Урок "Два способи зміни внутрішньої енергії"

Тема уроку: Два способи зміни внутрішньої енергії тіла.

Мета: сформувати знання про два способи зміни вну­трішньої енергії тіла: роботу і теплопередачу та вміння застосовувати їх для пояснення конкретних явищ; роз­вивати логічне мислення учнів; виховувати позитивне ставлення до навчання.

Обладнання: шматочки дроту або скріпки (для кож­ного учня), колба, з’єднана гумовою трубкою з рідин­ним манометром; металева трубка з корком, спиртівка, спирт, повітряний насос, закоркована посудина з двома отворами.

Тип уроку: комбінований.

Міжпредметні зв’язки: з трудовим навчанням — на­грівання інструменту та оброблюваних деталей під час роботи в шкільних майстернях; з історією — здобування вогню первісною людиною шляхом тертя.

                                                 ХІД УРОКУ

 І.  Організаційний момент

  ІІ. Мотивація навчання, повідомлення теми і мети уроку

Фронтальний дослід № 1. Візьміть скріпку та декілька разів швидко випрямте та зігніть її кілька разів. Дотор­кніться до місця згину.

 Що ви відчуваєте? Чому?

На це питання ми з легкістю зможемо відповісти після ви­вчення теми «Два способи зміни внутрішньої енергії».

  ІІІ. Перевірка знань

1. Учні відповідають з місця на запитання.

 Сформулюйте основні твердження про будову ре­човини.

 Що таке енергія?

 Які види механічної енергії ви знаєте?

 Наведіть приклади явища, за якого відбувається перетворення потенціальної енергії в кінетичну; кінетичної — в потенціальну.

Один учень розповідає про домашнє експеримен­тування, робить висновок (внутрішню енергію тіла можна змінити за рахунок механічної роботи).

 На основі розглянутих прикладів і досліду прово­диться фронтальна бесіда за запитаннями:

 Чи залишається внутрішня енергія тіла незмін­ною?

 Як дізнатися, що вона збільшилася, зменшилася? (Тіло нагріюся, деформувалося)

Після цього треба розглянути способи, якими можна досягти зміни внутрішньої енергії.

 ІУ. Вивчення нового матеріалу

Дослід  2. Колбу з повітрям з’єднують гумовою труб­кою з рідинним манометром, потім її нагрівають гарячим повітрям над спиртівкою. Тиск газу в колбі зростає, рівні рідин у манометрі змінюються. Отже, за рахунок нагрівача внутрішня енергія спочатку зросла, потім за рахунок цієї енергії газ виконав роботу — змістив рідину в манометрі.

Дослід  3. У металеву трубку наливають трішки води, щільно закривають корком і закріплюють похило в шта­тиві. Трубку нагрівають над полум’ям. Вода кипить, і пара виштовхує корок.

Пояснюючи ці досліди, учитель розкриває механізм теп­лопередачі з точки зору молекулярно-кінетичної теорії. Молекули гарячого тіла мають більшу кінетичну енергію, ніж молекули холодного, тому, стикаючись у граничному прошарку з молекулами холодного, вони віддають їм частину своєї кінетичної енергії. Потім молекули гранич­ного прошарку, взаємодіючи з молекулами наступного, теж «діляться* з ними цією енергією. Віддавши деяку частину її, вони знову можуть одержати від молекули гарячого тіла нову порцію енергії, яку передадуть далі. Звідси й назва цього фізичного явища — теплопередача. Внутрішню енергію можна збільшити не тільки внаслідок теплопередачі, а й виконуючи механічну роботу.

Дослід № 4. У металеву трубку наливають трохи спирту, щільно закривають корком і натирають цю трубку шну­ром,— корок вискакує з трубки.

Під час натирання трубки ми виконуємо механічну роботу. Внутрішня енергія тіла збільшується, бо трубка нагрівається. Спирт всередині трубки швидко випаро­вується, і його пара виштовхує корок.

Дослід № 5. Закорковану посудину, дно якої змочено водою, під’єднують другим отвором до повітряного на­сосу й нагнітають у неї повітря; корок виштовхується. У колбі утворюється туман.

зменшується. У той момент, коли температура різко падає, у колбі утворюється туман.

Учні разом з учителем роблять висновки стосовно ви­вченого, записують їх у зошитах.

Два способи зміни внутрішньої енергії : робота і теплопередача

Теплопередача — це процес зміни внутрішньої енергії тіла без виконання роботи над тілом або самим тілом.

 Осмислення та закріплення вивченого

Фронтальна бесіда за питаннями:

 Що називають внутрішньою енергією?

 Які існують способи зміни внутрішньої енергії?

 Наведіть приклади явищ, коли внутрішня енергія змі­нюється в процесі теплопередачі. {Нагрівання ложки, опущеної в склянку з гарячим чаєм, нагрівання води в каструлі, охолодження поверхні праски, паяльника, коли їх вимикають.)

 Наведіть приклади явищ, за яких внутрішня енергія змінюється в процесі роботи. {Нагрівання інструменту та деталей під час роботи, спалахування сірників під час тертя об коробок, здобування вогню тертям.)

Наводячи кожний приклад, уточнюємо, як саме змінилася внутрішня енергія: збільшилася чи зменшилася.

Розв’язування якісних задач

 Шайба ковзає по горизонтальній площині. Що від­бувається з потенціальною енергією шайби? Кіне­тичною енергією? Внутрішньою енергією?

 Як змінюється внутрішня й механічна енергія хо­кейної шайби:

а) коли її виносять на мороз;

б) коли літак, у якому перевозять шайбу (разом з хо­кейною командою), збільшує швидкість на зліт­ній смузі;

в) коли літак злітає вгору;

г) коли по шайбі б’ють клюкою?

 Чи можна запалити сірника, не виконуючи над ним механічної роботи?

 Коли забивають цвях, його шляпка нагрівається слабо, а коли цвях вже забитий, то досить кількох ударів по шляпці, щоб її сильно розігріти. Пояснити це явище.

 У.Домашнє завдання

Опрацювати § за підручником, довгострокове завдання: ознайомитися з додатковою літературою з питання: «Яке значення має теплопередача в природі, побуті, техніці?»

 УІ.Підбиття підсумків уроку