урок по физике 8 класс

Урок №2.Способы изменения внутренней энергии

Цель урока. Расширить понятие внутренней энергии. Выяснить способы изменения внутренней энергии тела.

Демонстрации. Нагревание тел при совершении работы: трении, ударе. Нагревание газа при сжатии (опыт с воздушным огнивом). Выталкивание сжатым воздухом пробки из сосуда. Нагревание стальной спицы при перемещении надетой на нее пробки.

Содержание опроса. 1. Опишите характер движения молекул. 2. Почему беспорядочное движение молекул называют тепловым? 3. Что понимают под температурой и чем она определяется? 4. Что понимают под внутренней энергией?

Содержание нового материала. Увеличение внутренней энергии тела путем совершения работы над ним или ее уменьшение при совершении работы телом. Зависимость внутренней энергии от температуры. Изменение внутренней энергии тела путем теплопередачи.

Закрепление материала. 1. Как будет изменяться внутренняя энергия тела при изменении температуры? 2. Можно ли увеличить внутреннюю энергию тела, не изменяя характера движения молекул? 3. Объясните причины нагревания деталей при их обработке напильником. 4. Какова роль смазки станков и деталей? 5. Какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела? Приведите примеры.

Домашнее задание. § 3. Упражнение 2. Задание в конце § 3.

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о способах изменения внутренней энергии, постановки цели, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности при выполнении экспериментальных заданий и опытов, предвидеть возможные результаты своих действий, развивать монологическую и диалогическую речь; уметь работать в группе.

Личностные: осознать необходимость самостоятельного приобретения знаний о способах изменения внутренней энергии и практической значимости изученного материала; стимулировать метод исследования изменения внутренней энергии тела, убежденность в возможности познания природы; развивать уважительное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения.

Общие предметные: проводить опыты по изменению внутренней энергии тела, анализировать, сравнивать результаты исследований, объяснять их и делать выводы, объяснять способы изменения внутренней энергии, кратко и четко отвечать на вопросы.

Частные предметные: различать изменение внутренней энергии  в   результате   теплопередачи и совершения механической работы, использовать знания о способах  изменения  внутренней  энергии в повседневной жизни.

Методическое руководство.

После опроса учащихся  перейдем к объяснению нового материала, который  начнем с демонстрации опытов учебника с последующим их разбором. На примере газа разъясняем, что внутренняя энергия складывается из кине- тической энергии движения молекул и потенциальной энергии взаимодействия всех молекул друг с другом. Обратим внимание на то, что, несмотря на значительную величину внутренней энергии, она может быть использована только частично. Предлагаем учащимся привести примеры использования внутренней энергии пара и ответить на вопросы: как зависит значение внутренней энергии тела от его температуры? Почему увеличивается внутренняя энергия при увеличении температуры? Перед проведением эксперимента ставятся проблемные вопросы: «Если тело само совершает работу или работа совершается над телом, то как изменяется его внутренняя энергия? Как меняется при этом температура? Какие опыты это подтверждают?» После обсуждения опытов и их анализа  делаем вывод, что изменение внутренней энергии произошло за счет совершения работы. Затем переходим к изучению второго способа изменения внутренней энергии. На опыте (рис. 1, а или б) покажем зависимость внутренней энергии тела от его температуры, т. е. интенсивности теплового движения молекул. При демонстрации опытов учащиеся должны объяснить

Рис. 1

отдельные этапы опытов. Так, при нагревании воздуха в колбе необходимо обосновать, как изменилась внутренняя энергия воздуха в колбе (на основании знаний о связи скорости движения молекул с температурой тела, о кинетической энергии молекул и внутренней энергии). Обратим внимание учащихся, что в опытах с нагреванием воздуха в колбе (феном, пламенем спиртовки или обливанием горячей водой) происходит ее соприкосновение с другим телом, имеющим более высокую температуру. Учащиеся должны прийти к выводу, что внутренняя энергия тела была увеличена путем его контакта с более нагретым телом. Каков же механизм этого способа передачи энергии? Учащиеся, обсудив ответ в парах, вместе  делаем вывод: частицы более нагретого тела, имея большую кинетическую энергию, чем частицы данного тела, передают эту энергию непосредственно частицам данного тела. Даем название этого способа изменения внутренней энергии — теплопередача. После этого учащиеся приводят примеры, при которых внутренняя энергия тела уменьшается (тело приводят в кон- такт с менее нагретым телом), и объясняют их. Затем учащиеся описывают случаи теплопередачи, знакомые им из жизни (нагревание воды в сосуде при соприкосновении с горячей плитой, ложки, опущенной в горячий чай, нагревание воздуха в комнате от батареи радиатора и т. д.).

Для закрепления материала учащиеся анализируют опыт по воспламенению паров эфира при их сжатии в воздушном огниве, самостоятельно объясняют и делают вывод. Затем один из учеников проделывает опыт по нагреванию тела трением. Для этого на металлическую спицу надевают пробку и начинают быстро перемещать ее по спице. Учащиеся объяс- няют опыт и делают вывод.

В конце урока вместе с классом  формулируем заключение: изменение внутренней энергии тела всегда происходит за счет энергии других тел. При теплопередаче — за счет изменения внутренней энергии, при совершении работы — за счет механической энергии.