Урок № 1(1). Внутренняя энергия тела Цель урока: 1

Урок № 1(1).
Внутренняя энергия тела
Цель урока:
1.Сформировать понятие о внутренней энергии тела; учить применять знания о
строении вещества при объяснении изменений внутренней энергии тела. Повторить
основные положения МКТ о строении вещества, понятия механической энергии, закон
сохранения энергии, переход энергии из одного вида в другой.
2.С целью формирования диалектико – материалистического мировоззрения учащихся
раскрыть понятие теплового движения как беспорядочного движения молекул;
сравнить его с механическим движением отдельной молекулы.
3.Развивать интерес к физике, мотивировать необходимость изучения тепловых
явлений, раскрывать на интересных и важных примерах их широкое проявление в
природе, показывать применение знаний о тепловых явлениях в быту и технике.
Тип урока. Урок изучения нового материала.
Содержание нового учебного материала. Тепловые явления. Движение отдельной
молекулы, тепловое движение – беспорядочное движение молекул вещества. Опыт по
преобразованию механической энергии тела в кинетическую и потенциальную
энергию его молекул. Внутренняя энергия тела и единицы её измерения.
Тезаурус.
Тепловые явления. Тепловое движение. Температура. Термометр.
Внутренняя энергия тела.
Наглядность
и
демонстрации.
КП
«Внутренняя
энергия
тела».
Опыты:
теплопроводность
воды
(стакан
воды,
лёд,
кипятильник);
преобразование механической энергии тела во внутреннюю энергию (свинцовый шар,
свинцовая плита, эл.термометр).
Домашнее задание. §1,2; отвечать на вопросы; М. ТЗ-1 № 1, 2, 3, 4
Экспериментальное задание: монету поместить между двумя гвоздями, вбитыми в
доску. Монету потереть между пальцами или шерстяной тканью. Проверить, проходит
ли после этого монета между гвоздями. Монету нагреть в горячей воде. Снова
проверить, проходит ли после этого монета между гвоздями. Сделать выводы.
1
Основные этапы урока
1 Вступительная Организационные вопросы:
Ознакомление со структурой учебника, основными его темами,
часть урока
разделами.
Основные требования к ведению тетрадей по физике, тетрадей для
лабораторных и контрольных работ.
Что принадлежности необходимы на уроках физики.
2
Актуализация Ребята, что изучает физика? (физические явления).
Какие физические явления мы изучали в прошлом году?
знаний
(механические).
В этом году мы будем изучать тепловые, электрические, магнитные,
световые физические явления.
Тепловые явления не менее распространены в природе и технике, чем
механические.
Слайд 2
К тепловым явлениям относятся: таяние льда, превращение воды в
пар, образование тумана, горение, нагревание и т.п. Все эти явления
связаны с изменением температуры тел или окружающей среды.
Слайд 3
На тепловых явлениях основан принцип действия паровой машины,
двигателя внутреннего сгорания, турбины, ракеты.
Изучение тепловых явлений началось еще в глубокой древности.
Например: шар Герона изобретен еще в …
Изучая тепловые явления, вы не только узнаете, как они происходят,
как устроены и действуют тепловые двигатели, но и найдете ответы на
многие практические вопросы.
Например: почему воду нужно греть обязательно снизу; как вода
превращается в лед или пар; чем отличаются вода, лед и водяной пар;
можно ли в горах сварить мясо и многие другие.
Демонстрации опыта: теплопроводность воды
Слайд 4
Такими словами, как «теплый», «холодный», «горячий», мы
указываем на различную степень нагретости тела, или на температуру
тел. Температура летом выше, чем зимой. Температура горячей воды
выше температуры холодной воды. Необходимо помнить, что
ощущения «горячо» или «холодно», относительны.
(Прокомментировать рисунок слайда). Но температура не зависит от
того как мы ощущаем степень нагретости тела.
2
3
Слайд 5
В горячей и холодной среде тепловые процессы происходят с разной
скоростью. В какой воде быстрее просолятся огурцы? Почему?
Вспомните, как температура тела связана со скоростью движения
молекул? (чем быстрее движутся молекулы, тем выше температура
тела). Температура – физическая величина. Следовательно, её можно
измерить. Прибор для измерения температуры – термометр. Чтобы
правильно измерить температуру, необходимо поместить термометр в
измеряемую среду, подождать, пока произойдет теплообмен. При этом
температура термометра и среды станет одинакова. Термометр
показывает свою собственную температуру. Но его температура равна
температуре среды.
Слайд 6
Для измерения температуры существует несколько температурных
шкал. Наиболее распространенные – шкала Цельсия и Фаренгейта. В
науке используют термодинамическую шкалу Кельвина. (Рассмотреть
рисунок на слайде).
Изучение
нового
материала
При изучении тепловых явлений используют некоторые основные
понятия и термины.
Мы уже вспомнили о том, что все тела состоят из молекул. Что все
молекулы непрерывно и беспорядочно движутся. Рассмотрим
движение отдельной молекулы. Его можно считать механическим, т.к.
можно изобразить траекторию движения молекулы. Оценить скорость
движения и т.п. Но количество молекул в окружающих нас телах
очень велико. Так в 1см3 воды содержится около 3.34 * 10²² молекул.
Каждая молекула движется по очень сложной траектории. При
движении молекулы сталкиваются, изменяют скорость, направление
движения. Такое движение уже не подчиняется законам механики.
Беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называют
тепловым движением. В тепловом движении участвуют все молекулы
тела.
Слайд 7
Слайд 8
Сравните движение молекул воды, льда и водяного пара.
(Рассмотреть рисунок на слайде). Характер движения частиц связан с
агрегатным состоянием вещества. При изменении температуры
изменяется движение частиц тела, изменяется агрегатное состояние
вещества: при нагревании лёд начинает таять, вода кипеть и т.д.
3
Слайд 9
Еще одно понятие, применяемое при изучении тепловых явлений –
внутренняя энергия тела. Известно, что всякое тело обладает
механической энергией. Механическая энергия бывает двух видов:
потенциальная энергия, которой обладают все взаимодействующие
тела, и кинетическая, которой обладают движущиеся тела. Молекулы
тела взаимодействуют друг с другом, следовательно, обладают
потенциальной энергией. Потенциальная энергия зависит от
расстояния между молекулами, следовательно, в разных агрегатных
состояниях молекулы обладают разной потенциальной энергией.
Молекулы находятся в непрерывном движении. Следовательно,
молекулы обладают кинетической энергией. Так как скорость
движения молекул связана с температурой тела, то кинетическая
энергия тела связана с температурой. Суммарная потенциальная и
кинетическая энергия всех молекул тела называется внутренней
энергией тела. Следовательно, внутренняя энергия тела зависит от
агрегатного состояния вещества и температуры тела. Внутренняя
энергия тела не зависит от его положения относительно других тел и
движения тела.
Слайд 10
При тепловых процессах, как и при механических, выполняется закон
сохранения энергии. Рассмотрим падение шара. (Рассмотреть
рисунок на слайде). При падении шара происходит превращение
потенциальной энергии в кинетическую, затем во внутреннюю. Но,
если при движении шара потенциальная и кинетическая энергии
изменяются, то внутренняя энергия при этом не изменяется. А тогда,
когда шар упал, его внутренняя энергия увеличилась.
Слайд 11
Итак, подведем итоги:
1. Всякое тело обладает внутренней энергией, потому что состоит из
молекул.
2. Внутренняя энергия тела не зависит ни от механического движения
тела, ни от положения тела относительно других тел.
3. Внутренняя энергия тела зависит от его агрегатного состояния и
температуры.
4
4
Закрепление
изученного
Слайд 12
Ответьте на вопросы:
Вопрос №1. Чашку с горячим чаем переставили со стола на полку.
Как при этом изменилась внутренняя энергия чая?
Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит
от положения тела относительно других тел.
Слайд 13
Вопрос №2. Автомобиль в процессе движения изменил свою
скорость с 36 км/ч на 90 км/ч. Как при этом изменилась его
внутренняя энергия?
Ответ: Внутренняя энергия тела не изменилась, т.к. она не зависит
от механического движения тела.
Слайд 14
Вопрос №3. Два одинаковых латунных шара упали с одной и той же
высоты. Первый упал в глину, а второй, ударившись о камень,
отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. Который из
шариков больше изменил свою внутреннюю энергию?
Ответ: Первый. При падении механическая энергия превращается во
внутреннюю. У второго шара только часть механической энергии
превратилась во внутреннюю.
5
Подведение
итогов урока
1.Выставление оценок за работу на уроке
2.Домашнее задание: § 1,2; М. ТЗ-1 № 1, 2, 3, 4
Провести опыты:
1.Медную монету зажать между двумя гвоздями, вбитыми в дощечку.
Потереть монету пальцами или шерстяной тканью. Проверить
проходит ли монета между гвоздями.
2. Опустить монету в горячую воду. Снова проверить, проходит ли
монета между гвоздями. Сделать выводы.
5