Тепловое движение. Урок физики "Тепловое движение частиц
«Тепловые явления 8 класс» - От микроволновой печи идёт вредное излучение? Вода в чёрном чайнике остывает быстрее, чем в белом? Для ответа на перечисленные вопросы предлагаю поработать над проектами. 2. Не понятно, почему…? Луна светит, но не греет? Вы задумывались над вопросом: Почему в современном доме жить комфортно? Тепловые явления в твоём доме.
«Тепловое движение» - Траектория движения трех броуновских частиц. Атомы и молекулы. Тепловой двигатель. Твердые тела сохраняют и объем, и форму. Изотопы водорода. Термометры. Первоначальные сведения о строении вещества. Тепловое движение молекул в жидкости. Молекулы жидкости совершают колебания около положения равновесия.
«Температура и тепловое равновесие» - Шкала Кельвина. Свойства температуры: Температура. Шкала Фаренгейта. Шкала Цельсия. Мера средней кинетической энергии молекул. Тема: «Температура». Цель урока:
«Тепловое загрязнение» - Вибрация или динамическое воздействие – совокупность механических колебаний Передаются от источников к различным объектам, в том числе и к объектам живой природы Источники: оборудование промышленных предприятий, движущиеся транспортные средства, строительные машины и механизмы, техническое оборудование зданий и др.
«Тепловое излучение» - Коэффициент пропорциональности называют коэффициентом теплопроводности. Конвекция. Приводит к выравниванию температуры тела. Примеры конвекции. Тепловое излучение. Примеры теплопроводности: Примеры излучения. Теплопроводность в природе и технике.
«Тепловое движение температура» - Источник информации о температуре. Любой термометр показывает свою собственную температуру. В жидкостях и газах молекулы беспорядочно движутся, соударяясь друг с другом. Температура». Чем объясняется возрастание скорости диффузии с повышением температуры? Тёплая вода состоит из таких же молекул, как и холодная.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ
ввести понятие внутренней энергии, как суммы кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия; добиться усвоения учащимися содержания закона сохранения энергии. ЦЕЛЬ УРОКА:
Какие тепловые явления вы знаете? Что характеризует температура? Какое движение называется тепловым? Как связана температура тела со скоростью движения его молекул? Чем отличается движение молекул в газах, жидкостях и твердых телах? Теоретический опрос.
Чем отличается тепловое движение от механического движения? С помощью какого прибора можно измерить температуру? Какая разница между термометром и барометром? А можно ли обойтись при измерении температуры без термометра?
Найдите лишнее.
Найдите лишнее.
Повторение Является для вас новым термин «средняя кинетическая энергия частиц тела»? С каким видом энергии вы уже знакомы? Какие виды механической энергии различают? Какие тела обладают кинетической энергией, от чего она зависит? От чего зависит потенциальная энергия тела? В каком случае говорят, что тела обладают энергией?
Опыт 1. Вылет пробки из пробирки при нагревании воды в ней. Работа была совершена? Чем?
Опыт 2 . Какая преобладает энергия до падения шара? Что происходит с потенциальной энергией во время падения мяча, и в какой вид энергии она переходит? Что произошло с шаром в момент удара о плиту? Куда исчезла механическая энергия?
U [ Дж ] Кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело, и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела.
m=10 кг V = 40 м/с t ядра 1 = 400 °C t ядра 2 = 100 °C Механическая энергия на одной высоте одинакова, а внутренняя энергия больше у первого ядра. h
Внутренняя энергия величина относительная. Она зависит: от температуры тела; от агрегатного состояния вещества; и других факторов.
Различие внутренней энергии от механической энергии тел: Внутренняя энергия не зависит от скорости движения в целом. Она определяется скоростью движения частиц, из которых состоит тело, и их взаимным расположением. Механическая энергия зависит от скорости движения и массы тела, а также от расположения данного тела относительно других тел
1 из 13
Презентация на тему: Тепловое движение. Температура
№ слайда 1
Описание слайда:
№ слайда 2
Описание слайда:
Тепловое движение. Температура Этот учебный год мы начинаем с изучения нового раздела физики, посвящённого тепловым явлениям.К тепловым явлениям относятся нагревание и охлаждение различных тел, плавление, испарение, кипение, таяние веществ и т.д.Давно знакомые нам слова «тёплый», «холодный», « горячий» означают тепловые состояния тел.Величиной, характеризующей тепловое состояние тел, является температура.
№ слайда 3
Описание слайда:
Особенности движения частиц, из которых состоят тела Повторение. Ответьте на вопросы:Основные положения МКТ (и их опытное подтверждение)Что такое диффузия? Как происходит процесс диффузии?Чем объясняется возрастание скорости диффузии с повышением температуры?
№ слайда 4
Описание слайда:
Тепловое движение. Температура Тепловое движение – беспорядочное движение молекул вещества. В жидкостях и газах молекулы беспорядочно движутся, соударяясь друг с другом. В твёрдых телах тепловое движение состоит в колебаниях частиц около положения равновесия. От скорости движения молекул зависит температура тела. Чем больше скорость движения молекул, тем выше температура тела. Обратим внимание на то, что тепловое движение отличается от механического тем, что в нём участвует очень много частиц и каждая движется беспорядочно.
№ слайда 5
Описание слайда:
Источник информации о температуре Из жизненного опыта нам известно, что различные тела могут быть нагреты до различной степени. Однако ощущение тепла и холода является субъективным фактором.Проверим это на опыте. ! ? ! Вывод: с помощью ощущений судить о температуре невозможно!
№ слайда 6
Описание слайда:
Термометр Итак, у нас возникла проблема: нужно найти такой признак или такое свойство тел, которое ясно указывало бы на то, как тело нагрето. Таким признаком может быть расширение тел при нагревании. Чем более нагрето тело, тем больше его объём, тем интенсивнее хаотичное движение молекул и атомов.Прибор, в котором используется такое свойство тел – термометр. От греческого «therme» - тепло и «metreo» - измеряю Жидкостный термометр – прибор, принцип действия которого основан на использовании свойства теплового расширения жидкости. В зависимости от температурной области жидкостный термометр заполняют ртутью, этиловым спиртом и другими жидкостями. Любой термометр показывает свою собственную температуру. Для определения температуры среды термометр надо поместить в эту среду и подождать до тех пор, пока температура прибора перестанет изменяться, приняв значение, равное температуре среды.
№ слайда 7
Описание слайда:
Температурная шкала Цельсия Температурная шкала Цельсия была предложена в 1742 году шведским учёным А. Цельсием и названа в его честь. За ноль градусов шкалы Цельсия принимают температуру таяния льда, а за 100 градусов – температуру кипения воды при нормальном атмосферном давлении (760 мм. рт. ст.). Интервал между этими температурами разделён на 100 равных частей, по 1 градусу Цельсия (1°С).
№ слайда 8
Описание слайда:
Температурные шкалы На практике используются и другие температурные шкалы, например, шкала Кельвина и шкала Фаренгейта. Взаимосвязь шкалы Цельсия и шкалы Кельвина видно на рисунке.Для измерения температуры используют различные вещества (ртуть, спирт), которые изменяют свой объём с изменением температуры.
Описание слайда:
Физический смысл температуры В теле с большей температурой молекулы в среднем движутся быстрее. Температура вещества определяется не только средней скоростью движения молекул, но и их массой.Температура является мерой средней кинетической энергией частиц тела.
№ слайда 11
Описание слайда:
Лабораторная работа: «Измерение температуры тела» Цель работы: установление связи температуры тела с увеличением кинетической энергии молекул.Оборудование: термометр.Ход работы1. Зажмите термометр в кулаке, так чтобы видеть значение температуры на шкале.2. Наблюдайте за подъёмом столбика ртути (спирта).Ответьте письменно на вопросы:1. Почему столбик ртути (спирта) поднимается вверх?2. Когда столбик ртути (спирта) остановится?3. Что измеряет термометр?4. Можно ли вынимать термометр из среды, температуру которой измеряют? Почему?5. Что можно сказать о величине кинетической энергии молекул ртути (спирта) при подъёме столбика?6. Каким прибором вы пользовались для определения температуры тела?7. Какова цена деления этого прибора?8. Какую минимальную (максимальную) температуру можно измерить этим прибором?
№ слайда 12
Описание слайда:
Это интересно знать * Различные млекопитающие имеют нормальную температуру от 35 до 40,5 °С;* Температура птиц 39,5 – 44 °С;Наиболее высокая температура воздуха на Земле 58 °С, наиболее низкая - - 88,3°С;Температура поверхности Солнца около 6000°С;При температуре 42°С кровь не абсорбирует кислород воздуха, и человек погибает от кислородной недостаточности. Естественная температура тела человека не может быть ниже 34°С. Искусственно же её иногда понижают до 26°С и тогда организм впадает в состояние анабиоза. Жизненные процессы в нём замедляются. Вместо 16 вдохов в минуту человек делает только 4, пульс падает с 70 до 25 ударов в минуту. В состоянии анабиоза находятся зимой медведи, барсуки и многие другие животные.
№ слайда 13
Описание слайда:
T 2 (0 С) (более нагретое тело) (менее нагретое тело) Q(Дж) количество теплоты отдаёт тепло получает тепло Q отд. = Q полколичество теплоты" title="t 1 (0 С) > t 2 (0 С) (более нагретое тело) (менее нагретое тело) Q(Дж) количество теплоты отдаёт тепло получает тепло Q отд. = Q полколичество теплоты" class="link_thumb"> 5 t 1 (0 С) > t 2 (0 С) (более нагретое тело) (менее нагретое тело) Q(Дж) количество теплоты отдаёт тепло получает тепло Q отд. = Q полколичество теплоты t 2 (0 С) (более нагретое тело) (менее нагретое тело) Q(Дж) количество теплоты отдаёт тепло получает тепло Q отд. = Q полколичество теплоты"> t 2 (0 С) (более нагретое тело) (менее нагретое тело) Q(Дж) количество теплоты отдаёт тепло получает тепло Q отд. = Q полколичество теплоты"> t 2 (0 С) (более нагретое тело) (менее нагретое тело) Q(Дж) количество теплоты отдаёт тепло получает тепло Q отд. = Q полколичество теплоты" title="t 1 (0 С) > t 2 (0 С) (более нагретое тело) (менее нагретое тело) Q(Дж) количество теплоты отдаёт тепло получает тепло Q отд. = Q полколичество теплоты"> title="t 1 (0 С) > t 2 (0 С) (более нагретое тело) (менее нагретое тело) Q(Дж) количество теплоты отдаёт тепло получает тепло Q отд. = Q полколичество теплоты">
Вам нужно нагреть полный чайник с водой 1. до 50 0 С 2. до С Какому из чайников потребуется меньшее количество теплоты?
Разработки уроков (конспекты уроков)
Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)
Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.
Тема урока: Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия.
Традиционный урок открытия новых знаний, обретения новых умений и навыков с элементами проблемного обучения в 8 классе общеобразовательной школы, обучающихся по программе А.В.Перышкина (45 минут).
Деятельностная цель:
- Научить детей новым способам нахождения знаний, ввести новые понятия (тепловое движение, температура, внутренняя энергия), повторить ранее изученный материал (диффузия, основы МКТ, механическая энергия).
- Познакомить учащихся с основными характеристиками тепловых процессов, научить разъяснять причины существования и изменения внутренней энергии тела;
- Расширить знания учеников за счет включения новых имен (Демокрит, М. Арнольд), терминов (превращение энергии) и сравнительных описаний (температурная шкала, величина внутренней энергии, всеобщий характер закона сохранения энергии).
Планируемые образовательные результаты
Предметные:
- Объяснить тепловое движение частиц; ввести понятие температура; установить связь температуры тела и скорости движения его молекул, познакомить учащихся с основными характеристиками тепловых процессов, с тепловым движением как особым видом движения.
- Продемонстрировать визуальный ряд приборов, измеряющих температуру и опыта, косвенно демонстрирующего существование внутренней энергии.
- Привести примеры тепловых явлений и сравнительных описаний.
Метапредметные:
Регулятивные:
- Совместно со школьниками поставить новые цели достижения, преобразовать практические задачи в интеллектуально-познавательную деятельность;
- Научить детей самостоятельно анализировать условия достижения цели на основе ориентиров, выделенных учителем; адекватно оценивать правильность выполнения действий и вносить необходимые коррективы.
Познавательные:
- Формировать общеучебные действия путем введения физических понятий; обобщение познавательного материала; объяснения явлений природы и процессов, которые происходят в окружающем мире; анализа полученной информации, представленной в разных знаковых системах (текст, схема, аудиовизуальный ряд).
- Устанавливать причинно-следственные связи; учить строить логические рассуждения.
Коммуникативные: Задавать вопросы, развивающие внимание и память (через выполнение проблемного задания и работу с понятийным аппаратом); мышление (через решения качественных задач); речь и учение формулировать мысли (через включение в процесс обсуждения).
Личностные: Способствовать принятию норм и требований школьной жизни, прав и обязанностей ученика.
Выпускник получит возможность для развитиявыраженной устойчивой учебно-познавательной мотивации путем формирования представлений о единстве и взаимосвязи явлений природы, готовности к самообразованию.
Оборудование урока: презентация «Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия», опорный конспект, тест с заданиями, сосуды с горячей, теплой и холодной водой.
Эпиграф (на доске):
«Не существует ничего, кроме атомов».
Демокрит
Этап урока (целеполагание, время) |
Формы учебной деятельности / Содержание этапа урока |
Задания для учащихся, выполнение которых приведёт к достижению запланированных результатов |
Планируемые результаты |
|
Предметные |
||||
Этапа мотивации (самоопределения) к учебной деятельности. Цель: Создание условий для выявления настроения детей и их готовности к плодотворной деятельности. (2 мин) |
Вводные слова учителя: Ребята! Вам известно, что мир физики занимателен и многообразен. Живя в среде научно-технического прогресса, мы имеем возможность исследовать мир природы и сравнивать свои наблюдения с научными фактами. Чем неожиданнее наши открытия, тем интереснее для нас наука. Посмотрим?! |
Эпиграф к уроку Интеллектуальная разминка. На визуальном ряде представлены примеры тепловых явлений.
|
Демокрит, тепловые явления |
Личностные: принять правила поведения на уроке |
Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии. Цель: Активизировать мыслительные процессы для усвоения новых знаний (5 мин) |
Тепловые явления происходят вокруг нас постоянно. Для них характерно изменение температуры или агрегатного состояния тел. Вам хорошо известно, что для объективности измерения температуры существует прибор – термометр. Вывод: Существуют приборы с разными шкалами для измерения температуры. В настоящее время в большинстве стран для научных и практических целей используется Международная практическая температурная шкала (шкала Цельсия). |
Здоровьесберегающий аспект (проговорить горячо – опасно…) Проблемный вопрос.
Эксперимент, подтверждающий выводы: Три сосуда с водой – горячей, теплой, холодной. Ученик опускает одну руку в сосуд с горячей водой, а другую в сосуд с холодной водой. Через некоторое время опустить обе руки в сосуд с теплой. Опиши свои ощущения. Анализ визуального ряда На визуальном ряде представлена серия приборов для измерения температуры с разными шкалами (0R, 0F, . 0K, 0C)
Здоровьесберегающий аспект (проговорить - ртуть опасна!) |
Температура температ. шкала, термометр |
Личностные: способствовать ориентации в мире (смыслообразование) Регулятивные: Постановка новых целей и преобразование их в практические задачи (целеполагание, прогнозирование) |
Этап выявления места и причины затруднений Цель: Повторить пройденный материал и создать условия для осознания учащимися причин затруднений при решении пробного задания. (4 мин) |
Вывод: Диффузия (взаимное проникновение молекул одного вещества в другое) происходит быстрее при более высокой температуре. Вывод: Молекулы одного вещества – одинаковые. Разница – в скорости движения молекул. Вывод: Молекулы движутся по сложной траектории. При движении они испытывают многочисленные столкновения между собой, которые приводят к изменению направления их движения. Продолжите фразу: «Скорость движения молекул тела зависит от ….. Беспорядочное движение огромного числа молекул в теле называется - …..» |
Вопросы с подвохом:
Почему же запахи распространяются гораздо медленнее? Домысливание определения «тепловое движение». Работа с опорным конспектом (Бланк опорного конспекта см. приложение №2) |
Понятие теплового движения молекул, основные характеристики тепловых процессов, тепловое движение как особый вид движения |
Познавательные: самостоятельно выделять и формулировать познавательную цель урока Коммуникатив-ные: формулировать собственное мнение, умение строить речевые высказывания. |
Этап построение проекта выхода из создавшейся ситуации Цель: Сформулировать цель и тему урока (6 мин) |
Учащимся предлагается решить задания части 1 ОГЭ по физике. Подобранные задания см. приложение №1 Проверим правильность ваших ответов. Если, все решено верно, то вы получите слово-подсказку.
|
Самостоятельное выполнение тестового задания |
Контроль и коррекция умений |
Познавательные: уметь решать тестовые задания, устанавливать причинно-следственные связи. Регулятивные: целеполагание, включая постановку новых целей, преобразование практической задачи, |
Этап первичного закрепления с проговариванием во внешней речи Цель: Создать образовательную среду для включения учащихся в деятельность по достижению целей урока (7 мин) |
Мэтью Арнольд сказал: «Гениальность зависит главным образом от энергии». Изучаю механические явления, мы узнали, что кинетическая и потенциальная энергия могут превращаться друг в друга таким образом, что их сумма остается постоянной величиной. В этом заключается один из наиболее общих и фундаментальных законов природы – закон сохранения и превращения энергии. Энергия не исчезает бесследно, она только переходит из одной формы в другую. |
Повторение пройденного материала за 7 класс. Ответы на вопросы:
|
Энергия (механи-ческая- потенциаль-ная и кинетичес-кая), единица энергии, буквенное обозначение энергии, закон сохранения и превращения энергии, М.Арнольд |
Коммуника-тивные: слушать и понимать речь других Регулятивные: оценка и учет характера допущенных ошибок при анализе вопросов |
Этап самостоятельной работы с проверкой по эталону Цель: Создать ситуацию успеха для каждого ученика, способствовать развитию естественнонаучной грамотности. |
В реальных опытах закономерности превращения энергии выглядит значительно сложнее. Прежде, чем ответить на этот вопрос проведем практическую работу. Задача каждого осознанно провести анализ вопросов и записать кратко информацию. |
Проблемный вопрос
Практическая работа с элементами экспериментальной деятельности (работа в парах) |
Понятие внутренняя энергия, обозначение и единица измерения внутренней энергии, тепловое движение молекул, взаимодействие молекул, взаимное расположение молекул |
Личностные: самопознание через анализ дополнительной информации. Регулятивные: постановка новых целей, преобразование практических задач в познавательную деятельность; адекватность самооценивание правильности выполнения действий и внесения необходимых корректив. Коммуникатив-ные: умение задавать вопросы, необходимые для организации собственной деятельности, формулировать собственное мнение. Познавательные: объяснять явления, процессы, связи и отношения, выявляемые в ходе практической работы. |
Вывод: если мы посмотрим на нашу руку в микроскоп с большим увеличением, то увидим, что мельчайшие частицы кожного покрова непрерывно движутся и взаимодействуют друг с другом. При ударе ладони деформировались (это можно разглядеть только под большим увеличением), мы почувствовали тепло. При нагревании тела увеличивается средняя скорость движения молекул руки. Значит, увеличилась их средняя кинетическая энергия. Молекулы обладают также и потенциальной энергией. Ведь они взаимодействуют друг с другом - притягиваются и отталкиваются. Когда тело деформировалось, то изменилось взаимное расположение молекул, а значит потенциальная энергия. Это значит, что механическая энергия тела перешла в энергию молекул этого тела. |
Работа с опорным конспектом №1. Предлагаю вам хлопнуть в ладоши и описать, с помощью физических понятий, переход энергии.
|
|||
Тела обладают внутренней энергией. Внутренняя энергия – это новое для вас понятие. |
Работа с текстом учебника
|
|||
Приведу для сравнения несколько примеров: Суммарная кинетическая энергия теплового движения молекул в трехлитровой банке воды при комнатной температуре численно равно работе, которую нужно совершить, чтобы поднять легковой автомобиль на 25-й этаж. Чтобы трехлитровый чайник полностью выкипел, надо сообщить воде энергию, которой хватило бы, чтобы поднять груженый самосвал на тот же 25-й этаж. Еще больше изменения внутренней энергии могут происходить при химических реакциях, когда одни вещества превращаются в другие. Например, при сгорании 3л бензина выделяется энергия, которой хватило бы для подъема двух груженых товарных вагонов на 25-й этаж.… Внутренняя энергия – это физическая величина. Обозначается – U . Единица измерения - Дж |
Работа с опорным конспектом, постарайтесь сформулировать собственную точку зрения и аргументы к ней по предложенным вопросам:
Выскажи свои соображения, какое из двух тел одинаковой массы, состоящих из одного вещества, но находящихся в разных агрегатных состояниях, обладают большой внутренней энергией при прочих равных условиях? |
|||
Этап включения в систему знаний и повторения Цель: Зафиксировать полученное знание, рассмотреть, как новое знание укладывается в систему ранее изученного, при возможности довести полученный навык до автоматизированности использования |
Обсуждение ответов, которые ребята при работе в паре записали в бланк опорного конспекта. Внутренняя энергия зависит от температуры, от агрегатного состояния и от массы тела.
|
Работа с опорным конспектом. Игра верю-не верю. Верите ли вы, что внутренняя энергия тела зависит от ….
Приведи примеры: Выскажите предположение, может ли тело одновременно обладать и внутренней и механической энергией. |
Зависимость внутренней энергии |
Регулятивные: учатся адекватно проводить самооценку полученных знаний |
Промежуточный этап, на котором формулируется домашнее задание. |
Решение качественных задач:
Домашнее задание: §1-2 + доп. 3 задание на выбор (см. приложение №3) |
Первичный контроль и коррекция умений |
Личностные: принять правила выполнения д/з |
|
Этап рефлексии учебной деятельности на уроке |
Закончите фразы
Спасибо за урок. |
Регулятивные.: учатся адекватно проводить самооценку Коммуникативные: умение выражать свои мысли. |
||
Краткий самоанализ урока: Структура соответствует целям и типу урока. Материал подобран разнообразный по формам, средствам, методам работы, а так же дифференцирован по сложности и объему. Изложен доступным языком с множеством примеров из практической жизни. При закреплении изученного материала используются различного типа задания формата ОГЭ. Урок получится результативным, если работать в продуктивном темпе доброжелательно сотрудничая с каждым учеником.