Урок фізики
План - конспект уроку № 1/1.
Тема: Тепловий рух. Температура
Мета: Дати поняття теплового руху молекули. Введіть поняття температури. Ознайомити учнів з основними характеристиками теплових процесів, з тепловим рухом як особливий вид руху.
Завдання:
а) освітня проконтролювати знання учнів, отримані на попередньому уроці, сформувати уявлення про структуру та зміст фізичної теорії, що вивчається, організувати засвоєння основних визначень з даної теми, познайомити з основними фізичними величинами, сформулювати основні закони з даної теми.
б) розвиваюча формувати мотивацію постановкою пізнавальних завдань, розкриттям зв'язку теорії та досвіду, формувати вміння аналізувати факти при спостереженні чи поясненні явищ, під час роботи з текстом підручника, розвивати увагу, пам'ять, логічне та творче мислення.
в) виховна формування інтересу до фізики при аналізі фізичних явищ, при демонстрації дослідів, при вирішенні завдань, стимуляція роботи учнів, формування наукового світогляду учнів.
Методи: пояснювально - ілюстративний, проблемний, репродуктивний, евристичний.
Обладнання: підручник, демонстраційне обладнання.
План уроку
1. Організаційний момент (1 – 2 хвилини).
2. Домашнє завдання (2-3 хвилини).
3. Повторення (10-15 хвилин).
4. Викладення нового матеріалу (15 – 22 хвилини).
5. Закріплення (5 – 10 хвилин).
6. Підбиття підсумків уроку (1-2 хвилини)
Хід уроку
1. Організаційний момент
2. Домашнє завдання
1. §1 підручника;питання та завдання до параграфу.
2. Збірник завдань У. І. Лукашика, Є. У. Іванової, № 915, 916.
3. Експериментальне завдання (для бажаючих). У склянку з холодною водою обережно долити гарячу воду. Виміряти температуру води біля дна склянки, у середині та біля поверхні. Який можна зробити висновок? Як правильно виміряти температуру рідини?
3. Повторення
– Як називаються частинки, з яких складаються речовини?
– Які спостереження свідчать, що розміри молекул малі?
- Які явища свідчать, що речовини складаються з частинок, розділених проміжками?
- Як змінюється об'єм тіла при зменшенні чи збільшенні відстані між частинками?
- Що таке дифузія?
- Чи однаково швидко протікає дифузія в газах, рідинах та у твердих тілах?
- Чому тверді тіла та рідини не розпадаються на окремі молекули?
- Які явища вказують на те, що молекули не лише притягуються одна до одної, а й відштовхуються?
- Що ви знаєте про молекули однієї і тієї ж речовини?
- Які три стани речовини ви знаєте?
- Чи є відмінності між молекулами льоду, води, водяної пари?
- Як розташовані та як рухаються молекули газу, рідини та тверді тіла?
4. Вивчення нового матеріалу
План викладу нового матеріалу:
1. Визначення теплових явищ.
2. Вимірювання температури. Термометр.
3. Тепловий рух.
1. У навколишньому світі відбуваються різні фізичні явища, пов'язані з нагріванням та охолодженням тіл.
Явлення, пов'язані з нагріванням або охолодженням тіл, із зміною температури, називаються тепловими. До таких явищ відносяться, наприклад, нагрівання та охолодження води, таненняльоду, плавлення металів.
2. Словами "холодний", "теплий", "гарячий" вказують на різний ступінь нагрітості тіла і говорять про різну температуру.
Температура - це характеристика ступеня нагрітості тіла за певною температурною шкалою.
Для об'єктивності вимірювань температури було створено різного роду термометри.
Досвід показує, що в основному всі тверді тіла та рідини розширюються при підвищенні температури. Таким чином, явище теплового розширення тіл також може бути використане для вимірювання температури.
У повсякденній діяльності ми часто зустрічаємося з поняттями холодно, гаряче. Однак відчуття тепла та холоду є суб'єктивним фактором. У суб'єктивності теплового відчуття учні можуть переконатися в наступних дослідах:
а) на столі встановлюють три посудини з водою: одна з гарячою водою, друга - з холодною і третя - з теплою. Пропонують одному бажаючому учню помістити ліву руку в посудину з гарячою водою, а праву - в посудину з холодною. За деякий час пропонують учневі обидві руки опустити в посудину з теплою водою. Учень повідомляє, що тепер права рука відчуває тепло, а ліва - холод, хоча обидві руки знаходяться в одній воді;
б) вчитель пропонує учням лівою рукою торкнутися дерев'яного предмета (наприклад, стіл, стілець), а правою - до металевого. Хоча предмети перебувають у класі за однієї й тієї ж температурі, ліва рука відчуває тепло, права - холод.
Звідси робиться висновок:за допомогою відчуттів судити про температурунеможливо.
Перший прилад для об'єктивної оцінки температури був винайдений Галілеєм у 1592 р. Термоскоп Галілея дуже чутливий до зміни температури. Газові термометри використовуються в науці якзразкового приладу, яким градуюються всі інші термометри.
Найширше застосування практично набули рідинні термометри, у яких для реєстрації температури використовується теплове розширення рідини. Найчастіше для цього використовують ртуть або підфарбований спирт.
Демонструються два термометри, звертають увагу на пристрій медичного термометра та на діапазон температур. Формулюються правила, що забезпечують збереження термометра та правильність вимірювань.
1. Визначити, в яких діапазонах температур можна вимірювати за допомогою даного термометра.
2. Визначити ціну поділу шкали та визначити, з якою точністю можна виміряти температуру за допомогою даного термометра.
Удосконаленням термометрів займалося багато вчених. Кожен із них створював свою шкалу. Деякі з цих шкал широко поширювалися, інші, навпаки, швидко забули.
В даний час у більшості країн для наукових та практичних цілей використовується Міжнародна практична температурна шкала.
За нуль приймається температура плавлення льоду за нормального атмосферного тиску (101 325 Па). Температурі кипіння дистильованої води за нормального атмосферного тиску приписується значення 100 градусів. Шкала ділиться на 100 рівних частин - градусів, кожен градус можна знову поділити на рівні частки.
У Франції (і до революції в Україні) застосовувалася шкала Реомюра, запропонована французьким натуралістом Р. Реомюром в 1730 р. В Англії та США досі використовується шкала Фаренгейта. Кипіння води за шкалою Реомюра дорівнює 80 ° R, за шкалою Фаренгейта 212 ° F. Такий довільний вибір нуля температур суттєво ускладнює теоретичні висновки, призводить до громіздких формул і непотрібнихобчисленням.
У. Томсон в 1848 р. (що згодом отримав за наукові заслуги титул лорда Кельвіна) запропонував запровадити нову шкалу температур, яка називається абсолютною. Нульовий рівень –273,15 °С.
Важливо, що будь-який вимір температури вимагає часу. Час необхідний для того, щоб термометр міг увійти до стану теплової рівноваги з тілом, температуру якого ми вимірюємо.
Фактично термометр показує власну температуру, яка може теплового рівноваги дорівнює температурі тіла.
3. Учням вже відомо, що дифузія за більш високої температури відбувається швидше. Для доказу цього факту можна продемонструвати досвід: опустити два кристалики мідного купоросу у склянку з холодною та гарячою водою. У другій склянці швидкість дифузії буде вищою. Це означає, що швидкість руху молекул та температура пов'язані між собою. Спостереження за явищем дифузії дозволило встановити: швидкість руху частинок речовини залежить від температури.
Тепла вода складається з таких молекул, як і холодна, різниця між ними лише в швидкості руху молекул. Кожна молекула рухається дуже складною траєкторією.
Безладний рух частинок, з яких складаються тіла, називають тепловим рухом. У тепловому русі беруть участь усі молекули тіла.
Висновок: температура – це фізична характеристика стану речовини, що визначається середньою кінетичною енергією хаотичного руху частинок речовини. Зі зростанням температури зростає їхня середня кінетична енергія.
Вчитель повинен звернути увагу учнів на те, що тепловий рух відрізняється від механічного тим, що в ньому беруть участь дуже багато частинок і кожна безладно рухається.
Тепловий рух ніколи не припиняється.Воно може лише змінювати інтенсивність. Траєкторія однієї молекули – ламана лінія. Чим більше частинок у речовині, тим більш хитромудру форму має траєкторія окремої частинки. Елементарний фрагмент такої ламаної - довжина вільного пробігу від зіткнення до зіткнення однієї частинки з іншого.
5.Закріплення вивченого
- Які явища називають тепловими?
- Які явища належать до теплових?
- Як змінюються розміри твердих тіл та рідин при зміні їхньої температури?
– Що ми розуміємо під температурою речовини?
- Сформулюйте правила вимірювання температури води та повітря.
– Які температурні шкали вам відомі?
- Які точки прийняті як основні на шкалі Цельсія?
- Який рух називається тепловим?
6. Підбиття підсумків уроку