Эксперимент
в структуре уроков по теме «Тепловые явления»
Тема 1. Внутренняя энергия
Исторические сведения
1.Понятие «энергия»
ввел английский учёный Томас Юнг в 1807г. Термин «кинетическая энергия» ввел
английский ученый Уильям Томсон. Понятие о потенциальной энергии было введено в
1847г. Немецким ученым Германом Гельмгольцем.
2. Наши предки добывали огонь, изменяя
внутреннюю энергию куска дерева путем трения.
3.Римляне стучали камнем о камень и пытались
высеченной искрой пожечь лучину, покрытую серой.
4.В 1861г. англичанин Роберт Бойл изобрёл
первые, легко зажигающиеся спички – лучины, покрытые серой.
5.Английский аптекарь Джон Уокер изобрел
первые практичные спички, которые зажигались о бумагу с нанесённым на нее
толченым стеклом.
6.Первые безопасные спички были изобретены в
Швеции в 1855г.
Решение
качественных задач.
1.Бросим свинцовый
шар на свинцовую плиту. Потенциальная энергия превратилась в кинетическую,
затем снова исчезла. Сможете ли вы опровергнуть это утверждение?
2.Выведем из
положения равновесия шар, подвешенный на нити. Через некоторое время он
остановиться. Куда исчезла его механическая энергия?
3.В один стакан
налита холодная вода, в другой – горячая такой же массы. Одинакова ли
внутренняя энергия в этих стаканах?
4.На столе стакан и
графин с водой одинаковой температуры. Одинакова ли внутренняя энергия воды в
этих сосудах?
Экспериментальное
исследование темы
1.Потрите ладони друг о друга. Каков результат
эксперимента? /Ладони нагрелись/
2.Каким способом изменилась внутренняя энергия
ладоней в 1-ом и 2-ом случаях?
3.Зажгите одну спичку о коробок, а другую
спичку. В чем различие причин, приведших к воспламенению спички?
4.Согните алюминиевую проволоку несколько раз.
Затем аккуратно исследуйте сгиб проволоки. Изменилась ли внутренняя энергия
сгиба? Каким способом?
5.На стольную спицу наденьте корковую пробку.
Энергично двигайте пробку вдоль спицы то в одну, то в другую сторону.
Исследуйте спицу, результаты опыта опишите.
6.Стеклянную колбу с помощью резинового шланга
соедините с манометром. Осторожно опустите колбу в сосуд с холодной водой.
Наблюдайте за уровнями жидкости в манометре.
Тема 2.
Теплопроводность
Экспериментальное
исследование темы.
.
1.
Возьмите стеклянную, деревянную и железную палочки.
Потрогайте их на ощупь, какая палочка кажется холоднее? Почему?
2.
Возьмите бумажную коробку, налейте в нее воды и
установите над свечой. Попробуйте вскипятить воду. Почему бумажная коробка не
загорается?
3.
Оберните металлический стержень бумагой в один слой
и подержите над пламенем свечи. Горит ли бумага? Результат опыта объясните.
4.
Возьмите имеющиеся проволочки из разных металлов,
одинаковой длины и поперечного сечения. Вносите их по очереди в одну и ту же
точку в пламя свечи. Пальцам станет горячо. Засеките время, в течение которого
теплота передавалась по каждому стержню.
5.
Внесите в пламя свечи спичку и держите ее до тех
пор, пока пламя не коснется пальцев руки. Что вы можете сказать о
теплопроводности дерева?
6.
Налейте в пробирку воды и попробуйте нагреть ее сверху.
Проверьте, нагрелись ли нижние слои воды в тот момент, когда верхний слой воды
закипит. Какой вывод можно сделать о теплопроводности воды?
7.
Распушите небольшой комок ваты и оберните им шарик
термометра. Подержите термометр на фиксированном расстоянии от свечи. Заметьте,
как поднялась температура. Затем туго обмотайте этим же комком ваты шарик
термометра и повторите опыт. Сравните результаты двух опытов.
Проблемный
эксперимент.
1.
Подержите ладонь над пламенем свечи на достаточно
удаленном расстоянии. Что вы ощущаете?
2.
Возьмите кусочек ваты, распушите его и подбросьте
над горящей свечой. Почему пушинка не сгорает, а быстро поднимается вверх?
3.
Изготовьте из старой открытки бумажную вертушку,
вырезав ее по спирали. Установите ее на заостренном металлическом стержне.
Снизу поднесите зажженную свечу. Почему змейка начинает вращаться?
4.
Возьмите стеклянную колбу с водой, на дно опустите
кристаллик красящего вещества и поставьте на огонь. Объясните наблюдаемое
явление.
5.
Возьмите учебные весы, закрепите их на лапке
штатива и уравновесьте. Поднесите снизу на расстояние 10-12см горящую спичку.
Почему весы выходят из равновесия?
6.
Если в комнате включено отопление, измерьте
температуру воздуха в разных местах комнаты: около стен, потолка, пола. С
помощью свечки понаблюдайте движение конвекционных потоков воздуха, помещая ее
над батареей отопления, на полу у дверей, вверху над дверью. Изобразите
схематически направление потоков воздуха.
7.
В сосуд с подкрашенной водой опустите изогнутую в
виде прямоугольника трубку, наполненную водой. При нагревании нижнего колена
трубки вода из сосуда поднимается в трубку. Объясните наблюдаемое явление.
8.
.Возьмите два одинаковых термометра, выставьте их
на солнце. Шарик одного их них закоптите. Одинаковую ли температуру покажут термометры?\
Домашний
эксперимент
1.Измерьте
термометром температуру песчаной и черноземной почв в одно и тоже время. Каковы
показания термометров? Результаты объясните.
2.Из жести
изготовьте две пластинки: одну с блестящей поверхностью, другую с закопченной
(с помощью свечи). Укрепите их вертикально на деревянной подставке.
Прикрепите воском
или пластилином с внешней стороны две спички, а между пластинами поместите
нагретое металлическое тело: шарик, гайку.
Наблюдайте за
процессом падения спичек. Опыт повторите, закрыв закопченную поверхность белой
бумагой.
3.Посоветуйте
учащимся зимой провести опыт известного ученого В. Франклина: «Я взял у
портного несколько квадратных кусков сукна: между ними были: черный, красный,
белый, синий, желтый. В одно ясное утро я положил кусочки на снег.
Через несколько
часов, нагревшись сильнее всех, черный кусочек погрузился так глубоко, что лучи
солнца не достигали его более. Остальные кусочки погрузились тем меньше, чем
они светлее. Белый же вовсе не погрузился…»
Практическое
значение тепловых явлений
1.Причины
возникновения ночных и дневных бризов, ветры, шкала Бофорта.
2.Возникновение
тяги. Наблюдение тяги с помощью макета, который легко изготавливается из
обычной плотной бумаги (в качестве топлива берется бумага), дым от зажженной
бумаги легко проникает в отверстие «бумажной печки».
3.Отопление и
охлаждение жилых помещений. Где устанавливают обогревательные приборы? А
кондиционеры? Почему поверхность радиаторов делают ребристой?
4.Назначение
стеклянных рам в парниках, использование прозрачной плёнки в теплицах. Значение
температуры в различных слоях воздуха для развития растений. Когда возможны
заморозки на почве? Зачем на зиму приствольные круги у плодовых деревьев
покрывают слоями древесных опилок?
5.Устройство
термоса для жидкостей. Зачем из пространства, заключенного между стенками
термоса, выкачивают воздух, а внутреннюю поверхность стеклянного сосуда
покрывают блестящим металлическим слоем? С какой целью (кроме обычной – чтобы
не выливалась вода) используют пробку? Изготовление макета термоса,
выполняемого из полиэтиленовой бутылки, обернутой фольгой, установленной в
картонный футляр на пенопластовую основу.
6.Теплоизоляция
частей бытовых приборов (деревянные или пластмассовые ручки кастрюль, чайников,
сковородок).
7.Значение
теплопередачи для жизнедеятельности человека: получает энергию от употребления
пищи; тратит на совершение механической работы и выделение тепла. Нормальная
температура тела человека – 36,6º
8.Регулирование
теплообмена летальных аппаратов с окружающей средой. При больших скоростях в
нижних слоях атмосферы обшивка космического корабля испытывает сильное трение о
воздух, с увеличением высоты полета возрастает значение излучения. Для
поддержания определенной температуры в корабле принимают ряд мер защиты.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.