Урок физики № 3 в 8 классе по теме «Способы изменения внутренней энергии»
Цель урока: формирование понятия теплопередачи; знакомство со способами изменения внутренней энергии тела.
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.
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.
1. Организационный момент.
Приветствие. Проверка присутствующих и готовности к уроку.
2. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания.
Работа по карточкам по вариантам. (Приложение 1)
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.
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 з а счет совершения механической работы при натирании трубки верёвкой, то есть за счет совершения над телом механической работы ).
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 250 0 С, и загорался.
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
Вода в цилиндре нагревается, кипит, образуется пар. Нагретый пар расширяется и выталкивает пробку. Внутренняя энергия пара превращается в механическую энергию пробки
Есть еще один способ изменения внутренней энергии.
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.
Ребята, при теплообмене совершается ли работа над телом? ( Нет ).
Определение. Изменение внутренней энергии тел без совершения над телами работы называется теплопередачей .
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.
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.
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.
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.
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
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/
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?
Источник
Конспект урока по физике для 8 класса. Урок 2. По теме: «Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии»
Урок 2. По теме: «Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии»
Цель: ввести понятие внутренней энергии как суммы кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия и способах её изменения – теплопередача и совершение работы.
обучающие: изучение понятия «внутренняя энергия», от чего зависит и не зависит внутренняя энергия тела; способы изменения внутренней энергии тела; ввести понятие «теплопередача» и познакомить с её видами;
развивающие: развитие умений анализа и самоанализа; развитие умений анализа и синтеза информации; Развитие интереса к физике через демонстрацию интересных примеров проявления тепловых явлений в природе и технике.
воспитательные: развитие коммуникативной компетенции.
Тип урока. Комбинированный урок.
Форма проведения урока. Интерактивная беседа, демонстрационный эксперимент, рассказ, самостоятельная работа
Формы работы учащихся. Коллективная работа, индивидуальная работа, работа в группах.
Оборудование: электронная презентация «Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии», компьютер, проектор.
2. Проверка домашнего задания.
3. Актуализация знаний.
4. Изучение нового материала.
5. Закрепление материала.
7. Подведение итогов.
8. Домашнее задание.
1. Организационный момент. Приветствие учащихся, выявление отсутствующих.
2. Проверка домашнего задания. Ответы на вопросы в конце параграфа.
3. Актуализация знаний. Повторение опорных понятий: энергия, кинетическая и потенциальная энергия, механическая работа. ( Слайд 1-2).
Энергия – это физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело.
Мех. работа совершается только тогда, когда на тело действует сила и оно движется.
Пот. Энергия называется энергия, которая определяется взаимным положением взаимодействующих те или частей одного и того же тела.
Кин. Энергия, это энергия, которой обладает движущиеся тело.
4. Изучение нового материала. Кроме упомянутых понятий следует вспомнить и то, что два типа механической энергии могут превращаться (переходить) друг в друга, например, при падении тела. Рассмотрим свободно падающий шарик . Рис. 2 стр. 6 в учебнике , ( Слайд 3-4).
Кроме Мех. Энергии, существует еще один вид энергии. Это внутренняя энергия тела.
Кинетическая энергия движения частиц и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела .
Внутреннюю энергию обозначают и измеряется она, как и все другие виды энергии, в Дж (джоулях).
Вспомним предыдущий урок, на нем мы говорили о том, что движение частиц тела характеризует его температура, с другой стороны, внутренняя энергия тела связана с характером (активностью) движения частиц. Следовательно, внутренняя энергия и температура – взаимосвязанные понятия. При повышении температуры тела его внутренняя энергия тоже повышается, при понижении – уменьшается.
Внутренняя энергия зависит от температуры и от агрегатного состояния вещества.
Мы выяснили, что внутренняя энергия тела может изменяться. Рассмотрим способы изменения внутренней энергии тела.
Вы уже знакомы с понятием механическая работа тела, она связана с перемещением тела при приложении к нему определенной силы. Если совершается механическая работа, то меняется энергия тела, аналогичное можно утверждать конкретно про внутреннюю энергию тела. Учащиеся самостоятельно читают параграф 3 и объясняют опыты на рис.3 и 4.
Способ увеличения внутренней энергии тела при трении был известен людям с глубокой древности. Именно таким способом люди добывали огонь. Работая в мастерских, например, обтачивая детали напильником, что можно пронаблюдать? ( Детали нагревались ). Когда человеку холодно, он начинает непроизвольно дрожать. Как вы думаете, почему? ( При дрожи происходят мышечные сокращения. За счет работы мышц внутренняя энергия тела увеличивается, становится теплее ) Какой можно сделать вывод из сказанного?
Внутренняя энергия тела изменяется при совершении работы. Если тело само совершает работу, его внутренняя энергия уменьшается, а если над ним совершают работу, то его внутренняя энергия увеличивается.
В технике, промышленности, повседневной практике мы постоянно встречаемся с изменением внутренней энергии тела при совершении работы: нагревание тел при ковке, при ударе; совершение работы сжатым воздухом или паром .
Выясним, почему произошло изменение внутренней энергии. Рассмотрим рис на стр. 10.
Вначале температура воды выше, чем температура ложки, а следовательно и скорость молекул воды больше. Это значит, что молекулы воды обладают большей кинетической энергией, чем частицы металла, из которого сделана ложка. При столкновении с частицами металла молекулы воды передают им часть своей энергии, и кинетическая энергия частиц металла увеличивается, а кинетическая энергия молекул воды уменьшается. Такой способ изменения внутренней энергии тел называется теплопередачей. В сильный мороз утки охотно лезут в воду. Как вы думаете, почему? ( В сильный мороз температура воды значительно выше температуры окружающего воздуха, поэтому в воде птица будет охлаждаться меньше, чем на воздухе ).
Теплопередачей называется процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом. ( Слайд 5-6)
Теплопередача осуществляется несколькими способами: теплопроводностью, конвекцией и излучение.
Таким образом, возможны два способа изменения внутренней энергии. Какие?
Совершение работы и теплопередача.
5. Закрепление изученного материала. ( Слайд 7-8)
Вопросы: Вопрос 1 . В один стакан налита холодная вода, в другой – столько же кипятка. В каком стакане вода обладает большей внутренней энергией? (Во втором, т.к. ее температура выше) .
Вопрос 2. Два медных бруска имеют одинаковую температуру, но масса одного 1 кг, а другого – 0,5 кг. Какой из двух данных брусков обладает большей внутренней энергией? (Первый, т.к. его масса больше) .
Вопрос 3. Молоток нагревается, когда им бьют, например, по наковальне, и когда он лежит на солнце в жаркий летний день. Назовите способы изменения внутренней энергии молотка в обоих случаях. (В первом случае совершение работы, а во втором — теплопередача) .
Задание 1. Что является причиной изменения внутренней энергии тел в приведенных ниже явлениях:
нагревание воды кипятильником;
охлаждение продуктов, положенных в холодильник;
возгорание спички при чирканье ею о коробок;
сильное нагревание и сгорание искусственных спутников земли при вхождении их в нижние плотные слои атмосферы;
если быстро изгибать проволоку в одном и том же месте то в одну, то в другую сторону, то это место сильно нагревается;
если быстро скользить вниз по шесту или канату, можно обжечь руки;
нагревание воды в бассейне в жаркий летний день;
при забивании гвоздя его шляпка нагревается;
спичка вспыхивает при внесении ее в пламя свечи.
Задание 2. Приведите примеры изменения внутренней энергии тела в процессе совершения работы при: трении, ударе, сжатии.
Что нового, интересного вы узнали сегодня на уроке? Как вы усвоили пройденный материал? Какие были трудности? Удалось ли их преодолеть? Пригодятся ли вам знания, полученные сегодня на уроке?
7. Подведение итогов урока. Выставление оценок.
8. Домашнее задание . § 2, 3. , упр.2 (устно). Задание после параграфов.
Источник
