Тепловий стан тіл. Температура та її вимірювання.
Сучасна людина живе в оточенні корисних і розумних речей, і часом не уявляє, скільки цікавого могли б розповісти про себе деякі предмети, яким довгим і важким був їхній шлях розвитку. Наприклад, знайомий всім термометр. Він здається нам одвічним супутником людини, а насправді переступив поріг нашого дому не так вже давно. У давні часи про температуру тіла людини судили по безпосередньому відчутті: гаряче, тепле, холодне. Така система існувала досить довго – до тих пір, поки одного разу Галілео-Галілей
Фізика _______ клас Урок № ____ Дата ____________
Тема: Тепловий стан тіл. Температура та її вимірювання.
Мета: з’ясувати поняття температури і теплового стану тіла; з’ясувати суть одного із способів вимірювання
температури, вивчити будову і принцип дії термометра
Розвивати практичні навички у користуванні приладами; розвивати дбайливе
ставлення до власного здоровя (здоровязберігальна компетентність).
Виховувати потребу в знаннях, прагнення до успіху й самоствердження, інтерес до предмета, толерантність, наполегливість, самостійність.
Тип уроку: засвоєння нових знань
Обладнання:_____________________________________________________
ХІД УРОКУ
І Організаційний момент
ІІ. Перевірка Д/з. Актуалізація опорних знань Вправа «Мозковий штурм»
Спробуйте заплющити очі і пригадати все, що ви пов’язуєте зі словом «тепло».
Шуба піч літо Сонце лампочка батарея
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності Сучасна людина живе в оточенні корисних і розумних речей, і часом не уявляє, скільки цікавого могли б розповісти про себе деякі предмети, яким довгим і важким був їхній шлях розвитку. Наприклад, знайомий всім термометр. Він здається нам одвічним супутником людини, а насправді переступив поріг нашого дому не так вже давно. У давні часи про температуру тіла людини судили по безпосередньому відчутті: гаряче, тепле, холодне. Така система існувала досить довго – до тих пір, поки одного разу Галілео-Галілей
ІV. Сприйняття та засвоєння нового матеріалу.
1. Поняття температури
Довгий час у фізиці існувало поняття теплороду. Теплород уявляли у вигляді безбарвної речовини, що заповнює простір. Коли тіло поглинало теплород, воно нагрівалося; втрачаючи теплород, відповідно охолоджувалося. Будь-яке тіло розглядалося
як своєрідна суміш речовини і теплороду. Температура (у перекладі з латинської мови —належне змішування, нормальний стан) сприймалася як міцність цієї суміші: чим більше теплороду має речовина, тим вищий «градус» температури. Саме із цього часу започаткувалася традиція вимірювати міцність спиртних напоїв і температуру однаково — градусами. Однак у результаті експериментів і даних натуралістів цю теорію було відкинуто. наприклад, англійський учений Хемфрі Деві (1778—1829) розтопив два шматочки льоду при температурі –2°С, просто натираючи їх один об другий. У цьому досліді тіла нагрілися внаслідок механічної
роботи, а отже, температура —міраенергії.
Ми сприймаємо тіло як гаряче, якщо воно передає нам енергію, і як холодне, якщо воно забирає енергію нашого тіла. Такий процес передачі енергії може відбуватися доти, поки
температури тіл не вирівняються, тобто говорять, що настала теплова рівновага.
Температура – це фізична величина, що характеризує ступінь нагрітості тіла.
Коли людина користується своїми відчуттями ( на дотик або на око ), то така оцінка температури є відносною і не завжди однозначною. Отже, за власними відчуттями людина не завжди може однозначно визначити тепловий стан тіла
Ви знаєте, що температура тіла тісно пов’язана зі швидкістю хаотичного руху його частинок (атомів, молекул, йонів). Цей рух так і називають — тепловий. Частинки тіла завжди рухаються, отже, завжди мають кінетичну енергію. Чим швидше рухаються частинки, тим вища температура тіла. Швидкість руху окремих частинок (а отже, їхня кінетична енергія) постійно змінюється. Тому : температура — міра середньої кінетичної енергії хаотичного руху частинок, із яких складається тіло.
Отже, є об’єктивний чинник для визначення температури тіла — це
середня кінетична енергія його частинок. Цей чинник не залежить від
наших відчуттів, проте він аж ніяк не допоможе виміряти температуру.
2. Поняття теплової рівноваги. Давайте разом сформулюємо певні закони, за якими відбуваються теплові процеси:
а) більш нагріте тіло завжди віддає тепло менш нагрітому;
б) температури тіл, які контактують, з часом вирівнюються і стають однаковими.
У тіл з однаковою температурою теплообмін не відбувається – вони перебувають у стані теплової рівноваги.
3. Термометр. Для вимірювання температури використовують спеціально призначені для цього прилади, які називаються термометрами. Розглянемо рідинний термометр, принцип дії якого ґрунтується на залежності об’єму рідини від температури:
а) будова термометра (резервуар з рідиною, довга трубка, шкала);
б) визначення температури термометром (чим вища температура тіла, тим вищим є стовпчик рідини в термометрі)
V. Закріплення знань.
Якісні задачі:
1. Коли зручніше користуватися спиртовим, а коли ртутним термометром? (При низьких температурах використовують спиртовий термометр, оскільки спирт замерзає при –112°С,
а ртуть — при –39°С. а при високих зручніше користуватися ртутним термометром, оскільки температура кипіння спирту при нормальному тиску дорівнює 78°С, а ртуті 360°С).
2. Чому в медичних термометрах використовують ртуть, а не спирт? (Більша теплопровідність скорочує час вимірювання температури.)
3. Який термометр чутливіший — ртутний чи спиртовий? (Спиртовий, оскільки коефіцієнт об’ємного розширення спирту більший, ніж у ртуті.)
Самостійна робота учнів з підручником (фізика 8 клас за редакцією В. Г. Бар’яхтара, С. О. Довгого ст.10)
1. Як на шкалі термометра позначають першу реперну точку? (00С)
2. Як на шкалі термометра позначають другу реперну точку? (1000С)
3. На скільки частин Цельсій поділив інтервал між цими точками? (на 100)
4. Що таке 10С? (це одна сота частина зміни температури води під час нагрівання її від температури плавлення до температури кипіння при нормальному атмосферному тиску)
5. Як позначають температуру за шкалою Цельсія? (t0)
Збірник задач / І.Ю. Ненашев ст 131
VІ. Підсумок уроку
Вправа «Продовж речення»
Температура – це…
Теплова рівновага –це…
Термометр – це…
Термометр складається з …
Щоб правильно виміряти температуру тіла потрібно …
VІІ. Домашнє завдання
1. Опрацювати §___, виконати вправу
2. Підготувати інформацію про різні температурні шкали.
Температурні шкали
Для однозначного визначення температури різними методами й на основі зміни різних властивостей тіл, термометри необхідно градуювати. Для цього використовуються температурні шкали. В основі температурних шкал – особливі реперні точки, яким присвоюється певне значення температури. Історично склалися різні температурні шкали, що використовують різні реперні точки, які пов’язані з певними фізичними явищами, що відбуваються при певній температурі.
В Міжнародній системі одиниць (СІ) термодинамічна температура входить до складу семи основних одиниць і виражається в Кельвінах. До складу похідних величин СІ, які мають спеціальну назву, входить температура Цельсія, яка вимірюється в градусах Цельсія. На практиці часто застосовують градуси Цельсія через історичні прив’язки до важливих характеристик води – температури танення льоду (0оС) і температури кипіння (100оС). Це зручно, оскільки більшість кліматичних процесів, процесів у живій природі, тощо пов'язані з цим діапазоном. Зміна температури на один градус Цельсія тотожна зміні температури на один Кельвін. Тому після введення в 1967 році нового визначення Кельвіна температура кипіння води перестала грати роль незмінної реперної точки і, як показують точні вимірювання, вона вже не дорівнює 100оС, а близько 99,975оС.
У Міжнародній системі одиниць (СІ) для вимірювання температури застосовується шкала Кельвіна і символ К ( при цьому знак о відсутній). Широкий вжиток також мають системи Цельсія і Фаренгейта.
За шкалою Кельвіна 0 градусів відповідають абсолютному нулю, тобто повній відсутності руху молекул. Інша реперна точка – потрійна точка води. ЇЇ температура 273, 16 К вибрана так, щоб один Кельвін відповідав одному градусу за шкалою Цельсія.
Температура за шкалою Кельвіна називається абсолютною температурою. Вона позначається великою латинською літерою Т. Шкала Кельвіна використовується в фізиці. ЇЇ називають термодинамічною шкалою, оскільки вона найкраще визначена. Наприклад, потрійна точка води на відміну від температури замерзання, не залежить від тиску.
За шкалою Цельсія 0оС відповідає температура замерзання води, 100оС – температура кипіння води (при тиску в 1 атмосферу). Здебільшого температура за шкалою Цельсія позначається маленькою латинською літерою t.
За шкалою Фаренгейта Замерзання і кипіння води розділяють 180оF. Один градус за Фаренгейтом дорівнює 5/9Кельвіна або градуса Цельсія. Вода замерзає при 32оF, а кипить при 212оF.
Які бувають температури (у °С).
Точка абсолютного нуля –273,16
Кипіння гелію –268,93
найменша на поверхні Місяця –160
найменша на поверхні Землі –89,2
Повітря на висоті 20 км над рівнем моря –60
Повітря на висоті 3 км над рівнем моря –5
Танення льоду 0
нормальна температура людського тіла 36,5—37
Під Землею на глибині 1 км 50
найбільша на поверхні Землі 57,8
Кипіння води при нормальному тиску 100
Кондитерська піч 220—250
Плавлення золота 1063
Полум’я газового пальника 300—1800
Сталеплавильна піч 2000
нитка розжарення електричної лампочки 2500
Плавлення вольфраму 3410
електрична дуга 4000—6000
Поверхня Сонця 6000
У центрі Землі 20000
Максимальна, отримана у лабораторії 50000
Корона Сонця 1200000
про публікацію авторської розробки
Додати розробку