Три способа теплообмена

Тема урока: Виды теплопередачи: конвекция, излучение.

Цель урока: продолжить знакомство учащихся с видами теплообмена: конвекцией в жидкостях и газах, излучением;

Задачи:

научить объяснять тепловые явления на основании молекулярно-кинетической теории строения вещества;

продолжить формирование логического мышления, умения находить объяснения природных явлений, изображённых в литературных отрывках, оценивать ситуацию и применять к наблюдаемым явлениям изученные законы;

воспитать внимание учащихся, наблюдательность, интерес к изучению физики и понимание необходимости знаний для правильного понимания явлений в окружающем нас мире.

стимулировать желание самостоятельно работать с дополнительными образовательными ресурсами в школе во внеурочное время и дома;

Тип урока: Комбинированный

Ход урока:

Эпиграф к уроку на доске: Владея опытом естественных наук,

Изучим всё, что есть в подлунном мире, Тогда лишь станет ясным всё вокруг,

И   понимание человеческое шире.

Организационный момент: 2 минуты

проверка наличия учащихся в классе;

напоминание ТБ работы в кабинете;

сообщение темы и задач урока.

2.Проверка домашнего задания

Учитель: «Итак, ребята, давайте повторим, что такое внутренняя энергия?»

Ученик: «Внутренняя энергия – это кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело, и потенциальная энергия их взаимодействия».

Учитель: «Какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела?»

Ученик: «Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами: совершая механическую работу или теплопередачей».

Учитель: «Что происходит с объемом тела при его нагревании и остывании?»

Ученик: «При нагревании тела его объем увеличивается, а при остывании - уменьшается».

Опыт с забиванием гвоздя

Учитель: А почему гвоздь , пока мы его забивали не нагревался, а как только мы несколько раз ударили по шляпке она нагрелась.

Учащиеся: пока вбивали гвоздь энергия распределялась по всему гвоздю, а затем только по шляпке.

Вопрос №1. Чашку с горячим чаем переставили со стола на полку. Как при этом изменилась внутренняя энергия чая?

Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит от положения тела относительно других тел.

Вопрос №2. Автомобиль в процессе движения изменил свою скорость с 36 км/ч на 90 км/ч. Как при этом изменилась его внутренняя энергия?

Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит от механического движения тела.

Учитель: (дает нескольким учащимся попробовать на ощупь ножницы и карандаш).

Они имеют одинаковую температуру, т.к. давно находятся в классе. Почему на ощупь ножницы холоднее, чем карандаш?

Почему в жаркий солнечный летний день мы надеваем легкую, и светлую одежду, закрываем голову светлой шляпой, панамой и т.д.?

Чтобы ответить правильно на эти и другие интересные вопросы обратимся к опытам. В тетради запишите первый вид теплообмена. Обратите внимание на план изучения видов теплообмена.

Теплопроводность.

Теплопроводность - это вид теплообмена, при котором энергия передается частицами, имеющими большую энергию, частицам, имеющим меньшую энергию (от нагретой части тела к холодной).

Демонстрация опыта №1: стальной стержень со спичками на пластилине нагреваем с одного конца.

Учитель: Что будет происходить? Как передается тепло? Меняется форма стержня?

Учитель: частицы передают энергию в результате теплового движения и взаимодействия частиц.

Демонстрация опыта № 2: опускаем в стакан с горячей водой ложки из разного материала.

Учитель: Вещества разные. Одинаково ли они передают тепло? В процессе опыта они видят, что медь нагревается быстрее, чем железо. Результат этих двух опытов позволяет вместе сформулировать особенности этого вида теплообмена, с записью в тетрадь.

Особенности:

1)    само вещество не переносится;

2)    разные вещества имеют разную теплопроводность

(у металлов – хорошая; у жидкостей – мала; у газов – почти нет)

Учитель: Давайте ответим на вопрос, прозвучавший в начале урока. Почему на ощупь ножницы холоднее, чем карандаш?

Ученик: теплопроводность металла больше, он быстрее забирает тепло от руки, поэтому мы ощущаем прохладу.

2. Конвекция.

Конвекция – это вид теплообмена, при котором тепло переносится самими струями газа или жидкости

Демонстрация опыта №3: включенная электрическая плитка, сверху к которой подносят электрический султан.

Учитель: Почему бумага шевелится? В результате обсуждения – вывод: нагретый воздух поднимается вверх (всплывает по закону Архимеда)и шевелит бумагу.

Демонстрация опыта №5: одна колба с водой и крупинкой марганца нагревается сама, а другая нагревается и постепенно перемешивается.

Учитель: Чем они отличаются? В обоих происходит конвекция. Так чем? В результате обсуждения делается вывод, записывается в тетрадь.

Ученик: их 2 вида: естественная и вынужденная.

Учитель:Какие особенности вы увидели?

Ученик:

1)    само вещество переносится;

2)    существует только в жидкостях и газах, ее нет в твердых телах,

3)    чтобы она происходила, нагревать нужно снизу.

Учитель: Мы с вами подошли к ответу на второй вопрос: “Почему красиво оформленные радиаторы отопления не помещают в комнате у потолка?”

Ученик: Нагревание воздуха в комнате происходит в результате конвекции, а чтобы она происходила, нагревать нужно снизу, значит, радиаторы отопления должны быть внизу, под окном, т.е. в самом холодном месте комнаты.

К доске вызывается учащийся- он протягивает руку к лампочке и рассказывает, что он чувствует.

Ученик: тепло.

Учитель: Это действительно новый вид теплообмена- излучение (лучистый теплообмен).

Примером являются солнечные лучи и тепловые лучи, испускаемые нагретыми телами. Записали в тетрадь третий вид теплообмена.

Излучение - это теплообмен, при котором энергия переносится электромагнитными лучами.

Особенности:

1)    излучают все нагретые тела (твердые, жидкие, газообразные),

2)    происходит в вакууме,

3) зависит от цвета поверхностей (темная поверхность лучше излучает и поглощает тепло, светлая - наоборот).

Теперь мы с вами можем ответить на вопрос, поставленный в начале урока: “Почему в жаркий солнечный летний день мы надеваем легкую и светлую одежду, закрываем голову светлой шляпой, панамой и т.д.?” Идет обсуждение вопроса и делается вывод.

Ученик: Одежда светлого цвета меньше нагревается в жаркий солнечный летний день, и нам не так жарко.

4. Закрепление изученного материала.

Итак, выполняя опыты и делая вывод мы с вами сегодня на уроке говорили о.. Учащиеся: ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ,КОНВЕКЦИИ,ИЗЛУЧЕНИИ. Выясняется практическое применение веществ с разной теплопроводностью.

ОТВЕТЬТЕ НА ВОПРОСЫ

1)КАКИЕ ВИДЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧ ОБЪЯСНЯЮТ

a)      Нагревание металлической пластины на огне. (ИЗЛУЧЕНИЕ)

b)      Нагревание воды в колбе на пламени горелки. (КОНВЕКЦИЯ)

c)      Нагревание чайной ложки в горячем чае. (ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ)

d)      Нагревание тела человека при загаре. (ИЗЛУЧЕНИЕ)

2)ПОЧЕМУ ПТИЦЫ В ХОЛОДНУЮ ПОГОДУ СИДЯТ НАХОХЛИВШИСЬ?

(между перьями находится воздух, а воздух плохой проводник тепла).

3)ПОЧЕМУ ЗИМОЙ, КОГДА ПОГОДА ХОЛОДНАЯ, МНОГИЕ ЖИВОТНЫЕ СПЯТ, СВЕРНУВШИСЬ В КЛУБОК?

(свернувшись в клубок, они уменьшают площадь поверхности, отдающей тепло).

4)В СОЛНЕЧНЫЙ ДЕНЬ ОДИН ЧЕЛОВЕК ОДЕТ В СВЕТЛУЮ ОДЕЖДУ, ДРУГОЙ - В ТЕМНУЮ. КОМУ ИЗ НИХ ЖАРЧЕ, И ПОЧЕМУ?

(жарче человеку, одетому в темную одежду, так как темная ткань поглащает солднечное излучение больше, чем светлая.)

5)КАКИМИ СПОСОБАМИ МОЖЕТ ОСУЩЕСТВЛЯТЬСЯ ПЕРЕДАЧА ТЕПЛА В ВОЗДУХЕ?

(конвекция, излучение).

5. Домашнее задание §32

Скачано с www.znanio.ru