Внутрішня енергія. Способи зміни внутрішньої енергії (Урок)

Фізика _______ клас                                            Урок № ____                                 Дата ____________

Тема: Внутрішня енергія. Способи зміни внутрішньої енергії

Мета: формувати в учнів поняття внутрішньої енергії тіла як енергії руху і взаємодії частинок, із

    яких складається тіло; з'ясувати суть способів зміни внутрішньої енергії,

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     

Обговорення епіграфу                                            Чого б ти не навчався, ти навчаєшся для себе.

                                                                                                                                                 Петроній

ІІ.  Перевірка Д/з. Актуалізація опорних знань

1. Назвіть основні положення теорії про молекулярну будову тіл.
2. Який рух називають тепловим? Чому безладний рух молекул називають тепловим?
3. Чи можна за допомогою органів чуття точно оцінювати тепловий стан тіл? Чому?
4. Поясніть будову і дію рідинного термометра.
5. Назвіть одиницю вимірювання температури.
6. Чому під час вимірювання температури власного тіла людина повинна тримати термометр кілька хвилин?
7. Чому термометр має бути малим порівняно з тим тілом, температуру якого вимірюють?
8. Коли знімають покази термометра, то визначають температуру тіла чи температуру самого термометра?
9. У відро з холодною водою кинули цеглину, яка перед тим деякий час перебувала у багатті. Що відбуватиметься з температурами цеглини та води?
10.            Ціна поділки ртутного термометра становить 0,5°С, а відстань між найближчими рисками на шкалі – 1 мм. На скільки зміниться довжина стовпчика ртуті в термометрі, якщо температура підвищиться на 15°С?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності 

Повідомлення теми, мети уроку.   Створення проблемної ситуації.

    На стіл з певної висоти падає пластилінова кулька. Дайте відповідь на запитання:

1. Яку енергію мала кулька на початок руху?

2. Чи відбувався перехід енергії під час падіння? Який саме?

3. Яку енергію мала кулька безпосередньо перед ударом? Куди поділася ця енергія?

4. Що сталося з кулькою і плитою?

ІV. Сприйняття та засвоєння нового матеріалу.

1. Внутрішня енергія   Розглядаючи кульку після удару, ми помітимо, що кулька трохи деформувалася. А вимірявши одразу температуру кульки і стола, виявимо, що вони нагрілись. Ми знаємо, що з нагріванням тіла збільшується середня швидкість руху молекул, а отже, і середня кінетична енергія. Молекули мають також і потенціальну енергію, адже вони взаємодіють одна з одною. При деформації тіла змінюється взаємне розміщення його молекул, тому змінюється і їх потенціальна енергія.  Отже, при співударі змінюється і кінетична, і потенціальна енергія молекул пластиліну. Механічна енергія, яку мала на початку досліду кулька, не зникла, вона перейшла в енергію молекул, яку називають внутрішньою.

Внутрішня енергія – це сума кінетичної енергії хаотичного руху молекул й потенціальної енергії їх взаємодії, з яких складається тіло.

2. Ознаки зміни внутрішньої енергії

а) всім відомо, що чим вища температура тіла, тим швидше рухаються молекули.

б) коли речовина переходить з одного агрегатного стану в інший, то змінюється кінетична енергія руху і взаємодії їх молекул, а отже і внутрішня енергія;

в) при згоранні вугілля атоми Карбону, що входять до складу вугілля, з’єднуються з атомами Оксигену, що входять до складу повітря. При цьому потенціальна енергія взаємодії молекул переходить у кінетичну енергію хаотичного руху молекул, тобто підвищується температура й внутрішня енергія

3. Способи зміни внутрішньої енергії. Виконання роботи

якщо над тілом виконується робота, то його внутрішня енергія може збільшуватися.

якщо тіло саме виконує роботу, то його внутрішня енергія зменшується.

4. Способи зміни внутрішньої енергії. Теплопередача

А чи можна змінити внутрішню енергію, не виконуючи роботи? Звичайно, можна: борщ, налитий у миску, з часом остигає (внутрішня енергія зменшується); ложка, опущена в гарячий чай, нагрівається (внутрішня енергія збільшується). Але робота при цьому не виконується! В таких випадках кажуть про передачу тепла.

Процес зміни внутрішньої енергії тіла без виконання роботи називають теплообміном або теплопередачею.

V. Закріплення знань.        Якісні задачі:

1. Чому шини коліс автомобіля нагріваються  при їзді?

2. Який будинок тепліший взимку  – цегляний чи дерев’яний при однаковій товщині стін?

3. Під якою ковдрою тепліше – новою чи старою?

4. Чому вчителі фізкультури застерігають учнів від швидкого спускання по канату?

Питання класу: Визначте, як  і  яким  способом  змінилася внутрішня енергія тіла в таких випадках:

а)сірник внесли у полум’я свічки; (внаслідок теплопередачі.)

б) сірник запалили об коробок; (внаслідок механічної роботи.)

в) пилка  нагрілася  після  розпилювання  дров;  (внаслідок механічної роботи.)

г)штучний супутник  нагрівся під час входження в атмосферу Землі; (внаслідок механічної роботи.)

д) склянку з водою кімнатної температури поставили в холодильник; (внаслідок теплопередачі.)

е)дах будинку нагрівся під прямими променями сонця. (внаслідок теплопередачі.)
VІ. Підсумок уроку

Вправа «Хто більше?»

Клас ділиться на три команди (по рядах). Навести свої приклади зміни внутрішньої енергії і вказати, яким способом вона змінилася. Хто більше, той і виграв.

VІІ. Домашнє завдання

1. Опрацювати §___, виконати вправу

2.  Виконайте експериментальне завдання: покладіть  на  фанерну  дощечку  монету  вартістю 5 копійок і, з силою притискаючи її середнім пальцем до фанери, швидко тріть монету об поверхню дощечки, рахуючи до 50. На якому числі ви не змо­жете продовжувати цю роботу, бо монета пектиме палець? Чому?