Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Конспекты / Температура и способы ее измерения. Абсолютная шкала температур
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Физика

Температура и способы ее измерения. Абсолютная шкала температур

библиотека
материалов

Средняя школа №20 имени Турара Рыскулова




Открытый урок по физике






Температура и способы ее измерения. Абсолютная шкала температур


hello_html_m22afaafb.png


10 класс



Учитель физики: Фартуна Елена Эдуардовна





2015-2016 учебный год

Поурочной план по физике в _____ классе

Дата проведения урока _______________________


Урок №


Тема урока: Температура и способы ее измерения. Абсолютная шкала температур


Цели урока:

Общеобразовательная:

  • знать понятие о термодинамических параметрах;

  • иметь представление о температурных шкалах и возможностях перевода их числовых значений;

  • понимать необходимость введения абсолютной шкалы температур;


Развивающая:

  • формировать понятие о температуре, как величине, отражающей состояние термодинамического равновесия макроскопической системы;

  • формировать целостное восприятие окружающего мира.


Воспитательная:

  • формировать познавательный интерес обучающихся через исторические и современные сведения об измерении температуры;

  • формировать креативное мышление при описании окружающей действительности различными субъектами измеряемой среды.


Тип урока: Изучение нового материала.


Оборудование:

термометры: жидкостные (ртутный, глицериновый, спиртовой), мультимедийный проектор, экран,

рычажные весы, жетоны, системный раздаточный материал.


Презентация.


Структура урока


содержание

метод обучения

время

1

Первичное введение материала с учётом закономерностей процесса познания обучающихся

информационно-рецептивный

5

2

Указания обучающимся на запоминаемый материал

проблемное изложение изучаемого материала

5

3

Мотивация запоминания и длительного сохранения в памяти

проблемное изложение изучаемого материала

3

4

Актуализация техники запоминания

объяснительно-иллюстративный

10

5

Первичное закрепление под руководством учителя

репродуктивный

3

6

Контроль результатов первичного запоминания

репродуктивный

5

7

Систематизирующее повторение в сочетании с различными требованиями к воспроизведению с дифференцированными заданиями

исследовательский метод

10

8

Применение полученных знаний для приобретения новых

информационно-рецептивный

2

9

Рефлексия

самоанализ

2


Ход урока


I. Организационный момент: приветствие, проверить готовность кабинета и учащихся к уроку, отметить отсутствующих.

II. Первичное введение материала с учётом закономерностей процесса познания обучающихся информационно-рецептивный


Запись на доске (эпиграф к уроку): "Наибольшая или последняя степень холода". (М.В. Ломоносов)


Учитель:

  • Что хотел сказать этими словами великий ученый?

  • Знаете ли Вы такую науку "термометрия?"


- Что такое термометр, мы знаем с малых лет. А известно ли вам, что термометрия - наука об измерении температуры - составляет целый раздел физики и уходит корнями в глубь тысячелетий?

Изобретению термометра предшествовало создание термоскопа - прибора, который отмечал изменение температуры (см. рисунок). При потеплении воздух внутри шара расширялся и вытеснял воду из шара в трубку. По изменению уровня воды и судили об изменении температуры. В XVII веке термоскопы стали изготавливать в виде герметично запаянной трубки, заполненной ртутью или спиртом. С этого момента показания термоскопов перестали зависеть от атмосферного давления. Опыты с ними стали всеобщим увлечением, ими даже украшали комнаты. Но, чтобы термоскоп стал термометром, нужно было научиться выражать его показания в виде числа, то есть изобрести шкалу. Как же это сделать? Разные ученые поступали по-разному.

Иhello_html_m5be3e490.pngзвестно, что соль, смешанная со льдом, разъедает его, частично превращая в воду. При этом смесь сильно охлаждается. Исследуя это явление, американец Д. Фаренгейт обнаружил, что температура их смеси не зависит ни от количества льда, ни от количества соли, ни от температуры в лаборатории. Температуру этой смеси он и принял за 0 °F (читается: ноль градусов по Фаренгейту). Француз Р. Реомюр предложил в качестве нуля градусов принять температуру замерзания воды. Температуру кипения воды он принял за 80 °R (читается: восемьдесят градусов по Реомюру).

Проверку шкалы Реомюра выполнял шведский ученый А. Цельсий. Он, в частности, писал: "Эти опыты я повторял два года, во все зимние месяцы, при различной погоде и разнообразных изменениях состояния барометра и всегда находил точно такую же точку на термометре. Я помещал термометр не только в тающий лед, но также при сильных холодах приносил снег в мою комнату на огонь до тех пор, пока он не начинал таять. Я помещал также котел с тающим снегом вместе с термометром в топящуюся печь и всегда находил, что термометр показывал одну и ту же точку, если только снег лежал плотно вокруг шарика термометра".

Тщательно проверив постоянство температуры таяния льда, Цельсий принялся за исследование температуры кипения воды. Он, в частности, обнаружил, что она зависит от наличия примесей и внешнего давления. В горах, например, где атмосферное давление низкое, вода закипает при меньшей температуре.

Уhello_html_m5a2ac5a7.pngсилиями А. Цельсия и другого шведского ученого, К. Линнея, была создана шкала, которой мы пользуемся и сегодня. В ней имеются две постоянные точки: 0 °С - температура сосуществования воды и льда, 100 °С - температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Расстояние между этими так называемыми реперными точками шкалы, поделенное на 100 равных частей, называется градусом температурной шкалы Цельсия (лат. "градус" - шаг, ступень).


Таким образом, ученые XVIII века называли температурой то, что показывали их термометры. Поэтому в разных странах были приняты различные температурные шкалы. Единство измерений температуры стало возможным лишь век спустя, благодаря усилиям англичанина У. Томсона. Он вошел в историю физики тем, что ввел абсолютную шкалу температуры.


III. Указания обучающимся на запоминаемый материал


На доске представлены слайд-схемы:


hello_html_12cc83d3.png

Учитель комментирует данные схемы.


hello_html_m36d29044.gif














Цель данных схем заключается в том, чтобы указать (повторить) обучающимся на понятия, которые изучались ранее, то, о чем узнали сегодня, и то, что будет изучено более подробно, т.е. "абсолютная шкала температур". Кроме того, данная схема указывает место в информационном представлении "нового" понятия в структуре изучения данного раздела.


IV. Мотивация запоминания и длительного сохранения в памяти


Цель данного этапа: объяснить обучающимся назначение изучения абсолютной шкалы температур.


Учитель приводит пример задачи:

Известна температура некоего тела t = -27оС. Надо рассчитать давление по формуле: p = nkt.

Каков будет знак результата? Почему? Может ли такое быть?

Т.к. значение давления - величина положительная, воспользуемся шкалой, в которой нет "отрицательных" температур. Такую шкалу ввел Кельвин (У. Томсон).


V. Актуализация техники запоминания


Учитель объясняет содержание новой темы, а обучающиеся выполняют конспект по ходу изложения материала:

Измеряемая по шкале Цельсия температура может быть как положительной, так и отрицательной, в то время как абсолютная температура всегда неотрицательна. Наименьшая температура по абсолютной шкале - это абсолютный нуль. При такой температуре P=0, что согласно МКТ возможно, если средняя кинетическая энергия молекулы равна нулю.

Тhello_html_76645a70.pngаким образом, при абсолютном нуле температуры прекращается тепловое движение частиц вещества. Ниже этой температуры быть уже не может. Эта температура приблизительно равна - 273oС.

Единица абсолютной температуры называется кельвином [K].

Универсальность введения абсолютной шкалы ещё и в том, что цена деления шкалы совпадает со шкалой Цельсия:

1 К = 1oС

На рисунке указано соответствие двух температурных шкал.


Опытным путем было установлено, что при постоянном объеме и температуре давление газа прямо пропорционально его концентрации. Объединяя экспериментально полученные зависимости давления от температуры и концентрации, получаем уравнение: р = nkT,

где - k коэффициент пропорциональности - постоянная Больцмана.

Постоянная Больцмана связывает температуру со средней кинетической энергией движения молекул в веществе. Это одна из наиболее важных постоянных в МКТ. Температура прямо пропорциональна средней кинетической энергии теплового движения частиц вещества. Следовательно, температуру можно назвать мерой средней кинетической энергии частиц, характеризующей интенсивность теплового движения молекул. Этот вывод хорошо согласуется с экспериментальными данными, показывающими увеличение скорости частиц вещества с ростом температуры.

Рассуждения, которые мы проводили для выяснения физической сущности температуры, относятся к идеальному газу. Однако выводы, полученные нами, справедливы не только для идеального, но и для реальных газов. Справедливы они и для жидкостей и твердых тел. В любом состоянии температура вещества характеризует интенсивность теплового движения его частиц.


hello_html_cd6a7b8.pnghello_html_10f54880.png


VI. Первичное закрепление под руководством учителя


Учитель проводит устный экспресс-опрос:

  • Самая низкая температура в природе, указанная Ломоносовым? (-2730С)

  • Чему равна средняя температура человека, выраженная в Кельвинах? (309,6К)

  • Чему равна скорость движения молекул при абсолютном нуле? (0 м/с)


VII. Контроль результатов первичного запоминания


Каждому обучающемуся предлагается раздаточный материал в виде теста:


Вариант 1


вопрос


варианты ответа

1

Абсолютную температурную шкалу создал ученый

А

Паскаль

Б

Цельсий

В

Кельвин

Г

Фаренгейт

2

50К по абсолютной шкале соответствует значению температуры по шкале Цельсия

А

50 0С

Б

-50 0С

В

223 0С

Г

-223 0С

3

Значение постоянной Больцмана

А

1,38*10-23 Дж/К

Б

6,02*1023моль-1

В

8,31 Дж/(моль*К)

Г

1,6*10-19 кг

4

273,15 К соответствует состоянию

А

замерзание водорода

Б

кипение воды

В

таяние льда

Г

пламя горящей свечи

5

Мера средней кинетической энергии движения молекул - это :.

А

абсолютная температура

Б

давление

В

объем тела

Г

масса тела

Вариант 2


вопрос


варианты ответа

1

Шкала, в которой нет отрицательных значений температуры, называется

А

правильной шкалой

Б

положительной шкалой

В

абсолютной шкалой

Г

нормальной шкалой

2

150 К по абсолютной шкале соответствует значению температуры по шкале Цельсия

А

423 0С

Б

-423 0С

В

123 0С

Г

-123 0С

3

Значение 1,38*10-23 Дж/К является постоянной

А

Больцмана

Б

Кельвина

В

Авогадро

Г

Цельсия

4

373,15 К соответствует состоянию

А

замерзание водорода

Б

таяние льда

В

кипение воды

Г

пламя горящей свечи

5

Единица измерения температуры по абсолютной шкале

А

К

Б

F

В

C

Г

T


После ответа обучающиеся обмениваются заданиями и выполняют взаимопроверку.

Для затрудняющихся учеников учителем выдается "подсказка": варианты ответов в обоих вариантах совпадают.


VIII. Систематизирующее повторение в сочетании с различными требованиями к воспроизведению с дифференцированными заданиями


Каждому обучающемуся предлагается решить самостоятельно задачи из предложенного набора задач по нарастающему уровню сложности. Вместе с задачами выдается справочник с необходимыми данными. Причём задача №9 дана с решением для тех, у кого решение задач по данной теме вызывает затруднения.

Обучающийся, решивший 3 и более задач верно, поощряется оценкой "5".

hello_html_74d3fc6f.png

Учитель озвучивает правильные ответы задач для того, чтобы обучающиеся смогли оценить правильность своего решения.


IX. Применение полученных знаний для приобретения новых


Учитель мотивирует обучающихся на дальнейшее изучение тем, связанных с полученными за урок знаниями:

Абсолютная температура необходима при изучении свойств состояния идеального газа, зависимостей давления и объема от температуры.


X. Домашнее задание:

Параграф 4.4 (Б.Кронгарт, В.Кем, Н.Койшыбаев, 10 кл), вопросы с.95, ответить письменно на вопросы: 11, 12.

По желанию: доклад о вкладе ученых в развитии физики: (Цельсий, Кельвин, Больцман)


XI. Рефлексия

Учитель, подводя итог урока, выявляет уровень усвоения данной темы.

Для этого предлагается при выходе из кабинета на рычажные весы положить на левую чашу жетон, если данная тема понятна, и на правую, если данная тема вызывает затруднения.


Презентация.



Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 11.11.2015
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров1406
Номер материала ДВ-146787
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх