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
«Способы изменения внутренней энергии» урок 8 класс
Урок 2 «Способы изменения внутренней энергии»
Выяснить условия, при которых внутренняя энергия изменяется;
Дать понятие теплопередачи.
Оборудование: сосуды, спиртовка, эфир, насос, металлическая проволока, мультимедийный проектор, презентация.
Повторение изученного материала (фронтальный опрос).
Дать определение внутренней энергии.
Почему при малых значениях кинетической и потенциальной энергии одной молекулы внутренняя энергия тела достаточно большая величина?
Почему внутренняя энергия тела увеличивается с увеличением средней скорости движения молекул тела?
Что происходит с внутренней энергией тела при понижении температуры?
Почему внутренняя энергия тела изменяется при деформации тела?
Может ли тело, обладая внутренней энергией, не иметь механическую энергию? Приведите примеры.
Может ли тело иметь механическую энергию, но не иметь внутренней.
3. Объяснение нового материала.
Внутренняя энергия тела не является какой-то постоянной величиной. У одного и того же тела она может изменяться. Изменяется внутренняя энергия тела при изменении скорости движения молекул.
А сейчас выясним с вами, каким способом можно увеличить или уменьшить скорость движения молекул.
Нальем в стеклянный сосуд эфира и закроем пробкой. Трубку обовьем веревкой и начнем быстро двигать ее то в одну, то в другую сторону. Через некоторое время эфир закипит, и пар вытолкнет пробку.
Вопрос: что произойдет с внутренней энергией эфира?
Ответ: внутренняя энергия увеличиться, он нагрелся и закипел.
Вопрос: в результате чего увеличилась внутренняя энергия?
Ответ: в результате совершения работы при натирании трубки веревкой.
Вопрос: какой можно сделать вывод из данного опыта.
Вывод: внутреннюю энергию тела можно увеличить, совершая над телом работу.
Именно такой способ добычи огня использовали наши редки. За счет трения при быстром вращении сухой кусок дерева нагревался более чем на 250°C и загорался.
Опыт 2 Сгибание медной проволоки. (на парте по одной проволоки)
Вопрос: как изменилась температура проволоки в месте сгиба?
Ответ: Проволока нагрелась.
Вопрос: изменилась ли кинетическая энергия частиц, из которых состоит проволока?
Ответ: Да, изменилась.
Вопрос: Что произошло с внутренней энергией проволоки?
Ответ: внутренняя энергия тела увеличилась.
Нагревание тел происходит также при ударах, разгибании и сгибании. Т.е. при деформации.
Рассмотрим следующий опыт.
В толстостенный стеклянный сосуд, закрытый пробкой, накачаем воздух через специальное отверстие в ней. Через некоторое время пробка выскочит из сосуда. В момент, когда пробка выскакивает из сосуда, образуется туман. Воздух в сосуде в сосуде стал холодным. Находящийся в сосуде сжатый воздух, выталкивая пробку совершает работу.
Вопрос: Что произошло с внутренней энергий?
Ответ: внутренняя энергия уменьшилась.
Вопрос: В результате чего уменьшилась внутренняя энергия?
Ответ: в результате совершения работы воздухом по выталкиванию пробки. Воздух в сосуде охладился.
Вопрос: какой можно сделать вывод из данного опыта.
Вывод: Если работу совершает само тело, то внутренняя энергия уменьшается.
И так мы с вами выяснили, что внутреннюю энергию тела можно изменить путем совершения работы самим телом или над телом.
Внутреннюю энергию можно изменить и другим способом, без совершения работы.
Например, вода в сосуде закипает, если поставить ее на огонь. Воздух и различные предметы в комнате нагреваются от радиатора центрального отопления. Внутренняя энергия в этих случаях увеличивается, так как повышается температура тел. Но при этом работа не совершается.
Такой способ изменения внутренней энергии тела называется теплопередачей.
Процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или сами мелом называется теплопередачей.
Теплопередача в свою очередь может осуществляться тремя способами: теплопроводностью; конвекцией; излучением.
Слайд 8. Опустим в стакан с горячей водой металлическую ложку. Кинетическая энергия молекул горячей воды больше кинетической энергии молекул холодного металла. Молекулы горячей воды будут передавать часть своей кинетической энергии частицам холодного металла. В результате этого энергия молекул воды в среднем будет уменьшаться, а энергия частиц металла будет увеличиваться. Температура воды уменьшиться, а температура ложки – постепенно увеличиться. Постепенно их температуры выравниваются.
Из данного опыта можно сделать следующий вывод.
Теплопередача происходит между телами или частями тела, имеющую разную температуру.
Теплопередача всегда происходит в определенном направлении: от тел более высокой температурой к телам с более низкой температур.
Когда температуры тел выравниваются, теплопередача прекращается.
4. Повторение и обобщение
При повышении температуры скорость движения молекул…
В) остается не изменой.
К тепловым явлениям относятся:
А) плавление металлов;
Б) движение автомобиля;
Г) наступление рассвета.
Тепловым движением можно считать….
А) движение одной молекулы;
Б) беспорядочное движение всех молекул;
В) движение нагретого тела;
Г) любой вид движения.
Внутренняя энергия тела зависит…
А) от температуры тела;
Б) от механического движения тела;
В) от положения тела относительно других тел;
Г) от агрегатного состояния вещества.
В каком из приведенных примеров внутренняя энергия увеличивается путем совершения механической работы над телом?
А) нагревание гвоздя при забивании его в доску;
Б) нагревание металлической ложки в горячей воде;
В) выбивание пробки из бутылки газированным напитком
6. Теплопередача происходит в направлении….
А) от тел с низкой температурой к телам с более высокой температурой.
Б) от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой.
В) при одинаковой температуре.
Домашнее задание. Параграф 3 выучить, ответить на вопросы в конце параграфа.
Источник
Способы изменения внутренней энергии тела. 8 класс
Тема урока: «Способы изменения внутренней энергии»
Тип урока: комбинированный
Задача урока: рассмотреть способы изменения внутренней энергии
образовательная: углубить и закрепить знания обучающихся по данной теме, способствовать формированию умений применять полученные знания в данной ситуации.
развивающая : формировать у учащихся логическое мышление; развивать познавательный интерес к предмету; развивать умение оперировать ранее полученными знаниями; развивать умение планировать свою деятельность.
воспитательная : воспитывать умение самостоятельно мыслить, ответственности за выполняемую работу, аккуратности при выполнении работы.
Оборудование: полиэтиленовый пакет, горячая вода, резинка, насос.
Организационный момент (2 мин).
Проверка домашнего задания (10 мин).
Введение нового материала (20 мин).
Закрепление изученного материала (10 мин).
Домашнее задание (3 мин).
Деятельность ученика, записи на доске, в тетради.
Проверка посещаемости, готовности класса к уроку, запись темы и домашнего задания на доске.
Тема: «Способы изменения внутренней энергии»
Д/З: § 3, вопросы, Л.-№929, 934
Проверка домашнего задания
Отвечают по вопросам параграфа.
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?
Введение нового материала
Учитель: Потрите посильнее ладонь о ладонь, как вы делаете, когда вам становится холодно. Что вы ощущаете?
Учитель: Почему это происходит?
Учитель: Что явилось причиной этого?
Учитель: Значит, увеличить внутреннюю энергию тела можно совершая над ним работу.
Учитель: Приведите свои примеры, подтверждающие эти выводы.
Учитель: 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. Но существует и обратный процесс, если тело само совершает работу, то при этом его внутренняя энергия уменьшается.
Возьмите новый целый полиэтиленовый пакет. Ополосните пакет внутри горячей водой так,
чтобы остались капли. Герметично привяжите его к наконечнику велосипедного насоса
или большой резиновой груши. Энергично накачайте воздух в пакет, чтобы он лопнул.
В воздухе появится туман.
Учитель: Туман появился из-за уменьшения температуры воздуха в пакете. Следовательно воздух совершил работу для того чтобы разорвать пакет за счет своей внутренней энергии.
Учитель: Есть еще один способ изменения внутренней энергии. Рассмотрим еще один эксперимент, который вы проводите ежедневно. В стакан с горячим чаем опустили ложку. Что с ней происходит?
Учитель: Нагревание говорит о том, что внутренняя энергия тела увеличилась, но ведь вы не совершали никакой работы над телом! За счет чего тогда произошло изменение внутренней энергии?
Учитель: Изменение внутренней энергии тел без совершения работы над телами, называется теплопередачей. Физика этого процесса проста. При взаимодействии молекул горячей воды с молекулами холодной ложки молекулы воды при ударах передают часть своей кинетической энергии. При этом скорость молекул ложки увеличивается, а скорость молекул воды падает. Как только температуры ложки и воды станут равными, теплообмен прекращается. При теплопередаче или теплообмене 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.
Учитель: Чтобы количественно оценивать изменение внутренней энергии, вводят понятие количества теплоты Q .
Та энергия, которую тело отдает или получает в результате теплообмена, называется количеством теплоты.
Учитель: Очевидно, что Q измеряется, как и энергия в джоулях:
Ученики: увеличивается внутренняя энергия
Источник
