Сценарии урока по теме: "Температура. Виды теплопередачи"

Температура. Виды теплопередачи.   (теплопроводность, конвекция, излучение, температура)

II.  Актуализация опорных знаний (повторение изученного материала ранее).

На прошлом уроке мы рассмотрели тему «Внутренняя энергия и способы её изменения» я предлагаю вам повторить основные понятия

1.Какую энергию называю внутренней энергией тела?

(Кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело, и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела)

2. Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?

(совершая механическую работу; теплопередачей)

3.Что такое теплопередача?

 Теплопередача- это процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом)

III.  Изучение нового материала.

Итак, тема урока «Виды теплопередачи» (слайд 1)

Мы рассмотрим виды теплопередачи, их примеры проявления в природе и использования в быту, технике (слайд 2). 

Слово предоставляется 1 группе. Они нам расскажут о теплопроводности.

Теплопроводность- это явление передачи внутренней энергии от одного тела к другому или от одной его части к другой (слайд 3).

Это явление можно рассмотреть на опыте: Закрепим  конец медной проволоки в лапке одного штатива, и конец алюминиевой проволоки – другого штатива. Воском к каждой проволоке прикреплены гвоздики. При нагревании места соединения проволок свечей они начинают отваливаться. Сначала те, которые расположены ближе к пламени. От медной проволоке быстрее, чем от алюминиевой. Т.е. разные вещества имеют разную теплопроводность.

 Металлы переносят тепло лучше, чем жидкости, а жидкости лучше, чем газы. Газы плохо проводят тепло.

 (Слайд 4.) Такой вид теплопередачи обусловлен тепловыми движениями и столкновениями частиц, из которых состоят вещества: скорость колебательного движения частиц металлической линейки увеличивается в той части, которая ближе к пламени; так как частицы взаимодействуют друг с другом, то увеличивается и скорость движения соседних частиц. Следовательно, увеличивается и температура в данной части проволоки.  

Обратите внимание, что при передачи тепла в данном случае переноса тела не происходит.

(Слайд 5) Для предохранения тела от охлаждения или нагревания применяют вещества с малой теплопроводностью: ручки сковородок, корпус утюга изготавливаю из пластмассы, чтобы снять горячие крышки- прихватки из ткани,  долгое время держать горячей пищу- термос.

(слайд 6). Плохой теплопроводностью обладают шерсть, волосы, перья птиц, бумага, пробка и другие пористые тела. Это связано с тем, что между волокнами этих веществ содержится воздух. Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (освобожденное от воздуха пространство).  Снег предохраняет озимые посевы от вымерзания Погреба утепляют соломой. Мех  животных  из-за  плохой теплопроводности предохраняет  их  от  охлаждения  зимой  и  перегрева  летом. Люди зимой носят  шубы. 

Учитель: Вторая группа – расскажет о конвекции.

Конвекция-это процесс переноса энергии самими струями газа или жидкости (слайд 7).

Рассмотрим данное явление на опытах.

1. Если поместить руку над горящей электрической лампочкой, то мы почувствуем как от нее поднимаются теплые струи воздуха.

2. На дно колбы с водой бросаем несколько кристалликов марганцовокислого калия. Видим, что марганцовка окрашивает струи воды в фиолетовый цвет; нагретые слои жидкости вытесняются более тяжелыми холодными слоями. Благодаря такому движению вся вода равномерно прогревается.

Конвекция не осуществляется в  твердых телах так как вещество не может перемещаться, в них не могут образовываться потоки вещества.  

Существует два вида конвекции:   естественная (или свободная) конвенция и вынужденная. Вынужденная – если перемешивать жидкость мешалкой, ложкой, насосом.  

Жидкости и газы следует нагревать снизу. Если их прогреть сверху, то конвекция не происходит.

 Благодаря конвекции происходит возникновение волн, ветра и ряби на воде. Наблюдается явление бриза и тяги.

 В отапливаемой комнате благодаря конвекции струи теплого воздуха поднимаются вверх. Струи холодного воздуха опускаются вниз. Поэтому у потолка воздух теплее, чем вблизи пола; радиаторы отопления устанавливают ближе к полу, а форточки – к потолку.

Учитель: Вам хорошо известно, что основным источником тепла на Земле является Солнце. Как передается тепло от Солнца к Земле? Конвенцией, теплопроводностью или каким- то новым способом?

1. Когда мы хотим спрятаться от Солнца, то, что мы делаем?

(Правильно! Встаем под деревом, закрываемся газетой и т.д. Так, если бы тепло от Солнца передавалась теплопроводность или конвенцией, то мы оказались бы окруженными нагретым воздухом и экраны не сыграли бы никакой роли).

2. Еще аргумент приведем не в пользу теплопроводности и конвенции. Все пространство за пределами нашей атмосферы содержит очень разреженное вещество (вакуум). А для осуществления теплопроводности, конвенции необходимо  среда.

(Т.е. передача тепла от Солнца к Земле не возможна ни теплопроводностью, ни конвенцией.   В данном случае передача тепла происходит путем нового вида теплопередачи – излучения!)

Сообщение  третьей группы.

Излучение- это перенос энергии лучами.

Главной особенностью этого вида теплопередачи в том, что излучение может осуществляться в полном вакууме!

Излучают энергию все тела: тело человека, печь, электрическая лампа.

Но чем выше температура тела, тем сильнее его тепловое излучение.

Тела не только излучают энергию, но и поглощают ее. Причем темные поверхности лучше поглощаю и излучаю энергию, чем тела, имеющие светлую поверхность. Это используется людьми на практике. Так, поверхности  ракет, дирижаблей, воздушных шаров, спутников, самолётов, окрашивают серебристой краской, чтобы они не нагревались Солнцем. Если наоборот надо использовать солнечную энергию, то части приборов окрашивают в темный цвет.

Люди зимой носят темные одежды (черного, синего, коричного цвета), а летом светлые (бежевые, белые цвета).

IV.  Закрепление ЗУН.

Для  того чтобы выяснить  уровень  усвоения темы  предлагаю выполнить тестовое задание.

1.      На каком способе теплопередачи основано водяное отопление?

А. теплопроводности          Б. излучении           В. конвекции

2.      Какой дом теплее: деревянный или кирпичный, если толщина стен одинакова?

А. деревянный               Б. нет разницы           В. кирпичный

3.      Какие вещества обладают хорошей теплопроводностью? 1 – вода, 2 – латунь, 3 – железо, 4 – шерсть.

А. 2,3          Б. 1,2,3          В.2,3,4

4.      Зачем на нефтебазах баки для хранения бензина красят серебряной краской?

А. с целью уменьшения испарения бензина

Б. с целью уменьшения поглощения солнечных лучей

В. с целью увеличения поглощения солнечных лучей

5.      Изменится ли температура тела, если оно больше поглощает энергии, чем испускает?

А. тело охлаждается

Б. температура тела не изменится

В. тело нагревается

6.      Возможна ли в вакууме передача энергии теплопроводностью?

А. да        Б. нет

7.      В каком состоянии вещества тепло передается   благодаря  теплопроводности?

А. в твердых телах

Б. в жидкостях

В. в газах

8.      Почему нагретый воздух поднимается вверх? Потому что на него действует …

 А. сила упругости      Б. выталкивающая сила      В. молекулярное притяжение

9.      Жидкость в чайнике всегда нагревают …

А. сбоку      Б. сверху       В. снизу

10.  Грязный снег в солнечную погоду тает …, чем чистый.

А. быстрее     Б. одинаково     В. медленнее

V. Итог урока.

1. С какими видами теплопередачи мы познакомились?...

2. Приведите примеры их проявления в природе, применения в быту, технике...

Итак, мы познакомились с тремя видами теплопередач, их проявлениям в природе, применением в быту, технике. Увидели межпредметные связи с географией, биологией, химией, технологией