Конспект по физике "Способы изменения внутренней энергии. Теплопроводность"

Конспект урока по физике

Тема «Способы изменения внутренней энергии. Теплопроводность.»

Учитель физики МКОУ «Гимназия № 2 им. А.М. Сайтиева» Астамирова Танзила Руслановна

Цель: Познакомить учащихся с понятием внутренней энергии, способами её изменения и явлением теплопроводности, а также развить навыки практического применения теоретических знаний через групповую работу и экспериментирование.

Задачи:

Образовательные задачи:

- Изучить определение внутренней энергии и её зависимость от температуры и состояния вещества.

- Рассмотреть способы изменения внутренней энергии: теплопередача, работа и химические реакции.

- Ознакомить учащихся с понятием теплопроводности и её практическим значением в повседневной жизни.

Развивающие задачи:

- Развить аналитические навыки учащихся через обсуждение и анализ результатов эксперимента.

- Способствовать развитию навыков работы в группе, включая коммуникацию и сотрудничество при выполнении задания.

Воспитательные задачи:

- Формировать интерес к физике и её практическому применению.

- Воспитывать уважение к мнению других, умение слушать и аргументировать свою точку зрения в групповых обсуждениях.

1.                  Эмоциональный настрой.

Учитель: дорогие ребята, приветствую вас на нашем уроке! Сегодня нас ждет увлекательное путешествие в мир физики, где мы будем исследовать внутреннюю энергию и теплопроводность. Давайте начнем с того, что настроим себя на позитивный лад. Улыбнитесь друг другу и настройтесь на активное участие! 

2.                  Теоретическая часть.

Учитель: Здравствуйте, ребята! Сегодня мы поговорим о внутренней энергии и способах её изменения, а также о теплопроводности. Начнём с определения внутренней энергии.

Внутренняя энергия — это энергия, которая содержится в теле и связана с движением и взаимодействием его частиц. Она зависит от температуры, состояния вещества и его агрегатного состояния.

Способы изменения внутренней энергии

Учитель: Существует несколько способов изменения внутренней энергии тела:

1.                  Теплопередача:

- Это процесс, при котором энергия передаётся от одного тела к другому в результате разницы температур.

- Например, если мы поставим горячую чашку чая на стол, тепло будет передаваться от чашки к столу.

2.                  Работа:

- Внутренняя энергия может изменяться при выполнении работы над телом.

- Например, если мы сжимаем газ в поршне, мы совершаем работу, и внутренняя энергия газа увеличивается.

3.                  Химические реакции:

- Внутренняя энергия может изменяться в результате химических реакций.

- Например, при сгорании топлива выделяется тепло, что увеличивает внутреннюю энергию продуктов реакции.

Теплопроводность

Учитель: Теперь давайте подробнее рассмотрим теплопроводность.

Теплопроводность — это процесс передачи тепла через вещество без перемещения самого вещества. Она происходит за счёт столкновений частиц.

Примеры теплопроводности:

- Металлы обладают высокой теплопроводностью, поэтому они быстро нагреваются и остывают.

- Дерево и пластик, наоборот, имеют низкую теплопроводность и используются как теплоизоляторы.

Формула для расчёта тепла, переданного через тело:
Q=λ⋅S⋅(T1−T2)dQ=λ⋅S⋅d(T1​−T2​)​
где:

·                     QQ — количество переданного тепла,

·                     λλ — коэффициент теплопроводности,

·                     SS — площадь поперечного сечения,

·                     T1T1​ и T2T2​ — температуры на границах тела,

·                     dd — толщина тела."

3.                  Практическая часть.

Учитель: Итак, ребята, мы переходим к практическому заданию, которое поможет нам лучше понять теплопроводность и внутреннюю энергию. Мы будем работать в группах, что позволит вам обмениваться идеями и совместно находить решения.

Формирование групп

Учитель: Разделитесь на группы по 4-5 человек. Каждая группа будет работать над одним и тем же экспериментом, но с возможностью обсудить и проанализировать результаты вместе.

Задание

Учитель: Каждая группа получит два металлических предмета: одну ложку из нержавеющей стали и одну из алюминия. Также вам понадобятся:

- Чашка с горячей водой (осторожно с горячей водой!).

- Часы или таймер.

- Лист бумаги и ручка для записи результатов.

Проведение эксперимента

1.                  Подготовка:

- Поставьте обе ложки в горячую воду, убедившись, что они полностью погружены.

- Начните отсчет времени, фиксируя, через сколько минут вы будете проверять температуру ложек.

2.                  Наблюдение:

- Через 2-3 минуты аккуратно выньте ложки из воды (помните, что они могут быть горячими!).

- Проверьте, какая ложка нагрелась быстрее. Для этого можно осторожно прикоснуться к концам ложек или использовать термометр, если он у вас есть.

3.                  Запись результатов:

- Запишите, какая ложка оказалась горячее, и через сколько минут вы это заметили.

4. Обсуждение в группе

Учитель: После того как вы проведете эксперимент, обсудите в группе следующие вопросы:

- Почему одна ложка нагрелась быстрее другой?

- Как это связано с понятием теплопроводности?

- Какие факторы могут влиять на скорость теплопередачи?

- Как вы можете применить полученные знания в повседневной жизни?

5. Презентация результатов

Учитель: После обсуждения каждая группа подготовит короткую презентацию своих результатов. Вы можете использовать доску для записи основных выводов.

Вопросы для презентации:

- Какой материал оказался лучшим проводником тепла?

- Какие наблюдения вы сделали в ходе эксперимента?

4.                  5. Рефлексия (5 минут)

Учитель: Итак, ребята, мы подошли к заключительной части нашего урока. Теперь нам важно остановиться и подумать о том, что мы узнали, как мы работали в группах и какие эмоции испытывали в процессе. Это поможет нам лучше понять материал и улучшить наше взаимодействие в будущем.

Теперь давайте обсудим несколько вопросов, которые помогут нам проанализировать наш урок:

- Что нового вы узнали о внутренней энергии и теплопроводности?

- Как вы оцениваете работу своей группы? Что получилось хорошо, а что можно было бы улучшить?

- Какие моменты урока вам понравились больше всего и почему?

- Как вы считаете, как применить полученные знания в реальной жизни?

5.                  Заключение.

Учитель: Сегодня мы узнали о внутренней энергии и способах её изменения, а также о теплопроводности. Эти понятия важны для понимания многих явлений в физике и в нашей повседневной жизни.

Домашнее задание:

- Прочитайте параграф о теплопередаче в учебнике и подготовьте краткий конспект.

- Подумайте о примерах из жизни, где проявляется теплопроводность, и запишите их.

Учитель: Спасибо за активное участие! Если у вас есть вопросы, не стесняйтесь задавать их!