Урок – обобщение знаний по теме «Тепловые явления».
учебно-методический материал по физике (8 класс) по теме

Урок – обобщение знаний по теме «Тепловые явления».

                                                                      Истина – это то, что выдерживает проверку опытом.

                                                                                                                                    А.Эйнштейн.

1 этап. Слайд №1.

 Мы сегодня повторим, и задачи все решим.

На процессы нагревания, испарения и плавления.

(Работа на уроке проходит в трех группах).

Проговорите определения данных процессов (каждая группа дает одно определение)

2 этап.  Слайд №2.  Кроссворд.  ( ответы появляются по мере  проговаривания)

1) Процесс перехода из жидкого  состояния в твердое, происходящий при постоянной температуре.

2)  Мельчайшая частица вещества.

3) Эту величину измеряют в градусах Цельсия, Фаренгейта, Кельвина.

4) Процесс перехода из твердого состояния в жидкое, происходящий при постоянной температуре.

5) Единица измерения количества теплоты.

6) Одна из причин, увеличивающая скорость протекания испарения.

7) Процесс перехода жидкости в пар с поверхности вещества, происходящий при любой температуре.

3 этап.  Мы получили с  Вами определяющее слово нашего занятия. ТЕПЛОТА.

 О  ПРИРОДЕ ТЕПЛОТЫ.  (Рассказ ученика)

( слайд 3,портрет М. В. Ломоносова, Бенджамина Томпсона, Гемфри Дэви).

Уже в 18 веке некоторые учёные не соглашались с общепринятым воззрением на теплоту как на невесомую жидкость – теплород. К числу таких учёных принадлежал М.В. Ломоносов. Он пришёл к мысли о том, что причиной тепловых явлений служит движение мельчайших частиц тепла, т.е. молекул. “Очень хорошо известно, - писал он, - что теплота возбуждается движением: от взаимного трения руки согреваются; дерево загорается пламенем; при ударе кремния об огниво появляются искры и т.д.”

- Потрём руки.  - Что ощущаем? - Тепло.

Из этих наблюдений Ломоносов сделал вывод, что видимое движение превращается во вращение молекул, которое и представляет собой теплоту.

В воззрениях на природу теплоты Ломоносов намного опередил своё время. К его идее, не понятной большинством его современников, физики вернулись только после опытов Бенджамина Томпсона, получившего за свои исследования титул графа Румфорда (1753–1814).Присутствуя при сверлении стволов пушек, Румфорд наблюдал, что получавшиеся стальные стружки были очень горячими. Чтобы решить вопрос о причине возникновения теплоты, Румфорд поставил специальные опыты. Он взял стальной цилиндр с высверленным каналом и ввёл в него тупое сверло, заполнившее канал цилиндра. Сверло силой двух лошадей приводилось в быстрое вращение, и за короткий промежуток времени ствол нагревался до 700С. Объяснить появление такого большого количества теплоты на основе теории теплорода было невозможно.

Ещё больше поразили опыты английского учёного Гемфри Дэви (1778–1829). Он помести два куска льда под колокол, из которого воздушным насосом откачан воздух. Оба куска льда можно было тереть друг о друга с помощью специального механизма. Лёд таял, причём температура воды была на несколько градусов выше 00. Повышение температуры было необъяснимым. Откуда мог взяться избыток теплорода? Дэви пришёл к выводу. Что приток теплорода не мог явиться причиной повышения температуры воды. Теплота могла появиться только при движении.

4 этап.  Проведем несколько  экспериментов и попробуем объяснить результат (работаем по группам)

1-я группа. В лапку штатива зажимают небольшой кусок хлопчатобумажной ткани, обливают спиртом (одеколоном) и поджигают. Несмотря на пламя, охватившее ткань она не сгорит

Объяснение: ткань необходимо предварительно смочить водой, а затем отжать ее. Выделяющаяся при горении спирта теплота пойдет на испарение воды и не сможет зажечь ткань.

2-я группа. Из листа плотной бумаги сложить коробочку и закрепить ее углы канцелярскими скрепками. Необходимо налить в коробочку немного воды и поставить на подставку, а снизу зажечь огонь. Вода закипает, бумага не горит.

 Объяснение: пока вода кипит, ее температура не поднимается выше 100С, а бумага при такой температуре не воспламеняется. Кипящая вода отнимает у бумаги лишнее тепло.

3-я группа. Толстый гвоздь плотно обернуть полоской бумаги и внести в пламя свечи. Бумага не горит

 Объяснение: железо, обладая хорошей теплопроводностью, отводит тепло от бумаги, поэтому она не воспламеняется.

5 этап.  Задания по группам.

Задание для 1 группы.   Каким образом можно измерить  температуру поверхности нашей планеты?  Наша планета очень большая, диапазон температур можно увидеть по снимкам из космоса, которые передает нам спутник и принимает антенна на крыше нашей школы.

На снимках видно, что на поверхности нашей планеты температура различна. Чем холоднее участки поверхности планеты, тем на снимках они кажутся светлее.

После географической привязки и сравнения космического снимка и снимка в ИК-диапазоне учащимся задаются вопросы для работы со снимками.

1) сравните температуры поверхности суши и водной поверхности Земли;

2) сравните температуры вблизи больших городов и в малонаселенных участках суши;

3) найдите на снимке область самой высокой  и низкой температур поверхности нашей планеты.

Задание для 2 группы.    «Найди ошибку».

 «Проснувшись раньше обычного, я сразу вспомнил, что на восемь утра договорился с Толей идти на реку смотреть ледоход. Я открыл окно. Дышалось легко и свободно.

С 5-го этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там снег уже весь стаял и только на крышах домов он еще лежал лохматыми шапками. Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул: по всему телу разлилось тепло. Покушав, я выбежал на улицу. Толя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он, – солнце-то какое, а температура с утра минус два градуса по Цельсию». «Нет, – 4», – возразил я. Мы заспорили, потом сообразили, в чем дело: «У меня термометр на ветру висит, а у тебя в укромном месте, поэтому твой и показывает больше», – догадался Толя.

Задание для 3 группы.   Объясните увиденное.

6 этап.  Все физические явления, о которых мы с Вами сегодня вспомнили, описываются физическими величинами.   Прошу заполнить таблицу.

1. группа заполняет  второй столбик; 2  -  третий; 3  -  четвертый.

7. этап. Решаем задачи.

Для 1 группы:

Метеорит – ледяная глыба – влетела в атмосферу Земли при температуре минус 270 град.С. В результате трения о воздух при большой скорости он нагрелся, расплавился, полученная вода закипела, и образовавшийся пар создал взрыв. Мощность взрыва была оценена в 100 млн. МВт. по разрушительному эффекту. Оцените массу влетевшего метеорита, считая длительность всего процесса в 1 секунду.

Предложите идеи защиты человечества от метеоритной и астероидной опасности.

Для 2 группы:

На земном шаре покровные льды сосредоточены в основном поровну в Антарктиде и Гренландии. Оцените, какое количество теплоты, полученное Землей от Солнца и парникового эффекта, может растопить эти холодные льды? Какие будут последствия на Земле после этого? (Для оценки используйте географические карты Земли).

Подсказки: 

1. Считайте толщину льдов порядка 1 км. Оцените площадь льдов по карте. Найдите объем льдов.
2. Используя знание физических формул, найдите количество теплоты.
3. Оцените, распределив полученную воду по всей поверхности Земли, высоту подъема воды.

Для 3 группы:

Какая доля энергии потребляемой пищи идет на подогрев человека в течение дня?

Подсказки: 

1. Пусть человек условно состоит полностью из воды.
2. Считать нормальной температурой человека 36,6 град.С, а средней температурой воздуха 20 град.С.
3. Из-за разницы температур тело человека должно непрерывно остывать. Рассмотрите t для вашей средней массы.

Кому нужно больше потреблять пищи: жителям Севера или Юга?

 Заключение.

Мы получили дополнительный жизненный опыт. Надеюсь, что знания, умения, навыки, полученные на уроке, помогут вам лучше ориентироваться в окружающем мире, а природные явления станут для вас более понятными и привлекательными.

Все известно вокруг,
Тем не менее
На Земле еще много того,
Что достойно порой удивления
И твоего и моего.
Удивляйся росе,
Удивляйся цветам,
Удивляйся упругости стали,
Удивляйся тому,
Чему люди порой
Удивляться уже перестали.