Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Внутрішня енергія. Два способи зміни внутрішньої енергії: робота І теплопередача. Види теплопередачі

Скачати 88.04 Kb.

Внутрішня енергія. Два способи зміни внутрішньої енергії: робота І теплопередача. Види теплопередачі




Скачати 88.04 Kb.
Дата конвертації11.05.2017
Розмір88.04 Kb.
ТипУрок

Ф І З И К А

8 клас


Тема: Внутрішня енергія.
Вн́утрішня ене́ргія тіла (позначається як E або U) - повна енергія термодинамічної системи за винятком її кінетичної енергії як цілого і потенціальної енергії тіла в полі зовнішніх сил.
Два способи зміни внутрішньої енергії: робота і теплопередача. Види теплопередачі.
Мета: Дати поняття про внутрішню енергію, два способи зміни внутрішньої енергії: роботу і теплопередачу та їх види; навчити застосувати ці знання для пояснення конкретних природних явищ.

Розвивати самостійне, логічне та творче мислення учнів, вміння порівнювати, узагальнювати, систематизувати, робити висновки. Розвивати фізико-математичну мову учнів та їх цікавість до фізики.

Виховувати увагу, працелюбність учнів, вміння раціонально використовувати робочий час; формувати науковий світогляд учнів через розкриття причинно-наслідкових зв’язків.

Природне явище - сукупність процесів матеріально-інформаційного перетворення у природі, обумовлених загальними причинами.
Науко́ва карти́на сві́ту (одне з основоположних понять в природознавстві) - особлива форма систематизації знань, якісне узагальнення і світоглядний синтез різних наукових теорій. Будучи цілісною системою уявлень про загальні властивості і закономірності об'єктивного світу, наукова картина світу існує як складна структура, що включає в себе як складові частини загальнонаукову картину світу і картини світу окремих наук (фізична картина світу, біологічна картина світу, геологічна картина світу). Картини світу окремих наук, у свою чергу, включають в себе відповідні численні концепції - певні способи розуміння і трактування будь-яких предметів, явищ і процесів об'єктивного світу, що існують у кожній окремій науці.

Тип уроку: Урок вивчення нового матеріалу.
Методи навчання: проблемно-пошуковий.
Обладнання: демонстрація дослідів, що ілюструють зміну внутрішньої енергії внаслідок теплопередачі або виконання роботи; педагогічні програмні засоби «Фізика-8» та «Бібліотека електронних наочностей.
Програ́мне забезпе́чення (програ́мні за́соби) (ПЗ; англ. software) - сукупність програм системи обробки інформації і програмних документів, необхідних для експлуатації цих програм.
Фізика. 7-9».
Хід уроку

I. Організаційний момент.

II. Актуалізація опорних знань учнів

Вікторина «Що? Де? Як? Чому?»
1. З яких часток складається речовина або тіло?

2. Що ми можемо сказати про розмір цих частинок?

3. Чи весь об’єм заповнюють молекули?

4. Що ми можемо сказати про взаємодію молекул?

5. Чим відрізняються тіла в різних агрегатних станах?

6. Чим відрізняються молекули холодної води від молекул гарячої води?

7. Опишіть агрегатні стани речовини.

8. З яким агрегатним станом можна порівняти учнів, коди вони сидять на уроці й уважно слухають вчителя? А якщо вчитель вийшов з класу? А на перервах?

9. Що характеризує температура?

10. Як пов'язаний тепловий рух молекул з температурою?

13. Яка фізична величина називається роботою?

Фізи́чна величи́на - властивість, спільна в якісному відношенні для багатьох фізичних об'єктів (фізичних систем, їхніх станів і процесів, що в них відбуваються) та індивідуальна в кількісному відношенні для кожного з них.

14. Які умови необхідні для виконання роботи?

15. Назвіть подані види термометрів. (Демонстрація видів термометрів на комп’ютері (ППЗ «Фізика-8» та ППЗ «Бібліотека електронних наочностей. Фізика 7-9»))
III. Мотивація навчальної діяльності учнів

Отже, сьогодні ми поговоримо про енергію. А що вам вже відомо про цю фізичну величину? Про які види вже чули, а про які знаєте ? Чи потрібно її зберігати ? Чи існує закон збереження енергії ? За якою ознакою можна сказати що тіло має енергію?

Розглянемо падіння тіла з висоти Н і проаналізуємо перетворення енергії.

Ек Еп . Дослід № 1 «Падіння тенісної і пластилінової кульки»

Де зникла потенціальна енергія кульок?

Енергоконсервація (або більш прийняте в Україні поняття - Енергозбереження) стосується зменшення споживання енергії за рахунок використання меншої кількості енергетичних послуг. Енергозбереження відрізняється від енергоефективності, яке стосується використання меншої кількості енергії за тої самої послуги.
Потенціа́льна ене́ргія - частина енергії фізичної системи, що виникає завдяки взаємодії між тілами, які складають систему, та із зовнішніми щодо цієї системи тілами, й зумовлена розташуванням тіл у просторі.

Дослід №2 «Забивання цвяха молотком в дерев’яний брусок». Висновок - мабуть енергія перейшла в середину цвяха, бо він нагрівся. Отже замінивши слово середина російським словом «внутрь» можна сказати про існування ще одного виду енергії – внутрішньої.



IV. Повідомлення теми, мети очікуваних результатів уроку.

V. Вивчення нового навчального матеріалу

1. Співбесіда учнів про їх розуміння поняття внутрішньої енергії. Проаналізуємо вищесказане і дамо означення внутрішньої енергії:

2. Тіла складаються з частинок які перебувають в безперервному і хаотичному русі! Отже внутрішня енергія - це сума енергій частинок. U- внутрішня енергія(позначення).. Вона складається з кінетичної енергії хаотичного (теплового) руху молекул та потенціальної енергії їх взаємодії.

Кінети́чна ене́ргія - частина енергії фізичної системи, яку вона має завдяки руху.
U= Eк1 Eп12 Eп2 …Eкn Eпn ( обчислення). Будь яка енергія вимірюється в джоулях , отже U = Дж.

3. А як ми дізнались ,що внутрішня енергія змінилась?(змінилась температура) Отже температура – фізична величина , що характеризує внутрішню енергію!

Зміна температури показує на зміну внутрішньої енергії. А на що ще вказує зміна температури? (на зміну швидкості руху частинок «дифузія» ). Отже: внутрішня енергія , температура тіла і швидкість руху молекул взаємозв’язані фізичні величини!

Температура тіла - комплексний показник теплового стану організму людини, тварин.
Розставте в логічній послідовності U T V

4. А чи кожне тіло має внутрішню енергію?

5. «Мозковий штурм». А чи можливо змінити внутрішню енергію? (висновок: змінивши температуру тіла можна змінити внутрішню енергію). Досліди 3-6.

6. Учні монеткою труть об парту,згинають дріт. Обговорюємо причини нагрівання монетки.

7. Учні труть руки одна об одну. Намагаються пояснити відчуття теплоти.

8. Демонстрації (наочні та комп’ютерні) зміни внутрішньої енергії під час виконання роботи та теплопередачі. Висновок( внутрішню енергію можна змінити двома способами: виконанням роботи та теплопередачею).

9. А якими способами можна передати тепло від одного тіла до іншого? Робота в групах з підготовкою демонстрацій та їх пояснення.

1 група- теплопровідність; 2 група-конвекція; 3 група-випромінювання.

10. Демонстрація нагрівання дротинки з воском та з причепленими до неї цвяхами. Вводиться поняття теплопровідності. Одночасно з демонстраціями заповнюється схема способів зміни внутрішньої енергії. Проводиться комп’ютерна демонстрація.

11. Демонстрація (в т.ч. й комп’ютерна ) зміни внутрішньої енергії через конвекцію та променевий теплообмін. Одночасно з демонстраціями заповнюється схема способів зміни внутрішньої енергії.

( Кожна група підтверджує правильність своїх означень та висновків прикладами з життя, побуту. )

VI. Початкове закріплення вивченого матеріалу.(фронтальна робота)

Визначте, як і яким способом змінилася внутрішня енергія в таких випадках:

а) сірник внесли в полум’я свічки;

б) сірник запалили об коробок;

в) пилка нагрілась після розпилювання дров;

г) склянку з водою кімнатної температури поставили в холодильник;

Кімнатна температура (англ. room temperature, позначається часто R. T. або r. t.) - умова виконання досліду чи хімічної реакції, що означає температуру 25°C або бл. 298 K, іноді позначення температури оточення.

д) дах будинку нагрівся під прямими променями сонця.




мікропроцес

макропроцес

Теплопередача

Способи зміни внутрішньої енергії

Виконання роботи



Без зніни агрегатного стану

Зі зміною агрегатного стану




    • Плавлення

    • Кристалізація

    • Випаровування

    • Конденсація

    • Сублімація

    • Тверднення

    Променевій теплообмін

    (здійснюється за рахунок випромінювання частини внутрішньої енергії й перетворення поглинутої енергії випромінювання у внутрішню):



    • теплову енергію випромінюють усі без винятку тіла, оскільки вони мають внутрішню енергію;

    • залежить від температури тіла;

    • немає перенесення речовини;

    • залежить від стану речовини (шорсткі поверхні поглинають і випромінюють теплоту краще);

    • залежить від кольору речовини (чорні поверхні поглинають і випромінюють теплоту краще)

    Конвекція

    (теплообмін унаслідок перенесення речовини у га-зах і рідинах):

    -у різних ріди-нах не однако-ва.

    - у твердих ті-лах не відбувається;

    -є перенесення речовини

    Теплопровідність

    (передавання теплоти від більш нагрітих частин тіла до менш нагрітих, яке веде до вирівнювання температур без перенесення речовини):



    • у різних речовин теплопровідність не однакова;

    • залежить від агрегатного стану речовини;
      Агрегáтний стан - термодинамічний стан речовини, сильно відмінний за своїми фізичними властивостями від інших станів цієї ж речовини. Переходи між агрегатними станами однієї і тої ж речовини супроводжуються стрибкоподібними змінами вільної енергії, ентропії, густини і інших фізичних властивостей.


    • немає перенесення речовини;

    • властива всім тілам у будь-якому агрегатному стані



VI . Закріплення нового навчального матеріалу

Вікторина «Чомучка» (колесо знань).

1. Згадайте, на яких уроках ви найбільш значно підвіщували свою внутрішню енергію?

2. Коли ви працюєте, ви витрачаєте свою внутрішню енергію. А як ви її поповнюєте?

Поглинаючи їжу, ви поповнюєте внутрішню енергію, яка міститься в ній, в таких кількостях; хліб-9 000 Дж/г, цукор-17 000 Дж/г, молоко-3 000 Дж/г, м'ясо – 7 500 Дж/г, картопля – 4000 Дж/г, масло 33 000 Дж/г, овочі та фрукти – 600-2000 Дж/г, яйця – 7 000 Дж/г.

А коли працюєте, ви використовуєте енергію приблизно в такій кількості (за 1 год. на кг маси людини): під час підготовки до уроків – 600 Дж, зарядки – 16000 Дж, лежання – 4000 Дж, Плавання – 30 000 Дж, сну – 4 000 Дж, ходьби – 15 000 Дж.

Невикористана енергія запасається в жировому шарі.

3. Хлопці часто влітку помічали, що в разі проколу шини велосипеда з місця проколу виходить з шипінням повітря. Чому воно холодне?

4. Тепле повітря піднімається вгору. Чому тоді на висоті 4 км лежить сніг цілий рік, а на висоті 10 км тримається температура близько -50 оС ?! Отже, піднімаючись, повітря охолоджується? А чому?

5. Що роблять на кухні, щоб не опалити руки об гарячий посуд?

6. Чи можна спостерігати теплопровідність у газах чи рідинах?

7. Чому радіатори опалення не ставлять біля стелі?

Радіатор опалення (від лат. radio - випромінюю) - (неофіційно - батарея) прилад систем водяного і парового опалення. Суть роботи радіатора зводиться до створення великої поверхні, через яку передається тепло з теплоносія і, відповідно, обігрівається приміщення, в якому розташовано радіатор.

8. Як зберегти шматочок льоду без холодильника протягом години?

9. Якщо обгорнути дерев’яну паличку папером і внести в полум’я спиртівки (демонструється дослід), то загоряється. А якщо взяти металеву паличку (демонструється дослід), то ні. Чому?

10. Ліниві туристи поклали відро з водою на землю, обклали його сучками, підпалили й чекають. Спалили багато сучків, а вода не закипає. Чому?

11. Куди дме вітер вдень? Вночі?

12. Чи можна закип’ятити воду в паперовій посудині?

13. Як випромінювання і поглинання залежить від кольору?

14. Чи буде охолоджуватися тіло у вакуумі?

15. Що тепліше: луки чи пашні? Вдень? Вночі?

16. Яким способом нагрівається від костра вода у відрі? А туристи?

17. В якій чашці – білій чи чорній – вода охолоне швидше?

18. Яку сорочку – світлу чи темну – треба одягати вдень і вночі?

19. Як збудовано термос? Чому саме так?

20. Вам треба швидко охолодити воду в каструлі. Що ви зробите: поставите на лід чи лід поставите на кришку каструлі?

21. Чи можна вважати повітря будівельним матеріалом?

22. Яка цегла краще для будівництва – суцільна чи порожниста?

23. Навіщо теплопровідні труби закопують глибоко в землю?

24. Чому нагрівник розташовують знизу каструлі чи чайника?

25. Чому кватирки роблять вгорі приміщення?

26. Чому в Україні хатки фарбують у білий колір?

Будіве́льні матеріа́ли - це різні за складом, структурою, формою та властивостями речовини, застосовувані безпосередньо для будівництва споруд або для виготовлення з них збірних елементів на спеціалізованих підприємствах.
Бі́лий ко́лір - це ахроматичний колір, точніше зорова рівноважна сукупність усіх кольорів видимого спектру сонячного світла, сприймана людиною. Має найвищу яскравість, відтінок - 0. Білий колір може бути створений шляхом поєднання трьох основних кольорів - червоного, зеленого і синього (RGB-модель), або жовтого, пурпурного і блакитного (CMYK-модель) - у рівних концентраціях при найвищій яскравості.

27. Чи гріє шуба? Поясніть.

28. Навіщо у вікнах для кращої теплоізоляції використовують подвійні чи потрійні склопакети?

29. Чому системи водяного охолодження двигунів автомобілів набагато ефективніші, ніж повітряні?

30. Навіщо ручки каструль і сковорідок роблять з дерева чи пластмаси?

31. Чому вовняний одяг краще зберігає тепло, ніж полотняний?

32. Який ґрунт краще прогрівається сонячними променями – чорнозем чи світлоколірний підзолистий?

33. Чому сталевий молоток на дотик здається холоднішим від дерев’яної ручки.

34. Чому птахи можуть літати, не махаючи крилами?

35. Чи є лід джерелом теплового випромінювання?

Теплове випромінювання - це електромагнітне випромінювання, що створюється тепловим рухом заряджених частинок в речовині. Вся матерія з температурою вище абсолютного нуля випромінює теплове випромінювання.
Чому?

36. Які фабричні труби краще застосовувати – цегляні чи залізні? Чому?

37. Чому посуд для приготування їжі здебільшого роблять з металу?

38. З якою метою між димарем та дошками стелі кладуть шар азбесту?

39. Чому вентилятори для охолодження повітря здебільшого розміщують біля стелі?

40. Чому у холодну погоду багато тварин сплять, згорнувшись у клубок?

41. У якому випадку озимі посіви не вимерзнуть – під шаром льоду чи такої самої товщини шаром снігу? Чому?

42. Чому тонка поліетиленова плівка захищає рослини від нічного холоду?

43. Земля безперервно випромінює енергію у космічний простір.

Поліетиле́н (-СН2–СН2-)n - є карбоцепним полімером аліфатичного органічного вуглеводня олефінового ряду етилену. Термопластичний насичений полімерний вуглеводень; твердий, безколірний, жирний на дотик матеріал.
Ко́смос (від грец. κόσμος - «порядок») - одне з ключових понять давньогрецької історії та культури. Вживалося на позначення встановленого Богом (богами, Божеством) Всесвітнього Ладу, Порядку - на противагу Хаосу - Всесвітньому Безладу.
Чому вона не замерзає?

44. З якою метою термоси виготовляють круглого, а не квадратного перерізів?

45. Чому у вологому приміщенні завжди холодно?

46. Чому після тривалого купання морозить?

47. Коли парусним суднам краще заходити в гавань – зранку чи вночі? Чому?

48. Чому у пустелях вдень спекотно, а вночі температура знижується до 0 оС?

49. Чому плодові дерева, що ростуть поблизу водоймищ рідко страждають від заморозків весною та восени?

50. Що буде кращою грілкою – мішечок з піском чи пляшка з водою, якщо їх маса та температура однакові? Чому?


VII. Підбиття підсумків уроку.

Виставлення оцінок.
VIII. Домашнє завдання

Прочитати матеріал § 4-6(за підручником Коршака Є.В. та ін.); розв’язати впр. 4, 5; відповісти на запитання в кінці параграфів.


Скачати 88.04 Kb.

  • Ф І З И К А 8 клас Тема: Внутрішня енергія
  • Мета
  • Тип уроку
  • I. Організаційний момент. II . Актуалізація опорних знань учнів Вікторина «Що Де Як Чому»
  • III . Мотивація навчальної діяльності учнів
  • IV . Повідомлення теми, мети очікуваних результатів уроку. V . Вивчення нового навчального матеріалу
  • Способи зміни внутрішньої енергії
  • VI . Закріплення нового навчального матеріалу Вікторина «Чомучка» (колесо знань).
  • VII . Підбиття підсумків уроку. Виставлення оцінок. VIII. Домашнє завдання