Тепловое движение температура внутренняя энергия 8 класс конспект урока

Обновлено: 02.07.2024

Оборудование: металлический шарик; металлическая пластина; пластилин; ёмкость с песком; небольшие кусочки медной проволоки (по одному на парту); пробирка с водой; пробирка с водой, закрытая пробкой; кусочки льда; небольшая гайка; спиртовка; кусочки негашёной извести (оксид кальция); теплоприёмник; жидкостный манометр; термометр; барометр-анероид.

Падение металлического шарика на металлическую плиту;
Падение пластилинового шарика на стол;
Падение металлического шарика в песок;
Сгибание медной проволоки;
Лёд, не тающий в кипятке;
Вылет пробки из пробирки при нагревании воды в ней;
Гашение извести (оксида кальция);
Нагревание трением воздуха в теплоприёмнике.

Человек …, пока он составляет часть природы, должен следовать её законам.

I. Организационный момент

Дидактическая задача: подготовить учащихся к работе на уроке (взаимное приветствие преподавателя и учащихся, проверка подготовленности учащихся к уроку, организация внимания, объявление темы и цели урока).

II. Повторение. Проверка домашнего задания.

Дидактическая задача: подготовить учащихся к изучению нового материала.

– Материал повторим устно, за исключением нескольких ребят, которые будут работать по карточкам письменно.

Какие тепловые явления вы знаете?
Мерой чего является температура тела?
Какие виды жидкостных термометров вы знаете?
Какое движение называется тепловым?
Когда и кем был изобретён первый жидкостный термометр?

Работа с классом

– На уроках физики мы рассматриваем различные явления. Перед вами карточки с некоторыми из них. Найдите лишнее в каждом списке? Почему вы так считаете?

1. Летит мяч, плывёт корабль, нагревается утюг, капают капли дождя.
2. Тает снег, горят дрова, летит птица, кипит вода в чайнике.

Учитель спрашивает ученика:
– Саша! Ты знаешь разницу между термометром и барометром?
– Отлично знаю.
– Прекрасно! Так скажи, в чём она заключается?
– В совершенных пустяках: один обыкновенно висит внутри комнаты, а другой снаружи!

– Прав ли ученик? Как бы вы ответили на вопрос учителя? Сначала вспомним, что такое барометр.

Барометр – это прибор, служащий для измерения атмосферного давления.

Учитель показывает барометр-анероид и комментирует показ стихотворением:

На стене висит тарелка,
По тарелке ходит стрелка.
Эта стрелка наперёд
Нам погоду узнаёт.

Термометр – это прибор, служащий для измерения температуры.

– А можно ли обойтись при измерении температуры без термометра?

Опыт, показывающий, что ощущение тепла и холода является субъективным фактом.
На столе устанавливаются три сосуда: с горячей, с холодной и с тёплой водой.
Предлагаю одному желающему ученику поместить одну руку в холодную воду, другую в горячую.
– Что ощущает каждая рука?
Через некоторое время – обе руки опустить в тёплую воду. Ученик сообщает, что теперь правая рука ощущает холод, а левая тепло.

Вывод: с помощью ощущений судить о температуре нельзя, поэтому для этой цели используем термометр.

Собрать карточки у учащихся, работающих самостоятельно.

Эти вопросы позволят учащимся не путать механическую энергию с внутренней энергией.

Опыт. Вылет пробки из пробирки при нагревании воды в ней.

– Работа была совершена? (Да)
– Чем? (Газом)

В данном случае мы имеем дело не с механической энергией, а с внутренней энергией частиц, из которых состоит пар.

– Так какую энергию мы будем называть внутренней?

Для дальнейшего проведения урока откройте тетради, запишите в них на полях сегодняшнее число, вид работы и тему (учитель проговаривает). В дневниках запишите домашнее задание (проговаривает).

III. Изучение нового материала

Опыт № 1

Падение металлического шарика на металлическую плиту.
Потенциальная энергия превращается в кинетическую.
Шарик остановился.
– Куда исчезла механическая энергия?
Смоделируем ситуацию и возьмём вместо металлического шарика пластилиновый. Что происходит с шариком?
А теперь возьмём металлический шарик, а вместо металлической плиты возьмём … (на что нужно бросить шарик, чтобы теперь поверхность деформировалась?) на песок.
– Что происходит с песком?

Вывод:изменилась потенциальная энергия взаимодействия частиц (молекул) из которых состоит тело.

Если измерить очень чувствительным термометром температуру плиты и шарика, то он покажет увеличение температуры и шарика, и плиты.

Вывод:изменилась кинетическая энергия частиц (молекул) из которых состоит тело.

Опыт № 2

Сгибание медной проволоки. Проволока нагрелась.

Вывод: изменилась кинетическая энергия частиц (молекул) из которых состоит тело.

Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называется внутренней энергией.

Задача по определению энергии, которой обладает песчинка. Решается в тетради.

Для описания энергетических превращений используют закон сохранения энергии.

Полная энергия, равная сумме механической и внутренней энергии, остаётся постоянной при всех взаимодействиях.

С другой стороны, этот закон подчеркивает тот факт, что какой-либо вид энергии сам по себе не появляется и не исчезает бесследно. Всегда один вид энергии переходит в другой в равных количествах.

Закон сохранения полной энергии был открыт Робертом Майером.

И история открытия закона сохранения энергии явное подтверждение тому, что человеческий организм подчиняется обычным законам природы.

IV. Первичное закрепление

Дидактическая задача: проанализировать физические явления, сопровождающиеся превращением различных видов энергии друг в друга.

При обработке деталей на станке резцом они нагреваются. Механическая энергия резца превращается во внутреннюю. Об этом можно судить по нагреванию детали и резца в процессе работы до высокой температуры. Чтобы деталь и резец не нагревались на станке, предусмотрена система обмывания водой, которая их охлаждает. Такие же превращения энергии происходят и при работе с различными пилящими, строгающими инструментами. На каких уроках вы выполняете эти работы?

Движение метеорита к Земле в безвоздушном пространстве.
Пролёт метеорита через атмосферу.
Нагретый газ поднимает поршень в цилиндре двигателя.

V. Применение знаний

Дидактическая задача: рассмотреть примеры химических и биологических явлений, связанных с изменением внутренней энергии тел.

Хвала великому светилу!
Спустя столетья солнца жар
Чудесно переходит в силу,
Свет, электричество и пар!

– Как вы понимаете эти строки стихотворения?

Вывод: закон на основе которого мы определяем изменение внутренней энергии. – один и тот же для всех явлений природы: физических, химических, биологических. Закон сохранения и превращения энергии – один из фундаментальных законов. Знать его необходимо каждому, чтобы правильно объяснять явления природы.

VI. Рефлексия

Дидактическая задача: установить осознанность усвоения нового учебного материала.

– Итак, какова была цель урока?
– Какими этапами мы шли к достижению цели?
– Какие наблюдения мы использовали в качестве исходных фактов?
– Что нового мы узнали?
– Мы узнали, что энергия не исчезает и не возникает, а только превращается из одного вида в другой. Этот закон – основной закон природы, он объясняет самые различные явления живой и не живой природы.
– Достигнута ли цель урока?

VII. Домашнее задание

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ 01-68.docx

Физика 8 класс Волик Н.Н.

Тема: Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия

Цели (ожидаемый результат) :

могут сформулировать определение теплового движения, температуры и внутренняя энергия;

научить пользовать термометром для измерения температуры тел;

умеют излагать свое мнение (в монологе, диалоге, полилоге), аргументируя его, подтверждая фактами, выдвигая контраргументы в дискуссии;

умеют анализировать, сравнивать, систематизировать и обобщать полученную информацию .

развитие умений определять цену деления и объяснять принцип действия термометра;

демонстрируют коммуникативные навыки;

понимают значимость умственного труда.

воспитание самодисциплины, взаимоуважения, устойчивого отношения к учебной деятельности и интереса к предмету.

Тип урока : урок изучения нового материала.

Методы урока : словесный, наглядный.

Оборудование : термометр

Орг. момент.

Приветствует учащихся, создает доброжелательный настрой

Актуализация опорных знаний

Как называются частицы, из которых состоят вещества? (молекулы)

Как изменится объем тела при уменьшении и увеличении температуры вещества? (при увеличении температуры – увеличивается, а при уменьшении - уменьшается)

Что такое диффузия? (процесс проникновения молекул одного вещества между молекулами другого)

Какие три состояния вещества вы знаете? (твердое, жидкое, газообразное)

Одинаково ли быстро протекает диффузия в газах, жидкостях и твердых телах? (наиболее быстро в газах, затем в жидкостях, а лишь потом в твердых телах)

Имеются ли различия между молекулами льда, воды и пара? (нет)

Как расположены и как движутся молекула газа, жидкости и твердого тела? (молекулы газа – хаотично движутся, жидкости – находятся в узлах кристаллической решетки и могут перемешаться с одного места на другое, а молекулы твердого тела – находясь в узлах кристаллической решетки лишь вращаются и колеблются, но покидать свои места не могут )

Изучение нового материала

Объяснение нового материала с помощью презентации.

Для измерения температуры были созданы приборы, которые называются термометры.

Демонстрация термометра:

Примеры шкал: Цельсия, Фаренгейта, Кельвина.

Наиболее широко используется шкала Цельсия. В этой шкале за 0˚C принята температура таяния льда, а 100˚C определяет температура кипения воды. Интервал между этими точками разделен на 100 равных частей, величина каждой части равна одному градусу Цельсия. В США и некоторых других странах используется шкала Фаренгейта, в которой температура таяния льда соответсвует 32˚ F, а температура кипения воды 212 ˚ F. Из этого можно сделать вывод, что один градус Цельсия больше одного градуса Фаренгейта.

Вопрос: При какой температуре диффузия происходит быстрее и почему?

Ответ: При высокой, т.к. скорость движения молекул и температура связанны между собой.

Беспорядочное движение молекул называется тепловым движением. Оно никогда не прекращается.

Внутренняя энергия – это суммарная энергия движения и взаимодействия всех частиц, из которых состоит тело.

Тело всегда обладает внутренней энергией.

U-внутренняя энергия (Дж)

Закон сохранения энергии: полная энергия равна сумме механической и внутренней энергий и она остается постоянной при всех взаимодействиях.

Физкультминутка

Раз, два – встать пора,

Три, четыре – руки шире,

Пять, шесть – тихо сесть,

Семь, восемь – лень отбросим.

Рефлексия

Задает вопросы учащимся:

Все ли было понятно на уроке? Что вызвало трудности?

Какое движение называют тепловым? (беспорядочное движение молекул)

Что понимают под внутренней энергией? (суммарная энергия движения и взаимодействия всех частиц, из которых состоит тело)

В чем различие между механической и внутренней энергиями? (Механическая энергия - это энергия движения тела (кинетическая) и взаимодействия тела с другими телами (потенциальная). А внутренняя - энергия, обусловленная тепловым движением молекул тела).

Работа по сборнику задач Лукашик № 915, 918, 919

Оценивание

Как вы работали на уроке? Как вы себя оцениваете? Выберите предложение.

1.Урок полезен, все понятно.

2.Лишь кое-что чуть-чуть неясно.

3.Еще придется потрудиться.

4.Да, трудно все-таки учиться!

Выставляет оценки за урок, с комментариями

Домашнее задание: прочитать параграф 1, 2 - выучить основные понятия.

Регулятивные УУД:

- умение ориентироваться в своей системе знаний;
- оценивать правильность выполнения действия;
- умение корректировать действие после его завершения;
- высказывать свое предположение;
- развитие контроля и самоконтроля;

Коммуникативные УУД:

- умение оформлять свои мысли в письменной форме;

Личностные УУД:

- способность к самооценке на основе критерия успешности учебной деятельности;
- развитие логического мышления;
- развитие памяти, наблюдательности, внимания;
- расширение кругозора учащихся.

Планируемые результаты:

- умение давать определение теплового движения и объяснять, почему температура является мерой средней кинетической энергии теплового движения частиц;
- умение объяснять принцип действия жидкостного термометра и называть назначение термометров различных видов;
- умение переводить температуру из градусов Цельсия в кельвины и наоборот;
- умение объяснять физические явления на основе полученных знаний о тепловом движении частиц вещества.
- умение давать определения понятий внутренней энергии и теплопередачи;
- умение перечислять факторы, от которых зависит и не зависит внутренняя энергия и использовать их для объяснения физических явлений и решения качественных задач.

- формирование целостной картины мира;
- развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки; в том числе в информационной деятельности;

метапредметные

- овладение способностью принимать и сохранять цели и задачи учебной деятельности, поиска средств ее осуществления;
- освоение способов решения проблем творческого и поискового характера;
- овладение логическими действиями сравнения, анализа, синтеза, обобщения, классификации по родовидовым признакам, установления аналогий и причинно-следственных связей, построения рассуждений, отнесения к известным понятиям;
- овладение базовыми предметными и межпредметными понятиями, отражающими существенные связи и отношения между объектами и процессами.
- Организационный этап

Мотивационный модуль

Выполняется упражнение на соответствие картинки и надписей и формулируется тема урока.

Урок предусматривает демонстрации, поэтому учитель должен иметь необходимое оборудование в кабинете, чтобы урок прошел как запланировано.

Описание разработки

Цели урока:

Образовательная: Сформировать у учащихся представление о тепловом движении молекул. Ввести понятие температуры. Познакомить учащихся с основными характеристиками тепловых процессов, с тепловым движением как особым видом движения. Ввести понятие внутренней энергии.

Воспитательная: Воспитание интереса к изучению физики.

Развивающая: Развитие умения логически и творчески мыслить.

Объяснить такие понятия, как температура. Тепловое движение, внутренняя энергия, Для лучшей усваимости материала сопроводить рассказ опытами. Закрепить знания самостоятельной работой.

Ход урока:

Орг. Момент.

Слово учителя:

Сегодня мы начинаем изучать тепловые явления. Запишите тему урока.

Итак, тепловые явления в нашей жизни занимают огромное, очень важное место. Начиная с того. Что каждый раз мы с вами сталкиваемся с прогнозом погоды, изготовление новых материалов, плавление металлов, сгорание топлива, создание новых двигателей для ракет, самолетов… Все это - тепловые явления.

Изложение нового материала.

Таким образом, Тепловые явления – это явления, связанные с нагреванием или охлаждением тел, а также с изменением их агрегатного состояния.

Все тепловые явления связаны с температурой.

Как мы уже отметили, тепловые явления связаны с нагреванием или охлаждением тел в первую очередь, поэтому, необходимо сказать, что все тепловые явления связаны с такой величиной, как температура.

Все тела характеризуются состоянием своего теплового равновесия. Главная характеристика состояния тела – температура.

Температура – мера нагретости тел.

Температура – это физическая величина, следовательно. Ее можно измерить.

Для измерения температуры используется такой прибор, как термометр. (от греч. термо – тепло, метрео – измеряю).

Первый термометр , если его можно так назвать… т. к. вначале прибор называли термоскопом, был изобретен Галилео Галилеем в самом конце 16 века. В 1597 году Галилей на лекции в своем университете продемонстрировал студентам первый термоскоп, который в дальнейшем начали называть термометром.

Работа любого термометра основана на одной важной особенности – изменении физических свойств вещества в зависимости от температуры.

Опыт Галилея заключался в том, что он взял колбы с длинным горлышком, налил в нее воды и взял стакан, в котором тоже была вода. Затем он перевернул колбу в стакан, опустил ее горлышком вниз. Часть воды осталась в горлышке колбы.

Если теперь нагревать или охлаждать круглую часть колбы, то мы заметим, что столб воды в горлышке колбы будет опускаться или подниматься.

На сегодняшний день сохранились три основные шкалы. Наибольшее распространение получила шкала, которую мы с вами хорошо знаем – это шкала Цельсия.

Весь материал - смотрите документ.

Содержимое разработки

Тепловое движение частиц. Температура. Внутренняя энергия.

Урок усвоения новых знаний

Воспитательная: Воспитание интереса к изучению физики.

Развивающая: Развитие умения логически и творчески мыслить.

Задачи урока

Применяемые на уроке педагогические технологии

Деятельность учащихся на уроке

Речевая, слушанье, записывание с доски.

Связь с ранее изученным материалом

Государственные требования к уровню общеобразовательной подготовки учащихся

Необходимое оборудование и материалы, демонстрации

Колба, пробка, тонкая стеклянная трубка, вода, стакан, термометры, груз на пружине.

2.проверка домашнего задания

3.актуализация опорных знаний

4. целевая установка

5. мотивация учебной деятельности

6. изучение нового материала

Мотивация учащихся, актуализация знаний

Слово учителя:

Сегодня мы начинаем изучать тепловые явления. Запишите тему урока.

Ход и содержание урока

Изложение нового материала.

Все тепловые явления связаны с температурой.

Температура – мера нагретости тел.

Температура – это физическая величина, следовательно. Ее можно измерить.

Первый термометр , если его можно так назвать… т.к. вначале прибор называли термоскопом, был изобретен Галилео Галилеем в самом конце 16 века. В 1597 году Галилей на лекции в своем университете продемонстрировал студентам первый термоскоп, который в дальнейшем начали называть термометром.

Температурные шкалы.

Андерс Цельсий – шведский астроном, который предложил следующую шкалу температур: – температура кипения воды; – температура замерзания воды. В настоящее время все мы привыкли к перевёрнутой шкале Цельсия.

Примечание: сам Цельсий говорил, что такой выбор шкалы вызван простым фактом: зато зимой не будет отрицательной температуры.

В некоторых странах (Англия, Франция, Латинская Америка) принята шкала Фаренгейта. Габриель Фаренгейт – немецкий исследователь – инженер, который впервые применил свою собственную шкалу для изготовления стекла. Шкала Фаренгейта более тонкая: по размерности градус шкалы Фаренгейта меньше градуса шкалы по Цельсию.

И третья шкала (ее называют технической) – это шкала французского исследователя Реомюра. Там 0 градусов – температура замерзания воды, а кипение воды ученый обозначил (исходя из своих опытов) 80 градусов.

Есть еще одна шкала – шкала Кельвина, мы с вами научимся ею пользоваться позже. Эту шкалу еще называют абсолютной.

Но чаще всего мы будем использовать шкалу Цельсия – она нам привычна и чаще всего доступна.

Вспомним из курса физики 7 класса, что с изменением температуры изменяются линейные размеры тел. При нагревании тело увеличивается в размерах, а при охлаждении – уменьшается.

С чем это связано? Это связано с тем, как ведут себя атомы и молекулы, из которых состоит тело. Когда тело нагревается – частицы начинают быстрее двигаться – они чаще взаимодействуют друг с другом и это приводит к тому, что объем данного тела увеличивается. Таким образом, мы можем сказать, что температура связана с движением частиц из которых состоят тела. Это относится и к твердым, и к жидким, и к газообразным телам.

Если мы будем говорить о движении частиц из которых состоит газ, то должны помнить – это хаотическое движение атомов и молекул. Так как в газах они между собой практически не связаны.

Если мы говорим о движении частиц жидкости, то его можно представить себе как скачкообразное движение – атомы и молекулы жидкости ведут оседлый образ жизни, но тем не менее способны перепрыгивать с одного места в другое – этим обозначается текучесть тел.

У твердых тел атомы и молекулы ведут себя привязано к месту, но тем не менее их движение называют колебательным.

Демонстрация теплового движения. Тепловое движение никогда не прекращается. Если у тела есть температура – значит его частицы движутся.

Впервые существование теплового, хаотического движения частиц подтвердил опытным путем в 1827 году Роберт Броун – английский ботаник. В его честь движение называют Броуновским.

Рассмотрим еще раз опыт Галилея.

Перевернем колбу горлом в стакан и дотронемся к круглой части колбы. Можно увидеть, как жидкость начинает опускаться – это происходит от того, что воздух в колбе нагревается, тем самым расширяется и вытесняет воду.

Вот этот опыт и привел Галилея к тому, что по мере нагретости воздуха в колбе можно оценивать температуру.

В дальнейшем опыты Галилея продолжили другие ученые. Большую важность имеет опыт французского ученого Амонтона. Который в 1702 году предложил так называемый газовый термометр. С неболшими изменениями этот прибор дошел и до наших дней.

Продемонстрируем опыт Амонтона.

Возьмем колбу с водой и закроем ее пробкой. Сквозь пробку проденем тонкую трубку. Если снова нагрвать воздуж в колбе, то можно увидеть, как поднимается жидкость в трубочке.

И по отсчету, на какой уровень поднимается жидкость, мы можем судить о той или иной температуре.

Внутренняя энергия тел.

В 7 классе вы уже познакомились с некоторыми видами энергий.

Превращение энергии.

В 7 классе мы говорили о том, как один вид энергии превращается в другой. Это превращение можно рассмотреть на свободном падении тела. Если мы располагаем тело га некоторой высоте над землей, то можно сказать, что относительно Земли это тело обладает потенциальной энергией. Но когда тел начинает свободно падать, высота уменьшается, следовательно, уменьшается потенциальная энергия. Но, вместе с тем у тела увеличивается скорость, значит, возрастает кинетическая энегрия. И в от момент, когда тело уже у поверхности земли и вот-вот должно с ней столкнуться, мы должны понимать, что вся потенциальная энергия превратилась в кинетическую. В дальнейшем, когда тело упало на землю, проявляются другие виды энергии, мы с вами о них будем говорить на других уроках.

Рассмотрим опыт превращения энергии на колебательной системе.

Груз – подвешенный к пружине.

Рассмотрим движение груза на пружине. Если заставить груз совершат колебательное движение, то мы можем говорить о непрерывном превращении потенциальной и кинетической энергий этого груза. Потенциальна превращается в кинетическую, кинетическая в потенциальную, и так происходит до тех пор, пока колебания не прекратятся и груз не остановится.

Превращение энергии происходит при движении тела, когда оно падает с некоторой высоты на землю. Куда же девается вся энергия, когда тело упало на землю? Эта энергия превращается во внутреннюю энергию.

Что же такое внутренняя энергия? Давайте рассмотрим тот факт, что частицы, из которых состоит тело , находятся в постоянном, непрерывном движении и взаимодействии друг с другом, а следовательно, каждая частица – атом или молекула, одновременно обладают и кинетической энергией и потенциальной энергией взаимодействия со своими соседями.

Внутренняя энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергий тела.

Внутренняя энергия определяется в первую очередь изменением температуры тела.

Как мы уже знаем, температура тела характеризует движение частиц. Значит, мы можем сказать, что если температура изменяется – то изменяется и внутренняя энергия тела.

Внутренняя энергия зависит от:

Итак, внутренняя энергия не зависит от механического движения самого тела, от расположения этого тела относительно других тел, а зависит от того, как движутся частицы внутри тела и как они между собой взаимодействуют.

Надо сказать, что внутренняя энергия является отдельным видом энергии и существует особо, отдельно от других энергий. Любое тело обладает внутренней энергией, принято говорить, что у тела существует некоторый запас внутренней энергии.

Читайте также: