Методическая разработка урока по теме"Внутренняя энергия и способы ее изменения"

Тема урока «Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии»

Цель урока: повторить понятия энергия, потенциальная и кинетическая энергии, рассмотреть особенности движе­ния молекул, связь между температурой тела и скоростью движения его молекул; ввести понятие внутренней энер­гии и рассмотреть способы ее изменения.

Ход урока I. I. Беседа с учащимися:

1.    Что называется энергией?

2.  Какие виды механической энергии вы знаете?

3.  Какие тела обладают кинетической энергией?

4.  Какие тела обладают потенциальной энергией?

5.  Приведите примеры превращения кинетической энергии в потенциальную энергию .

6.   Какой энергией обладает ковочный молот, поднятый на опре­деленную высоту?

7.   Какой энергией будет обладать молот в момент удара по детали?

8. По какой формуле рассчитывается потенциальная энергия

тела, поднятого над землей, кинетическая энергия движущегося тела?

9. Как формулируется закон сохранения энергии?

II. Изучение нового материала.

Исторические сведения

Понятие «энергия» ввел английский ученый Томас Юнг в 1807 г. Термин «кинетическая энергия» ввел англий­ский ученый Уильям Томсон. Понятие о потенциальной энергии было введено в 1847г. немецким ученым Германом Гельмгольцем.

Решение демонстрационных экспериментальных задач

1.Поднимите над свинцовой плитой свинцовый шар и выпусти­те его из рук /свинцовый шар можно заменить шариком из пластилина/. При ударе шарика о плиту он остановится. В какую энергию превратится механическая энергия шара?

2.Поднимите над полом мячик и выпустите его из рук. Внима­тельно наблюдайте за движением мяча, выскажите предпо­ложение о причинах уменьшения высоты поднятия шарика после каждого удара о пол.

3.. Бросьте  свинцовый шар на свинцовую плиту. Потенциальная энергия превратилась в кинетическую, затем снова исчезла. Сможете ли вы опровергнуть это утверждение?

4. Выведите  из положения равновесия шар, подвешенный на нити. Через некоторое время он остановится. Куда исчезла его механическая энергия?

5. В один стакан налита холодная вода, в другой - горячая такой же массы. Одинакова ли внутренняя энергия в этих стаканах?

Фронтальное  экспериментальное исследование темы:

1.           Зажгите свечу и подержите ладонь над свечой.

2.         Потрите ладони друг о друга. Каков результат эксперимента?

Каким способом изменилась внутренняя энергия ладоней в 1-ом и 2-ом случаях?

3.          Зажгите одну спичку о коробок, а другую спичку внесите в пламя свечи. 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.     Стеклянную колбу с помощью резинового шланга соедините

с манометром. Осторожно опустите колбу в сосуд с холод­ной водой. Наблюдайте за уровнями жидкости в манометре.

Определите:

а)   В каком случае внутренняя энергия воздуха увеличивается, а

в каком - уменьшается?

б)  Каким способом была изменена внутренняя энергия воздуха?

в)   За счет какой энергии совершилась механическая работа по подъему жидкости в манометре?

Заполните таблицу

№ опыта	Внутренняя энергия изменилась способом теплопередачи	Внутренняя энергия изменилась способом совершения механической работы.
1
2
3
4
5

III.Обсуждение результатов эксперимента

Исторические сведения

1.              Наши предки добывали огонь, изменяя внутреннюю энергию куска дерева путем трения.

2.              Римляне стучали камнем о камень и пытались высе­ченной искрой поджечь лучину, покрытую серой.

3.              В 1861г. англичанин Роберт Бойл изобрел первые, легко зажигающиеся спички - лучины, покрытые серой.

4.             Английский аптекарь Джон Уокер изобрел первые практичные спички, которые зажигались о бумагу с нанесенным на нее толченым стеклом.

5.              Первые безопасные спички были изобретены в Швеции в 1855г.

6.              Английский физик и химик Г. Дэви в 1799г. поставил сле­дующий опыт: тёр два куска льда друг о друга

IV Методические рекомендации.

Необходимо выяснить, от каких факторов зависит внутренняя  энергия тела:

а)   от температуры, так как именно она характеризует среднюю скорость движения молекул, а значит, и среднюю кинетиче­скую энергию частиц вещества;

б)   внутренняя энергия меняется при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое, так как меняется энергия взаимодействия частиц, составляющих тело.

Следует отметить, что тепловые процессы связаны с из­менением температуры тела и агрегатного состояния вещества.

В) Следует обратить внимание на различия между механи­ческой и внутренней энергией тела, напомнить, что энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, выяснить, какие превращения энергии происходят при движении стального шара и резинового мяча.

Г)Приведите примеры, доказывающие, что человек расхо­дует внутреннюю энергию при ходьбе, зарядке, беге и пополняет ее при употреблении пищи. Неизрасходованная энергия запаса­ется в жировом слое /совет для здоровья: энергия, потребляемая с пищей, должна быть равна энергии, расходуемой человеком за день/.

Д) Расскажите о движении небесных тел – метеоритов и предложите обсудить вопрос  почему некоторые метеориты все же падают на землю.

IV. Учащиеся выполняют краткие записи в тетрадях.

V. Задание дом: § 1, 2, № 915 /В.И. Лукашик