Урок з теми "Види теплообміну"

Смілянська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №1

Смілянської міської ради Черкаської області

КОНСПЕКТ

  уроку з  фізики   у 8 класі

Тема:   Види теплообміну

Розроблено учителем фізики Бойко С.М.

 Тема. Види теплообміну

Мета: ознайомити учнів з видами теплообміну: теплопровідністю, конвекцією і випромінюванням; продемонструвати їх практичне застосування в побуті й техніці та значення в житті людини; розвивати вміння аналізувати й робити висновки в ході спостереження фізичних явищ; виховувати і інтерес др. предмету.

Хід уроку

1.Повідомлення цілей та завдань уроку.

Учитель   Сьогодні на уроці ми продовжуємо вивчати теплові явища.

•   повторимо поняття внутрішньої енергії та способи її зміни;

• познайомимося з видами теплообміну;

• навчимося пояснювати процеси теплообміну використовуючи молекулярно – кінетичні уявлення;

• з'ясуємо застосування процесів теплообміну в життєдіяльності людини та їх прояв у природі.

2.Актуалізація опорних знань

Учитель  Отже, повторимо спочатку пройдений раніше матеріал у формі «Відкритого мікрофона»

1. Який рух називається тепловим?
2. Якими є особливості теплового руху молекул?
3. Що розуміють під внутрішньою енергією?
4. Як можна змінити внутрішню енергію?
5. Яким є напрямок передачі енергії за теплопередачі?
6. Наведіть власний приклад зміни внутрішньої енергії тіла в результаті теплообміну

Знайдіть відповідність

Перевірка:

1 – Б

2 – В

3 – Д

4 – Г

5 - А

3.Створення проблемної ситуації

 Металевий предмет (цвях або стержень) і  кілька учнів доркаються до нього, щоб переконатися, що він теплий або навіть гарячий.

Учитель  

—    Яким способом змінили внутрішню енергію цього тіла?

—    Чи можна точно визначити, яким саме способом змінили внутрішню енергію цього тіла?

Учитель

Ваші відповіді на поставлені запитання вказують на те, що передача теплоти тілу можлива різними шляхами. Про це і йтиметься на сьогоднішньому уроці. Запишіть тему уроку: "Види теплообміну".

Існує три види теплообміну: теплопровідність, конвекція й теплове випромінювання.

4. Пояснення нового матеріалу

Демонстраційний дослід№1

Закріпимо в одному штативі кінець алюмінієвого стрижня, а в другому — кінець сталевого стрижня таких самих розмірів. До стрижнів знизу прикріпи­мо воском цвяшки й одночасно нагріватимемо віль­ні кінці стрижнів. Незабаром віск почне плавитися й цвяшки почнуть відпадати від стрижнів, причо­му першими відпадуть ті, які розташовані на алюмінієвому, бо він нагрівається швидше, ніж сталевий.

Питання до класу

♦  Як відбувається передача енергії за металевим стрижнем? (За нагрівання збільшується швид­кість коливального руху частинок металу того кінця стрижня, який ближчий до полум'я. У резуль­таті взаємодії частинок збільшується швидкість руху сусідніх частинок. Таким чином, така передача енергії в результаті безпосередньої взаємодії частинок тіл здійснюється ніби ланцюжком, від частинки до частинки, від шару до шару частинок, від частини тіла до іншої частини тіла і в кінцевому результаті призводить до вирівнювання температури всіх частин тіла. Звісно, що в даному процесі ніякого переміщення речовини не відбувається).

♦   Чи відбувається переміщення самих частинок металу в ході досліду? (Ні. У твердих тілах час­тинки здійснюють лише коливальні рухи. Перене­сення речовини не відбувається.)

Учитель Висновок: тепло передається від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих. Різні речовини ма­ють різну теплопровідність.

Отже, такий вид теплообміну називається теплопровідністю

Таким чином теплопровідність — вид теплопередачі, за якого енергія переноситься від більш нагрітих ді­лянок тіла до менш нагрітих у результаті теплово­го руху та взаємодії частинок.

• Теплопровідність здійснюють молекули або інші частинки речовини.

• При теплопровідності сама речовина не переноситься.

• Різні речовини мають різну теплопровідність.

Демонстраційний дослід №2 У літровій банці нагріти кип'ятильником тіль­ки верхній шар води. Спостерігаємо кипіння води у верхніх шарах, проте внизу вода залишається холодною.

Запитання до класу

1.  Пояснити результат досліду, використовую­чи знання про будову речовини. (Проміжки між молекулами в рідинах більші, ніж у твердих тілах, а отже, і зіткнення молекул відбувається рідше.) Висновок: рідини (за винятком розплавлених металів) мають невелику теплопровідність.

Запитання до класу

2. Який висновок можна зробити про теплопро­відність газів? (Вона буде ще меншою порівняно з рідинами.)

3.Чому глибокий пухкий сніг захищає озимі від вимерзання?

4. Чому вислів «шуба гріє» неправильний?

5.  Чому дно й стінки металевої сковорідки на вог­ні розжарюються, а дерев'яна ручка залиша­ється холодною?

 Учитель Ми бачили, що теплопровідність рідин невели­ка. Однак на практиці вода в чайниках, каструлях досить швидко закипає.

♦  Як нагрівають рідини? (Завжди знизу.)

Демонстраційний дослід №3

У прозору колбу набираємо воду. Вкидаємо в неї кілька кристаликів марганцівки й починає­мо підігрівати на вогні. Спостерігаємо, як пофар­бовані струмені рідини, нагріваючись, підніма­ються вгору.

Таким чином : енергія переноситься потоками самої речовини.

Такий вид теплопередачі називається конвекцією (від латинського «конвекція» — пере­несення).

• Відбувається перенесення речовини.
• Виникає тільки в рідинах і газах.
• Проявляється за рахунок переміщення теплих потоків поміж холодних.

Розрізняють вільну (або природну) і вимушену конвекцію. (За розмішування чай швидко стає солод­ким; обмахуючись віялом, ми також влаштовуємо ви­мушену конвекцію.)

Запитання до класу

♦  Чи може відбуватися конвекція у твердих ті­лах? (Ні. За нагрівання твердого тіла не можуть утворюватися потоки речовини, оскільки частинки твердого тіла виконують тільки коливальні рухи.)

• Відбувається без перенесення речовини.

• Може відбуватися у вакуумі.

• Енергію випромінюють тіла при будь – якій температурі.

Випромінюють енергію усі тіла за будь-якої темпера­тури. Очевидно, що більш нагріті тіла випроміню­ють тепло інтенсивніше, ніж менш нагріті. Різні тіла й по-різному поглинають енергію випромінювання. Ми знаємо, що тіла з темною поверхнею краще поглинають енергію й швидше нагріваються, а тіла з білою, сріблястою – краще відбивають енергію випромінювання й унаслідок цього менше нагріваються.

5.Закріплення нового матеріалу

1. Повітря в класі нагрівається через стіни, через відкрите вікно, через скло; а зимовий час – від батарей центрального опалення. З яким видом теплопередачі ми стикаємося з названих випадків?
2. Чому батареї центрального опалення завжди розташовують у нижній частині приміщення, а  кватирки - у верхній?
3. Чому Сонце не може передавати енергію Землі шляхом конвекції й теплопровідності?
4. Чому рибалки, що працюють на вітрильних суднах, намагаються іти в море вночі, а повертатися з лову удень? Як називаються вітри на морському узбережжі, які двічі на день змінюють свій напрямок?

    ( бризи)

5. “Риба шукає місце, де глибше..." Чому рибалки твердять, що це тільки зимова приказка?
6. Який сніг скоріше тане навесні: чистий на полях або брудний у містах? Чому?
7. Для пошиття верхнього одягу пропонують такі тканини: сукно, хутро, льон, шовк. Які із цих тканин ви візьмете і чому?

 Одяг яких кольорів варто носити взимку; улітку?

8.  Чому посуд для приготування їжі здебільшого виготовляють із металу?

9. Хлопчик замалював горобця один раз у взимку, а другий раз улітку. Який з малюнків  зроблено взимку ? Чому? 

Чому горобці і синиці в сильні морози настовбурчують пір’я?

  При­рода подбала про живі організми, які змушені виживати в умовах Крайньої Півночі. Напри­клад, підошви лап білого ведмедя вкриті шер­стю, щоб вони не примерзали до льоду, так са­мо лапки північних куріпок вкриті жмутами пір'я. У більшості  мешканців Арктики густа, довга і як правило біла шерсть. У тварин, які населяють холодніші ділянки виступаючі частини тіла ( кінцівки, хвіст, вушні раковини) менші, ніж у тварин, що живуть у тропічних районах. Так  великі вуха потрібні тваринам ( наприклад слонам) для поліпшення тепловіддачі і для запобігання перегріву, а циліндричні форми китів і тюленів перешкоджають зайвому виділенню тепла.

Руки місцевих аборигенів – ескімосів густіше пронизані кровоносними судинами: кров циркулює, зігріваючи їх.

         Усі теплокровні організми мають здатність тремтіти від холоду. Виявляється, це непоганий спосіб... зігрітися. Під час тремтіння м'язи інтенсивно скорочу­ються, що супроводжується виділенням тепла, і в такий спосіб тіло поступово зігрівається.

Прояв теплопровідності в побуті( повідомлення учнів)

 6.Підбиття підсумків уроку

Вправа «Моє відкриття»

Учні продовжують речення

- Сьогодні я дізнався......

- Мені  було цікаво...

- Мене здивувало, що ....

- Урок дав мне для життя....

Домашнє завдання  …. Підготувати повідомлення: «Теплопередача в природі і техніці»