободного пробега меньше, соответственно меньше и теп¬лопроводность. ПРИМЕРЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В ПРИРОДЕ И ТЕХНИКЕ Поурочные планы по физике 8 класс • Цели: углубить знания учащихся о видах теплообмена и их роли в при¬роде и технике; рассмотреть примеры использования видов теплообмена в различных областях человеческой деятельности. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Демонстрации: работа термоса; работа вертушки над поверхностью горячей воды; рисунки, слайды, таблицы по примерам теплопередачи в природе и технике. Ход урока I. Организационный момент II. Повторение изученного. Проверка домашнего задания Проверку усвоения пройденного материла можно провести как в виде тестирования Самостоятельную работу можно провести дифференцированно - подго¬товить карточки с заданиями четырех уровней сложности, например: Уровень 1 1. Почему ручки кранов у баков с горячей водой делают деревянными? 2. Какие из перечисленных ниже веществ обладают хорошей теплопро¬водностью: медь, воздух, алюминий, вода, стекло, водяной пар? Уровень 2 1. Что стынет быстрее: стакан компота или стакан киселя? Почему? 2. Обыкновенный или пористый кирпич обеспечит лучшую теплоизо¬ляцию здания? Почему? Уровень 3 1. Будет ли гореть свеча на борту космического орбитального комплекса? 2. Зачем на нефтебазах баки для хранения топлива красят «серебряной» краской? 3. Почему термосы изготавливают круглого, а не квадратного сечения? Уровень 4 1. Какие тела - твердые, жидкие или газообразные - обладают лучшей теплопроводностью? 2. Когда парусным судам удобнее входить в гавань - днем или ночью? 3. Почему самая высокая температура воздуха не в полдень, а после полудня? 4. Почему тонкая полиэтиленовая пленка предохраняет растения от ночного холода? Повторение можно провести и по вопросам учебника к изученному па¬раграфу, добавив к ним несколько более интересных: - При какой температуре и металл, и дерево будут казаться одина¬ково нагретыми? - Почему форточки для проветривания комнаты помещают в верх¬ней части окна? - Почему снег в городе тает быстрее, чем в поле? Почему в низинах растения чаще гибнут от заморозков, чем на возвышенностях? - Почему зимой в доме, где рамы двойные, теплее, чем в доме с однократным застеклением? - Почему эскимосы зимой смазывают лицо жиром? В каком из двух сосудов закипит быстрее вода? Один сосуд светлый, а другой закопченный. - Согласны ли вы с утверждением, что шуба «греет»? III. Изучение нового материала Материал урока связан с определением места изученных ранее явлений нашей жизни, поэтому объяснение можно построить на привлечении раз¬личного дополнительного материала, который повысит познавательную деятельность учеников. Говоря о конвекционных эффектах, можно привести в качестве примера ветры, которые постоянно дуют в земной атмосфере. Именно перенос вет¬рами огромной энергии, либо наоборот, приводит к заметному изменению погоды в данном регионе. Побережье любого теплого моря зимой всегда имеет более высокую среднюю температуру, чем материковые области, которые могут находиться южнее. Пример. Побережье Мурманской облас¬ти и центральная Сибирь. Существование теплых и холодных морских те¬чений - тоже примеры конвекционных явлений. Часто можно в зоне промышленных предприятий увидеть высокие тру¬бы из кирпича. Они служат для создания хорошей тяги. Теплый газ или дым легче холодного воздуха, и поэтому он поднимается вверх. Чем боль¬ше перепад давления внизу и вверху трубы, тем лучше тяга. Поэтому трубы и делают высокими. Ясно, что из двух труб одинаковой высоты лучшая тяга будет у кирпичной, нежели у металлической. Горячий воздух в метал¬лической трубе остывает при подъеме быстрее, отчего тяга уменьшается. Особое место занимает возможность отопления многоквартирных до¬мов. Принцип отопления связан с циркуляцией горячей воды по трубам. Источником горячей воды являются котельные и ТЭЦ. Вода, циркулируя по трубам, отдает часть тепла, охлаждается, затем снова идет на нагрев в ТЭЦ. Любые изменения давления в системе регулируют при помощи рас¬ширительных баков. В быту часто используют термосы. Они служат для сохранения горячей жидкости длительное время. Впрочем, в термосах также можно долго хра¬нить и холодную жидкость. Основным элементом любого термоса является рабочий сосуд с двойными стенками, между которыми глубокое разреже¬ние. Это - сосуд Дьюара. Английский ученый Джеймс Дьюар в конце XIX века изобрел такой сосуд. Чтобы исключить влияние излучения изнутри и снаружи, стенки сосуда делают зеркальными. - Можно в качестве примера провести опыт: налить в открытый сосуд и термос равные порции воды, нагретой до 70 °С. Затем, через 10-20 минут, измерить температуру в обоих сосудах. Ясно, что в термосе температура изменится очень слабо, а в открытом сосуде - заметно. По ходу объяснения материала заранее подготовленные учащиеся де¬лают сообщения по теме, остальные - дополняют, исправляют ответы. IV. Закрепление Если в конце урока остается время, можно с целью закрепления изучен¬ного материала коллективно обсудить ряд качественных задач, например: - Какой из видов теплопередачи играет основную роль в нагревании воды в чайнике? Человек греется у костра. Какой из трех видов теплопередачи! играет главную роль в передаче тепла от костра к человеку? - Почему не падают облака? Стакан наполовину заполнен кипятком. В каком из двух случаев] получится менее горячая вода: а) если подождать 5 мин, а затем долить в стакан холодную воду; б) если сразу долить холодную воду, а затем подождать 5 мин? Когда тяга в трубах лучше - зимой или летом? Почему? - На севере меховые шапки носят, защищаясь от холода, а на юге от жары. Объясните целесообразность этого. - Почему от закрытого окна, даже если оно плотно закрыто, дует (особенно зимой)? Домашнее задание 1. § 8 учебника; вопросы и задания к параграфу. КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ ЕДИНИЦЫ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ. РАСЧЕТ. Поурочные планы по физике 8 класс Цели: определить аналитическое соотношение в определении изменения внутренней энергии. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Ход урока I. Организационный момент II. Повторение изученного Проверка домашнего задания Проверку домашнего задания можно провести в виде фронтального оп¬роса по вопросам . Также необходимо разобрать решения домашних задач. Ученики, которые подготовили доклады к предыдущему уроку, но не успели рассказать, делают свои сообщения. III. Изучение нового материала План изложения нового материала: 1. Расчет изменения внутренней энергии. 2. Первый закон термодинамики. 1. Основным содержанием нового материала является определение спо¬соба расчета изменения внутренней энергии тел. Именно изменение внут¬ренней энергии лучше характеризует поведение системы, чем конкретное значение этой энергии. Обозначим изменение внутренней энергии через U. Под изменением внутренней энергии будем понимать разность между конечным и начальным значением энергии: U=U2-U1 Очевидно, что если U> 0, то внутренняя энергия увеличивается, если , то энергия уменьшается. В общем случае изменение U может происходить либо в результате теплообмена, либо в результате совершения над системой работы, Если внешние силы совершили работу А над системой, то: U=А. Если при теплообмене система получила количество теплоты Q, то: U=Q, Часто сама система совершает работу. Тогда: Ас = -А. Если система отдает при теплообмене количество теплоты Qc, то внут¬ренняя энергия системы уменьшается, то есть: U=QC. Для общего случая можно записать: U = A + Q. Изменение внутренней энергии системы равно работе внешних сил над системой и количеству теплоты, полученному системой. Данное выражение называют первым законом термодинамики. IV. Закрепление изученного С целью закрепления изученного материала можно коллективно обсу¬дить несколько качественных вопросов и задач по теме, например: Почему при работе пила нагревается? - Приведите примеры превращения механической энергии во внутреннюю и наоборот. - Частыми ударами молотка можно разогреть кусок металла. На что расходуется эта механическая энергия? - Опишите превращения энергии, которые будут происходить при падении на пол пластилинового шарика. - Троллейбус затормозил и остановился. В какой вид энергии пре¬вратилась кинетическая энергия троллейбуса? - Стеклянный и оловянный шары падают с одинаковой высоты. Какой шар в результате падения нагреется сильнее? Домашнее задание 1- § 9 учебника; вопросы и задания к параграфу. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЁМКОСТЬ ВЕЩЕСТВА. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ ТЕЛА И ВЫДЕЛЯЕМОГО ИМ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ. Поурочные планы по физике 8 класс Цель: ввести и выяснить физический смысл удельной теплоемкости .определение способа расчета количества теплоты при теплообме¬не тел. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Ход урока I. Организационный момент II. Проверка домашнего задания При проверке домашнего задания можно, подготовив ряд вопросов, вы¬слушать ответы учащихся по желанию. Приведите примеры. Почему водоемы замерзают медленно? Почему с рек и особенно озер долго не сходит лед, хотя давно стоит теплая погода? Какой из двух одинаковых по массе кусков быстрее нагреется на 2 °С: железный или медный? Почему на Черноморском побережье Кавказа даже зимой доста¬точно тепло? Почему многие металлы остывают значительно быстрее воды? III. Изучение нового материала Новый материал связан, прежде всего, с выводом рабочих формул, которые часто используются при решении задач, поэтому важно, чтобы учащиеся очень хорошо усвоили содержание и смысл полученных соотношений. 1. Понятие удельной теплоемкости. 2. Удельная теплоемкость различных веществ. 3. Теплоемкость тела. 4. Ранее мы показали, что для нагревания 1 кг вещества на 1°С требует¬ся количество теплоты, численно равное значению удельной теплоемкости. Для нагревания 1 кг алюминия на 1 °С, например, необходимо Q - 920 Дж. Следовательно, Q зависит от с: чем больше с, тем больше Q. Итак,Q~c. 5. Совершенно очевидно, что если тело нагреть на t = 1 °С и на t = 3 °С, то потребуется разное количество теплоты. Причем отношение Qi I Q - 3. Следовательно, чем больше разность температуры в нагреве тел, тем больше нужно затратить энергии. То есть: где t - конечная температура, t0 - начальная температура. 6. На простом опыте по нагреванию разных масс воды от 5 °С до 10 °С легко заметить разное время нагрева и, следовательно, разное значение получаемой энергии. Чем больше масса тела, тем большее количество теп¬лоты нужно для нагревания. Следовательно: Если свести вместе все три полученных соотношения, можно получить основное выражение для расчета количества теплоты при теплообмене: Q = cm(t-t0) = cmt. Количество теплоты, необходимое для нагревания тела, или выде¬ляемое им при охлаждении, прямо пропорционально произведению удельной теплоемкости на массу тела и на. разность конечной и на¬чальной температур. Вполне очевидно, что если происходил нагрев тела, то At = t- t0 > 0 и Q > 0. То есть тело получает тепло. Если тело остывает, то h < to и At < 0 и Q < 0. Это указывает на то, что тело отдает в окружающую среду количество теплоты Q. Следует помнить, что если для нагревания тела массой т с удельной те¬плоемкостью с на At = о нужно Q = cm(t - to), то ровно столько же вы¬деляется тепла при охлаждении тела от t до to¬. IV. Решение задач Оставшееся на уроке время желательно посвятить решению задач по изученной теме. Домашнее задание § -10 Упражнение6 (4-7) РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ Поурочные планы по физике 8 класс Цели: отработка практических навыков при решении задач; развитие навыков устного счета. Ход урока I. Организационный момент II. Проверка домашнего задания Проверку домашнего задания можно провести по вопросам учебника . Далее разбирается решение домашних задач. III. Повторение изученного. Решение качественных задач Повторение материала по изученной теме можно провести в процессе решения качественных задач, например: Почему в пустынях днем жарко, а ночью температура падает ниже 0 °С? 2. По куску свинца и куску стали той же массы ударили молотком оди¬наковое число раз. Какой кусок нагрелся больше? Почему? 3. Почему железные печи скорее нагревают комнату, чем кирпичные, но не так долго остаются теплыми? 4. Медной и стальной гирькам одинаковой массы передали равные ко¬личества теплоты. У какой гирьки температура изменится сильнее? 5. На что расходуется больше энергии: на нагревание воды или на на¬гревание алюминиевой кастрюли, если их массы одинаковы? IV. Решение расчетных задач Целесообразно, если первые две задачи будут решены у доски с .воз¬можным коллективным обсуждением. Это позволит определять правиль¬ные подходы в рассуждениях и оформлении решения ПОВТОРЕНИЕ И ОБОБЩЕНИЕ ПРОЙДЕННОГО. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА Поурочные планы по физике 8 класс Цель: углубить и систематизировать знания учащихся о количестве те¬плоты и удельной теплоемкости вещества. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Ход урока I. Проверка домашнего задания II. Повторение и обобщение изученного Первую половину урока можно посвятить повторению основных поло¬жений и понятий, связанных с расчетом изменения внутренней энергии тел. Особое внимание следует обратить на то, что в известном выражении U = Q + А, зависимости от соотношения знаков Q А, внутренняя энер¬гия может меняться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. В качестве примера можно привести следующую задачу: Задача 1 Определить изменение внутренней энергии тела, если над ним была со¬вершена работа 400 Дж, а при теплообмене тело отдало другим телам 500 Дж. Решение: так как U= Q +A,тос учетом, что Q\ ~ -Q, получим: Внутренняя энергия, таким образом, уменьшилась на 100 Дж. Далее нужно показать, что расчет количества теплоты, которое тело по¬лучает или отдает при теплообмене, можно определить либо по формуле Q = cm(t] -10) = cmAt, либо по формуле: Q = c*(ti-t0)-c*At, где с* - теплоемкость тела Ясно, что для тела данной массы полученное и отданное количество те¬плоты будет одинаковым, если изменение температуры произошло в оди¬наковом диапазоне U/, = &t2. Значит, gi = -Qi- Знак «-» указывает на то, что тело отдает тепло. Задача 2 Теплоемкость тела равна 400 Дж/°С. При нагревании оно получило 8 кДж тепла. Определить изменение температуры тела. Решение: c*At, О 8000 Дж откуда At с* 400Дж/°С = 20°С. II. Самостоятельная работа Самостоятельную работу можно провести дифференцированно: учитель заранее подготавливает карточки с заданиями четырех уровней сложности. При этом, предлагая тот или иной уровень сложности заданий, необходимо учитывать мнение и желание самих учащихся. Уровень 1 1. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 1 °С: стакан воды или бидон воды? 2. Чугунную деталь массой 1 кг нагрели на 1 "С. На сколько увеличи¬лась при этом внутренняя энергия детали? Уровень 2 1. Каким количеством теплоты можно нагреть 0,3 кг воды от 12 °С до 20 °С? 2. Слиток серебра массой 120 г при остывании от 66 °С до 16 °С пере¬дал окружающей среде 1,5 кДж теплоты. Как велика удельная тепло¬емкость серебра? Уровень 3 1. В каком случае горячая вода в стакане охладится больше: если в него опустить серебряную или алюминиевую ложку той же массы? Ответ обоснуйте. 2. Кусок льда был нагрет от -40 °С до -10 °С. При этом было затрачено 21 кДж тепла. Определите массу льда. Уровень 4 Определите массу свинцовой болванки, если она при охлаждении от 20° С до 10 °С отдала 26 кДж. 2. Внутренняя энергия тела увеличилась на 40 кДж. При этом тело по¬лучило 50 кДж тепла. Какую работу совершили в этом процессе? ЭНЕРГИЯ ТОПЛИВА. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА. Поурочные планы по физике 8 класс Цели: сформировать понятие об энергии топлива; рассмотреть физиче¬ские основы горения веществ; обеспечить понимание учащимися физиче¬ской сути удельной теплоты сгорания топлива. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Демонстрации: образцы различных видов топлива; нагревание воды при сгорании сухого горючего (или газа) в горелке. Ход урока I. Организационный момент II. Проверка знаний Первые 10-15 минут урока можно посвятить проверке, качества усвое¬ния материала. С этой целью учитель может провести письменную прове¬рочную работу по карточкам с разноуровневыми заданиями. III. Изучение нового материала План изложения нового материала: 1. Процесс горения. 2. Удельная теплота сгорания. 3. Расчет количества теплоты при сгорании топлива. 1. Переходя к объяснению нового материала, следует особое внимание уделить физическим основам горения. В сущности, гореть "могут любые вещества. Все определяется начальными условиями. Если нефть, бензин, уголь - углеводородсодержащие вещества - горят с выделением тепла, то, скажем, кусок железа тоже можно сжечь при высо¬кой начальной температуре и с большим количеством кислорода. Во всех случаях горение - окислительно-восстановительный процесс. Но в одних случаях он идет с выделением тепла, а в других - с поглощени¬ем энергии. Энергия при горении вещества выделяется тогда, когда суммарная ки¬нетическая энергия молекул после горения выше, чем у молекул до начала процесса горения. В этом случае говорят, что такое вещество называют топливом. К наиболее распространенным видам топлива можно отнести нефть, природный газ, каменный уголь, торф, древесину и другие вещества. Все эти вещества содержат атомы углерода. Именно эти атомы в соединении с кислородом образуют углекислый газ: С + 20 = СО2. При этом суммарная кинетическая энергия молекул углекислого газа выше, чем суммарная энергия атомов углерода и кислорода. В зависимости от вида топлива количество теплоты, выделяемое при сгорании, различное. 2. Количество теплоты, выделяемое при сгорании, обычно характери¬зуют Цельной теплотой сгорания (q). То количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива. [q] = Дж/кг. Различные вещества имеют различные значения q. Например, для нефти q= 4,4 ■ 107 Дж/кг, а для торфа q = 1,4 - 107 Дж/кг. q - табличная величина (таблица 13 учебника). Теперь можно понять, что при изменении внутренней энергии тел без совершения работы энергия берется либо при теплообмене, либо за счет поглощения энергии при сгорании топлива. 3. Зная удельную теплоту сгорания топлива, легко рассчитать количест¬во теплоты, которое выделяется при сгорании топлива массы т. Чем боль¬ше масса сгоревшего топлива, тем больше выделяемое количество теплоты. Q = qm. Таким образом, для определения количества теплоты, выделившего¬ся при сгорании топлива, нужно удельную теплоту сгорания умно¬жить на массу топлива. IV. Решение задач Оставшуюся часть урока желательно посвятить решению задач по теме: Задача 1 Определите количество теплоты, выделившееся при сгорании 200 г бензина. Дано: т = 200 г 4 = 4,6* 107 Дж/кг Решение: т = 200 г = 0,2 кг. По таблице находим для бензина: q = 4,6 ■ 107 Дж/кг. Q = q*m = 4,6- 107 Дж/кг ■ 0,2 кг = 9,2 ■106Дж. (Ответ: Q = 9,2 ■ 106Дж.) Задача 2 При сгорании спирта выделилось 1,35 • 106 Дж тепла. Чему равна масса сгоревшего спирта? Дано: Q= 1,35- 106Дж ? = 2,7- 107 Дж/кг Решение: Q = q ■ т, следовательно: т = Q/q, Q 1,35-106Дж = 5-10 кг = 50г. q 2,7-107Дж/кг (Ответ: т = 50 г.) Домашнее задание § 11 учебника; вопросы и задания к параграфу. Упражнение 7 (4-5) ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССАХ • Цели: выяснить физическое содержание закона сохранения энергии для тепловых процессов; вывести уравнение теплового баланса. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Демонстрации: смешивание холодной и горячей воды в термосе. Ход урока I. Организационный момент II. Анализ итогов контрольной работы Начало урока можно посвятить краткому анализу итогов контрольной работы. Часто ошибки и неточности в контрольной связаны с неправиль¬ным переводом величин в систему СИ; непониманием, почему в расчетах количество теплоты получается со знаком «-» и так далее Если по той или иной задаче в контрольной работе было много невер¬ных решений, есть смысл привести подробное решение у доски. Это могут сделать те ученики, которые сумели справиться с задачей. III. Изучение нового материала План изложения нового материала: 1. Закон сохранения энергии в тепловых процессах. 2. Уравнение теплового баланса, 3. Калориметр. 1. Приступая к изложению нового материала, можно заметить, что сре¬ди законов физики есть такие, которые очень широко применяются в опи¬сании поведения тех или иных систем. Закон сохранения энергии в тепло¬вых процессах принадлежит к таким законам. Ранее уже было получено выражение вида: U=Q+A. Чтобы понять смысл этого выражения, важно прежде всего определить рамки его применения. Данное соотношение справедливо для изолирован¬ных систем. Система называется изолированной, если теплообмен и совершаемая работа происходят только между телами данной системы. Для такой системы изменение внутренней энергии всегда равно нулю; При этом суммарная работа в системе тоже равна нулю: Равно нулю и суммарное количество отданного и полученного телами тепла: Для любой изолированной системы при любых изменениях внутри нее внутренняя энергия остается неизменной. То есть U= const, или С= 0. Это - закон сохранения энергии в тепловых процессах. Он косвенно подтверждает невозможность остановки теплового движения. 2. Как можно применять этот закон? Если привести в соприкосновение два тела разной температуры , то, во-первых, теплообмен будет протекать до тех пор, пока температуры тел не сравняются, и, во-вторых, первое тело будет передавать тепла Qma ровно столько, сколько второе тело получит. Таким образом, из закона сохранения тепловой энергии получим:E=w+u Это соотношение называют законом сохранения энергии. IV. Закрепление изученного С целью закрепления изученного материала можно коллективно обсудить решение нескольких качествен¬ных задач по теме, например: - Докажите, что ветряные мельницы (двигатели) работают за счет энергии солнечных лучей. - Стальной шарик равномерно падает в касторовом масле. Совер¬шается ли при этом работа? Какие превращения энергии при этом происходят? Изменяется ли потенциальная энергия медного шара, лежащего на горизонтально расположенной поверхности стола, если повы¬сить его температуру? Со дна водоема всплывает пузырек воздуха. Совершает ли воз¬дух работу? Домашнее задание § 12 учебника; Упражнение 6-7 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 «СРАВНЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ ПРИ СМЕШИВАНИИ ВОДЫ РАЗНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ» Поурочные планы по физике 8 класс Цель: отработка практических навыков в работе с физическим оборудова¬нием. Ход урока I. Организационный момент II. Повторение изученного. Проверка домашнего задания После проверки выполнения решенных дома задач и прослушивания ответов к § 36 учитель может задать классу еще ряд вопросов для повторе¬ния изученного, например: - Приведите примеры превращения механической энергии во внутреннюю и внутренней в механическую. - Приведите примеры перехода энергии от одного тела к другому. - Какой опыт показывает, что при переходе внутренней энергии от одного тела к другому ее значение сохраняется? III. Лабораторная работа Перед началом работы следует коротко познакомить учеников с прави¬лами техники безопасности. В работе используется стекло, термометры и горячая вода, поэтому для исключения ожогов температура горячей воды должна быть не выше 60 °С. Если при работе используются ртутные термометры, то после проведе-ния измерения температуры, термометры сразу убирают в футляр. Рабочее положение измерительных цилиндров - горизонтальное. Проведение работы должно быть достаточно мобильным. Это уменьшит погрешности при проведении расчетов. Показания термомет¬ров можно снимать через 15-20 с после начала измерения температуры. Этого времени достаточно для установления теплового равновесия «термометр-жидкость». Так как работа связана с применением измерительных приборов, то пе¬ред проведением измерений нужно определить и записать в тетради цену деления измерительного цилиндра и термометра. Обычно для школьных приборов Ц\ = 1 см /дел, а Цг = 1 °С/дел. Основное содержание работы - проверка закона сохранения тепловой энергии в замкнутой системе. При этом количество тепла, отданного горячей водой при смешивании с холодной, должно быть равно количеству тепла, полученного холодной водой: Уотд ~~ У пол где т\ - масса горячей воды, t\ - начальная температура горячей воды, т2 - масса холодной воды, t2 - начальная температура холодной воды, в— температура смеси. Но на практике у большинства учеников при правиль¬ных расчетахдтд Ф Qaan. Следовательно, в выводах по работе необходимо отметить те причины, которые приводят к нарушению равенства у„тД = бтп Если в школьной лаборатории не хватает оборудования, можно разбить класс на две группы. Сначала одна группа проводит непосредственно рабо¬ту, а вторая - решает одну-две простые задачи по теме. Затем группы ме¬няются местами. Объем данной работы позволяет организовать работу та¬ким образом. Задача 1 Как изменится температура 200 г воды, если в воду опустить медный шарик массой 50 г, нагретый до температуры 150 °С. Начальная темпера¬тура воды - 10 °С. Задача 2 В каком случае вода в сосуде нагреется до большей температуры: если в нее опустить железный шар, нагретый до температуры 100 °С, или алюми¬ниевый, нагретый до той же температуры? Массы шаров одинаковы. Домашнее задание..Повторить изученное КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 «ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ» Поурочные планы по физике 8 класс Цели: оценить знания, умения и навыки учащихся по теме «Внутренняя энергия». Уровень 1 Вариант I 1. Какое из приведенных тел обладает большей внутренней энергией: 1 л воды при 20 °С или 1 л воды при 100 °С? 2. Объясните, почему батареи отопления ставят обычно внизу под ок¬нами, а не вверху? 3. Продукты положили в холодильник. Как изменилась их внутренняя энергия? Вариант II 1. Какие из перечисленных явлений относятся к механическим, а какие -к тепловым: а) падение тела на землю; б) испарение воды; в) движе¬ние автомобиля; г) нагревание спутника при спуске в плотных слоях атмосферы? 2. Из какой посуды удобнее пить горячий чай: из алюминиевой кружки или фарфоровой чашки? Почему? 3. В каком случае можно получить большее количество теплоты: сжи¬гая 1 кг дров или 1 кг торфа? - Уровень 2 Вариант I 1. Почему не получают ожога, если кратковременно касаются горячего утюга мокрым пальцем? 2. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 1 кг стали на 2°С? полном сгорании сухих дров выделилось 50 МДж энергии. Какая масса дров сгорела? Вариант II 1 Что быстрее остынет: стакан компота или стакан киселя? Почему? 2 Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алю¬миниевой ложки массой 50 г от 20 °С до 90 °С. 3. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании кероси¬на объемом 5 л? Уровень 3 Вариант I 1. Почему 100-градусный пар обжигает сильнее воды такой же темпе¬ратуры? 2. На сколько градусов Цельсия нагреются 3 кг воды, если вся теплота, выделившаяся при полном сгорании 10 г спирта, пошла на ее нагре¬вание? 3. На сколько градусов должна остыть кирпичная печь массой 1,5 т, чтобы нагреть воздух в комнате объемом 50 м3 от 8 °С до 18 °С? Вариант II 1. На вершине горы высотой 4000 м вода закипает при температуре 86 °С. Объясните это. 2. Сколько воды можно нагреть от 10 °С до 60 °С, если на ее нагрева¬ние пошла половина энергии, полученной в результате сгорания 40 кг каменного угля? 3. Сколько кипятка нужно долить в сосуд, содержащий 2 кг воды при температуре 35 °С, чтобы температура в сосуде увеличилась до 65 °С? Уровень 4 Вариант I 1. В чашку налили горячий кофе. Что надо сделать, чтобы кофе остыл быстрее: налить в него молоко сразу или спустя некоторое время? 2. В 200 г воды при 20 °С помещают 300 г железа при 10 °С и 400 г ме¬ди при 25 °С. Найдите установившуюся температуру. 3. Сколько воды можно нагреть от 20 °С до 70 °С, используя теплоту, выделившуюся при полном сгорании 0,42 кг сухих дров? Вариант II 1. Почему реки и озера нагреваются солнечными лучами медленнее, чем суша? | |
| Просмотров: 2005 | Загрузок: 407 | Комментарии: 2 | | |
Пятница, 2024-12-27, 0:38 AM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Категории раздела | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|