8 клас                             на 18.09.2018

УРОК №1.

Тема уроку: Тепловий стан тіл і температура. Вимірювання температури.

 

Мета уроку: Сформувати в учнів знання про тепловий стан тіл, температуру тіла. Виробити вміння користуватися термометрами, розвивати діалектико-матеріалістичний світогляд, формування понять про теплові явища.

 

Тип уроку: комбінований.

 

Хід уроку.

 

1. Організаційна частина уроку.

 

2. Вивчення нового матеріалу.

Хто скаже, сьогодні тепло чи холодно на вулиці? Різні відповіді, різні міркування. Для одних – це тепло, для інших – ні. Говорячи про це, ми спираємося лише на  свої відчуття. І вже звичними для нас стали слова “холодно”, “тепло”, “гаряче”.

Якщо мені холодно, то це не значить, щодля всіх це відчуття таке ж саме.

За добу поверхня земної кулі дістає від Сонця більше тепла, ніж його могло б дати все пальне, спалене людством за 1000 років при теперішній різкій витраті. Проте ця гігантська енергія становить лише одну двомільярдну частку всієї кількості енергії, яку випро-мінює Сонце. Сонце шле своє тепло вже кілька мільярдів років.

• А яким іншим способом можна отримати тепло, крім нагріван-ня на Сонці?
• Отже, цих способів є багато. І тому людство узагальнило їх і зробило певні висновки.

Давайте проведемо такий дослід: Підігріємо воду в пробірці. Знявши її, кожен скаже, яка вона – тепла, гаряча, холодна чи інші якісь міркування.

Отже, скільки вас є в класі, стільки ж буде і думок.

Це свідчить про те, що за відчуттями тепловий стан можна оці-нювати досить обмежено.

Давайте проведемо ще такий дослід з різними посудинами.

• Який ми можемо зробити висновок? (Людина за власним відчуттям не завжди може визначити тепловий стан тіла).
• Що ми можемо сказати про нагріті тіла по відношенню до оточуючого середовища?
• Більш нагріті тіла завжди віддають тепло менш нагрітим тілам.
• Температури тіл, які перебувають у певному обмеженому просторі з часом вирівнюються і стають однаковими (наведіть приклади такого процесу).
•  Який висновок можна зробити на основі узагальнення власного досвіду?
• Отже, більш нагріті тіла віддають тепло, охолоджуючись, ін-шим тілам, а менш нагріті тіла, контактуючи з ними, нагрі-ваються.

За звичайного перебігу теплових явищ температура тіл, які перебувають в теплообміні, з часом вирівнюється і стає в усіх тіл одинаковою. Тобто, в процесі теплообміну з часом встановлюється теплова рівновага.

Давайте розглянемо кусочок льоду. Що з ним буде відбуватися в різних випадках?

1. Коли лід знаходиться у воді і температура води і льоду одна-кова?
2. Температура льоду –10⁰С, а води 0⁰С?
3. Який можливий ще варіант?

Для вимірювання температури тіл використовують спеціально призначені вимірювальні прилади, що називаються термометрами.

В 1742 році шведський вчений А.Цельсій побудував темпера-турну шкалу і виготовив термометр.

В основу вимірювання температур покладено знаходження функ-ціональної залежності певної властивості тіл від температури і побудова за нею температурної шкали.

В основу рідких термометрів (ртутного чи спиртового) покладено залежність об”єму рідин від температури.

Щоб кількісно визначити температуру тіла, недостатньо лише зафіксувати зміну об”єму рідини в колбочці. Необхідно також нада-ти їй числове значення, тобто, як кажуть у фізиці, проградуювати шкалу приладу. Для цього обирають опорні (реперні) точки, які повинні легко відтворюватись.

Реперними точками можуть бути температури плавлення льоду та кипіння води (0⁰С і 100⁰С), які мають сталі значення за нормального атмосферного тиску.

Одиницю температури за шкалою Цельсія, називають градусом Цельсія.

Нині за міжнародною системою (СІ) за основну одиницю температури визнано Кельвін (позначається К), який за розміром рівний градусу Цельсія:

1К = 1⁰С.

 

3. Закріплення матеріалу.

1. Як ви вважаєте, коли ми знімаємо покази термометра, то визна-чаємо температуру тіла чи температуру самого термометра?
2. Як відомо, при вимірюванні температури змінюється не лише об”єм термометричної рідини, а й скляної колбочки, в якій вона міститься. Чи впливає це на покази термометра і як?
3. Розв”язати вправу 2(1).

 

4. Підсумок уроку.

 

5. Домашнє завдання: §§1,2. Впр.2(2,3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 клас     на 23.09 .2018

УРОК №2

Тема уроку: Вплив температури на лінійні розміри тіл. Особливості теплового розширення води.

 

Мета уроку: Продовжити формувати в учнів вміння вимірювати температуру. Встановити і пояснити вплив температури на лінійні розміри тіл.

 

Тип уроку: Комбінований.

 

Хід уроку.

 

1. Вивчення нового матеріалу.

Давайте уявимо теплу літню погоду після дощу. Через кілька годин калюжі зникли, листочки і трава стали сухі.

• Яке явище ми будемо спостерігати в природі при похмурій погоді?

Уже ці приклади свідчать про те, що деякі властивості тіл залежать від температури. Щоб це підтвердити, давайте виконаємо такий дослід. (Дослід з двома колбами, одна з яких наповнена водою, а друга олією).

     Якщо спочатку при температурі t_о рідина займала об”єм V_о, то внаслідок нагрівання до температури t він збільшився до V, тобто об”єм рідини змінився на ΔV=V-V_о . Як свідчать результати експерименту, зміна об”му рідини, віднесена до початкового її значення, прямо пропорційна зміні температури.

(V-V₀)/V₀ ~ (t – t₀), тобто ∆V/V₀~∆t.

Якщо внести коефіцієнт пропорційності, то отримаємо:

∆V/V₀ = b∆t, або

V = V₀ (1 + b∆t).

b - коефіцієнт пропорційності (коефіцієнт об”ємного розширення).

Для різних речовин цей коефіцієнт об”ємного розширення має своє конкретне значення.

Цей коефіцієнт показує, на яку частку змінився об”єм рідини відносно його початкового об”єму V_о внаслідок зміни температури тіла на 1К. (Прик-лади, що означає цей коефіцієт для різних рідин).

При нагріванні  змінюється не лише об”єм рідини, а й тверді тіла й гази. (Проводимо дослід по нагріванню залізного стержня).

Які висновки ми можемо зробити на основі даного досліду. Отже, чим більше змінюється температура, тим більше змінюється довжина стержня. (Самостійно використовуючи міркування стосовно рідини, учням пропо-нується виявити залежність).

(l-l₀)/l = α(t-t₀), або l = l₀ (1 + α∆t).

∆l /l₀ = α∆t;

l = l₀ (1 + α∆t).

l - коефіцієнт лінійного розширення тіл.

Давайте визначимо фізичний зміст цього коефіцієнта, аналогічно, як було це зроблено для коефіцієнта об”ємного розширення. Наведіть приклади, коли, ми, зустрічаємось в житті з лінійним розширенням тіл, внаслідок зміни темпе-ратури?

Слід зазначити, що нагрівання тіл не завжди одночасно веде до збільшення їхніх лінійних розмірів об”єму. Так, з нагріванням води від О^оС її об”єм спо-чатку зменшується, тобто вона стискається, і, відповідно, її густина збіль-шується, а, досягаючи максимуму, при 4^оС і далі, її об”єм починає збільшу-ватись (а густина зменшуватись) і залежність об”єму від температури стає звичайною – з підвищенням температури об”єм зростає.

 

2. Закріплення вивченого матеріалу.

1. Наведіть приклади нагрівання чи охолодження тіл і вкажіть, з якими із відомих вам способів це зроблено?
2. В чому полягає фізичний зміст температурного коефіцієнта об”ємного розширення тіл? Наведіть його конкретні приклади?
3. Між двома стовпами натягнуто залізний, мідний та алюмінієвий дроти. Який із них провисне більше із зміною температури на 10К? Ї
4. Розв”язати вправу 3(1,2).

 

3. Підсумок уроку.

 

4. Домашнє завдання: §3. Впр.3(3,4).

 

 

 

 

 

 

 Розділ 1.  Урок 7.    8 клас   на 25.09.2018

 Тема: Розв’язування задач на визначення кількості теплоти і  питомої теплоємності.

 Мета: Узагальнювати і поглиблювати знання про кількість   теплоти та питому теплоємність, формувати вміння розв’язувати               задачі на теплопередачу.

Хід уроку

 І. Організаційний момент

 ІІ.Перевірка знань та вмінь

1. Які наслідки можуть бути, коли в результаті теплообміну тілу надано певну кількість теплоти?
2. Від чого залежить кількість теплоти, при нагріванні та охолодженні тіла?
3. Дайте визначення питомої теплоємності речовини?
4. В чому полягає фізичний зміст питомої теплоємності?
5. У дві однакові посудини налили воду однакової маси і температури. Потім в кожну опустили по одній мідній кульці, нагрітій до однакової температури. Через деякий час з’ясувалося, що температура в посудинах різна. Чому?
6. На однакових пальниках нагрівалася вода, мідь і залізо однакової маси. Зазначити, який графік побудовано для води, який -  для міді, а який  - для заліза?

 

    t⁰C 

 

        ІІІ

        ІІ 

            І

 

        

            t 

 ІІІ. Розв’язування задач

 Використовуємо збірник В.І.Лукашика.

Аналіз розрахункових задач проводжу по такому плані:

1. Вивчити умову задачі, зробити аналіз її змісту, встановити фізичний зміст задачі, закономірності, які використані в задачі.
2. Записати коротку умову задачі
3. Виразити всі величини в одній системі
4. Записати рівнями для визначення потрібної за умовою задачі величини.
5. Знайти потрібну за умовою фізичну величину.
6. Провести аналіз одержаної відповіді.

 

 

№804

 

 Дано:

 m₁=800 г=0,8 кг    Q= Q ₁+Q₂ m₂=1000 кг/м³*5*10^-3м³=5 кг 

 V₂=5 л=5*10^-3м³        Q ₁=c₁ m₁t Q ₂=4200 Дж/(кг*⁰С)*5 кг*90⁰С=

 t₁=10⁰C      Q ₂=c₂ m₂t =1890000 Дж

 t₂=100⁰C     m₂=₂V₂  Q ₁=900 Дж/(кг*⁰С)*0,8 кг*90⁰С=

 c₁=900 Дж/(кг*⁰С)   =64800 Дж

 c₂=4200 Дж/(кг*⁰С)    Q=1890000 Дж+64800 Дж=

       =1954800

 Q-?

 

 

Відповідь: Q=1954800Дж

№811

 Дано:

 t₁=15⁰C              Q =cmt;        m=1785 Дж/(4200 Дж/(кг*⁰С)*85⁰С)

 t₂=100⁰C      m= Q/(ct);  =0,5 кг

 Q=178,5 кДж=

 178500 Дж 

 c=4200 Дж/(кг*⁰С)

 

 m-?

 

Відповідь: m=0,5 кг

№813

 Дано:

 m=100 г=0,1 кг Q =cmt;  с=280 Дж/(0,1 кг*20⁰С)=140 Дж/(кг⁰С)

 t₁=20⁰C  с= Q/(mt);

 t₂=40⁰C

 Q=280 Дж

 

 с-?

Відповідь: с=140 Дж/(кг⁰С)

№816

 

 Дано:       Q =cm(t₂-t₁); t₂=(30400 Дж/(380 Дж/(кг⁰С)*

 t₁=20⁰C       t₂-t₁₌ Q/(cm); *0,2 кг))+ 20⁰C=420⁰С

 Q=30,4 кДж=30400  Дж  t₂= Q/(cm)+ t₁

 m=200 г=0,2 кг

 с=380 Дж/(кг⁰С)

 t₂-?

Відповідь: t₂=4200С

№818

 Дано:   

 m₁=4 кг       Q₁= Q₂  c₁=(4200Дж/(кг*⁰С)*4 кг*_*13,2⁰С)/

 t₁=63⁰С       Q ₁=c₁ m₁t₁ /(4 кг*63⁰С)=880 Дж/кг⁰С

 m₂=4 кг       Q ₂=c₂ m₂t₂

 t₂=13,2⁰С       c₁ m₁t₁= c₂ m₂t₂

        с₂=4200 63⁰С      c₁= (c₂ m₂t₂)/( m₁t₁)

 

 с₂-?

 

 

Відповідь: c₁=880 Дж/кг⁰С

 

 ІV. Завдання додому.

 Повторити § 7.8. №812, 817

 

 

8 клас

Розділ 1. Урок №9.

Тема: Теплота згоряння палива.

 Мета:  Сформувати поняття про енергію палива. Забезпечити знання  фізичної величини – питомої теплоти згоряння палива; формувати               вміння підраховувати кількість теплоти, яка виділяється при згорянні               певної маси палива.

 Продовжити на конкретних прикладах формування поняття про закон збереження енергії як один з найважливіших законів природи. Ознайомити  учнів з питаннями, пов’язаними з роллю палива в економіці і політичному балансі країн світу. Сприяти виробленню вміння правильно поводити себе в побуті.

 Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

 Обладнання: плакати, таблиці питомої теплоти згоряння деяких видів  палива.

 

Хід уроку.

1. Організація класу.

2. Повторення матеріалу.

1. Аналіз лабораторних робіт. Обговорення висновків, зроблених учнями у кожній лабораторній роботі (з місця).

Мета першої роботи – показати, що кількості теплоти внаслідок теплообміну однакові (підтвердити дію закону збереження енергії).

Особливої уваги потребують випадки, коли виявиться, що кількість одержаної теплоти більша за кількість теплоти відданої. Тобто, у вимірюваннях і обчисленнях були допущені грубі порушення.

У висновках другої лабораторної роботи слід також зазначити про діб закону збереження нагрітим твердим тілом і водою.

Актуалізація опорних знань.

Повторення відомостей про виділення енергії при хімічних реакціях, що учні вже спостерігали на уроках хімії.

Відомо, що людина ще з давніх-давен використовує  вогонь для обігрівання власного тіла й житла, приготування їжі тощо.

Горіння – це особливий тип хімічної реакції окислення, яка супроводжується інтенсивним виділенням теплової енергії у промисловості та побуті для отримання тепла внаслідок горіння використовують паливо.

Види палива.

 

 

Тверде    Рідке    Газоподібне

(вугілля, дрова, торф)  (бензин, спирт, гас, (метан, пропан, етилен,

     мазут)   ацетилен)

Енергетичний ефект від їх спалювання буде різний.

 

3. Пояснення нового матеріалу.

1. Виділення енергії внаслідок сполучення атомів кисню з атомами вуглецю і утворення молекул оксиду вуглецю.

2. Фізична величина, що показує, яка кількість теплоти виділяється при повному згорянні палива масою 1 кг, називається питомою теплотою згоряння палива.

Її позначають буквою q (читається “ку”); її одиниця – 1 Дж/кг.

3. Значення питомої теплоти згоряння різних видів палива наодитьс у відповідних таблицях. Розглянути на відповідних прикладах (Пошук).

4. Ввести поняття теплоти згоряння палива. Кількість теплоти, що виділяється внаслідок згоряння палива, обчислюється за формулою:

 

Q=q*m          Q

            q= Q/ m 

      q m m= Q/ q 

5. Екологічне навчання.

Найбільша кількість забруднюючих речовин виділяється під час згоряння ВУГІЛЛЯ і НАФТОПРОДУКТІВ.

80% усіх видів забруднень біосфери зумовлені енергетичними процесами, до яких входять добування, переробка і використання палива.

Зменшення викидів шкідливих речовин в атмосферу можна досягти шляхом раціонального спалювання палива.

 4. Закріплення нового матеріалу.

Подальший розвиток ідеї необхідності зберігання палива в побуті і можливості її здійснення можна приводити під час розв’язування задач.

Треба розглянути два типи задач.

І тип – простий – учні розв’язують самостійно.

Задача 1 (вправи 8, ст.38, Коршак Є.В.)

 Знайти:

 m_{бензину-}?   Формула Обчислення:

     m_б= m_б= кг

 Q=1,63*10¹⁰ Дж

 q=4,4*10⁷ Дж/кг   [m]=кг

Відповідь: бензину було спалено  масою 370 кг.

ІІ тип – задача з використанням рівняння тпелового балансу.

Задача 2. (На необхідність економічного витрачання палива).

Скільки треба спалити гасу, щоб закип’ятити 200г і 1л води? (Якщо t₁=20^оС).

 

 

 

 

 

Знайти:   Формули:  Обчислення:

                  Q_гасу= q_r m_r          m_rr= m_вr c_d1(t₂ -t₁)/ q_r==

m_rr-?      Q_води= m_в c_d (t₂ -t₁)  = кг=1,56 г.

m_r2-?       Q_r=Q_в   

m_вr=0,2 кг     q_r m_r= m_в c_d (t₂ -t₁) m_r2==976,7=

m_вr=0,2 кг     m_r= m_в c_d (t₂ -t₁)/ q_r  =7813,95*10^-6=7,81 г

m_в2=1 кг     m_в2= _вV_в

c_d=4200 Дж/кг⁰С     [m]=

t₂=100⁰C      

t₁=20⁰C

q_r=4,3*10⁷ Дж/кг

V_в2=1л=10^-3м³

Відповідь: щоб закип’ятити 200г води необхідно спалити 1,56г гасу, а на 1л води – 7,81г гасу.

Тому збираючись до школи, поміркуйте, що нагріваючи 1л води ми деяку кількість палива витрачаємо марно, а саме m_r2 – m_r1 = 7,81 – 1,56 = 6,25г для одного учня.

 5. Підсумок уроку.

 6. Домашнє завдання. Вивчити &10, повторити &7,8,9.

 1. Узагальніть результати про марну кількість витраченого палива для кількості учнів класу; населення міста, країни.

 2. Висновки про розміри цих втрат і необхідність економічного витрачання палива.

Розв. №2, вправа 8.

Знайти:   Формули:  Обчислення:

     Q_Б= q_Бm_Б  m_сД=

m_c.д.-?    Q_сД= q_cДm_сД 

m_Б=1,5 кг    Q_Б= Q_сД  [m]=

q_Б=4,4*10⁷Дж/кг   m_сД= q_Бm_Б/q_cД 

qс_Б=1,3*10⁷Дж/кг

 

Відповідь: щоб спалити 1,5кг бензину, необхідно спалити 5,2кг соснових дров.

 

 

 

8 клас   Розділ 1. Урок 10.

Тема: Розв’язування задач на збереження енергії при теплових процесах.

Мета: Продовжити формування поняття про закон збереження і перетворення енергії, вміння розв’язувати задачі на теплоту з використанням цього закону. Систематизувати задачі за типами та за складністю їх розв’язування, і сформувати вміння класифікувати, узагальнювати. Формувати вміння науково пояснювати природні явища.

Тип уроку: урок удосконалення знань, формування вміння розв’язувати задачі.

Обладнання: таблиця типів задач, таблиці питомої теплоємності речовин і питоми теплоти згоряння дефких видів палива.

Хід уроку.

1. Організація класу.

2. Повторення матеріалу.

Перевірити виконання домашнього завдання.

Фронтальне опитування:

1. Який фізичний зміст питомої теплоємності речовин?

2. Від чого залежить кількість теплоти при нагріванні чи охолодженні тіла?

3. Який фізичний зміст питомої теплоти згоряння палива?

4. Чому для опалення будинків використовують вугілля, природний газ чи рідке паливо, а не дерево і солому?

5. Чому не можна закип’ятити відро води на спиртівці? (№779, Лукашик).

6. Чи можна визначити, яка кількість теплоти виділяється в результаті повного згоряння соснового поліна? Якщо можливо, то як це зробити, що потрібно знати? (№822, Лукашик).

3. Розв’язування задач.

І тип задач. Усно.

І рівень.       ІІ рівень.

№799, Лукашик.    №811, Лукашик.

Q=C_цmt=880 Дж/кг⁰С=    m=Q/c_вt=178500 Дж/(4200 Дж/кг⁰С*

=1540000 Дж=1,54 Мдж    *85 ⁰С)=2100/4200=0,5 кг

№823(1), Лукашик.    №836(2), Лукашик.

Q_Б= q_Бm_Б=34*10⁶*15=51*10⁷Дж    m_кв= Q_к.в/q_к.в=1,8*10⁸/0,3*10⁸=6 кг

Цю задачу варто розв’язати, колективно записуючи розв’язування на дошці (викликаю учня).

ІІ тип задач.

На теплообмін, в яких йдеться про охолодження одних речовин і нагрівання за рахунок цього інших, поки не утвориться теплова рівновага.

№817, Лукашик.

        Формули    Обчислення

t₁-?         t₁=

m₁=2 кг      Q₁= Q_{2       =}

m₂=0,88 кг      Q₁= m₁ с_а1t₁

t₂=100⁰С      Q₂= m₂ с_в2t₂     [t₁]=1⁰С 

с_в2=4200 Дж/кг⁰С   t₁= m₂ с_в2t₂/ m₁ с_а1

с_а1=920 Дж/кг⁰С  

Відповідь: температура алюмінієвої заготовки зміниться на 210^оС (збільшиться).

ІІІ тип задач.

На використання енергії палива і нагрівання за рахунок цієї енергії певної речовини.

№841, Лукашик.   

t₂-?        Формули    Обчислення:

 

V₂=100 k=10^-1м³      m₂=₂ V₂  m₂=1000*10^-1=100 кг 

m_дв1=0,5 кг      Q₁= q_r m_r  2) вода   1) деревне вугілля

q_дв1=34*10⁶Дж/кг    Q₂= m₂ с₂t₂  Віддає   Одержує

с_в2=4200 Дж/кг⁰С     Q₁= Q₂   Q₂= m₂ с₂t₂  Q₁= q_дв m_r

_в2=1000 кг/м³          t₂= Q₁/ m₂ с₂

 

        t₂=

       [t₂]=  

  Відповідь: на 40,5^оС збільшиться температура води об’ємом 100л.

IV тип задач.

На перетворення механічної енергії в теплову і навпаки.

Вправа 820*.

A- ?      Формули: Обчислення

N-?     Q_нагр= с_ст mtQ_насич=500 Дж/кг⁰С *1,2кг*20⁰С=12*10³Дж

m= 1,2 кг      Q_н=A  A=

t^/=90 с    

t=20⁰С     N=A/t  N=3*10⁴Дж/90 с=0,3 кВт

=0,4

с_ст=500 Дж/кг⁰С

Відповідь: виконана робота стального ударника пневматичного молотка дорівнює 3 10⁴ Дж, а його потужність 0,3 кВт. – Енергетичний балан планети.

4. Підсумок.

На дошці вивішую таблицю 1 “Класифікація задач за типами і рівняннями”. Тим самим повторюємо складністю задачі всіх типів.

Бажаю, щоб учні зробили в зошиті ці записи і вдома проаналізували розв’язування задач усіх типів.

Таблиця 1.

Тип задачі	Перший рівень	Другий рівень
І	Кількість теплоти Q= m c (t2 -t1)                                 C= m= Q= qm                                            t2-t1=Q/cm                                                         q=Q/m                                                                    m=Q/q
ІІ	Теплообмін між тілами Q1= m1 c1 (t3-t1)                             c2=Q1/m2(t2-t3) Q2= m2 c2 (t2-t3)                             m2= Q1/(t3-t1) Q1= Q2                                                     t2-t3= Q1/cm2
ІІІ	Передавання енергії внаслідок згоряння палива Q1= qm1                                                                Q1= qm1 Q2= m2 c(t2-t1)                                 Q2= Q1 Q1= Q2                                                                      Q2= m2 c2(t2-t1) c=Q1/m2(t2-t1)                                    c2=Q1 /m2(t2-t1) m2= Q1/(t2-t1)                                     m2= Q1/c2(t2-t1) t2-t1= Q1/cm2
IV	Перетворення механічної енергії у теплову A=m1gh або                                                    A=m1gh або                                                                            A=FS A=FS Q= m2 c(t2-t1)                                       Q= m2 c(t2-t1) Q=A                                                                  Q=A с=A/ m2(t2-t1)                                         с=A/ m2(t2-t1) t2-t1=A/c m2                                                              t2-t1=A/c m2

5. Домашнє завдання: вивчити &11, повторити &7-10, розв’язати вправу 8(3).

1. В які форми енергії перетворюється на Землі промениста енергія Сонця?

2. Описати роль закону збереження і перетворення енергії у розумінні взаємозв’язку явищ у природі.

 

 

 

 

 

 

Тема:   Плавлення і кристалізація твердих тіл. Питома теплота плавлення.

 

Мета: Забезпечити знання теплових процесів - плавлення і тверднення, переконати у незмінності і сталості температури плавлення кристалічних тіл, у виділенні енергії тілом під час твердіння  і поглинанні її при плавленні. Формувати знання про питому теплоту плавлення як фізичну величину, що кількісно характеризує зміну внутрішньої енергії одиниці маси речовини при переході її з твердого стану в рідкий і навпаки; пояснити цю зміну на основі молекулярної теорії будови речовини.

Демонстрації: Показати сталість температури при плавленні льоду.

 

Хід уроку.

І.

1.Урок розпочинаємо із запитання:

• у скількох станах може перебувати речовина? (твердому, рідкому і газоподібному).

На прикладі льоду з‘совуємо, що змінення температури може спричинити якісні перетворення їхніх властивостей: лід може перетворитися у воду і навпаки; вода перейти в пару і навпаки.

Тепловий процес, під час якого тверде тіло переходить у рідкий стан, називається плавленням.

Температура, за якої відбувається плавлення, називається температурою плавлення.

Наголошуємо, що плавлення відбувається з поглинанням теплоти, яка іде на послаблення зв‘язків між атомами чи молекулами у твердому тілі. І оскільки вся енергія іде на послаблення цих зв‘язків, то температура тіла під час плавлення не змінюється.

Поскільки атоми і молекули у різних речовин зв‘язані між собою із різною силою, то різним речовинам для плавлення потрібна різна кількість енергії. Для характеристики цих енергетичних витрат застосовують фізичну величину, яка називається питомою теплотою плавлення.

L - питома теплота плавлення.

[L]=Dж/кг

Розглядаємо таблицю 5 у якій наведено температури плавлення та питомі теплоти плавлення деяких речовин.

Кілька учнів зачитують із таблиці значення температур плавлення, питомих теплот плавлення і формулюють, що означає питома теплота плавлення.

При охолодженні рідини втрачають енергію і переходять у твердий стан. Процес переходу рідин у твердий стан називається кристалізацією.

Теплові процеси плавлення і кристалізації відбуваються при сталій температурі. Фізичний зміст питомої теплоти плавлення полягає у тому, що вона показує, на скільки відрізняється внутрішня енергія тіла масою 1 кг при переході його з одного стаціонарного стану в інший.

Наголошуємо на тому, що сталу температуру плавлення мають лише кристалічні тіла. Тіла, які не мають сталої температури плавлення і кристалізації називаються аморфними (віск, смола, скло...).

ІІ.

- кількість теплоти необхідна для плавлення.

- кількість теплоти яка виділяється при кристалізації.

 

Для закріплення розглядаємо приклад 1 і приклад 2 без запису у зошитах.

1. На дошці розв‘язуємо задачу: Яка кількість енергії потрібна для плавлення бруска з циклу масою 0,5 кг, який взято при температурі 20⁰С.

 

Дано:    t1 =200С m=0,5 кг t2 =4200С С=380 Dж/кг0С L=112*103Dж/кг	Розв‘язання Q1=mc(t2 - t1) – кількість теплоти необхідна                        для    нагрівання тіла до температури плавлення. Q2=mL – кількість теплоти необхідна для плавлення. Q=Q1+Q2 Q=mc(t2 - t1)+mL Q=0,5*380(4200С-200С)+0,5*112000=132000(Dж)= =132(kDж)
Q - ?

 

III. Яка кількість теплоти виділяється при кристалізації 3,5 кг вольфраму?

Вивчить § 12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема:  Випаровування і конденсація. Питома теплота пароутворення.

Мета:  Сформувати знання про явища випаровування і конденсації і фізичні

             процеси, які при цьому відбуваються. Удосконалити і систематизувати

              знання про властивості речовин у різних агрегатних станах. Розкрити

              роль вказаних явищ у житті людини.

Обладнання:  пляшечка з ефіром, термометр, кольорові таблиці.

Демонстрації: випаровування ефіру.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

 

                                                 Хід  уроку.

1. Організаційний момент.

2. Актуалізація опорних знань.

     1) Що таке внутрішня енергія тіл і які способи  її зміни вам відомі ?

     2) Від чого залежить внутрішня енергія тіл ?

     3) Назвіть відомі вам види теплообміну.

     4) Дайте визначення питомої теплоємності і розкрийте її фізичний  зміст.

     5) Запишіть рівняння теплового балансу і проаналізуйте його.

     6) Що таке питома теплота згоряння палива ?

     7) Закон збереження енергії у теплових процесах.

     8) Проаналізуйте явища плавлення і кристалізації твердих тіл.

3. Вивчення нового матеріалу.

             У житті ми дуже часто спостерігаємо, коли рідина під дією зовнішніх умов з часом зникає: висихають калюжі після дощу, висихає відкрита каністра з бензином і т.д. В такому випадку ми кажемо, що рідина випаровується.

               Явище переходу  рідин у газоподібний стан називається випаровуванням.

               Випаровування властиве і твердим тілам. В цьому випадку процес називають сублімацією.

               Випаровування рідин відбувається з поглинанням енергії. Енергетичні витрати на випаровування рідин характеризує питома теплота пароутворення. Питома теплота пароутворення визначає кількість теплоти, необхідну для випаровування 1 кг рідини при певній температурі (r,Дж/кг).

                Для різних речовин питома теплота пароутворення є різною і залежить від різних факторів, зокрема від температури. Фізичний зміст питомої теплоти пароутворення полягає в тому, що вона кількісно визначає на скільки відрізняється за даної температури внутрішня енергія тіла масою 1 кг у разі переходу з рідкого стану в газоподібний. Наприклад, внутрішня енергія

1 кг водяної пари при 100С більша від внутрішньої енергії води за цієї самої температури на 2257 кДж.

               Конкретні значення питомої теплоти пароутворення речовин за температури кипіння і нормального тиску наведені у таблицях (розглядаємо таблиці).

         Щоб визначити кількість теплоти, необхідну для випаровування певної маси рідини, треба її  питому теплоту пароутворення r  помножити на масу m :

 

                                        Q = r  •  m              

 

           Приклад 1.  Яку кількість теплоти треба витратити, щоб повністю  випарувати 5 кг  води, яка знаходиться при температурі 100С  ?

                                 

         Дано :                                        Розв’ язування  :                                          

 

     m = 5 кг                            Q  =  r  •  m  ;

 

     r  =  2,3 • 10 Дж/кг         Q  =  2,3  •  10 Дж/кг  •  5 кг  =  11,5 МДж

 

     Q   -    ?                          Відповідь: для випаровування 5 кг води

                                                               необхідно 11,5 Мдж теплоти.

 

         У природі спостерігається і зворотній до випаровування процес, коли за певних умов газ переходить у рідину. Наприклад, влітку вранці часто випадає роса, восени у випадку різкого пониження температури, утворюється туман.

         Процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий називається конденсацією.

            Як правило, вона відбувається на поверхні рідини або твердого тіла чи вимагає наявності в газі центрів конденсації, роль яких часто відіграють різні домішки або пилинки. Явище конденсації широко використовують у холодильній техніці, у різних хімічних технологіях, під час опріснення води.

            Конденсація завжди супроводжується виділенням теплоти, яка кількісно визначається за тією самою формулою, що й теплота випаровування:

 

                                         Q  =  r  •  m .

 

        Іноді можна спостерігати перехід речовини з газоподібного стану у твердий без конденсації. Так, наприклад, з водяної пари взимку утворюються сніжинки та іній.

 

Приклад 2.   Яка кількість теплоти виділиться при конденсації 400 г водяної

                       пари за температури 100С ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Дано :                                            Розв’язування:                    

 

  m  =  400 г  =  0,4  кг        Q  =  r • m ;

 

   r   =  2,3 • 10            Q  =  2,3 • 10   •  0,4 кг  =  0,92  МДж.

 

                                            Відповідь: при конденсації 400 г водяної пари

    Q  -   ?                                                           виділиться 0,92 Мдж теплоти.

 

        На наступному уроці ми розглянемо ще один вид випаровування  -  кипіння.

 

Завдання додому:  вивчити § 14, запитання 1-4 на стор.49.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок №16

Тема: Теплові явища

 Тема уроку: Кипіння

 Мета: сформувати знання про кипіння та його характерні ознаки.  Продовжити формувати інтерес до вивчення і пояснення фізичних               явищ.

 Обладнання: Демонстрування:

    1) Кипіння води

    2) Спостереження кипіння води при зниженому і                                                                        підвищеному тиску.

Хід уроку

І. Перевірка знань учнів.

 1. Як називається явище переходу речовини з рідкого стану в  газоподібний?

Явище переходу рідини у газоподібний стан називається випаровуванням.

 2. Що таке сублімація?

Сублімація - це випаровування твердих тіл.

 3. При яких температурах відбувається випаровування води?

Випаровування води відбувається при любих температурах.

 4. Яка величина характеризує енергетичні витрати на випаровування  рідин? Який її фізичний зміст?

Енергетичні витрати на випаровування рідин характеризує питома теплота пароутворення. Питома теплота пароутворення визначає кількість теплоти, необхідну для випаровування 1 гк рідини за певної температури. Вона позначається літерою r  і вимірюється у джоулях на кілограм (Дж/кг).

 5. Питома теплота пароутворення гліцерину 830 кДж/кг. Що це  означає?

Це означає, що для випаровування 1 кг гліцерину, взятого при температурі 290⁰С, треба витратити 830 кДж теплоти.

 6. Як визначити кількість теплоти необхідну для випаровування певної               маси рідини?

Щоб визначити кільіксть теплоти, необхідну для випаровування певної маси рідини, треба її питому теплоту пароутворення r  помножити на масу m;

Q_п=r*m

 7. Як називається процес, зворотний до випаровування?

Процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий називається конденсацією. Вона супроводжується виділенням теплоти, яка кількісно визначається за тією самою формулою, що і теплота випаровування.

Q=r*m

 8. Задача: Яка кільіксть теплоти необхідна, щоб перетворити 5 кг води,               яка має температуру 80⁰С, у пару при температурі 100⁰С.

 

 

 Дано:

        Розв’язання

 Q- ?    Процес можна провести у два етапи: на                                                                         першому етапі вода нагрівається від               80⁰С                           

     100⁰С, на другому- вода перетворюється в пару.

 m=5 кг    Q=Q₁+Q₂

 t₁=80⁰С   Q₁= cm (t₂- t₁),  Q₂=r*m

 t₂=100⁰С   Q= cm (t₂- t₁)+ r*m=m(c(t₂- t₁)+r)

 c=4200 Дж/кг  Q=(4200Дж/кг*5кг(100⁰С-80⁰С)+2,3*10⁶ Дж/кг*5 кг)

 r=2,3*10⁶ Дж/кг  =11,92*10⁶ Дж=11,92 Мдж.

 

 Відповідь: Для нагрівання і випаровування 5 кг води потрібно

 11,92 Мдж теплоти.

ІІ. Вивчення нового навчального матеріалу

 Як відомо, надання рідини теплоти викликає спочатку підвищення її температури, яка згодом може призвести до кипіння.

 Кипіння - це різновид випаровування рідини.

 Ознайомимося з цим явищем на досліді.

 Дослід №1. Наллємо у прозору скляну колбу води і будемо нагрівати її, спостерігаючи за плином явища! Спочатку на дні  і стінках посудини утворюватимуться бульбашки. Це пояснюється тим, що в рідині містяться молекули газу (повітря), які розчиняються в ній. З підвищенням температури ці бульбашки, що збираються на дні і стінках, а також в середені рідини, починають збільшуватися. Нагрівання води спричиняє збільшення об’єму бульбашок у ній. Тому настає момент, коли вони під дією сили Архімеда починають спливати на поверхню (мал. 1.18). При досягненні поверхні бульбашки з парою з шумом лопаються, тобто вода кипить.

 Теплота, яка при цьому надається рідині, витрачається на її внутрішнє випаровування в усьому об’ємі. Тому температура рідини під час кипіння не зростає і залишається сталою.

 Отже, кипіння - це внутрішнє випаровування рідини, внаслідок якого всередені її об’єму утворюються бульбашки пари, що спливають і викидають її назовні.

 Температура, за якої рідина кипить називається температурою кипіння. Кожній речовені властива певна температура кипіння, яка дана в таблиці №6 на стр.48.

 Зверніть увагу на вираз над назвою таблиці - “при нормальному атмосферному тиску”. Це означає, що рідина кипить, коли тиск пари всередені бульбашок стає таким самим, як і зовнішній.

 Отже, температура кипіння рідини залежить від зовнішнього тиску.  Чим більший зовнішній тиск, тим вищою буде температура, і               навпаки, зі зменшенням тиску знижується температура кипіння.

 Залежність температури кипіння від тиску можна спостерігати на досліді №2.

 Помістимо під ковпак посудину з водою, температура якої нижча від 100⁰С за нормальних умов. Відкачуємо з-під ковпака повітря, знижуючи тим самим тиск через певний час. Спостерігаємутворення бульбашок на дні і стінці посудини пр подальшому зниженні тиску, бульбашки спливають, лопаються - вода кипить. Ми спостерігаєм всі ознаки кипіння, хоча воді не надається додаткова кількість теплоти.

ІІІ. Закріплення матеріалу.

 1. Яка сутність явища кипіння?

Кипіння - це внутрішнє випаровування рідини, внаслідок якого всередені її об’єму утворюються бульбашки пари, що спливають і викидають її назовні.

 2. Що таке температура кипіння? Від чого вона залежить?

Температура за якої рідина кипить, називається температурою кипіння. Вона залежить від властивостей речовини.

 3. Яка подібність між процесами кипіння та випаровування? У чому  відмінність між ними?

Подібність між процесами кипіння і випаровування полягає в тому, що вони є 2 способами одного процесу пароутворення. А відмінність у тому, що випаровування відбувається з поверхні рідини і при любих температурах, а кипіння - це внутрішнє випаровування, яке відбувається при певній температурі для кожної ріднини.

 4. Користуючись таблицею №6, скажіть, яка з рідин - вода, ртуть чи  ефір - кипить при найнижчій температурі? При найвищій?

При найнижчій кипить ефір t= 35⁰C, принайвищій t кипить ртуть t= 357⁰C.

 5. Чому в таблицях наводять температуру кипіння речовин за  нормального атмосферного тиску?

Тому, що температура кипіння залежить від зовнішнього тиску.

 6. Як викликати кипіння води, не нагріваючи її?

Зменшенням тиску в посудині з водою.

 7. Чому на приготування їжі у гірській місцевості треба витратити  більше часу, ніж на рівнинній?

Для приготування їжі у гірській місцевості треба витратити більше часу, ніж ніж на рівнинній, тому, що там тиск менший.

ІV. Домашнє завдання. Вивчити параграф 16, повторити параграф 15.

 

Література

1. Е.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко. Фізика 8. 1999 р.

2. В.Т. Гороновська, Г.В. Самсонова. Уроки фізики у 8 класі. 1989 р.
3. О.І. Бугайов, М.Т. Мартинюк, В.В. Смолянець. Фізика. Астрономія 8. 1996 р
4. Л.Е. Генденштейн, І.М. Гельфгат, Л.А. Кирик. Задачі з фізики 8. 1999 р.

 

 

 

Тема: Розв’ язування задач з урахуванням процесів випаровування і

           конденсації.

Мета: Сформувати вміння розв’ язувати кількісні і якісні задачі з врахуванням

            процесів випаровування і конденсації. Систематизувати знання про властивості речовин у різних агрегатних станах.

Тип уроку: урок формування вмінь і навичок.

Обладнання: таблиці питомої теплоти пароутворення речовин за температури кипіння і нормального тиску, збірник задач В.І.Лукашика.

 

                                                  План  уроку.

 

1. Організаційний момент.

2. Актуалізація опорних знань і перевірка домашнього завдання.

     1) Як називається явище переходу речовини з рідкого стану в

          газоподібний  ?

     2) При яких умовах відбувається це явище  ?

     3) Дайте визначення питомої теплоти пароутворення. Який її

          фізичний зміст  ?

     4) Питома теплота пароутворення гліцерину 830 кДж/кг. Що

          це означає  ?

     5) Як називається процес, зворотний до випаровування ?  Чим

          вони відрізняються з енергетичної точки зору ?

     6) Наведіть приклади процесів випаровування і конденсації.

 

3. Розв’язування задач.

Задача 1.  Посудина, в якій міститься 2 кг води при 20С, передано 1050 кДж  теплоти. Скільки води при цьому випарувалось?

           Дано:                               Розв’язування:

  m₁ = 2 кг                   Оскільки в умові задачі не сказано, як відбувався

  r₂₀ = 2450 Дж/кг      процес випаровування - з нагріванням до температури

  r₁₀₀= 2260 Дж/кг      кипіння чи без, розглянемо обидва випадки:

  t₁ = 20⁰C                   1) Q=r•m,  звідки  m₂=

  t₂ = 100⁰C                      m₂=     = 0,43 кг

  c = 4200 Дж/кг•К   2) Q= c m₁(t₂-t₁) + r m₂ , звідки   

                                       m₂=

   m₁  -  ?                           m₂= = 0,17 кг.     

Відповідь: залежно від способу випаровування за допомогою 1050 кДж теплоти можна випарувати 0,43 кг або 0,17 кг води.

 

Задача 2.  В алюмінієвий калориметр масою 0,5 кг , в якому знаходиться 1 кг води при 10⁰С, впустили 100 г водяної пари температурою 100⁰С. Яка температура буде в калориметрі після встановлення теплової рівноваги? Втратами теплоти знехтувати.

      Дано:                                              Розв’ язування:

m₁ = 0,5 кг                 Складаємо рівняння теплового балансу: у лівій його

m₂ =  1 кг                   частині запишемо кількість теплоти, яку отримали

m₃ = 0,1 кг                 калориметр і вода в ньому; у правій частині - кількість

r = 2,3•10⁶ Дж/кг       теплоти, яку віддали пара і вода, утворена х неї,  у

t₁=t₂= 10⁰C                процесі охолодження:

t₃= 100⁰C                    cm₁(t-10⁰C)+cm₂(t-10⁰C) = rm₃+cm₃(100⁰C-t)

c = 4200 Дж/кг•К       Звідси  5060t = 31840⁰C , t = 63⁰C.

                                    Відповідь: у калориметрі встановиться температура 63⁰С.

     t  -  ?                       

 

      Самостійно варіанти 1 і 2 виконують задачі із збірника Лукашика: № 902 і № 904. Потім учні міняються завданнями і перевіряють один одного.

 

Задача 3.  Яку кількість теплоти треба надати 50 г води, температура якої 0⁰С, щоб довести її до кипіння і перетворити половину її в пару ?

     Дано:                                         Розв’ язання:

m₁= 50 г = 0,05 кг        Шукана кількість теплоти визначається сумою теплот

m₂= 25 г = 0,025 кг      для нагрівання 50 г води до 100⁰С і випаровування

c = 4200 Дж/кг•К         25 г води:

r = 2,3•10⁶ Дж/кг          Q = c m₁t + r m₂

t = 100⁰C                       Q = 4200 Дж/кг•К • 0,05 кг • 100⁰С +

                                        + 2,3•10⁶ Дж/кг • 0,025 кг = 78,5 кДж

      Q  -  ?                       Відповідь: для проходження даного процесу необхідно

                                                           78,5 кДж теплоти.

 

Задача 4.   Яка кількість теплоти виділяється під час конденсації водяної пари, маса якої 10 кг при температурі 100⁰С, та охолодженні води, що утворилася, до 20⁰С ?

 

 

 

 

 

 

     Дано:                                        Розв’ язування:   

  m = 10 кг                      Шукана теплота є сумою теплот, які виділяються при

   r = 2,3•10⁶ Дж/кг         конденсації води і подальшому її охолодженні до 20⁰С:

   t  = 80⁰C                                         Q = r m + c m t

                                         Q = 2,3•10⁶ Дж/кг • 10 кг + 4200 Дж/кг•К • 10 кг •

      Q - ?                                   • 80⁰С  = 2,6•10⁷Дж = 26 МДж

                                         Відповідь: виділяється 26 МДж теплоти.

 

Завдання додому: вивчити § 16,  стор.54,  впр.10(2,3).

 

 

 

 

8 клас

УРОК №18.

Тема уроку: Пояснення агрегатних станів речовини на основі атомно-молеку-лярного вчення.

 

Мета уроку: Встановити залежність агрегатних станів речовини від її будови. Дати наукове тлумачення цієї залежності, допомогти її засвоєння. Розвивати в учнів мислення через розкриття статистичних закономірностей, встановлення причинно-наслідкових зв”язків, залучення їх до пояснення явищ на основі набутих знань.

 

Тип уроку: комбінований.

 

Хід уроку

 

1. Організаційна частина уроку.

 

2. Фронтальне опитування.

1. В яких агрегатних станах може перебувати речовина?
2. Що таке питома теплота плавлення?
3. Що назівається питомою теплоємністю речовини?
4. Що таке питома теплота пароутворення?
5. Чим відрізняється температура плавлення тіл від аморфних?

 

3. Вивчення нового матеріалу.

Давайте проїдемо чудовою дорогою, яка подана на плакаті, і уважно простежимо, що відбувається навкруги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дорога ця – це є графік зміни агрегатного стану води.

Візьмемо лід, температура якого –40⁰С.

1. АВ – ділянка, на якій температура льоду підвищується від –40⁰С до 0⁰С.

Кількість теплоти, що при цьому потрібна:

Q_АВ = 2100 кДж/кгК ·1кг · 40К;

Q = mс_л∆t.

Підвищення температури впливає на рухливість молекул. Чим більша температура, тим інтенсивніше коливаються мікрочастинки, отже, тим більша їх кінетична енергія.

Т. В – кінцева і потенціальна енергія приблизно однакова, зв”язки між молекулами можуть розриватись.

2. ВС – ділянка танення льоду.

Q_ВС = Lm;

Q_ВС = 330 кДж/кг ·1кг = 330 кДж.

• Температура стала, хоч кількість теплоти зростає. Чому?

Т.С – весь лід розстав і утворилась вода.

3. СD – ділянка нагрівання води.

Q_СD = с_вm∆t;

Q_СD = 4200 кДж/кгК· 1кг ·100К = 420кДж.

• Що відбувається з молекулами при нагріванні води?

Т.D – температура води 100⁰С.

4. DЕ – ділянка кипіння води.

Щоб вода перетворилась в пару, потрібно:

Q_DE = rm;

Q_DE = 2300кДж/кг · 1кг = 2300 кДж.

5. ЕF – ділянка нагрівання утвореної пари.

Q_EF = с_пm∆t;

Q_EF = 2200кДж/кгК· 1кг · 40К = 88 кДж.

•       Якими тепловими процесами супроводжується процес надання тілу певної кількості теплоти.
•       Робимо висновки на основі аналізу графіка. Таким же способом характеризуємо зворотній процес.
• Симетричність графіка.

 

4. Закріплення. Питання для повторення в кінці §17.

 

5. Підсумок уроку.

 

6. Домашнє завдання: §17.

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема:Закон збереження енергії в механічних ітеплових процесах.Перетворення теплової енергії в механічну.

Принцип дії теплової машини.

Мета:Ознайомити учнів із законом збереження енергії

Дати перше уявлення про теплові машини.Усвідомити той факт ,що енергія може переходити з одного виду в інший.

                           ХІД УРОКУ

1)ПЕРЕВІРКА ВИКОНАННЯ ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Вказати  стрілками одиниці вимірювання

1)Кількість теплоти                                                1)  кг

2)Потужність                                                            2) Дж

3) Питома теплоємність                                          3) Вт

4) Маса                                                                       4) Дж/(кг. К)

5) Питома теплота  згоряння палива                   5) Дж/кг

Задача: Скільки сухих дров потрібно спалити, щоб нагріти 5 відер води

(50 л) для приготування ванни.Температура води в колодязі  

 12⁰С,            температура води у ванні 37 ⁰  С

 

2) ПОЯСНЕННЯ  НОВОГО МАТЕРІАЛУ

      Досвід свідчить , що температуру тіла ,а отже, і його внутрішню енергію ,можна  змінити не тільки нагріваючи його на вогнищі або на сонці.Як ще можна нагріти тіло? Чому нагрівається насос при накачуванні колеса, сверло і деталь під час свердління, гальмівні колодки авто під час гальмування...

      З цих прикладів ми бачимо, що температуву тіла можна змінити,

виконавши над ним механічну роботу.Отже, зміна внутрішньої енергії тіла є наслідком виконання над ним механічної роботи. Це є ніби наповнення тіла

енергією, як наповнюється автошина повітрям .

        При всіх перетвореннях механічної енергії у внутрішню справджується закон збереження енергії:якщо кілька тіл бере участь у взаємодії,то зменшення  їх механічної енергії дорівнює збільшенню їх внутрішньої енергії.

     Але, як зазначалось раніше, внутрішню енергію можна змінити шляхом теплообміну .

Тобто:

                                       U=Q+A

де        U- зміна  внутрішньої енергії ,

           Q- кількість теплоти, яка передана тілу

           А- робота,виконана над тілом

  А  чи не можна заставити тіло виконувати роботу  при наданні йому певної кількості теплоти, тобто зробити певну машину чи механізм,

який виконував би механічну роботу?

       Перепишемо вираз по іншому:

                                           Q= U + A*

 де    А*-робота, яку виконує тіло   .

 Між іншим ,ми вивели цікаву формулу англійського фізика В. Томсона( лорда Кельвіна), який сформулював фундаментальний закон природи:

 

не можна побудувати машину, яка б перетворювала в механічну роботу всю надану їй теплоту.

    Отже,  розглянемо принципдії теплової машини на основі вищезгаданої формули. Робота, яку виконує тіло, повністю  залежить від кількості теплоти, переданої тілу. Чим більша кількість теплоти, тим більшу роботу воно може виконати.

Але частина кількості теплоти іде на  зміну внутрішньої енергії. Отже. чим менша зміна внутрішньої енергії, тим краща теплова машина, тим більшу роботу вона може виконати. Наприклад:  нагрівання газу в циліндрі під поршнем спричинює підняття вантажу на певну висоту.   

тобто- виконати роботу . Але очевидно, що робота,

виконана тілом,  менша за кількість теплоти, переданої

тілу,  на величину  зміни внутрішньої енергії.

 

3) ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ.

 

   Знайти  відповідність  між  записами

 

1) Механічна робота перетворюється             а) сверла і пили нагріваються

у внутрішню                                                           при роботі з ними

2) внутрішня енергія тіла                                    б)якщо холодну ложку                                                                        .перетворюється в механічну роботу               занурити в гарячий чай ,

                                                                                 то вона нагріється

3)внутрішня енергія тіла                                     в) паровоз приводиться в

передається іншому                                             рух енергією пари

 

Задача: Питома теплота згоряння дизельного палива 42700кДж/кг.

Питома витрата пального тракторів і їх потужність:

         Т - 25 А  258 г/кВт. год     , 18,4 кВт

         Т - 150К  252 г/кВт.год,      121 кВт

Який з тракторів економніший , якщо час роботи 1 мотогодина?

Скорочено задача розвязується так:

Витрата пального на повній потужності(горанка) у тракторів буде

Т-25 А  4,75 кг , (258 г/ кВт. год * 18,4кВт *1 год) ,Т - 150К  29,5кг

Спаливши таку кількість пального, вони витратять енергію

Т - 25А   -  202825кДж(42700кДж/кг*4,75 кг) ,Т - 150К -   1281000кДж

За годину вони виконають роботу

Т - 25 А -  66240кДж        Т - 150 К - 435600кДж

Це означає, що Т-150К виконає  роботи в 6,6 рази більше ,ніж Т-25А

А пального витратить в 6,3 рази більше.Отже , Т-150К економічниший!

( секрет: 258 більше за 252  ,тобто ,відповідь очевидна)

Задача 2: Під час сну людина за 1 год витрачає270 кДж, під час їзди на велосипеді- 2260кДж,  під час миття посуду - 590кДж,  під час підготовки уроків -400кДж. Питома теплота згоряння морозива(при перетравленні)

7500кДж/кг , а пшеничного хліба - 9260кДж/кг.

Скільки потрібно:

а) зїсти хліба , щоб 1год вчити уроки?

б)зїсти морозива, щоб 0,5 год кататись на велосипеді?

в) зїсти хліба, щоб15 хв. мити посуд?

г) зїсти морозива, щоб 8 год спати?

Ці задачі розвязуються аналогічно.

Наприклад:

а) Щоб 1 год вчити уроки, потрібно 400кДж.Для цього потрібно

 43 г хліба(400кДж/9260кДж/кг).

 

4) Підсумок уроку

5)Завдання додому:Усвідомити головне з   § 11.Вивчити закон збереження енергії у механічних і теплових процесах.Дати відповіді на запитання § 11.                                                                                  

 

 

 

 Урок 20      8 клас

Розділ 1. Теплові явища

 Тема: Двигун внутрішнього згоряння.

 Парова і газова турбіна.

 Мета: Продовжити ознайомлення учнів з фізичними

 основами теплових двигунів на прикладі парової  турбіни та  двигуна               внутрішнього згоряння.               Забезпечити знання будови і               принципу роботи               турбіни,               двигуна внутрішнього згоряння і               його               основних               вузлів і механізмів, сприяти               ознайомленню з               тими               питаннями енергетики,               економії, палива, екології               середовища, які пов’язані               з експлуатацією двигунів               внутрішнього               згоряння.

 Тип уроку: Урок комбінований.

 Зміст нового навчального матеріалу.

 Будова і принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння. Основні  показники сучасних двигунів внутрішнього згоряння - потужність,               ККД, витрати пального тощо. Питання енергетики і екології,               пов’язані із використанням двигунів внутрішнього згоряння.               Істотна               відмінність будови парової турбіни від двигуна               внутрішнього               згоряння, основні вузли і принципи роботи                             турбіни, числові               показники швидкості, потужності сучасних               турбін, їх застосування.

 Унаочнення. Демонстрування моделі турбіни. Таблиці із схемою  її будови. Демонстрування моделі двигуна внутрішнього згоряння.               Схема - плакат чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння.

План уроку

І. Повторення матеріалу.

 1. Які перетворення енергії відбуваються в теплових машинах?

 2. Які є види теплових машин?

 3. Навести приклади застосування теплових двигунів у народному  господарстві.

ІІ. Вивчення нового матеріалу.

 1. Історичні відомості про теплові двигуни.

 2. Поняття про будову і принцип дії чотиритактного двигуна  внутрішнього згоряння.

 3. Процеси, що відбуваються в двигуні за чотири такти.

 4. Застосування двигунів внутрішнього згоряння в народному  господарстві.

 5. Будова парової турбіни.

 6. Принцип дії парової турбіни.

 7. Переваги парової турбіни перед двигуном внутрішнього  згоряння.

 8. Використання парової турбіни в народному господарстві.

 9. ККД парових двигунів.

 Пояснення нового матеріалу можна розпочати з прикладів про  зміну внутрішньої енергії внаслідок теплообміну і виконання               механічної роботи. Після кількох прикладів перетворення               внутрішньої енергії палива в механічну підбивають підсумок.              

 Учитель вказує, що машини, які перетворюють внутрішню енергію палива в механічну називаються тепловими двигунами: парова машина, парова і газова турбіна, двигун внутрішнього згоряння, які широко використовуються в народному господарстві.

 Оскільки за програмою парова машина не вивчається, а цей вид теплового двигуна ще застосовується, треба просто розповісти її історію. В 1711 р. з’явилася машина Ньюкомена (атмосферно-парова). В 1717 р. ця машина була встановлена в Росії для приведення в дію фонтанів Літнього саду. Перша справжня парова машина була сконструйована і побудована в 1766 р. І.І. ползуновим. Удосконалив парову машину англійський механік Джемс Уатт у 1784 р.

 Винайдення двигуна внутрішнього згоряння, що працює на рідкому паливі, приписували німецькому інженеру Готлібу Даймлеру, який збудував такий пробний двигун у 1885 р. Однак за кілька років до того, як Даймлер почав проектувати свій перший двигун, у Росії вже розробив проект бензинового двигуна флотський капітан Огнеслав Степанович Костович.

 О.С. Костович був високоосвіченим і талановитим винахідником, творцем багатьох механізмів для піднімання затонулих суден. У 1882 році почалося будівництво дирижабля і двигуна до нього за пректом О.С. Костовича на Охтинській суднобудівельній верфі.

 Двигун О.С. Костовича сотиритактний 8-циліндровий бензиновий з горизонтальним розміщенням циліндрів і електричним запалюванням горючої суміші. Двигун О.С. Костовича мав значні переваги перед зарубіжними.

 Двигун внутрішнього згоряння, має менші розміри і вагу і використовує калорійне паливо, ніж парова машина.

 Будову і дію двигуна внутрішнього згоряння слід вивчати за підручником, користуючись моделлю розрізу і схемою-плакат.

 Слід коротко зупинитись на двоциліндрових, багатоциліндрових, а також реактивних двигунах, що широко застосовуються в авіаційній техніці і в міжпланетних сполученнях, розказати про першовідкривачів космічних сполучень: К.Е. Ціалковського, С.П. Корольова, про космонавтів.

 В кінці ХІХ ст. вже потрібний був двигун економічніший і потужніший, ніж парова машина. Коли були розв’язані деякі теоретичні питання енергії пари і надійності машини при великій швидкості обертання, парова турбіна стала основним, найдоцільнішим двигуном, що перетворював теплову енергію в механічну. Такі вимоги на той час цілком задовільняла парова турбіна: у ній головний вал приводиться в обертальний рух відразу безпосередньо, розміри і вага парової турбіни з усім устаткуванням значно менші, ніж у парової машини; парова турбіна - двигун швидкохідний і значно потужніший за парову машину.

 На діячій моделі вчитель пояснює принцип будови і дії парової турбіни.

 Використання парових турбін на теплових електростанціях, на морських суднах (турбоелектроходах).

 У 1957 р. Ленінградський метілічний завод випустив першу парову турбіну потужністю200000 кВт, що працює на парі при t= 600⁰С і тиску 200 атмосфер, а зараз уже виготовлено парові турбіни потужністю 1000000 кВт і проектуються потужністю 2000000 кВт.

 Треба сформулювати означення ККд теплових двигунів і розповісти про непродуктивні витрати внутрішньої енергії в теплових двигунах, внаслідок чого ККД цих дигунів завжди менший за одиницю.

 

 Для закріплення матеріалу поставити такі запитання:

 

1. Який принцип дії чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння?

2. Що є речовим тілом у двигуні внутрішнього згоряння?
3. В чому перваги двигуна внутрішнього згоряння перед паровою машиною?
4. В чому первага парових турбін перед іншими тепловими двигунами?
5. На якому принципі грунтується дія парової турбіни?
6. Що називається коефіцієнтом корисної дії теплового двигуна?

 

 Завдання додому: вивчити § 19, 20

 Намалювати малюнок 1.22; мал. 1.24.

Література:

1. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. “Фізика”. 8 клас.

2. В.Т. Гороновська, Г.В., Самсонова “Уроки фізики”. 8 клас.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 клас

УРОК №21

Тема уроку: Узагальнення і систематизація знань з теми “Теплові явища”.

 

Мета уроку: Узагальнити, систематизувати та поглибити знання учнів з теми “Теплові явища”. Продовжити формування вмінь розв”язувати задачі та прий⮜蝅^븀㭂⸄⸀

ІІ варіант

1. Яку масу воли можна 0⁰С до кипіння, якщо передати їй 627000 Дж тепла.
2. Чому в холодну погоду багато тварин сплять, згорнувшись в клубок?
3. Чому порох невигідно використовувати як паливо?

      в) Теоретична конференція, на якій узагальнюються знання з даної теми, розкривається зв”язок даної теми з іншими предметами, роль теплових процесів в житті людства (на урок запрошуються вчитель хімії та біології).

      Основні поняття повтореного узагальнюються на уроці схематично.

 

1. Підведення підсумків уроку.

 

2. Домашнє завдання: повт. §§10,11.

 

 

 

 8 клас.   Тема 2.    Урок 1.

    Тема: Електризація тіл.Два роди зарядів. Взаємодія зарядів.           Провідники і непровідники електрики. Електроскоп.

Мета: Ознайомити учнів з електричними явищами; показати на                               дослідах існування двох видів зарядів та їх взаємодію;                                            втановити що є провідниками і непровідниками електрики.

Обладнання: електрофорна машина; ебонітові та скляні палички;                              клаптики шерстяної тканини, шовку, паперу; дротина на                              ізолюючій ручці; посудина з водою; штатив.             

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

                      Хід  уроку.

1. Вивчення  нового  матеріалу.

Починаємо урок із запитання: “Назвати фізичні явища.” (теплові, механічні, світлові, хімічні, електричні.) Звертаємо увагу учнів, що починаємо вивчення нового розділу фізики “Електрика.”Наводимо приклади різноманітних електричних явищ, приладів та пристроїв; демонструємо розряд електрофорної машини (міні блискавку); розповідаємо про значення електрики в сучасному житті, її переваги над іншими видами енергії.

Розповідаємо про винекнення слова “електрика”, про електризацію тертям, що заряджені палички використовували в давнину для очищення одягу від пилу.

                Демонструємо досліди:

      1. Притягання дрібних клаптиків паперу до зарядженої                  ебонітової палички.

      2. Притягання (поворот) дерев’яної  лінійки.

       3. Притягання струї води.

Тіла, які  притягують до себе інші тіла назвали електрично зарядженими, тобто такими, що мають електричний заряд.

Було встановлено,  що існує два роди електричних зарядів; що однойменні заряди відштовхуються. Демонструємо за підручником досліди притягання двох ебонітових та скляної і ебонітової паличок.                    

Повідомляємо, що стародавні вчені вирішили назвати заряд на склі потертому об шовк п о з и т и в н и м, а заряд на янтарі потертому об хутро н е г а т в н и м (хоча можна було б назвати і навпаки).Звертаємо увагу учнів, що електризуються тіла не тільки при терті,але і при будь-якому контакті тіл, причому електризуються обидва тіла.

Встановлюємо, що електричний заряд є невід’ємною властивістю частинок, що входять до складу атома (про що учні будуть вчити пізніше).

Далі ставимо запитання:”Чому одні тіла мають заряд”+”  інші “-”, а треті не мають ніякого заряду?” Учні мають прийти до висновку про співвідношення кількості частинок із знаками “+”та “-”.

Повідомляємо, що для виявлення чи заряджене тіло чи ні існує прилад електроскоп.Демонструємо його, розповідаємо про електроскоп та електрометр.

Тримаючи в руках скляну паличку, запитуємо”Щостанеться якщо доторкнутись до зарядженого електроскопа нею?” Демонструємо провідність залізної дротини, непровідність скляної. Наводимо приклади добрих провідників та ізоляторів.

   2. Закріплення. 2.1. Звідки взялося слово “електрика?”

    2.2. Як взаємодіють заряджені тіла? Тут доцільно продемонструвати електричний султан. Показати взаємодію султанів. Всі досліди учні повинні пояснити.

 

                             2.3. Як називається прилад для виявлення заряду?

                             2.4. Назвати провідники та ізолятори.

  3. Завдання додому:   § 21,22,23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 8 клас.  Тема 2.   Урок 2.

  Тема: Електричне поле. Закон Кулона.

  Мета: На  дослідах довести існування електричного поля,      

             розповісти на основі чого Кулон встановив свій закон.

  Обладнання: електрометр, електричні гільзи на         нитках,електрофорна машина, скляні та ебонітові палички.

  Тип уроку: комбінований.

           Х і д   у р о к у .     

   1. Перевірка знань учнів.

1.1. Розповісти про значення електрики в житті  людини,виходячи звласного досвіду.

1.2. Продемонструвати та розповісти про електризацію.

1.3. Які явища електризації не згадані впідручнику ви знаєте?

1.4. Назвати добрі провідники та ізолятори.

   2. Вивчення нового матеріалу.

Ставимо перед учнями проблемне питання:”Як можна заставити звучати дзвоник, що знаходиться на де-якій відстані від вас?” (штовхнути його палкою, потягнути за шнурок, кинути камінець і т.д.). Робимо висновок щоб одне тіло подіяло на інше між ними повина  бути проміжна ланка.

Демонструємо заряджання електрометра паличкою доторкаючись до нього і без доторку,просимо учнів пояснити результат. Далі повідомляємо учнів, вчені Фарадей і Максвел встановили, що заряджені тіла оточені особливим видом матерії - електричним полем. За допомогою електричного поля здійснюється взаємодія заряджених  тіл .

Запитуємо в учнів: “Від чого залежить сила взаємодії заряджених тіл?” Демонструємо взаємодію гільз із кулею від електрометра. (Спочатку гільзи торкались незарядженої кулі, далі кулю зарядили від ебонітової палички гільзи відхилились на невеликий кут, а зарядивши кулю від електрофорної машини - на більший кут. Потім відсуваємо кулю і спостерігаємо за кутом відхилення гильз). Учні повинні самі зробити висновок, що сила взаємодії електричних зарядів залежить від величини зарядів та відстані між ними.

Далі повідомляємо учнів про досліди Кулона і записуємо формулу його закону:

 

 

де: F - сила взаємодії електричних зарядів,

     q , q  - заряди,

     r -  відстань  між  зарядами.

 3. Закріплення: 3.1. Як здійснюється взаємодія електричних

   зарядів?

                            3.2. Які види матерії ви знаєте?

                            3.3. Від чого залежить сила взаємодії електричних                                                         зарядів?

                            3.4. Прочитати з підручника формулювання                                             закону Кулона.

Якщо є час то розповісти про Кулона і Кавендіша.

4. Завдання додому: § 24.

 

 

Фізика   8  клас

 

 

Тема: Електричні явища. 

                                            урок №  3

 

Тема  уроку:  Дискретність  електричного   заряду. Електрон.  Будова  атомів.  Зарядження тіл і будова атомів.

Мета  уроку:   з’ясувати,  що  електричний  заряд  подільний.

                           Розширити  знання  учнів  про  будову  атомів,

                            Навчити  пояснювати   електризацію   тіл.

Обладнання:  електрометри,  таблиці  та  схеми  будови  атом

                        атомів,  досліду  Резерфорда,  досліду  Йоффе, і       Міллікена.

План  уроку:

I. Повторення  вивченого  матеріалу.

                            1)  Електризація  тіл.  Види  електричних зарядів;

                            2)  Взаємодія  електричних  зарядів.              

                            3)  Поняття  про  електричне  поле.

                                   Характеристика  електричного  поля

II.  Вивчення  нового  матеріалу  .

                                1)  Подільність  електричного  заряду

                                2)   Розгляд  схеми  досліду  Йоффе  і  Міллікена.

Хід  уроку.

   Вивчення  нового  матеріалу  доцільно  розпочати  з  експерименту  з  електрометром.  Сполучаючи  заряджений електрометр з незарядженим, спостерігаємо,  що заряд порівну розподіляється між обома електрометрами. Розрядивши рукою один з електрометрів, повторимо дослід.

  Робимо висновок,  що заряд можна поділити . Далі розповідаємо

про дослід Йоффе, який описаний в підручнику ( використовуємо

таблицю).

       Висновок досліду: в природі існують найменші елементарні заряди, які назвали електронами.

 

Даємо поняття заряду цієї частинки, та масу.

q= –1,610^-19Кл;    m=9,110^-31кг.

 2) схема досліду Резерфорда.

Оскільки вже було відомо про електрон, а також про &-частинки, то

по таблиці вивчаємо дослід Резерфорда . Ретельний аналіз дослідів

дав можливість зробити висновок: у центрі атома є досить велика частинка, що має позитивний заряд, - ядро атома. На значній відстані

від ядра (порівняно з його розмірами) по орбітах рухаються електрони.

  Оскільки електрони рухаються навколо ядра атома подібно до планет

сонячної системи навколо сонця, то така модель дістала назву планетарної.

 3) будова атомів хімічних речовин.

Говоримо учням, що, оскільки в нормальних умовах атом нейтральний, то він має однакову кількість позитивних і негативних

зарядів.

  Учням вже відомо, що в ядрі є протони і нейтрони, то даємо їм будову атома по схемі:

    Гелій→₂He⁴→2p⁺;  2ē;  2n⁰;

тобто, атом гелію має два протони, два електрони і два нейтрони.

Аналогічно ₈О¹⁶→8ē; 8p⁺; 8n⁰;

 4) поняття про іони .

Даємо поняття позитивного і негативного іона (катіон, аніон), як вони утворюються.

  Приклад: NaCl→Na⁺+Cl^-

 5) пояснення заряджених тіл.

а)відзначаємо, що кількість протонів в ядрі за нормальних умов

рівна кількості електронів, які обертаються навколо ядра, тому атом

електрично нейтральний. Втрата електрона чи кількох електронів зумовлює утворення позитивного іона, а набуття атомом зайвого електрона-утворення негативного іона.

  Учням ставиться питання: як можна пояснити, що під час електризації хутром скляна паличка заряджається позитивно? Чому електризується в цей час і хутро? Якого знака заряд буде на хутрі?

  Підкреслюється, що під час переходу електричних зарядів з одного твердого тіла на інше позитивні заряди, зв’язані ядрами атомів, не переміщуються.

  Далі пояснюємо досліди з підручника мал.2.16, 2.17, та пояснюємо електризацію через вплив.

3.Закріплення вивченого матеріалу;

 1)які частинки входять до складу ядер атомів?

 2)які атоми називаються ізотопами?

 3)чим відрізняються один від одного атоми різних хімічних елементів?

 4)поясніть зарядження тіл під час їхнього контакту.

    Вправа 12(2,3)   ₆C¹²6ē; 6p⁺; 6n⁰;

                                ₂He⁴1ē = ₁He³ (+)  позитивний іон

   №943, №986, №989.(Лукашик).

Домашнє завдання  параграфи 25, 26, 27.     №985, №991.

 

 

Урок. Електричний струм. Джерела струму.        Електричне поле (БОЛБА М.Л.)

 

Мета уроку  Учні          повинні    засвоїти фізичну природу         

     електричного струму.

Задачі уроку 1. Розвивати спостережливість, уміння встановлювати причини зв’язку, зокрема зв’язок направленого руху зарядів з дією електричного поля на них, та магнітною дією струму.

2. Формувати розуміння діалектичних змін, які відбуваються в провіднику до проходження електричного струму і під час проходження струму.

3. Ознайомити учнів з різними джерелами електричного струму і за рахунок яких сил відбувається розподіл заряджених частинок в них.

4. Ознайомити учнів із складовими частинами найпростішого електричного кола, та умовними позначеннями цих частин.

Унаочення    Демонстрування: 1) механічної моделі електричного струму; 2) дії  електричного струму, що проходить по провіднику на магнітну стрілку; 3) виникнення струму за допомогою фотоелемента, термопари, гальванічних елементів, акумулятора, сполучених з гальванометром.

 

                                                 Хід уроку

 

Робота над  Виявлення опорних знань учнів.

вивченим     Питання до класу:

матеріалом а) Що входить до складу частин з яких складається тіло?

б) Чим відрізняється простір, що оточує наелектризоване (заряджене) тіло, від простору, що оточує ненаелектризованого (незаряджене) тіло ?

в) Що таке електричне поле ?

г) Як діє заряд, що утворює навколо себе електричне поле, на заряд внесений в це поле?

Постановка 1. Де використовують електричний

теми та мети    струм ?

уроку                    2. Що відомо вам про електричний 

    струм ?

    3. Чи знаєте ви, що таке електричний            

            струм ?

    4. Як виникає електричний струм ?

   5. Які умови існування електричного                                           струму ?

    Для того, щоб дати відповідь на ці

запитання розглянемо:

 

 

 

 

 

Тема уроку. Електричний струм. Джерела електричного

    струму. Електричне поле

 

                       Формулювання мети уроку.

Знайомство   Пропоную   проаналізувати   слова

з   новим   “струм”, ” струмінь”,  ” струмина”.

матеріалом  Вони    асоціюються   з   рухом

частинок – газу, води.

Демонстрація. Переливання води з     однієї трубки в другу з’єднаної за допомогою гумового шлангу  поки рівні води не зрівняються. Відбувається рух самої рідини, що асоціюється із словами ”струм”, ”струмінь”,”струмена”.

 Питання до класу:

Які частинки могли рухатися в металевому провіднику ?

Пропоную учням пригадати будову металевих провідників, що у вузлах кристалічної гратки розміщені йони, а між ними рухаються “вільні” електрони. Коли на них подіяти електричним полем, тобто під’єднати до джерела стуму, то на заряджені частинки будуть діяти електричні сили в певному напрямку. Хаотичний рух вільних електронів залишиться, але до того ж вони будуть ще рухатисяв певному напрямку під дією електричних сил із сторони електричного поля. Саме цей рух вільних електронів у металі і є струмом.

Доказом існування струму  є дослід відомого датського ученого Ганса-Хрістіана Естеда у 1820 році.

Демонстрація. Дія провідника, по якому протікає струм на магнітну стрілку. Коли ключ увімкнути, то магнітна стрілка відхиляється.

Висновок. Про наявність струму в провіднику можна стверджувати в результаті магнітної дії.

 

Навожу приклад з падінням металевого стержня в результаті дії сили тяжіння. Впавши на землю стержень зупиняється – зупиняються жорсткі кристалічні гратки, а електрони рухаються по інерції. Це і є електричний струм. Його називають інерційним.

Струм може створювати ї великі заряджені тіла, що рухаються в певному напрямку. Так Земля має магнітне поле, на чому грунтується дія компаса. Виявляється,що Земля заряджене тілоі рухається у Всесвіті цілком напрямлено.

Висновок. Електричним струмом називають напрямлений рух заряджених частинок або тіл.

Для тривалого існування магнітного струму, необхідніджерела струму. В будь-якомуджерелі електричного струму відбувається роз’єднання заряджених частинок, які є в ньому, за рахунок виконання роботи сторонніми силами. ЦІ сили відмінні від сил електричної природи.

Демонстрація.1) генератора

       2) гальванічного елемента

       3) фотоелемента,сонячної

   батареї

       4) термопари

       5) акумулятора

В різних джерелах електричного струму використовуються  різні перетворювачі енергії в електричну.

Висновок. В джерелах струму за рахунок сил неелектричного походження відбувається розподіл заряджених частинок,через що електроди джерел струму заряджаються різнойменно.

Але для практичного використання електричногоструму крім джерела струму потрібні провідники та споживачі.

Усі складові частини з’єднані між собою утворюють замкнене електричне коло. Існує внутрішня частина кола (джерело) і зовнішня (все те, що приєднується до полюсів джерела). Електричні кола зображають за допомогою електричних схем. Складові частини мають умовні позначення:

гальванічний

елемент

батарея гальванічних

елементів (акумулятор)

точка з’єднання

провідників

провідники, що не

з’єднані електрично

клеми

ключ

лампочка

дзвінок

резистор

нагрівник

запобіжник

 

Закріплення  Питання до класу:

матеріалу   а) Що таке електричний струм ?

б) Чи є електричним струмом іскра, що    проскакує між кульками розрядника електричної машини ?

в) Що потрібно зробити, щоб у палиці виник електричний струм, якщо є заряджений електроскопі металева палиця ?

г) Яку роль  відіграє в електричному колі джерело струму ?

д)  Умови існування струму ?

е)  Які джерела струму вам відомі ?

є) № 1015,1018 (збірник задач В.І.Лукашик)

 

Підсумок            Ознайомившись з фізичною природою

уроку  електричного струму, різними    джерелами світла та умовними позначеннями складових частин електричного кола.

 

Організація  1)Прочитати параграфи 28-30 та вміти

домашньої відповідати    на     запитання  в   кінці

роботи   параграфів.

2) Знати, що таке електричний струм, які джерела струму існують, що необхідно для існування струму, позначення елементів електричного кола.

3) Виконати вправу 14 (стр.90) письмово.

 

 

 

 

 

Урок. Дії  електричного струму. Електричний струм в металах. Напрям струму.

 

Мета роботи З’ясувати, які дії супроводять електричний струм, за якими ознаками можна встановити наявністьструму в провіднику  природу електричного струму в металах.

Задачі уроку 1. Розкрити на основі електронної теорії природу струму в металах, узагальнити зв’язок між будовою металів і їх провідністю, тобто проходженням струму в них,  виділити основні ознаки за якими можна встановити наявність струму.

 2. Показати причинно-наслідкові зв’язки в пізнанні явищ на прикладі причин,що  зумовлюють проходження струму в металах , виховувати спостережливість та вміння аналізувати досліди, спостереження.

 3. Формувати діалектично-матеріалістичний підхід до фізичних явищ (на прикладі взаємозв’язку електричних, теплових, магнітних явищ).

Унаочнення Демонстрування теплової, хімічної і магнітної дії струму, світлової дії струму, моделі просторової решітки якогось металу.

 

                                        Хід уроку

 

Виявлення 1.Виявляю відношення учнів до виконання домашньої робити,тобто

набутих  хто виконав і хто не виконав

знань учнями. домашньої роботи і ,з яких причин.

Перевірка 2.Проводжу індивідуальне опитування по карточкам.

виконання Завдання 1.

домашнього 1)Що являє собою електричний струм?

завдання. 2)Що треба зробити,щоб змінити напрям струму в лампі ?

Контроль за 3)Що відбувається в джерелах струму?

освоєнням  Завдання 2.

знань  1) Які умови необхідня для існування електричного струму?

  2) Які є джерела струму та яке їх призначенняв електричному колі ?

3) Намалюйте схему електричного кола  з одним джерелом, двома вимикачами та однією лампочкою, яку можна було б умикати з двох різних місць.

Завдання 3.

Яка частинка напрямлено рухається в металевому провіднику під дією електричного поля вньому ?

Як засвітити електролампу або припинити їх дію ?

Що підтверджує існування струму ?

Завдання 4.

В чому полягає дослід Ерстеда ?

Які основні частини електричного кола ?

Для чого необхідні джерела струму?

 

Акткалізація  Узагальнюю відповіді учнів і виділяю фактори від, яких залежить існування струму тривалий час і що є доказом цього існування, фіксуючи їх на дошці

раніш     у вигляді схеми.

засвоєних знань

 

 

 

“Вільні”                 Джерело                         Замкнуте

електрони             струму                        електричне коло

 

                ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

 

               Дія електричного струму

 

Постанова мети Потрібно з’ясувати, які дії супроводять електричний струм, за якими ознаками можна встановити наявність струму в провідниках, якийнапрям струму, рпироду струму в метелах.

уроку та запис

теми уроку

 

Робота над Розглянемо модель просторової решітки металу. Позитивно  заряджені йони  утворюєють кристалічні просторові гратки, а в просторі   між        ними      хаотично      рухаються   “ вільні ”

вивченим  електрони.

матеріалом

 

Повторення знань Під’єднавши до джерела  струму, в ньому 

про будову     виникає поле, яке змушує електрони

металів, що  здійснювати  два рухи: хаотичний та в певному

зумовлює   напрямку–це і є електричний струм провідності в металах.

струму металах 

  Демонстрація. Розімкнуте електричне  коло, що складається з джерела, ключа, лампочки і провідників – струм відсутній; замкнуте коло – струм існує.

 Висновок:У звичайному стані,колиметал заряджений, сумарний негативний заряд усіх вільних електронів за значенням дорівнює сумарному заряду всіх позитивно заряджених йонів. Незаряджений провідник – електрично нейтральний. Під дією джерела струму у провіднику виникає електричне поле, тобто в ньому існує електричний струм.

 

Розкриття поняття Повторюю демонстрацію1. Замикаючи електричне коло         миттєво спалахує лампочка.

швидкого                  Питання до класу: Чому лампочка спалахує майже одночасно             з вимикачем ключа ?

 передавання   Швидкість напрямленого руху вільних

  струму                       електронів порівняно з швидкістю їххаотичного руху – всього         кілька секунд, проте електричне поле у провіднику поширюється із швидкістю приблизно300 000     . Дане поле діє на 

 вільні електрони, і практично всі вони майже одночасно рухаються у певному напрямку. Тому вважають, що  струм виникає в усіх точках електричного кола одночасно, це пояснюється поширенням електричного поля в провіднику від точки до точки.

 В металах електричний струм створюють електрони, в розчинахкислот, лугів, солей – йони (позитивні й негативні), в газах – одночасно позитивні і негативні йони.

 

 Під дією електричного поля електрони рухаютьсяв одному напрямку. Розглянувши розчини та гази негативні заряди рухаються в одному напрямку, а позитивні – в іншому. Але говорячи про струм, кажуть,що це напрямлений рух заряджених частин. Виникає питання: Який напрям має електричний струм ? Історичо склалось так, що  за напрям протилежний до руху негативних зарядів, тобто напрям в якому рухаються позитивні заряди (або могли б ) ,тобто від позитивного плюса джерела струму до негативного.

 Висновок: За напрям струму приймають напрям,в якому рухаються

позитивні заряди (або могли б рухатися).

Знайомство з діями  Про існування струму ми говоримо воезультаті його дії

струму   Питання до класу:

Які дії електричного струму вам відомі ?

Яка основна частина електроплитки, паяльника ?

Демонстрація 2. Нагрівання дротини врезультаті проходження струму. На дротину з електронитки повісити смужки цигаркового паперу.

Зробіть висновок (звертання до класу)

Висновок: Теплова дія електричного струму.

Демонстрація 3. Джерело струму, бонка з розчином мідного  купоросу, кришка з вугільними стержнями, лампочка.

Проведемо лінії демонстрації, а потім повертаємось до неї.

Пропоную учням зробити висновок.

Висновок: Хімічна дія електричного струму.

Демонстрація 4. Через котушку пропускаємо електричний струм і підносимо до неї постійний магніт.

Пропоную зробити учням висновок.

Висновок: Магнітна дія електричного струму.

Демонстрація 5. Лампа денного світла, електрофорна машина (або розряд)

Пропоную зробити висновок.

Висновок:  Світлова дія струму.

Електричний струм має також і фізиоолгічну дію, тобто впливає на живі організми, а це досить небезпечно. Тому потрібно обов’язково дотримуватися правил техніки безпеки.

 

Повторення   Пропоную дати відповіді на запитання :

і систематизація  1) Яка дія електричного струму в  лампі ?

знань                          2) Яка дія електричного струму у випалюванні

                                    по дереву ?

Яка дія електричного струму використана

у вимірювальних приладах ?

Який напрям струму в провіднику, під’єднаного до джерела струму ?

Підсумок уроку Отже, ми розглянули природу електричного струму в металах ,  з’ясували ,в якому напрямі рухається струм, та які дії електричного струму існують.

Організація роботи 1. Прочитати параграфи 31,32 і вміти давати відповіді  

в дома                          на запитання після параграфів. 

                                    2. Знати, що приймають за напрям електричного

                                     струму та дії  електричного струму.

                                     3. Підготувати в зошиті коротенький запис

                                     фізиологічної дії струму. 

 

Урок 7.          8 клас

Розділ 2. Електричні явища..

 Тема: Сила струму та її вимірювання. Ампереметр.

 Мета: Розвивати уявлення про величини, які характеризують  електричний струм. Дати поняття про силу струму, а також про               способи вимірювання сили струму. Сприяти набуванню учнями               практичних навичок з користування вимірювальними приладами,               зокрема амперметрами, на прикладі вимірювань сили струму та               вмикання їх в електричні кола.

 Тип уроку. Урок вивчення нового навчального матеріалу.

 Зміст нового навчального матеріалу.

 Сила струму. Явище магнітної взаємодії двох провідників із  струмом. Одиниця сили струму - ампер. Ампереметр. Вмикання               його в  в електричне коло для вимірювання сили струму.

 Розв’язування задач.

 Унаочнення. Демонстрування:

 1) магнітної взаємодії провідників із струмом;

 2) ампереметра магнітоелектричної системи;

 3) вмикання в електричне коло амперметра та вимірювання ним  струму.

План уроку

 І.  Повторення матеріалу за запитаннями:

1. Які ви знаєте дії струму?

2. Як показати на досліді теплову, хімічну і магнітну дію електричного струму?
3. На підставі яких дослідів можна зробити висновок, що електричний струм має напрям?
4. Накресліть схему електричного кола, в якому увімкнені дві  лампочки з джерелом струму через вимикач, а також покажіть у ньому напрям струму.
5. Які явища свідчать про проходження електричного струму в провіднику?

Накресліть схеми електричних кіл, зображених на малюнку, назвати прилади, які в них використані, і вказати, на яких малюнках показано напрям руху електронів, а на яких - напрям струму.

 ІІ. Закріплення нового матеріалу.

 Пояснення нового матеріалу доцільно пов’язати з попереднім матеріалом, показавши актуалізацію здобутих раніше знань. Учням ставлять запитання: Чи можна досягти більшого розжарювання лампочки? Які для цього потрібні умови? Якщо учні не зможуть відповісти на це запитання, учителеві треба самому сказати, що збільшити розжарення нитки лампочки можна, якщо збільшити кількість зарядів, що проходитимуть через поперечний переріз нитки лампочки  за кожну секунду. А електричний заряд, який проходить при цьому за 1 с, визначає силу струму.

 Слід зазначити, що сила струму є однією з найважливіших характеристик струму.

 Від сили струму залежить швидкість протікання процесів і їх інтенсивність. Після цього слід повідомити, що на Міжнародній конференції з мір і ваг у 1948 р. в основу одиниць сили струму було покладено магнітну дію струму.

 Далі показують дослід на взаємодію двох станіолевих стрілок і вмикати струм на дуже короткий час від батерейки кишенькового ліхтарика. Після досліду учні повинні розповісти, що побачили, якого напряму були струми в провідниках і як вони взаємодіяли.

 Означення одиниці сили струму - ампера - подають за парграфом, дають також означення одиниці кількості електрики - кулона.

1 кулон=1 амперх1 секунда

 Треба ознайомити учнів з частинними  та кратними одиницями сили струму.

 Після цього показують демонстраційний та лабораторний амперметри і пояснюють їх будову. Електричне коло з ампереметром слід скласти з допомогою учнів за схемою, напрямленою на дошці. Вмикаючи на короткий час у зібраному електричному колі, показують учням, що він однаковий у різних точках кола.

 Для закріплення матеріалу учням даю самостійну роботу.

 Завдання додому: вивчити § 33 впр.15

 ознайомитися з інструкцією до лабораторної роботи №3

 

Література:

1. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. “Фізика”. 8 клас.

2. В.Т. Гороновська, Г.В., Самсонова “Уроки фізики”. 8 клас.

 

 

 

 

 

 

Тема: Розв’язування задач на використання закону Ома

 Мете: Удосконалювати знання учнів з теми. Розвивати  вміння аналізувати задачі. Формувати практичні навички               в розв’язуванні задач.

План уроку

 І. Організаційний момент

 ІІ. Перевірка знань

1. Про зв’язок яких електричних величин ідеться в законі Ома для ділянки кола?
2. Як залежить сила струму від опору при сталій напрузі?
3. Як залежить сила струму ві напруги при сталому опорі?
4. За законом Ома для ділянки кола можна написати R=. Чи можна на основі цього вважати, що опір провідника прямо пропорційний напрузі і обернено пропорційний силі струму в ньому?
5. Треба збільшити в 4 рази струм у колі при вдвоє зрослому опорі. Що для цього потрібно зробити?

Чому електричну лампочку, розраховану на напругу 127 В, не можна вмикати в коло з напругою 220 В?

 ІІІ.Розв’язування задач.

 Використаємо збірник В.І. Лукашика.

     №1050

 На малюнку дано залежність сили струму від напруги для двох провідників. Який з провідників має більший опір?

    I

І

 

  ІІ

  

 

    U

Відповідь: Другий провідник, тому що при однаковій напрузі в ньому менша сила струму ніж у першому.

 Аналіз розрахункових задач проводжу по такому плану:

1. Вивчити умову задачі, зробити аналіз її змісту, встановити фізичний зміст задачі, закономірності, які використані в задачі.
2. Записати коротку умову задачі
3. Виразити всі величини в одній системі
4. Записати рівняння для визначення потрібної за умовою задачі величини.
5. знайти потрібну за умовою фізичну величину.
6. Провести аналіз одержаної відповіді.

 

№1053

 Дано:  I=  U=30А*0,5Ом=7,5 В

 R=0,25 Ом  U=IR

 I=30 А   

 U-?

Відповідь: U=7,5 В

№1058

 Дано:

 I= 0,5 Ом  I=; R==240 Ом

 U=120 В  R=

 

 R-?

 

Відповідь: R=240 Ом

№1084

 Дано:    

 l=100 м   I=; R=0,017(Ом*мм²)/м*(100 м/0,5 мм²)=

 S=0,5 мм²    =3,4 Ом

 U=6,8 В   R=; I=0,8В/3,4 Ом=2 А

 =0,0017 (Ом*мм²)/м

 

 I-?

 

 

Відповідь: I=2 А

№1085

 Дано:

 

 l=150 см=1,5 м     I=; R=0,1 (Ом*мм²)/м*(1,5 м/0,025 мм²)=6 Ом

 S=0,025 мм²       U=IR;

 I=250мА=0,25 А    R=; U=0,25 А*6 Ом=1,5  В

 =0,1 (Ом*мм²)/м 

 

 U-?

 

Відповідь: U=1,5 В

№1091

 Дано:

 I=4 А  I=;  R= 120 В/4 А=30 Ом 

 U=120 В  R=; =(30 Ом*0,24 мм²)/18 м=0,4 (Ом*мм²)/м

 S=0,24 мм²  R=;

 l=18 м  =

 R-? -?

 

Відповідь: R=30 Ом, =0,4(Ом*мм²)/м

№1093

 Дано:

 S=0,1 мм²   I=;  R=220 В/4 А=55 Ом

 U=220 В   R=; R=;

 I=4 А    

 =0,4 (Ом*мм²)/м l=(55 Ом*0,1 мм²)/(0,4 (Ом*мм²)/м=13,75 м

       

 l-?

 

 

Відповідь: l=13,75 м

 ІV.Завдання додому

 Повторити

 § 35-36. №1066, 1092.

 

 

 Розділ 2.   Урок 16

 Тема: Послідовне з’єднання провідників.

 Мета: ознайомити учнів з послідоовним з’єднанням провідників.  Розвиток уміння розпізнавати і складати різні електричні кола з               послідовним сполученням приймачів електроенергії. Продовжити               виховувати в учнів практичні навички в користуванні приладами.

 Обладнання уроку: три лампочки, джерело струму, ключ,  з’єднувальні провідники.

 Хід уроку

 І. Організаційна частина.

 ІІ. Перевірка знань та вмінь.

1. Одиниці сили струму, напруги, опору?

2. Яким приладом користуються під час вимірювання сили струму?
3. Як під’єднують амперметр до електричного кола?
4. Від чого залежить опір провідників.

 ІІ. Осмислення нового матеріалу.

1. Послідовним з’єднанням називають таке з’єднання споживачів електроенергії, джерел струму, при якому кінець першого провідника з’єднується з початком другого, кінець другого - з початком третього і т. д.

 

 

 

 

2.  Ми повинні знати як знайти напругу силу струму і опір при такому з’єднанні. Вам вже доводилось підключати амперметр в схему. Це і є підключення послідовно з приладами.
3. Викликаю два учні до дошки. Один креслить схему послідовного з’єднання, а другий учень складає цю схему.

 

 

 

 

 

 

 

4. Сила струму при такому з’єднані, оскільки нема розгалудження однакова

I=I₁=I₂=...I_n

 

5. Оскільки збільшується довжина провідника, то опір збільшується зі збільшенням кількості лампочок. Отже, R=R₁+R₂+R₃+...
6. Загальна напруга дорівнює сумі напруг на ділянках кола.

U=U₁+U₂+U₃

7. Використання послідовного з’єднання в гірляндах.

 ІІІ. Закріплення нового матеріалу.

 Задача. Два провідники з’єднані послідовно з опорами 1Ом і 4 Ом. Сила струму в провідниках 1 А. Який опір такої ділянки кола. Яка напруга на кожному з провідників та загальна напруга на ділянці кола.

Дано:

 

R, U₂,U₁,U-?    R=1 Ом+4 Ом= 5 Ом

   R=R₁+R₂ U₁=1 А*1 Ом=1 В

R₁=1 Ом  U₁= I R₁ U₂=1 А*4 Ом=4 В

R₂= 4 Ом  U₂= I R₂ U=1 А*5 Ом= 5 В

I=1 А  U= I R

 

Відповідь: R= 5 Ом, U₁=1 В, U₂=4 В, U= 5 В

 ІV. Підсумок уроку.  Д/з §38. Вправа 2(а,б, в) до §38 .

 

 

 

 

  Розділ 2.   Урок 17

 Тема: Паралельне з’єднання провідників.

 

 Мета: ознайомити учнів з паралельним з’єднанням провідників.  Розвиток уміння розпізнавати і складати різні електричні кола з               паралельним сполученням приймачів електроенергії. Продовжити               виховувати в учнів практичні навички в користуванні приладами.

 

 Обладнання уроку: три лампочки, джерело струму, ключ, амперметр,               вольтметр, з’єднувальні провідники.

 

 І. Організаційна частина.

 ІІ. Перевірка знань та вмінь.

1. Що називають послідовним з’єднанням?

2. Скласти електричне коло з приладами на столі з’єднавши їх послідовно.
3. Чому дорівнює U, I, R при послідовному з’єднанні?
4. Які вимірювальні прилади під’єднують послідовно.
5. Яким приладом користуються при вимірюванні напруги.
6. Як під’єднують вольтметр.

 

 ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

 1. Паралельним з’єднанням називають таке з’єднання провідників, джерел струму, споживачів, при якому початки всіх провідників чи інших елементів кола приєднуються до однієї точки електричного кола, а інші кінці - до іншої.

      

 

 

 

 

 

 

 2. Бажаючі два учні складають схему електричного кола з трьома лампочками, які з’єднані паралельно, ключ і джерело під’єднані послідовно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 3. Виміряти напругу на кожній з лампочок і загальну напругу.

U=U₁=U₂=U₃

 4. Сила струму.

I=I₁+I₂+I₃

 

 5. Опір

 

 6. Застосування паралельного з’єднання при освітленні. Всі лампочки в кімнаті підключаються паралельно.

 ІІІ. Закріплення нового матеріалу.

 

№1148 (Л)

Äàíî:

I₁, I_2, R-?  I₁=U/ R₁  I₁=120 В/2400 Ом=0,5 А

   I₂=U/ R₂  

U= 120 В   I₂=0,5 А

R₁= R₂=240 Ом    R= 240*240/240+240=120 Ом

 

 

Відповідь: I₁= I₂=0,5 А, R=120 Ом

 V. Підсумок уроку

 Д/з §39 Вправа 1(б)

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок №21

Тема: Електричні явища

 Тема уроку: Кількість теплоти, що виділяється у провіднику зі  струмом. Застосування теплової дії струму на практиці.

 Мета: Дати поняття про теплову дію струму. Розвивати розуміння  закону збереження і перетворення енергії на прикладі перетворення               електричної енергії у внутрішню. На прикладі енергетичних               перетворень показати зв’язок між теорією і практикою, врахування               практичного застосування закономірностей теплової дії струму в               техніці і в побуті.

 Тип уроку: Урок вивчення нового матеріалу.

 Обладнання: 1. Демонстрування лампи розжарювання, будова                                                          електроплитки, плавкі запобіжники.

    2. Настінна таблиця “Електронагрівальні прилади”.

Хід уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань.

 1. Які дії вказує електричний струм проходячи через провідник?

 2. Як формулюється закон Ома для ділянки кола?

 3. Чому  дорівнює напруга на ділянці кола?

 4. Як визначається робота електричного струму на ділянці кола?

 5. В яких одиницях вимірюється робота?

ІІ. Вивчення нового матеріалу.

 Нам уже відоме явище нагрівання провідників електричним струмом - це теплова дія струму. Теплову дію електричного струму незалежно один від одного вивчали російський фізик Ленц Емілей Христянович та англійський вчений Джоуль Джеймс-Пресконт. Вони експерементально встановили, що кількість теплоти, яка виділяється в провіднику під час проходження в ньому струму, пропорційна квадратові сили струму, опорові провідника й часові проходження струму:

Q=I²Rt

 Цей висновок називається законом Джоуля-Ленца, а отримана формула є його математичним виразом.

 Скориставшись законом Ома та формулою для визначення потужності струму P=UI, можна одержати ще три формули для обчислення кількості теплоти, яка виділяється в провіднику під час проходження струму

Q=IUt, Q=, Q=Pt

 Ці формули можна застосувати у випадку, коли вся електрична енергія в даній ділянці кола перетворюється лише у внутрішню енергію цієї ділянки кола.

 Приклад.  Яка кількість теплоти виділяється в дротяній спіралі опором                                           20 Ом за 30 хв. при силі струму в ній 5 А.

 

 Дано:   

        Розв’язання

 Q-?   Кількість теплоти, що виділяється в провіднику під час 

    проходження струму, визначається за законом Джоуля-                                                                       Ленца.

 I=5 А      

 R=20 Ом   Q=I²Rt

 t=30 хв=1800 с  Q=5²*20*1800= 90000 Дж= 900 кДж=0,9 МДж

 

Відповідь: Q=900 кДж.

 

 Теплова дія струму ширико використовується в техніці та побуті. До побутових приладів, де використовується теплова дія струму, належать електричні лампи розжарювання, побутові електронагрівальні прилади: електрична плитка, праска, кип’ятильники, електричні нагрівачі тощо. У промисловості широко використовують електричне нагрівання деталей, потужні електричні печі, контактне електрозварювання, для виплавлення спеціальних сортів сталі і багатьох інших металів. У сільському господарстві за допомогою електричного струму обігрівають теплиці, кормозапарники, інкубатори, а також сушать зерно, готують корми для тварин.

 Мабуть немає кімнати, де б  не було електричної лампи. Основна частина сучасної електричної лампи розжарювання - спіраль з тонкого вольфрамового дроту.

 Вольфрам - тугоплавкий метал, його температура плавлення 3387⁰С. Температура спіралі у лампі досягає 3000⁰С. При цій температурі спіраль світиться яскравим світлом. Спіраль вміщують у скляну колбу, яку заповнюють азотом, іноді і інертними газами. Це робиться для продовження строку роботи лампи, бо молекули інертного газу перешкоджають виходу частинок фольфраму з нитки, тобто руйнуванню розжареної нитки. Вмикається лампа в мережу за допомогою патрона внутрішня частина якого має гвинтову нарізку, яка, власне, утримує лампу. Всередені патрон має пружний контакт, який стикається з основною частиною цоколя лампи. До мережі патрон під’єднують затискачами, які мають пружній контакт та гвинтову нарізку. Демонстрація ламп. 

 Електричні праски, плитки, кип’ятильники мають принципово однакову будову - нагрівальний елемент, що виготовляється зі спіралі із значним питомим опором - сплав нікелю, заліза, хрому і марганцю. Дуже шкідливими для електричних кіл можуть бути короткі замикання.

 Коротке замикання - це таке з’єднання частини ділянки кола  провідником, коли їх опір зменшується практично до нуля, а сила               струму зростає, що призводить до псування елементів               електричного кола, горіння.

 Для захисту електричних кіл від струмів короткого замикання послідовно зі споживачами електричної енергії вмикають різноманітні запобіжники.

 Самостійна робота.

 Ознайомитися з будовою запобіжника і їх видами.

 Закріплення матеріалу проводимо проводимо за запитаннями підручника стр. 126, 130.

 1. Чому під час проходження струму провідник нагрівається?

 2. За якою формулою можна обчислити кількість теплоти у провіднику               зі струмом?

 3. У яких випадках для визначення кількості теплоти можна  використовувати будь-яку з формул, наведених у цьому параграфі?

 4. Наведіть приклади використання теплової дії струму в побуті?

 5. Яку будову мають лампи розжарювання? З чого виготовляють їх  спіралі?

 6. Що таке коротке замикання?

 7. Які ви знаєте запобіжники та як вони діють?

ІV. Домашнє завдання параграф 41,42 Вправа 22(1).

Література

1. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Підручник Фізика - 8. 1999 р.

2. Гороновська В.Т., Самсонова Г.В. Уроки фізики - 8. 1985 р.

3. Бугайов О.І., Мартинюк М.Т., Смолянець В.В. Підручник Фізика. Астрономія 8. 1996 р.

4. Л.Е. Генденштейн, І.М. Гельфгат, Л.А. Кирик. Задачі з фізики 8. 1999 р.

 

 

 

 

 

 

Розділ : “ Електричні явища “.

Урок : 23

ТЕМА :  Розв’язування задач на розрахунок роботи і потужності електричного струму.

МЕТА :  Продовжувати формувати знання  про потужність і роботу електричного

     струму. Розвивати вміння розраховувати потужність різних споживачів

     електричного струму. Виховувати практичні навички в користуванні

     приладами для вимірювання величин, що характеризують електричний струм.

ТИП УРОКУ : удосконалення знань та формування вмінь розв’язувати задачі.

 

Хід уроку

 

1. Організаційний момент.
2. Повторення та оцінювання знань.

Фронтальне опитування учнів.

-Чому дорівнює напруга на ділянці кола ?

-Як визначається робота електричного струму на ділянці кола ?

-Якими приладами вимірюють роботу електричного струму ?

-Що називають потужністю та як її визначають ?

-Які ви знаєте одиниці потужності та роботи,

що використовуються в електриці ?

3.     Застосування знань на практиці під час розв’язування задач.

 

Задача №1

 

Визначте роботу і потужність електричного струму який проходить протягом 50с через провідник,

що перебуває під напругою 220В, і силі струму 1,6А.

А; Р - ?                      А=UIt

t =50c                        А=220В1,6А50с=17600Втс

U=220B                    Р=А/t P=17600 Втс/50с=352 Вт

I=1,6А   Відповідь: А=17600 Вт*с; Р=352 Вт.

 

Задача №2

 

Під час сепарування молока на кожні 1000 л витрачається 1,5 кВтгод електроенергії.

Скільки потрібно часу для обробки 1000 л молока, якщо потужність двигуна, що  обертає

сепаратор, дорівнює 0,25 кВт?

t=?                                   А=Рt          t=А/Р

V=1000 л                         t=1,5кВтгод / 0,25кВт =6год

А=1,5кВтгод

Р=0,25 кВт                     Відповідь :  t=6год

 

Задача №3.

Визначити опір електричної лампи, на балоні якої написано 100Вт і 220В.

R-?                           Р=А/t=UIt / t= UI 

        I=U/R

P=100Вт                  P=U²/R   

U=220B          R=U²/P

           R=(220B)²/100Bт=484 Oм

  

   Відповідь: R=484 Ом

Задача № 4

Скільки енергії витрачає електрична лампа потужністю 50 Вт за місяць (30днів), якщо вона

світиться 8 год у день?

Розв’зування:

 

А-?   t=t₁n

   t=8год30днів=240 год

t₁=8год  А=Рt

n=30 днів  A=50Вт240год=12000 Втгод=12 кВтгод

Р=50 Вт 

   Відповідь: А=12 кВтгод

 

Задача № 5

У майстерні щоденно по 7 год працюють 5 електродвигунів, потужністю по 1 кВт кожний,

і 10 ел.двигунів потужністю по 2 кВт кожний. Обчислити енергію, що витрачається за місяць

(24 робочих дні) роботи двигунів.

 

Розв’язування:

А-?   t=t₁n

  t=7год24 дні=168 год

t₁=7год  A₁=P₁n₁t₁=1 kBт5168 год=840 kBтгод

n=24 дні  A₂=P₂n₂t₂=2 kBт10168 год=3360 kBтгод

n₁=5   А=А₁+А₂

P₁=1 kBт  А=840 kBтгод + 3360 kBтгод = 4200 kBтгод

n₂=10

P₂=2 kBт  Відповідь: А = 4200 kBтгод

 

Задача № 6

Обчислити роботу електричного струму, що проходить через плитку, і вартість користування

 плиткою протягом місяця ( 30 днів ), якщо щодня вона працює по дві години при напрузі 220В

 і силі струму 3А, якщо тариф  1кВтгод становить 4 копійки.

 

Розв'язування :

А ; Вартість - ?                            t=t₁n

                                                     t=2 год30днів = 60год 

t=2год                                  А=UIt

n=30днів                                               А=22 0В3А60год=19800 Втгод=19,8кВтгод    

U=220B                                                 Вартість = Тариф • А   

I=3A                                                      Вартість =  4коп / (кВтгод) • 19,8 кВт •год = 79,2 коп = 79 коп  

Тариф=4коп / (кВтгод)

                                                   Відповідь : А=19,8кВт •год  ;   Вартість = 79 коп

 

Задача № 7.

Електродвигун тролейбуса споживає струм силою 200А під напругою 600В. Яку роботу здійснює                       двигун тролейбуса за півдоби ? Яка потужність двигуна ?

А ; Р - ?                 А=U•I•t = 600В • 200А • 12год=1440000Вт • год=1440кВт • год

I=200А                  Р=А/t = 1440 кВт • год / 12 год = 120 кВт  
U=600В                Відповідь : А = 1440 кВт • год  ;  Р = 120 кВт
t=12год                                      

 

4.  Підведення короткого підсумку.

     Домашнє завдання : ξ40, впр 21

 

 

 

Фізика 8.

Розділ: Електромагнітні явища.

Урок 25.

 Тема: Узагальнюючий урок з теми: “Електромагнітні явища”.

 Мета: Повторити іузагальнити знання розділу. Зробити аналіз  виконання л/р №10. Вияснити якість засвоєння матеріалу даного               розділу.

 Тип уроку: Комбінований.

Структура і зміст уроку.

 І. Організаційна частина. Привітання. Відмічання відсутніх.

 ІІ. Аналіз виконання лабораторної роботи №10. Під час виконання і оформлення роботи були допущені слідуючі помилки: ...

 Даю характеристику виконання кожної роботи, звертаю увагу на помилки, задаю учням питання на матеріал, в яких вони зробили помилки. На основі робіт і відповідей на запитання виставляю оцінки.

 ІІІ. Повторення і узагальнення знань розділу.

 Задаю класу усні запитання, на які учні повинні дати якомога ширші відповіді, доповнюючи один-одного. На основі відповідей робимо основні висновки.

1. Де існує магнітне поле? Як воно пов’язане із струмом?
2. Коли заряджена частинка чи тіло володіє крім електричного - магнітним полем?
3. Що ви можите сказати про лінії магнітного поля?
4. Коли виникає сила Ампера? Від чого вона залежить?
5. Які властивості мають магніти?

 Узагальнивши матеріал наголошую учням, що на цьому завершуємо вивчення електромагнітних явищ, але більш детальне вивчення цих явищ у вас буде в старших класах.

ІV. Виконання самостійної роботи.

 Ділю клас на два варіанти, роздаю чисті листки і демонструю їм завдання, що попередньо підготовив з другої сторони дошки.

Завдання для самостійної роботи.

І- варіант

1. Як побудувати найпростіший електромагніт?
2. Визначити напрямок струму в провіднику, зображеному на рисунку, враховуючи напрямок силової лінії магнітного поля струму?

 

А   B

 

 

3. Накресліть умовні позачення та поясніть принцип дії приладів магнітоелнктричної системи.

 

ІІ - варіант

1. Від нас, чи до нас буде рухатися провідник із струмом, розміщений між полюсами магніту як показано на мал.? Напрям показано стрілкою:

S

 

N

 

2. Як взаємодіють однакові полюси магнітів?
3. Накресліть умовні позначення та поясніть принцип дії приладів електродинамічної системи.

 V. Підсумок уроку.

 VІ. Домашнє завдання.

 Повторити § 43-48. Підготуватись до уроку.

 

 

 

 

Тема:Що таке світло. Прямолінійність поширення світла.Сонячні імісячні затемнення.Дія світла на поверхню.

Мета уроку:Показати красу світу, що оточує нас. Привити любов до цього світу, показати його беззахисність перед грубою силою людського зла. Розглянути початкові відомості про феномен світла .

Обаднання:прилад для демонстрації сонячних і місячних затемнень,мікроскоп, телескоп, свічка...

              Хід уроку.

1) ОРГАНІЗАЦІЯ КЛАСУ

2)ПОЯСНЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Бесідою дати поняття про світло. Можна використати Книгу Буття.Це дасть змогу розглянути світло якдивний прояв божественної діяльності.

“І побачив Бог, що воно гарне”,-сам Творець дивується красі світла, подаючи людям бажання вивчати це явище.

    Далі учням пропонуємо назвати властивості світла, які використовує людина в своєму житті

   Особливо важливою є думка, що світло, падаючи на предмет, нагріває його,тобто, несе енергію.Світло- один із видів електромагнітних хвиль.

  Використовуючи певні властивості світла, людина створила різноманітні оптичні прилади:телескопи, мікроскопи....-продовження людських рук до астрономічних і мікроскопічних розмірів.

  Бесідою визначаємо і інші оптичні прилади:фари , освітлювальні лампи, телевізор, окуляри...

  Поділили на природні і штучні джерела світла.

  Так само бесідою приходимо до висновку, що світло поширюється прямолінійно.Але випромінювання світла йде в усі сторони однаково!

Безліч променів ! Та для розвязування задач потрібно вибирати лише окремі, що дають уявну картину задачі, відкинувши оту безліч!

Це добре видно з мал.4.3 , мал 4.4 .

    За допомогою приладу для демонстрації сонячних і місячних затемнень демонструємо ці прекрасні і рідкісні астрономічні явища.

    Задача за мал 4.8 є провокаційною для учнів. Перед її розвязуванням

потрібно ще раз наголосити,що світло поширюється у всіх напрямках,а не лише в пучках , намальованих на малюнку.

  Розглядаючи питання про дію світла на  поверхню бажано на цікавому досліді нагрівання долоні полумям свічки.Учень відчує, що зміна відстані в 2 рази веде до зміни

“нагрівання “ у 4 рази , хоча це ісубєктивні відчуття.Наголошуємо на квадратичній залежності.Аналогічно пояснюється дія світла на перпендикулярну поверхню і ту ,що знаходиться під кутом.

3)Підсумок уроку.

4)Домашнє завдання .Усвідомити головне з  §                                                                                   

    50,51, Вправа 25,2.

Дати відповіді на запитання з   §                                                                                   

 50, 51.

 

 

Урок № 3          Дата :

 

                       Плоскі , увігнуті й випуклі дзеркала

                             дзеркала та їх застосування.‑

 

Мета уроку : з'ясувати особливості відбивання світлових променів від дзеркальних поверхонь. Розвивати знання учнів про зміну ходу променів в однорідному серидовищі , встановлення з дослідів необхідних для цього умов. Виховувати в учнів уміння застосовувати на практиці закони відбивання світла.

 

Унаочнення : 1. Демонстрування дзеркального відбивання світла. 2. Дослід для пояснення одержання зображення в плоскому дзеркалі (малюнок 4.18 , ст.159). 3. Зміна напряму світлових променів за допомогою плоского , увігнутого й випуклого дзеркала. 4. Демонстрування принципу дії приладів із дзеркальною шкалою. 5. Демонстрування застосування сферичних дзеркал , модель перископу.

 

                                                             І  План уроку :

 Перевірка домашнього завдання.

            1. Учні по черзі виконують задачі 1 з вправи 26 ст. 158.

 2. Дайте відповідь на запитання :

     а) Що таке промінь ?

     б) Що він показує ?

     в) Як поширбється світло в однорідному серидовищі ,

     г) Що таке кут падіння ?

     д) Що таке кут відбивання ?

     е) Як при зміні кута падіння змінюється кут відбивання ?

     є) Як формулюється закон відбивання світла ?

     3. Чим відрізняється дзеркальне відбивання відрозсіюваного ?

 4. Яку властивісь мають падаючий і відбитий промені (її називають оборотністю) ?

 

 Порядок розв'язування задач на закони відбивання :

 1. Вивчити умови задачі , зробити її аналіз.

 2. Записати умову задачі , визначити завдання до розв'язування.

 3. Визначити , які закономірності слід використати для розв'язування.

 4. Зробити відповідний малюнок , на якому насамперед показати перпендикуляр у точку

                падіння і хід променю до відбиванняі після відбивання.

 5. Знайти результат обчислень.

 6. Провести аналіз розв'язування одержаного результату.

 

 Після цього перевірити задачі 2 і 3 з вправи 26 ст. 158.

 

                                                 ІІ Вивчення нового матеріалу

 Спочатку демонструють паралельний пучок який падає на плоске дзеркало , потім розбіжний. Встановлюється , що плоске дзеркало лише змінює напрям променів (паралельний пучок лишається паралельним , розбіжний - розбіжним).

 Досліди показують (дослід 2) , що зображення предмета у плоскому дзеркалі пряме , за розмірами дорівнює предмету і розташоване на тійсамій відстані від дзеркала за ним , що й сам предмет перед дзеркалом , зображення повернуте відносно предмета на 180 градусів.

 Увігнуті й опуклі дзеркала найчастіше бувають сферичними. Демонструються відбивання пучків світла від увігнутого й опуклого дзеркала. З чого робляться висновки про їх властивості. Якщо на увігнуте дзеркало пустити паралельний пучок , то промені зберуться в одній точці , що називається фокусом дзеркала. Використовується для фокусування променів (збирання в одну точку). Наприклад : нагрівання предметів сонячними променями.

 Якщо у фокусі увігнутого дзеркала помістити точкове джерело світла , то утворюється паралельний пучок променів , який поширюється на велику відстань.

 Використовується у фарах , прожекторах , фонариках і т.д.

 Випуклі дзеркала дають уявні , зменшені зображення "за дзеркалом". Використовуються для виготовлення телескопів , фототехніки тощо.

 

                     ІІІ. Закріплення проводеться розв'язуванням задач :

1. Кут падіння променя 60 градусів. Який кут відбивання ?

2. Кут падіння 25 градусів. Який кут між падаючим і відбитим променями ?

3. 2 / 3 кута між падаючим і відбитим променем складають 80 градусів. Чому дорівнює кут падіння променя ?

4. Побудувати зображення у плоскому дзеркалі.

 

 

         М                                                        D                                   

                                 . S                                        E                F

                                                                     C

         N                                  

 

                                                  M                                                          N

 

 

5. Дівчинка стоїть на відстані 1,5 метри від плоского дзеркала. На якій відстані від себе вона бачить у ньому своє зображення ? Як змінюється відстань між нею і зображенням , якщо вона відступить від дзеркала на 1 м. ?

 

                                                        IV. Домашнє завдання :

 

Параграф 53. Запитання на сторінці 161.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок № 4    Дата :

 

                       Заломлення світла. Закони заломлення.

                 Абсолютний відносний показники заломлення.

                                    Повне внутрішнє відбивання.

 

Мета уроку : Вивчити явища зміни напрямку світла на межі двох різних оптичних серидовищ. Розвивати уявлення про особливості переходу світла в різні серидовища. Виховувати вміння поєднувати досліди з теоритичними висновками і застосовувати їх для розв'язування задач , виховувати практичні навички графічної грамоти. Сформулювати закони відбивання.

 

Унаочнення :  1. Демонстрування заломлення світла (мал. 4.23 , 4.24) ст. 162 підручника). 2. Демонстрування ходу променів через плоскопаралельну пластинку та через тригранну призму на шайбі Гартля.

 

                                                    План уроку

 

І. Перевірка домашнього завдання :

 

 1. Для чого  в  кабіні автобуса в горі над водієм розміщане плоске дзеркало ? Як воно повинно бути розміщане ? Для чого праворуч і ліворуч від нього прикріплені плоскі дзеркала ?

 2. Яке відбивання світла від кіноекрану та від стін приміщення : дзеркальне чи розсіяне ?

3. Чому сніжинки на сонці іскряться ?

4. Чи можна бачити свою зачіску ззаду ? Як це зробити ?

 

 

 

ІІ. Вивчення нового матеріалу.

 

Демонстрація заломлення світла (дослід 1 , малю 4.23 підручник). Пропонується учням запитання про те , що зображено на ньому.

 Після чого демонструєця проходження променя з повітря у скло і навпаки , розглядаються малюнки 4.25 ст. 603 підручника , звідки формулюються закони заломлення у поєднанні з законами відбивання.

 

 

 

 

Закони відбивання світла :	Закони заломлення світла світла :
1) Падаючий  відбитий  промені , а також перпендикуляр , опущений у точку падіння променя на поверхню розділу серидовищ  , лежать в одній площині. 2) Кут падіння дорівнює куту відбивання	1) Падаючий і заломлені промені , а також перпендикуляр , до поверхні розділу серидовищ , опущений у точку падіння променя , лежать в одній площині. 2) Відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення для двох даних серидовищ є величиною сталою і наз. відносним показником заломлення.                 sin          U1 n1,2 =    =                sin           U2

 

 

 З найбільшою швидкістю світло поширюється у вакуумі - С= 300000 км / с

 Тому у випадку , коли світло переходить з вакууму у серидовище показник заломлення називається абсолютним показником заломлення.

            sin          С

n1,2 =    =   

            sin           U2

 

 Якщо абсолютний показник заломлення першого серидовища більший від абсолютного показника заломлення другого серидовища , то перше серидовище має більшу оптичну густину , ніж друге. (Але поняття оптичної густини не має нічого спільного з поняттям густини речовини)

 Якщо поступово збільшувати кут падіння , то пр певному його значенні (зрозуміло меншому за 90)  кут заломлення дорівнюватиме 90. При дальшому збільшенні кута падіння падаючий промінь уже буде відбиватися у те саме серидовище. Це явище дістало назви повного відбивання.

 Задача

 Знайти відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення , при переході світлового променя з повітря у воду , коли при кутах падіння 30 , 45 , 59 , кути заломлення відповідно дорівнювали 22 , 32 , 40.

 Записано на дошці

          sin 30 / sin 23 = 0,5 / 0,3746 = 1,33

          sin 45 / sin 33 = 0,7071 / 0,5299 = 1,33

          sin 59 / sin 42 = 0,8572 / 0,6428 = 1,33

 

Висновок :  при заломленні світла для одних і тих самих середовищ  при змінікута падіння відповідно змінюється кут заломлення , але так , що співвідношення між синусами кутів падіння і заломлення залишається сталим.

 

ІІІ. Закріплення вивченого матеріалу

 

1. Як відрізняються за оптичною густиною такі середовища : скло , вода , гліцерин , алмаз у порівнянні з водою ?

2. Як відрізняються кути заломлення від кутів падіння  при переході з повітря у воду , з ацетону у повітря ?

3. Сформулюйте основні положення про заломлення світла.

4.  Накрсліть хід заломлення променів у призмі :

 

 

 

 

                                                                    

 

 

 

 

IV. Домашнє завдання :

 

Параграф 54 запитання ст. 164 вправа 27

Фізика 8 клас

 

Тема.  Світлові явища.

Тема уроку. Лінзи. Побудова зображення в лінзі.

Мета уроку. Дати поняття лінзи. Навчити будувати зображення в лінзах.

Обладнання. Набір лінз, екран, джерело світла.

 План проведення уроку.

1. Повторення вивченого матеріалу.

1. Відбивання світла. Закони відбивання світла.
2. Промінь падаючий і промінь відбитий складають між собою кут 80. Знайти кут падіння.
3. Закони заломлення світла.
4. Чим зумовлене заломлення світла на межі двох прозорих середовищ?
5. Що таке відносний показник заломлення? Яких значень він може набувати?
6. Що таке абсолютний показник заломлення?
7. При яких умовах відбувається повне внутрішнє відбивання?

Роздатковий матеріал:

I варіант – Накреслити хід заломлення променів у призмі.

II варіант – Визначте абсолютний показник заломлення для води (мал. 4.26, 4.27 підручника).

2. Вивчення нового матеріалу.

1. Означення лінзи. Види лінз. Позначення лінз на малюнках.
2. Елементи лінзи (оптична вісь, фокус,    ).

1. О – оптичний центр лінзи.
2. АВ – оптична вісь лінзи.
3. ОF – фокус лінзи

мал. 1

 

Демонстрація отримання зображення малюнка на екрані. Наголосити, що лінза має два головні фокуси.

3. Показати на дошці хід променів в тонкій збиральній лінзі. Дати учням зрозуміти те, що лінза при певних умовах може бути як збиральною так і розсіювальною.
4. Характеристика лінз. Поняття про оптичну силу лінзи. Запис формули:

Одиниці оптичної сили (діоптрії).

5. 
   Побудова зображень предметів в тонких лінзах:

а) нехай предмет АВ розташований за фокусом лінзи, тобто F<d<2F.

Побудуємо зображення цього предмета з новим описом ходу променів.

 

мал.2

     Що отримали?

            Учні роблять висновок.

б) Самостійна робота на уроці. Нехай предмет розташований за фокусом лінзи. Побудувати зображення.

мал. 3

мал. 4

Наголосити учням, що таке розташування предмета, тобто ми отримуємо збільшене зображення, яке можна використати для демонстрування кінофільмів.

в) А яким буде зображення, якщо предмет АВ перебуває перед фокусом лінзи. Будуємо зображення. Розказуємо побудову.

       Яке вийшло зображення?

мал.5

За допомогою побудов досить легко вивести формулу лінзи.

(всі величини вимірюються в метрах)

6. Питання побудови зображень в розставальній лінзі вивчаємо на слідуючому уроці. А також використання лінз в оптичних приладах.

3.     Закріплення вивченого матеріалу.

1.      Означення і види лінз.
2.      Властивості лінзи.
3.      Як побудувати зображення за допомогою лінзи.

Задача: відстань від предмета до лінзи 15 см., а віб лінзи до зображеного 25 см. Знайти фокусну відстань і оптичну силу лінзи.

       (F= 9,4 см.; Д= 10 дптр.).

Домашнє завдання: параграф 55. Вправа 28 (2, 4).

 

 

 

 

ВОЛЯНИК М.А.

 

Фізика 8.

Розділ: Світлові явища.

Урок 12.

Тема: Лупа. Мікроскоп. Телескоп.

 Мета: Сформулювати в учнів знання про призначення, будову і  отримання зображень за допомогою лупи, мікроскопа і телескопа.

 Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

 Обладнання: Епідіаскоп, підручник (фізика 7. Коршак.), лупа,  мікроскоп, телескоп.

Структура і зміст уроку.

 І. Організація. Привітання. Відмічання відсутніх. Аналіз підготовки кабінету до уроку.

 ІІ. Перевірка домашнього завдання. (Метод фронтального опитування).

1. Що спільного в оптичних системах ока та фотоапарата?

2. Як здійснюється наведення “на різкість” в оці людини і фотоапараті?

3. Як обчислити фокусну відстань об’єктива та фотоапарата?

4. Як побудований найпростіший фотоапарат?

5. Хто був першовідкривачем фотографії?

6. Яка особливість будови сучасних фотоапаратів (на прикладі фотоапарата “Київ”)?

7. Призначення і будова фотозбільшувача?

 ІІІ. Пояснення нового матеріалу.

 Практичне застосування лінз ми з вами вивчили на прикладах фотоапарата, фотозбільшувача і діапроектора.

 Сьогодні на уроці ознайомимось з будовою і принципом роботи лупи, мікроскопа і трьох видів телескопів.

 Часто нам приходиться розглядати дрібні деталі, чи предмети наближаючи їх ближче до очей, що вимагає напружень очей, через трудність, а то і неможливість окомодації.

 Щоб позбутись таких напружень на очі, між предметом та оком розміщують короткофокусну збиральну лінзу, яку називають лупою.

  Демонстрація 1. Демонструю мал.4,53 (фізика 8, Коршак) через епідіаскоп на екран.

  Предмет а, б розміщують між лінзою і її фокусом, отримують і розглядають зображення А, Б, яке є уявним.

  Переміщаючи предмет або лупу побачимо, що буде змінюватись відстань до зображення, а також його розміри.

 Збільшенням лупи називають відношення розміру зображення до розміру предмета.

 Так як лупу розміщують близько до ока, а предмет - бллизько до головного фокуса лінзи, збільшення лінзи наближено дорівнює відстані найкращого бачення - 25 см, до фокусної відстані лупи.

 Наприклад, лінза з фокусною відстаню 2,5 см дає збільшення у 10 разів.

 Деякі лупи виготовляють з кількох лінз для покращення її оптичних властивостей.

 -Чи є в кого питання по вивченому матеріалу?

 Тепер про мікроскоп. На уроках біології ви з цим приладом уже знайомились і знаєте, що він призначений для отримування зображення предмета збільшуючи його у багато раз.

 Робота з підручником: Самостійно прочитайте § 59.

 Якщо виникають питання пояснюю.

 А тепер ознайомимось ще з одним оптичним приладом - телескопом, що в перекладі з грецької означає (далеко бачити).

 Телескопи по принципу будови поділяють на дві групи:

1. телескопи-рефрактори;
2. телескопи-рефлектори

 Демонстрація 2. Демонструю мал. 4.54. ст. 183

 На екрані ви бачите будову і хід променів телескопа Кеплера. Він складається з двох збиральних лінз де перша - об’єктив, (має велику фокусну відстань f₀), друга окуляр (має малу фокусну відстань f_е) .

 Промені від далеких космічних тіл ідуть паралельним пучком на об’єктив і збираються в фокальній площині, де отримується дійсне, обернене і зменшене зображення розглядуваного предмета. Точка Т₁ є зображенням предмета Т, яке міститься у верхній частині об’єкта. Це зображення розглядається через окуляр, як через звичайну лупу, тобто бачимо розглядуваний об’єкт під більшим кутом. Кутове збільшення телескопа - це відношення кута  до кута , що практично дорівнює відношенню f₀/ f_е. Тобто без телескопа ми бачимо об’єкти під кутом  , з телескопом - під кутом .

 Недоліком телескопа Кеплера є перевернуте зображення. Цього недоліку позбавлений телескоп Галілея.

 Демонстрація 3. Через епідіаскоп проектую зображення мал. 4.55, ст. 184 на екран.

 Як ви бачите, цей телескоп має дві лінзи: збиральна - об’єктив, розсіювальна - окуляр.

 О’єктив дає перевернуте зображення об’єкта у фокальній площині, але світло розсіюється окуляром збільшуючи при цьому кут зору. Відстань між окуляром і оком О_еІ дорівнює f₀-f_е, а кутове збільшення / або f₀/ f_е, як і в попередньому випадку.

 Загальний вигляд телескопа Галілея зображено на мал. 4.56. За допомогою цього телескопа він зробив багато відкриттів. Зокрема відкрив супутники марса, дослідив, поверхня Місяця має гори, кратери, мал. 4.57. В свій телескоп він побачив, що молочний шлях - це велика сукупність зірок. Телескопи Кеплера і Галілея - це телескопи - рефрактори.

 Іссак Ньютон запропонував свій телескоп - рефлектор.

 Демонстрація 4. Демонструю мал. 4.58, ст. 185 на екран.

 Погляньте паралельні промені від віддаленої зірки падають на дзеркало - об’єктив 1 і фркусуючись попадають на плоске дзеркало 2, розміщене під кутом 45⁰ до головної оптичної осі об’єктива. Від дзеркала відбиті промені попадають на окуляр 3.

 О’єктив покривають з лицевої сторони тонкою плівкою алюмінію, чи срібла. Діаметри дзеркал - об’єктивів можуть бути досить великими. Так в телескопі обсерваторії, що знаходиться в містечку Маунт-Паломар (США) діаметр дзеркала становить 5 м!

 На цьому ми з вами закінчуємо вивчати світлові явища. Більш детально з світловими явищами і природою світла ви ознайомитесь в старших класах. А тепер запитання до мене по сьгоднішньому і попередньому матеріалах з світлових явищ.

 Після відповіді на запитання розв’язуємо вправи.

 Вправа 1. Чому (якому числовому значенню) приблизно дорівнює фокусна відстань лупи, якщо зображення від предмета до ока знаходиться на відстані 30 см, а збільшення предмета, що дає лупа дорівнює 20 см.

30 см/ 20= 1,5 см

 Вправа 2. Яке збільшення дає телескоп Кеплера, якшщо об’єктив має фокусну відстань 50 см, а об’єктив - 2,5 см?

 

Дано: 

f₀/ f_е-?

   f₀/ f_е=50 см/2,5 см=20

f₀=50 см

 f_е=2,5 см

 

Відповідь: телескоп дає збільшення в 20 раз

 

 ІV. Підведення підсумків уроку. Оцінювання знань учнів.

 V. Закінчення уроку. Дамашнє завданя  §58-60. Вправа 332.  Повторити  § 49-57.