Урок 8 класс. Конвекция. Излучение
план-конспект урока по физике (8 класс) по теме

Урок 5.5.                                Конвекция, излучение

Цель урока: Раскрыть механизм передачи энергии в жидкостях и газах;                                                   Объяснить явление излучения и его особенности.

Демонстрации:

• Шевеление бумаги электрического султана над включенной плиткой
• Нагревание марганца в колбе с водой
• Естественная и вынужденная конвекции
• Взаимодействие источника излучения с теплоприемником.

Оборудование: мультимедийный проектор, презентация.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка изученного материала.

Слайд 3-4. Теоретический опрос.

• Дайте определение теплопередачи. Перечислите три ее вида.
• Объясните процесс распространения тепла по проволоке. Происходит ли при теплопроводности перенос вещества?
• Сравните теплопроводности твердых, жидких тел и газов. Почему шерсть, пух, мех и другие пористые тела обладают плохой теплопроводностью?
• Дайте объяснение очень малой теплопроводности разряженных газов.
• Почему ватные пальто и меховые шапки предохраняют тело человека и от мороза и от сильной жары?
• Зачем ствол винтовки покрывают деревянной ствольной накладкой?
• Почему вы обжигаете губы, когда пьете чай из металлической кружки, и не обжигаете, когда пьете из фарфоровой кружки? (Температура чая одинаковая).
• В какой обуви больше мерзнут ноги зимой: в просторной или тесной?
• Почему глубокий рыхлый снег предохраняет озимые хлеба от вымерзания?

3. Объяснение нового материала.

Итак, сегодня на уроке мы познакомимся с еще с двумя способами  теплообмена – конвекцией и излучением.

Помещая руку над горячей плитой или над горячей электрической лампочкой, можно почувствовать тепло.

Учитель: Почему красиво оформленные радиаторы отопления не помещают в комнате у потолка?

Ученик: (на этот вопрос 1-2 учащихся дают верный ответ).

Слайд 5. Демонстрация опыта 1: включенная электрическая лампа, сверху к которой подносят электрический султан.

Учитель: Почему бумага шевелится?

Ученик: Воздух, соприкасаясь с теплой лампой, нагревается, расширяется и становится менее плотным, чем окружающий его холодный воздух.

Ученик: сила Архимеда, действующая на теплый воздух со стороны холодного снизу вверх, больше чем сила тяжести, которая действует на теплый воздух.

В результате обсуждения – вывод: нагретый воздух поднимается вверх (поднимается по закону Архимеда) и шевелит бумагу.

Слайд 6. Демонстрация опыта 2: колба с водой и крупинкой марганца нагревается снизу.

Учитель: Что наблюдаем?

Ученик: нагретые слои жидкости поднимаются вверх, т.к. они менее плотные и более легкие. Их место занимают холодные.

Ученик: Холодные слои жидкости, опустившись вниз, в свою очередь нагреваются от источника тепла и вновь поднимаются. 

Учитель: Так что же такое конвекция?

Слайд 7.         Конвекция – это вид теплообмена, при котором тепло переносится самими струями газа или жидкости. (запись в тетрадь).

Демонстрация опыта 3: 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.

Слайд 8. Какие особенности вы увидели? Запишите особенности в тетрадь

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 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.

Учитель: Попытаемся ответить на следующий вопрос. Почему в жаркий солнечный летний день мы надеваем легкую, и светлую одежду, закрываем голову светлой шляпой, панамой и т.д.?

Ученик: (версий тоже много, но редко - правильная).

Учитель: Вам хорошо известно, что основным источником тела на Земле является Солнце. Земля находится от Солнца на расстоянии 15*10 в 7 степени км. Все это пространство за пределами нашей атмосферы содержит очень разреженное вещество. В вакууме перенос энергии путем теплопроводности почти невозможен. Не может происходить он и за счет конвекции. Следовательно, существует еще одни вид теплопередачи.

Демонстрация опыта 4: включенная электрическая плитка, к которой сбоку подносится теплоприемник, соединенный с жидкостным манометром.

Учитель: Что наблюдаем? Почему изменился уровень воды в манометре?

Ученик: Воздух в теплоприемнике нагрелся, расширился, в этом колене манометра жидкость опустилась, а в другом поднялась.

Учитель: Каким способом нагрелся воздух в теплоприемнике? Есть здесь теплопроводность? Конвекция?

Ученик: Теплопроводности нет, т.к. между ним и плиткой есть воздух, а у него очень маленькая теплопроводность. Конвекции тоже нет, т.к. теплоприемник не над плиткой, а рядом с ней.

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

Слайд 9. 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; тела с темной поверхностью охлаждаются быстрее путем излучения, чем тела со светлой.

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.?”

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

Учитель: А где на практике используются полученные нами знания? Найдите ответ на стр.17, последний абзац и далее. Выясняется практическое применение веществ с разной теплопроводностью.

4. Закрепление изученного материала. Слайд 10.

• Объясните как и почему происходит перемещение воздуха над нагретой лампой.
• Почему конвекция не возможна в твердых телах.
• Почему форточки для проветривания комнаты помещают в верхней части окна?
• В каком из двух сосудов закипит быстрее вода? Одни сосуд светлый, а другой закопченный.
• Почему в светлом чайнике горячая вода остывает дольше, чем в темном?

Все ли было на уроке понятно? Было ли на уроке интересно? Усвоена ли тема урока?

5. Домашнее задание. Слайд 11.

П.5-6 читать, записи в тетради учить, упражнение 2(1,3),  3. Желающие ученики могут подготовить к следующему уроку небольшие сообщения о применении теплопередач в природе и технике (“Виды теплопередач в быту, в авиации, в сельском хозяйстве” и др.)