Урок 1.1

Дата 02.09.2014

Тема урока: ТБ «Тепловое движение. Броуновское движение. Диффузия»

Цели:

Дать понятие теплового движения.

Ввести понятие диффузия.

Познакомить учащихся с броуновским движением.

Ознакомить с основными характеристиками тепловых процессов, с тепловым движением как с особым видом движения.

Демонстрации: флеш-презентация

Проверка домашнего задания.

Ход урока:

I. Организационный момент

II. Изучение нового материала

План:

1. Тепловое движение.

2. Броуновское движение.

3. Диффузия.

1. Тепловое движение молекул внутри тела можно сравнить с роем мошек в безветренную погоду. Рой как бы неподвижно висит в воздухе. Внутри же роя сотни мошек непрестанно, беспорядочно движутся то вправо, то влево и так по всем направлениям. И в то же время весь рой остается на том же месте и не изменяет своей формы. Невидимые движения атомов и молекул носят такой же хаотический, беспорядочный характер. Если одни молекулы ушли из объема, то их место заняли другие. Тело же остается неизменным. Каждая молекула беспрестанно меняет свою скорость при столкновениях с другими молекулами. Ее траектория движения представляет собой чрезвычайно запутанную, ломаную линию. Никогда, ни при каких условиях не прекращается невидимое тепловое движение частичек, из которых построен мир. Беспорядочное движение молекул называют тепловым движением.

2. Следствием хаотического движения молекул является броуновское движение. Названо оно так в честь английского ботаника Р. Броуна, который наблюдал за поведением плавающих в воде спор растений. Он заметил, что крошечные частички спор непрерывно движутся во всех направлениях. Чем меньше были частички, тем быстрее они двигались. Самое поразительное было то, что движение частичек никогда не прекращалось. Их будто постоянно толкают какие-то невидимые силы. При этом скорость их движения возрастает с повышением температуры. Броуновское движение частиц - это и есть тепловое движение. Оно присуще большим и малым частичкам, сгусткам молекул, отдельным молекулам и атомам. Причиной броуновского движения является тепловое движение молекул среды и их столкновения с броуновской частицей. Броуновская частица подвергается ударам молекул окружающей ее среды. Движение молекул, как и их удары о частицу, носит совершенно случайный характер. В результате передаваемое молекулами давление на частицу с какой-либо стороны оказывается больше или меньше среднего давления. Поэтому броуновская частица приходит в движение. Чем меньше размеры и масса частицы, тем легче у нее изменить скорость. Броуновское движение является убедительным доказательством существования молекул и их хаотического теплового движения.

3. Другим следствием беспорядочного движения частиц вещества (молекул, атомов) служит явление диффузии. Явление диффузии наблюдается как в газах, так и в жидкостях, и твердых телах. Распространение запахов в воздухе, перемешивание различных жидкостей, получение растворов, склеивание твердых тел - все это объясняется диффузией. Диффузия - это явление проникновения молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества. Простейший пример диффузии в газах - это довольно быстрое распространение запахов в спокойном воздухе. Так, аромат духов из открытого флакона очень скоро почувствуется во всей комнате. Если диффузия в газах происходит в довольно короткое время (в считанные секунды, минуты), то диффузия в жидкостях - за гораздо более длительное время (минуты, часы, дни).

4. Интенсивность диффузии существенно зависит, от плотности вещества и скорости хаотичного движения молекул. Роль диффузии и ее применение широко известны. Диффузия имеет большое значение в человеческом организме. Кислород из воздуха проникает в кровяные капилляры легких путем диффузии через стенки альвеол (воздушных мешочков), а затем, растворяясь в них, разносится по всему организму. Углекислый газ диффундирует из кровяных капилляров в альвеолы легких. Питательные вещества потребляемой пищи диффундируют внутрь клеток. Явление Диффузии в жидкостях сквозь пористые перегородки (осмос) играет большую роль в жизни животных и растений. Оно обеспечивает всасывание воды корнями растений, усвоение пищи и удаление отходов из клеток растений и животных. Из-за диффузии химический состав атмосфер планет оказывается неоднородным. Практическое применение явления диффузии чрезвычайно разнообразно.

III. Закрепление изученного

1. Что представляет собой тепловое движение молекул?

2. С чем молено сравнить это движение?

3. Какова причина броуновского движения?

4. В чем состоит явление диффузии и на что оно указывает?

5. Как зависит скорость диффузии от температуры; плотности? Почему?

Домашнее задание

§1, выучить конспект.

Урок 2.2

Дата 04.09.2014

Тема урока: «Температура. Способы её измерения. Различные виды термометров. Температурные шкалы»

Цели: дать понятие теплового движения молекулы; ввести понятие температуры; познакомить учащихся с основными характеристиками тепловых процессов, с тепловым движением как особым видом движения.

Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: флеш-презентация

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение

- Как называются частицы, из которых состоят вещества?

- Какие наблюдения свидетельствуют, что размеры молекул малы?

- Какие явления показывают, что вещества состоят из частиц, разделенных промежутками?

Как изменяется объем тела при уменьшении или увеличении расстояния между частицами?

- Что такое диффузия?

- Одинаково ли быстро протекает диффузия в газах, жидкостях и в твердых телах?

- Почему твердые тела и жидкости не распадаются на отдельные молекулы?

- Какие явления указывают на то, что молекулы не только притягиваются друг к другу, но и отталкиваются?

- Что вы знаете о молекулах одного и того же вещества? Какие три состояния вещества вы знаете?

Имеются ли различия между молекулами льда, воды, водяного пара?

- Как расположены и как движутся молекулы газа, жидкости и твердые тела?

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Определение тепловых явлений.

2. Измерение температуры. Термометр. Температурные шкалы.

3. Тепловое движение.

1. В окружающем мире происходят различные физические явления, которые связаны с нагреванием и охлаждением тел.Словами «холодный», «теплый», «горячий» указывают на различную степень нагретости тела и говорят о различной температуре. Для объективности измерений температуры были созданы различного рода термометры. Нетрудно убедиться, что при повышении температуры газа возраста его давление на стенки сосуда.

Проводится демонстрация: химическая пробирка, закрытая пробкой индикатором давления, стакан с теплой водой. Пробирка опускается в стакан с теплой водой, давление на индикаторе повышается.

2. Опыт показывает, что в основном все твердые тела и жидкости расширяются при повышении температуры. Таким образом, явление теплового расширения тел тоже может быть использовано для измерения температуры.

В повседневной деятельности мы часто встречаемся с понятиями «холодно», «горячо». Однако ощущение тепла и холода является субъективным фактором. В субъективности теплового ощущения учащиеся могут убедиться на следующих опытах:

а) на столе устанавливают три сосуда с водой: один с горячей водой второй - с холодной и третий - с теплой. Предлагают одному желающем; ученику поместить левую руку в сосуд с горячей водой, а правую - в cocyд с холодной. Через некоторое время предлагают ученику обе руки опустить в сосуд с теплой водой. Ученик сообщает, что теперь правая рука чувствует тепло, а левая - холод, хотя обе руки находятся в одной и той же воде;

б) учитель предлагает учащимся левой рукой дотронуться до деревянного предмета (например, стол, стул), а правой - до металлического. Хотя предметы находятся в классе при одной и той же температуре, левая рука ощущает тепло, правая - холод.

Отсюда делается вывод: с помощью ощущений судить о температуре невозможно.

Первый прибор для объективной оценки температуры был изобретен Гали леем в 1592 г. Термоскоп Галилея был очень чувствителен к изменению температуры. Газовые термометры используются в науке в качестве образцовой прибора, по которому градуируются все остальные термометры.

Самое широкое применение на практике приобрели жидкостные термометры, в которых для регистрации температуры используется тепловое расширение жидкости. Чаще всего для этих целей используют ртуть или, подкрашенный спирт.

Демонстрируются два термометра, обращают внимание на устройство медицинского термометра, и на диапазон температур. Формулируются правила, обеспечивающие сохранность термометра и правильность измерений.

1) Определить, в каких диапазонах температур можно производить измерения с помощью данного термометра.

2) Определить цену деления шкалы и определить, с какой точностью можно измерить температуру с помощью данного термометра.

Совершенствованием термометров занимались много ученых. Каждый из них создавал свою шкалу. Некоторые из этих шкал широко распространялись, другие, наоборот, быстро забылись. В настоящее время в большинстве стран для научных и практических елей используется Международная практическая температурная шкала. За нуль принимается температура плавления льда при нормальном атмосферном давлении (101,325 Па). Температуре кипения дистиллированной воды при нормальном атмосферном давлении приписывается значение 100 градусов. Шкала делится на 100 равных частей - градусов, каждый градус можно вновь поделить на равные доли.

Во Франции (и до революции в России) применялась шкала Реомюра, предложенная французским естествоиспытателем Р. Реомюром в 1730 г. В Англии и США до сих пор используется шкала Фаренгейта. Кипение воды по шкале Реомюра равно 80 °R, по шкале Фаренгейта 212 °F. Такой произвольный выбор нуля температур существенно усложняет теоретические выводы, приводит к громоздким формулам и ненужным вычислениям.

У. Томсон в .1848 г. (получивший впоследствии за научные заслуги титул лорда Кельвина) предложил ввести новую шкалу температур, которая называется абсолютной. Нулевой уровень -273,15 °С.

Важно отметить, что любое измерение температуры требует времени. Время необходимо для того, чтобы термометр мог войти в состояние теплового равновесия с телом, температуру которого мы измеряем.

Фактически термометр показывает собственную температуру, которая в состоянии теплового равновесия равна температуре тела.

3. Учащимся уже известно, что диффузия при более высокой температуре происходит быстрее. Для доказательства этого факта можно продемонстрировать опыт: опустить два кристаллика медного купороса в стакан с холодной и горячей водой. Во втором стакане скорость диффузии будет выше. Это означает, что скорость движения молекул и температура связаны между собой. Наблюдение за явлением диффузии позволило установить: скорость движения частиц вещества зависит от температуры.

Теплая вода состоит из таких же молекул, как и холодная, разница между ними лишь в скорости движения молекул. Каждая молекула движется по очень сложной траектории.

Беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называют тепловым движением. В тепловом движении участвуют все молекулы тела.

Вывод; температура - это физическая характеристика состояния вещества, определяемая средней кинетической энергией хаотичного движения частиц вещества. С ростом температуры- растет их средняя кинетическая энергия.

Важнейшим понятием тепловых явлений является тепловое движение.

Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело, называется тепловым движением.

Учитель должен обратить внимание учеников на то, что тепловое движение отличается от механического тем, что в нем участвуют очень много частиц и каждая движется беспорядочно.

Тепловое движение никогда не прекращается. Оно может лишь менять интенсивность. Траектория одной молекулы - ломаная линия. Чем больше частиц в веществе, тем более замысловатую форму имеет траектория отдельной частицы. Элементарный фрагмент такой ломаной - длина свободного пробега от соударения до соударения одной частицы с другой.

IV. Закрепление изученного

- Как меняется давление газа при изменении его температуры (при постоянном объеме)?

- Как меняются размеры твердых тел и жидкостей при изменении их температуры?

- Что мы понимаем под температурой вещества?

- Сформулируйте правила измерения температуры воды, воздуха

- Какие температурные шкалы вам известны?

- Какие точки приняты в качестве основных на шкале Цельсия?

V. Домашнее задание

1. § 2 учебника; вопросы и задания к параграфу, упр. 1 (3,4).

2. Экспериментальное задание (для желающих). В стакан с холодно! водой осторожно долить горячей воды. Измерить температуру воды у дна стакана, в середине и у поверхности. Какой можно сделать вывод? Как правильно измерять температуру жидкости?

Урок 3.3

Дата 09.09.2014

Тема урока: «Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Теплопроводность, конвекция, излучение»

Цели: ввести понятие внутренней энергии как суммы кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. Рассмотреть способы изменения внутренней энергии. ознакомить учащихся с видами теплообмена; научить их объяснять тепловые явления на основании молекулярно-кинетической теории. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: опыт по нагреванию жидкости в латунной трубке; опыт по выдавливанию пробки из сосуда при помощи воздушного насоса; перемещение тепла по спицам из различных металлов; вращение вертушки над горящей лампой; нагревание раствора медного купороса в колбе; взаимодействие источника излучения с теплоприемником.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Анализ итогов контрольной работы

В начале урока следует сделать короткий анализ итогов контрольной работы, обратив внимание учеников на решение наиболее интересных задач.

Если были ошибки в решении качественных задач, можно прокомментировать их решение

III. Повторение. Проверка домашнего задания

1. При проверке домашнего задания лучше всего разобрать ответы на предложенные вопросы в конце параграфа.

2. ТЕСТ. (6 мин)

При этом бывает, что по одному вопросу существует несколько мнений Например, при ответе на вопрос «Мерой чего является температура тела, вариантами ответа бывают:

«Температура тела определяет меру интенсивности движения молекул».

«Температура тела определяет скорость диффузии в жидкости».

«Температура тела определяет степень нагретости тел».

В сущности, каждый из ответов является справедливым, но не каждые из них физически корректен. Например, говоря о температуре как степени нагретости тел, нужно говорить о том, по какой шкале эта температура измеряется. Наиболее полным и точным, конечно же, является определение температуры через среднюю кинетическую энергию молекул.

Качественные задачи:

Одна молекула кислорода движется в воздухе в данный момент со скоростью 900 м/с, а другая - со скоростью 1200 м/с. Правильно ли будет сказать, что температура второй молекулы выше?

Известно, что чем больше скорость движения молекул тела, тем выше температура. Почему же не нагревается пулька, выстрелянная в тире из пневматического ружья хотя все ее молекулы движутся к мишени с большой скоростью?

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Демонстрация опытов.

2. Определение внутренней энергии тела.

3. Закон сохранения полной энергии.

4. Механическая работа как причина изменения внутренней энергии.

5. Изменение внутренней энергии путем теплообмена.

6. Теплопроводность. Явление конвекции в жидкостях и газах. Излучение.

1. Урок начать с демонстрации следующих экспериментов.

Эксперимент 1

Стальной брусок (молоток) падает на наковальню. Обращаем внимание, что в результате удара о плиту изменилось состояние тел.

Эксперимент 2

На наковальню кладем проволоку и ударяем молотком. Проволока нагрелась и деформировалась. Изменение температуры можно продемонстрировать.

Эксперимент 3

Термопару соединяют с баллистическим гальванометром, ударяют молотком. Отклонение «зайчика» свидетельствует о нагреве в месте удара.

2. Если изменилось состояние тел, то изменилась и энергия частиц, из которых состоят тела. Поскольку молекулы обладают массой и движутся, то они обладают кинетической энергией. Средняя кинетическая энергия молекул тем больше, чем больше масса молекулы и ее средняя скорость.

Чем больше средняя кинетическая энергия частиц, тем выше температура тела.

Так как молекулы взаимодействуют друг с другом, то они обладают и потенциальной энергией. Если частицы находятся на таком расстоянии друг от Друга, что силы притяжения между ними равны силам отталкивания, то потенциальная энергия их минимальна. С увеличением или уменьшением расстояния между частицами потенциальная энергия их возрастает.

Суммарную энергию движения и взаимодействия всех частиц, из которых состоит тело, называют внутренней энергией.

В понятие внутренней энергии включают:

а) Суммарную кинетическую энергию поступательного и вращательного движения молекул.

б) Суммарную потенциальную энергию взаимодействия молекул, обусловленную силами взаимодействия.

в) Энергию колебательного движения атомов.

г) Энергию электронных оболочек атомов.

д) Внутриядерную энергию.

е) Энергию электромагнитного излучения, обеспечивающую тепловое равновесие между отдельными участками тела. На практике нужно знать не абсолютное значение величины энергии ее изменение. В тепловых процессах при переходе тела из одного состояния в другое изменение внутренней энергии связано лишь с изменение кинетической и потенциальной энергий частиц. Так как движение никогда, не прекращается, то тела всегда обладают внутренней энергией. Следовательно, наряду с механической энергией тела обладают еще и внутренней энергией. Изменение внутренней энергии происходит только за счет энергии других тел.

Объясните опыты:

- Почему при периодическом изгибании железной проволоки тела:

нагреваются?

- Почему два бруска при трении нагреваются?

Эти примеры иллюстрируют превращение механического движения в тепловое.

Внутренняя энергия обозначается буквой U.

Особенностью внутренней энергии является то, что она всегда больше нуля, ведь тепловое движение частиц никогда не прекращается. При этом величина внутренней энергии тела не зависит от механической энергии тела. Например, ядро массой 10 кг летит со скоростью 40 м/с. Температура ядра - 400 °С. Если подобное ядро летит с той же скоростью, имея температуру 100 °С, то их механические энергии на одной высоте одинаковы, а внутренняя энергия больше у первого ядра.

Необходимо обратить внимание учащихся на отличие внутренней энергии от механической энергии тел. Механическая энергия зависит от скорости движения и массы тела, а также от расположения данного тела относительно других тел. Внутренняя же энергия не зависит от скорости движения тела в целом. Она определяется скоростью движения частиц, из которых состоит тело, и их взаимным расположением.

3. Для описания энергетических превращений используют закон сохранения энергии. Он определяет соответствие между изменением механической и внутренней энергий.

Полная энергия, равная сумме механической и внутренней энергии, остается постоянной при всех взаимодействиях.

С другой стороны, этот закон подчеркивает тот факт, что какой-либо I вид энергии сам по себе не появляется и не исчезает бесследно. Всегда один вид энергии переходит в другой в равных количествах. Закон сохранения полной энергии был открыт Робертом Майером.

1. Теплообмен посредством теплопроводности.

Теплопроводность - такой тип теплообмена, когда тепло перемещается от более нагретых участков тела к менее нагретым вследствие теплового движения молекул.

Очевидно, что этот перенос энергии требует определенного времени.

Подготовив установку, чуть-чуть модифицированную по сравнению с той, что представлена в учебнике, ставим опыт, который показывает, что по разным материалам тепло перемещается с разной скоростью.

Для опыта необходимо взять два стержня одинаковой геометрии из меди и железа. На равных расстояниях по длине стержней укрепить кнопки на воске и свободные концы стержней начать нагревать от спиртовки. Легко заметить, что первыми кнопки начнут падать с медного стержня. То есть тепло быстрее перемещается по медному стержню.

Можно провести и еще один опыт: на деревянный цилиндр накалывается ряд кнопок, и цилиндр обертывается одним слоем бумаги . При кратковременном помещении цилиндра в пламя горелки происходит неравномерное обугливание бумаги.

Учитель задает вопрос:

- Почему бумага, прилегающая к кнопкам, обуглилась меньше?

Сразу можно акцентировать внимание учащихся на физическом содержании процесса. У пламени горелки молекулы, получив избыток энергии, начинают совершать колебания с большей амплитудой, передавая часть энергии при соударениях с соседними слоями.

Особенность теплопроводности в том, что само вещество не перемещается. Ясно, что чем меньше расстояние между молекулами, тем с большей скоростью идет перенос тепла.

Все кристаллы имеют очень хорошую теплопроводность. И наоборот, те вещества, в которых расстояния между молекулами большие - плохие проводники тепла. Это - различные породы древесины, строительный кирпич, в котором есть поры, заполненные воздухом, различные газы. Плохая теплопроводность у шерсти и меха, так как между ворсинками также много воздуха. Именно наличие меха позволяет отдельным животным переносить зимнюю стужу.

2. Под конвекцией понимают перенос энергии струями жидкости или газа.

Включив лампу накаливания с отражателем и подставив над лампой бумажную вертушку, мы замечаем, что она начинает вращаться . Объяснение этому факту может быть одно: холодный воздух при нагревании у лампы становится теплым и поднимается вверх. При этом вертушка вращается.

Плотность горячего воздуха или жидкости меньше, чем холодного, поэтому нагрев производят снизу. При этом конвекционное потоки теплой жидкости поднимаются вверх, а на их место опускается холодная жидкость. На опыте по нагреванию пробирки с водой, на дно которой опущены, кристаллики медного купороса, мы замечаем голубые «змейки», которые поднимаются вверх.

Замечено, что жидкость можно нагреть и при нагревании ее сверху, но это отделительный процесс. В данном случае нагрев происходит не за счет конвекции, а за счет теплопроводности.

Система отопления помещений основана именно на перемещении конвекционных потоков теплого и холодного воздуха: постоянное перемешивание воздуха приводит к выравниванию температуры по всему объему помещения.

Очевидно, что главным отличием конвекции от теплопроводности является то, что при конвекции происходит перенос вещества, имеющего большую внутреннюю энергию, а при теплопроводности вещество не переносится.

Холодные и теплые морские и океанские течения - примеры конвекции.

3. Под лучистым теплообменом, или просто излучением, понимают перенос энергии в виде электромагнитных волн. Любое нагретое тело является источником излучения.

Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия доходит до Земли.

Если поставить опыт, описанный и проиллюстрированный в учебнике на с. 89, мы можем убедиться в том, что от излучателя лучистая энергия попадает на теплоприемник, и нагретый в колене манометра воздух увеличивает свое давление. Если темную мембрану тепло приемника заменить на зеркальную, то степень поглощения лучистой энергии станет заметно меньше, что видно по малому перепаду уровней жидкости в коленах манометра.

Темные тела не только лучше поглощают энергию, но и лучше ее отдают в окружающую среду. Два одинаковых тела, нагретые до одной температуры, остывают по-разному, если у них разный цвет поверхности. Способность светлых тел хорошо отражать лучистую энергию используют при строительстве самолетов; крыши высотных зданий в жарких странах также красят в светлые тона.

IV. Закрепление изученного

В заключение можно задать ученикам несколько вопросов о цепи превращения одних видов энергии в другие при взаимодействии тел.

- Какое движение называют тепловым?

- Что понимают под внутренней энергией?

В чем различие между механической и внутренней энергией?

- Всегда ли выполняется закон сохранения механической энергии? Можно ли увеличить внутреннюю энергию тела, не изменяя характера движения молекул? Какие преобразования энергии происходят при падении теннисного мяча на пол?

- Какие превращения энергии происходят при обработке напильником металлической заготовки?

Если класс хорошо подготовлен, можно задать учащимся и более сложные вопросы:

Верно ли утверждение: при теплообмене энергия всегда передается от тел с большей внутренней энергией к телам с меньшей внутренней энергией?

- По озеру на большой скорости плывет катер. Изменяется ли при этом внутренняя энергия катера, воды в озере? Как? Почему? Объясните.

V. Домашнее задание

1. § 3 -7 учебника; упр.2 (6,7).

2. Желающие ученики могут подготовить к следующему уроку доклады о применении теплопередачи в природе и технике. Примерными темами докладов могут быть: «Значение видов теплопередачи в авиации и при полетах в космос», «Виды теплопередачи в быту», «Теплопередача в атмосфере», «Учет и использование видов теплопередачи в сельском хозяйстве» и др.

Урок 4.4

Дата 11.09.2014

Тема урока: «Теплопередача в природе и технике»

Цели: углубить знания учащихся о видах теплообмена и их роли в природе и технике; рассмотреть примеры использования видов теплообмена в различных областях человеческой деятельности. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: работа термоса; работа вертушки над поверхностью горячей воды; рисунки, слайды, таблицы по примерам теплопередачи в природе и технике.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение изученного.

Проверка домашнего задания

Самостоятельная работа можно провести дифференцированно - подготовить карточки с заданиями четырех уровней сложности, например:

Уровень 1

1. Почему ручки кранов у баков с горячей водой делают деревянными?

2. Какие из перечисленных ниже веществ обладают хорошей теплопроводностью: медь, воздух, алюминий, вода, стекло, водяной пар?

Уровень 2

1. Что стынет быстрее: стакан компота или стакан киселя? Почему?

2. Обыкновенный или пористый кирпич обеспечит лучшую теплоизоляцию здания? Почему?

Уровень 3

1. Будет ли гореть свеча на борту космического орбитального комплекса?

2. Зачем на нефтебазах баки для хранения топлива красят «серебряной» краской?

3. Почему термосы изготавливают круглого, а не квадратного сечения?

Уровень 4

1. Какие тела - твердые, жидкие или газообразные - обладают лучшей теплопроводностью?

2. Когда парусным судам удобнее входить в гавань - днем или ночью?

3. Почему самая высокая температура воздуха не в полдень, а после полудня?

4. Почему тонкая полиэтиленовая пленка предохраняет растения от ночного холода?

Повторение по вопросам учебника к изученному параграфу, добавив к ним несколько более интересных:

- При какой температуре и металл, и дерево будут казаться одинаково нагретыми?

- Почему форточки для проветривания комнаты помещают в верхней части окна?

- Почему снег в городе тает быстрее, чем в поле?

Почему в низинах растения чаще гибнут от заморозков, чем на возвышенностях?

- Почему зимой в доме, где рамы двойные, теплее, чем в доме с однократным застеклением?

- Почему эскимосы зимой смазывают лицо жиром?

В каком из двух сосудов закипит быстрее вода? Один сосуд светлый, а другой закопченный.

- Согласны ли вы с утверждением, что шуба «греет»?

III. Изучение нового материала

Материал урока связан с определением места изученных ранее явлений нашей жизни, поэтому объяснение можно построить на привлечении различного дополнительного материала, который повысит познавательную деятельность учеников.

Говоря о конвекционных эффектах, можно привести в качестве примера ветры, которые постоянно дуют в земной атмосфере. Именно перенос ветрами огромной энергии, либо наоборот, приводит к заметному изменению погоды в данном регионе. Побережье любого теплого моря зимой всегда имеет более высокую среднюю температуру, чем материковые области, которые могут находиться южнее. Пример. Побережье Мурманской области и центральная Сибирь. Существование теплых и холодных морских течений - тоже примеры конвекционных явлений.

Часто можно в зоне промышленных предприятий увидеть высокие трубы из кирпича. Они служат для создания хорошей тяги. Теплый газ или дым легче холодного воздуха, и поэтому он поднимается вверх. Чем больше перепад давления внизу и вверху трубы, тем лучше тяга. Поэтому трубы и делают высокими. Ясно, что из двух труб одинаковой высоты лучшая тяга будет у кирпичной, нежели у металлической. Горячий воздух в металлической трубе остывает при подъеме быстрее, отчего тяга уменьшается.

Особое место занимает возможность отопления многоквартирных домов. Принцип отопления связан с циркуляцией горячей воды по трубам. Источником горячей воды являются котельные и ТЭЦ. Вода, циркулируя по трубам, отдает часть тепла, охлаждается, затем снова идет на нагрев в ТЭЦ. Любые изменения давления в системе регулируют при помощи рас­ширительных баков.

В быту часто используют термосы. Они служат для сохранения горячей жидкости длительное время. Впрочем, в термосах также можно долго хранить и холодную жидкость. Основным элементом любого термоса является рабочий сосуд с двойными стенками, между которыми глубокое разрежение. Это - сосуд Дьюара. Английский ученый Джеймс Дьюар в конце XIX века изобрел такой сосуд. Чтобы исключить влияние излучения изнутри и снаружи, стенки сосуда делают зеркальными. -

Можно в качестве примера провести опыт: налить в открытый сосуд и термос равные порции воды, нагретой до 70 °С. Затем, через 10-20 минут, измерить температуру в обоих сосудах. Ясно, что в термосе температура изменится очень слабо, а в открытом сосуде - заметно.

По ходу объяснения материала заранее подготовленные учащиеся делают сообщения по теме, остальные - дополняют, исправляют ответы.

IV. Закрепление

Если в конце урока остается время, можно с целью закрепления изученного материала коллективно обсудить ряд качественных задач, например:

- Какой из видов теплопередачи играет основную роль в нагревании воды в чайнике?

Человек греется у костра. Какой из трех видов теплопередачи! играет главную роль в передаче тепла от костра к человеку?

- Почему не падают облака?

Стакан наполовину заполнен кипятком. В каком из двух случаев] получится менее горячая вода: а) если подождать 5 мин, а затем долить в стакан холодную воду; б) если сразу долить холодную воду, а затем подождать 5 мин? Когда тяга в трубах лучше - зимой или летом? Почему?

- На севере меховые шапки носят, защищаясь от холода, а на юге от жары. Объясните целесообразность этого.

- Почему от закрытого окна, даже если оно плотно закрыто, дует (особенно зимой)?

V. Домашнее задание

1. § 8 учебника; вопросы и задания к параграфу.

2. ДЭЗ №4, упр.4 (7,8)

Уровень 1

1. Почему ручки кранов у баков с горячей водой делают деревянными?

2. Какие из перечисленных ниже веществ обладают хорошей теплопроводностью: медь, воздух, алюминий, вода, стекло, водяной пар?

________________________________________________________________________________

Уровень 2

1. Что стынет быстрее: стакан компота или стакан киселя? Почему?

2. Обыкновенный или пористый кирпич обеспечит лучшую теплоизоляцию здания? Почему?

_______________________________________________________________________________

Уровень 3

1. Будет ли гореть свеча на борту космического орбитального комплекса?

2. Зачем на нефтебазах баки для хранения топлива красят «серебряной» краской?

3. Почему термосы изготавливают круглого, а не квадратного сечения?

______________________________________________________________________________

Уровень 4

1. Какие тела - твердые, жидкие или газообразные - обладают лучшей теплопроводностью?

2. Когда парусным судам удобнее входить в гавань - днем или ночью?

3. Почему самая высокая температура воздуха не в полдень, а после полудня?

4. Почему тонкая полиэтиленовая пленка предохраняет растения от ночного холода?

Урок 5.5

Дата 16.09.2014

Тема урока: «Количество теплоты. Удельная теплоемкость вещества»

Цели: определить аналитическое соотношение в определении изменения внутренней энергии; ввести и выяснить физический смысл удельной теплоемкости .определение способа расчета количества теплоты при теплообмене тел. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение изученного

Проверка домашнего задания

Проверку домашнего задания можно провести в виде фронтального опроса по вопросам . Также необходимо разобрать решения домашних задач.

Ученики, которые подготовили доклады к предыдущему уроку, но не успели рассказать, делают свои сообщения.

Приведите примеры. Почему водоемы замерзают медленно? Почему с рек и особенно озер долго не сходит лед, хотя давно стоит теплая погода? Какой из двух одинаковых по массе кусков быстрее нагреется на 2 °С: железный или медный?

Почему на Черноморском побережье Кавказа даже зимой достаточно тепло? Почему многие металлы остывают значительно быстрее воды?

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Расчет изменения внутренней энергии.

2. Первый закон термодинамики.

1. Основным содержанием нового материала является определение способа расчета изменения внутренней энергии тел. Именно изменение внутренней энергии лучше характеризует поведение системы, чем конкретное значение этой энергии.

Обозначим изменение внутренней энергии через U.

Под изменением внутренней энергии будем понимать разность между конечным и начальным значением энергии:

U=U2-U1

Очевидно, что если U> 0, то внутренняя энергия увеличивается, если , то энергия уменьшается.

В общем случае изменение U может происходить либо в результате теплообмена, либо в результате совершения над системой работы, Если внешние силы совершили работу А над системой, то:

U=А. Если при теплообмене система получила количество теплоты Q, то:

U=Q, Часто сама система совершает работу. Тогда:

Ас = -А.

Если система отдает при теплообмене количество теплоты Qc, то внутренняя энергия системы уменьшается, то есть:

U=QC. Для общего случая можно записать:

U = A + Q.

Изменение внутренней энергии системы равно работе внешних сил над системой и количеству теплоты, полученному системой.

Данное выражение называют первым законом термодинамики.

Новый материал связан, прежде всего, с выводом рабочих формул, которые часто используются при решении задач, поэтому важно, чтобы учащиеся очень хорошо усвоили содержание и смысл полученных соотношений.

1. Понятие удельной теплоемкости.

2. Удельная теплоемкость различных веществ.

3. Теплоемкость тела.

4. Ранее мы показали, что для нагревания 1 кг вещества на 1°С требуется количество теплоты, численно равное значению удельной теплоемкости.

Для нагревания 1 кг алюминия на 1 °С, например, необходимо Q - 920 Дж. Следовательно, Q зависит от с: чем больше с, тем больше Q. Итак,Q~c.

5. Совершенно очевидно, что если тело нагреть на t = 1 °С и на t = 3 °С, то потребуется разное количество теплоты. Причем отношение Qi I Q - 3. Следовательно, чем больше разность температуры в нагреве тел, тем больше нужно затратить энергии.

То есть:

где t - конечная температура, t0 - начальная температура.

6. На простом опыте по нагреванию разных масс воды от 5 °С до 10 °С легко заметить разное время нагрева и, следовательно, разное значение получаемой энергии. Чем больше масса тела, тем большее количество теплоты нужно для нагревания.

Следовательно:

Если свести вместе все три полученных соотношения, можно получить основное выражение для расчета количества теплоты при теплообмене:

Q = cm(t-t0) = cmt.

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела, или выделяемое им при охлаждении, прямо пропорционально произведению удельной теплоемкости на массу тела и на. разность конечной и начальной температур.

Вполне очевидно, что если происходил нагрев тела, то At = t- t0 > 0 и Q > 0. То есть тело получает тепло.

Если тело остывает, то h < to и At < 0 и Q < 0. Это указывает на то, что тело отдает в окружающую среду количество теплоты Q.

Следует помнить, что если для нагревания тела массой т с удельной теплоемкостью с на At = о нужно Q = cm(t - to), то ровно столько же выделяется тепла при охлаждении тела от t до to.

IV. Закрепление изученного

С целью закрепления изученного материала можно коллективно обсудить несколько качественных вопросов и задач по теме, например: Почему при работе пила нагревается?

- Приведите примеры превращения механической энергии во внутреннюю и наоборот.

- Частыми ударами молотка можно разогреть кусок металла. На что расходуется эта механическая энергия?

- Опишите превращения энергии, которые будут происходить при падении на пол пластилинового шарика.

- Троллейбус затормозил и остановился. В какой вид энергии превратилась кинетическая энергия троллейбуса?

- Стеклянный и оловянный шары падают с одинаковой высоты. Какой шар в результате падения нагреется сильнее?

V. Решение задач

Оставшееся на уроке время желательно посвятить решению задач по изученной теме.

VI. Домашнее задание

1. § 9, 10 учебника; вопросы и задания к параграфу.

2. Упражнение 6 (4, 5)

Урок 6.6

Дата 18.09.2014

Лабораторная работа №1 «Сравнение количества теплоты при смешивании воды разной температуры»

Цель: отработка практических навыков в работе с физическим оборудованием.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение изученного.

Проверка домашнего задания

После проверки выполнения решенных дома задач и прослушивания ответов к § учитель может задать классу еще ряд вопросов для повторения изученного, например:

- Приведите примеры превращения механической энергии во внутреннюю и внутренней в механическую.

- Приведите примеры перехода энергии от одного тела к другому.

- Какой опыт показывает, что при переходе внутренней энергии от одного тела к другому ее значение сохраняется?

III. Лабораторная работа

Перед началом работы следует коротко познакомить учеников с правилами техники безопасности. В работе используется стекло, термометры и горячая вода, поэтому для исключения ожогов температура горячей воды должна быть не выше 60 °С.

Если при работе используются ртутные термометры, то после проведения измерения температуры, термометры сразу убирают в футляр. Рабочее положение измерительных цилиндров - горизонтальное.

Проведение работы должно быть достаточно мобильным. Это уменьшит погрешности при проведении расчетов. Показания термометров можно снимать через 15-20 с после начала измерения температуры. Этого времени достаточно для установления теплового равновесия «термометр-жидкость».

Так как работа связана с применением измерительных приборов, то перед проведением измерений нужно определить и записать в тетради цену деления измерительного цилиндра и термометра. Обычно для школьных приборов Ц\ = 1 см /дел, а Цг = 1 °С/дел.

Основное содержание работы - проверка закона сохранения тепловой энергии в замкнутой системе.

При этом количество тепла, отданного горячей водой при смешивании с холодной, должно быть равно количеству тепла, полученного холодной водой:

КУотд ~~К У пол

где т\ - масса горячей воды, t\ - начальная температура горячей воды, т2 - масса холодной воды, t2 - начальная температура холодной воды, в- температура смеси. Но на практике у большинства учеников при правильных расчетах дтд Ф Qaan.

Следовательно, в выводах по работе необходимо отметить те причины, которые приводят к нарушению равенства у"тД = бтп

Если в школьной лаборатории не хватает оборудования, можно разбить класс на две группы. Сначала одна группа проводит непосредственно работу, а вторая - решает одну-две простые задачи по теме. Затем группы меняются местами. Объем данной работы позволяет организовать работу таким образом.

Задача 1

Как изменится температура 200 г воды, если в воду опустить медный шарик массой 50 г, нагретый до температуры 150 °С. Начальная температура воды - 10 °С.

Задача 2

В каком случае вода в сосуде нагреется до большей температуры: если в нее опустить железный шар, нагретый до температуры 100 °С, или алюминиевый, нагретый до той же температуры? Массы шаров одинаковы.

Домашнее задание.

1. Повторить изученное.

2. № 147 карточки из Сборника задач Лукашик

Урок 7.7

Дата 23.09.2014

Тема: «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива»

Цели: сформировать понятие об энергии топлива; рассмотреть физические основы горения веществ; обеспечить понимание учащимися физической сути удельной теплоты сгорания топлива. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: образцы различных видов топлива; нагревание воды при сгорании сухого горючего (или газа) в горелке.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

Первые 10-15 минут урока можно посвятить проверке, качества усвоения материала.

Письменная проверочная работу по карточкам с разноуровневыми заданиями.

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Процесс горения.

2. Удельная теплота сгорания.

3. Расчет количества теплоты при сгорании топлива.

1. Переходя к объяснению нового материала, следует особое внимание уделить физическим основам горения. В сущности, гореть "могут любые вещества. Все определяется начальными условиями.

Если нефть, бензин, уголь - углеводородсодержащие вещества - горят с выделением тепла, то, скажем, кусок железа тоже можно сжечь при высокой начальной температуре и с большим количеством кислорода.

Во всех случаях горение - окислительно-восстановительный процесс. Но в одних случаях он идет с выделением тепла, а в других - с поглощением энергии.

Энергия при горении вещества выделяется тогда, когда суммарная кинетическая энергия молекул после горения выше, чем у молекул до начала процесса горения. В этом случае говорят, что такое вещество называют топливом.

К наиболее распространенным видам топлива можно отнести нефть, природный газ, каменный уголь, торф, древесину и другие вещества. Все эти вещества содержат атомы углерода.

Именно эти атомы в соединении с кислородом образуют углекислый газ:

С + 20 = СО2.

При этом суммарная кинетическая энергия молекул углекислого газа выше, чем суммарная энергия атомов углерода и кислорода. В зависимости от вида топлива количество теплоты, выделяемое при сгорании, различное.

2. Количество теплоты, выделяемое при сгорании, обычно характеризуют Цельной теплотой сгорания (q).

То количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива.

[q] = Дж/кг.

Различные вещества имеют различные значения q. Например, для нефти q= 4,4 ■ 107 Дж/кг, а для торфа q = 1,4 - 107 Дж/кг.

q - табличная величина (таблица 13 учебника).

Теперь можно понять, что при изменении внутренней энергии тел без совершения работы энергия берется либо при теплообмене, либо за счет поглощения энергии при сгорании топлива.

3. Зная удельную теплоту сгорания топлива, легко рассчитать количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива массы т. Чем больше масса сгоревшего топлива, тем больше выделяемое количество теплоты.

Q = qm.

Таким образом, для определения количества теплоты, выделившегося при сгорании топлива, нужно удельную теплоту сгорания умножить на массу топлива.

IV. Решение задач

Оставшуюся часть урока желательно посвятить решению задач по теме:

Задача 1

Определите количество теплоты, выделившееся при сгорании 200 г бензина.

(Ответ: Q = 9,2 ■ 106Дж.)

Задача 2

При сгорании спирта выделилось 1,35 • 106 Дж тепла. Чему равна масса сгоревшего спирта?

(Ответ: т = 50 г.)

V. Домашнее задание

§ 11 учебника; вопросы и задания к параграфу.

Упражнение 7 (5,6)

Урок 8.8

Дата 25.09.2014

Тема: «Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах»

Цели: выяснить физическое содержание закона сохранения энергии для тепловых процессов; вывести уравнение теплового баланса. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: флеш - презентация, смешивание холодной и горячей воды в термосе.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Анализ итогов самостоятельной работы

Если по той или иной задаче в работе было много неверных решений, есть смысл привести подробное решение у доски. Это могут сделать те ученики, которые сумели справиться с задачей.

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Закон сохранения энергии в тепловых процессах.

2. Уравнение теплового баланса,

3. Калориметр.

1. Приступая к изложению нового материала, можно заметить, что среди законов физики есть такие, которые очень широко применяются в описании поведения тех или иных систем. Закон сохранения энергии в тепловых процессах принадлежит к таким законам.

Ранее уже было получено выражение вида:

U=Q+A.

Чтобы понять смысл этого выражения, важно прежде всего определить рамки его применения. Данное соотношение справедливо для изолированных систем.

Система называется изолированной, если теплообмен и совершаемая работа происходят только между телами данной системы.

Для такой системы изменение внутренней энергии всегда равно нулю;

При этом суммарная работа в системе тоже равна нулю:

Равно нулю и суммарное количество отданного и полученного телами тепла:

Для любой изолированной системы при любых изменениях внутри нее внутренняя энергия остается неизменной.

То есть U= const, или С= 0.

Это - закон сохранения энергии в тепловых процессах. Он косвенно подтверждает невозможность остановки теплового движения.

2. Как можно применять этот закон?

Если привести в соприкосновение два тела разной температуры , то, во-первых, теплообмен будет протекать до тех пор, пока температуры тел не сравняются, и, во-вторых, первое тело будет передавать тепла Qma ровно столько, сколько второе тело получит.

Таким образом, из закона сохранения тепловой энергии получим:E=w+u

Это соотношение называют законом сохранения энергии.

IV. Закрепление изученного

С целью закрепления изученного материала можно коллективно обсудить решение нескольких качественных задач по теме, например:

- Докажите, что ветряные мельницы (двигатели) работают за счет энергии солнечных лучей.

- Стальной шарик равномерно падает в касторовом масле. Совершается ли при этом работа? Какие превращения энергии при этом происходят?

Изменяется ли потенциальная энергия медного шара, лежащего на горизонтально расположенной поверхности стола, если повысить его температуру?

Со дна водоема всплывает пузырек воздуха. Совершает ли воздух работу?

V. Домашнее задание

§ 12 учебника; упражнение 6-7; №174*

Урок 9.9

Дата 30.09.2014

Практическая работа: «Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении. Нахождение удельной теплоемкости»

Цель: углубить и систематизировать знания учащихся о количестве теплоты и удельной теплоемкости вещества. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания

II. Повторение и обобщение изученного

Первую половину урока можно посвятить повторению основных положений и понятий, связанных с расчетом изменения внутренней энергии тел. Особое внимание следует обратить на то, что в известном выражении U = Q + А, зависимости от соотношения знаков Q А, внутренняя энергия может меняться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.

В качестве примера можно привести следующую задачу:

Задача 1

Определить изменение внутренней энергии тела, если над ним была совершена работа 400 Дж, а при теплообмене тело отдало другим телам 500 Дж. Решение: так как U= Q +A,тос учетом, что Q\ ~ -Q, получим:

Внутренняя энергия, таким образом, уменьшилась на 100 Дж.

Далее нужно показать, что расчет количества теплоты, которое тело получает или отдает при теплообмене, можно определить либо по формуле

Q = cm(t] -10) = cmAt, либо по формуле:

Q = c*(ti-t0)-c*At,

где с* - теплоемкость тела

Ясно, что для тела данной массы полученное и отданное количество теплоты будет одинаковым, если изменение температуры произошло в одинаковом диапазоне U/, = &t2. Значит, gi = -Qi- Знак «-» указывает на то, что тело отдает тепло.

Задача 2

Теплоемкость тела равна 400 Дж/°С. При нагревании оно получило 8 кДж тепла. Определить изменение температуры тела. (20°С.)

II. Самостоятельная работа

Самостоятельную работу можно провести дифференцированно: учитель заранее подготавливает карточки с заданиями четырех уровней сложности. При этом, предлагая тот или иной уровень сложности заданий, необходимо учитывать мнение и желание самих учащихся.

Уровень 1

1. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 1 °С: стакан воды или бидон воды?

2. Чугунную деталь массой 1 кг нагрели на 1 "С. На сколько увеличилась при этом внутренняя энергия детали?

Уровень 2

1. Каким количеством теплоты можно нагреть 0,3 кг воды от 12 °С до

20 °С?

2. Слиток серебра массой 120 г при остывании от 66 °С до 16 °С передал окружающей среде 1,5 кДж теплоты. Как велика удельная теплоемкость серебра?

Уровень 3

1. В каком случае горячая вода в стакане охладится больше: если в него опустить серебряную или алюминиевую ложку той же массы? Ответ обоснуйте.

2. Кусок льда был нагрет от -40 °С до -10 °С. При этом было затрачено

21 кДж тепла. Определите массу льда.

Уровень 4

1. Определите массу свинцовой болванки, если она при охлаждении от 20° С до 10 °С отдала 26 кДж.

2. Внутренняя энергия тела увеличилась на 40 кДж. При этом тело получило 50 кДж тепла. Какую работу совершили в этом процессе?

V. Домашнее задание

Упражнение 6 (7,8), повторить конспекты в тетради

Уровень 1

1. Что потребует большего количества теплоты для нагревания на 1 °С: стакан воды или бидон воды?

2. Чугунную деталь массой 1 кг нагрели на 1 "С. На сколько увеличилась при этом внутренняя энергия детали?

_____________________________________________________________________________

Уровень 2

1. Каким количеством теплоты можно нагреть 0,3 кг воды от 12 °С до

20 °С?

2. Слиток серебра массой 120 г при остывании от 66 °С до 16 °С передал окружающей среде 1,5 кДж теплоты. Как велика удельная теплоемкость серебра?

_______________________________________________________________________________

Уровень 3

1. В каком случае горячая вода в стакане охладится больше: если в него опустить серебряную или алюминиевую ложку той же массы? Ответ обоснуйте.

2. Кусок льда был нагрет от -40 °С до -10 °С. При этом было затрачено

21 кДж тепла. Определите массу льда.

_______________________________________________________________________________

Уровень 4

1. Определите массу свинцовой болванки, если она при охлаждении от 20° С до 10 °С отдала 26 кДж.

2. Внутренняя энергия тела увеличилась на 40 кДж. При этом тело получило 50 кДж тепла. Какую работу совершили в этом процессе?

________________________________________________________________________________________

Урок 10.10

Дата 02.10.2014

Тема: «Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание твердых тел»

Цель: изучить физические особенности в строении и свойствах различных веществ. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике. Научить учащихся понимать суть таких тепловых явлений, как плавление и кристаллизация; изучить особенности в поведении вещества при переходе из твердого состояния в жидкое и обратно.

Демонстрации: модели кристаллических решеток; наблюдение за процессами испарения, плавления и кристаллизации; набор кристаллических и аморфных тел, флеш - презентация.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Анализ результатов самостоятельной работы

Перед началом изучения новой темы необходимо провести краткий анализ результатов самостоятельной работы, обсудить наиболее типичные ошибки, рассмотреть решения некоторых задач у доски.

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Три агрегатных состояния вещества.

2. Виды перехода из одного агрегатного состояния в другое.

3. Демонстрация плавления льда.

4. Температура плавления; температура кристаллизации.

1. Рассмотрение нового материала очень удобно начать с демонстрации опыта по плавлению льда на спиртовке. Термометр, опущенный в сосуд со льдом, показывает текущую температуру, а секундомер фиксирует время процесса.

При этом легко обнаружить, что на начальном этапе нагревание льда происходит с ростом его температуры. Так он нагревается до О °С. Затем мы наблюдаем процесс плавления, который идет при постоянной температуре О °С. Через определенное время весь лед превращается в воду. Только после этого температура воды начинает подниматься.

На доске можно построить график зависимости температуры от времени нагрева . Участок АВ - нагрев льда. Вся энергия идет на увеличение внутренней энергии вещества. Колебания молекул льда увеличиваются.

Участок ВС - плавление льда. Этот процесс во времени более длительный, чем нагрев льда, и он идет при постоянной температуре. Все количество теплоты уходит на разрушение кристаллических решеток.

Следующий участок - нагревание воды.

После демонстрации опытов по таянию льда, плавлению и отвердеванию кристаллических тел учащиеся должны твердо усвоить три следующих положения:

а) Существует температура, выше которой вещество в твердом состоянии не может находиться.

б) Температура во время плавления остается постоянной.

в) Процесс плавления требует притока энергии к плавящемуся веществу.

2. Та температура, при которой происходит переход твердого вещества в жидкое, называется температурой плавления. Температура плавления различных веществ - табличная величина.

Далее необходимо проанализировать таблицу 3 в учебнике (с. 32). Из таблицы видно, в каких пределах лежат температуры плавления различных веществ. Учитель может задать ряд вопросов по таблице:

- Какой из металлов, приведенных в таблице, самый легкоплавкий?

- Какой из металлов самый тугоплавкий?

Если сосуд с водой поместить в среду, где температура меньше О °С, то будет наблюдать процесс охлаждения воды с последующим отвердеванием.

Процесс кристаллизации будет идти также при постоянной, температуре. Она называется температурой кристаллизации. При этом:

Таким образом, плавление и кристаллизация - два симметричных процесса. В первом случае вещество поглощает энергию извне, а во втором -отдает в окружающую среду.

различные температуры плавления определяют области применения различных твердых тел в быту, технике. Из тугоплавких металлов изготавливают жаропрочные конструкции в самолетах и ракетах, атомных реакторах и электротехнике.

3. Изложение нового материала следует начать с демонстрации простейшего опыта. В прозрачном сосуде с водой плавают кусочки льда, и сосуд плотно закрыт крышкой.

Очевидно, что температура смеси примерно равна О °С. То есть возможна такая ситуация, когда вещество одновременно находится в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Любое вещество, состоящее из атомов или молекул, может находиться в одном из трех агрегатных состояний: а) твердом; б) жидком или в) газообразном,

- Что же отличает одно агрегатное состояние вещества от другого?

- Каковы особенности молекулярного строения газов, жидкостей и твердых тел? (Прежде чем продолжить объяснение, желательно выслушать мнения учащихся.)

На примере моделей кристаллических решеток видно, что в твердом состоянии положение молекул упорядочено. Они не могут свободно перемещаться по телу.

Молекулы жидкости не имеют такой структуры в расположении, силы взаимодействия у них меньше, чем у молекул твердых тел, и поэтому даже под действием небольших внешних сил они легко перемещаются. Жидкости обладают текучестью.

Молекулы газа еще слабее связаны друг с другом, и поэтому перемещаются по всему объему с большими скоростями. При этом они часто сталкиваются друг с другом. Это можно наблюдать на примере распространения запаха духов по комнате.

Делается вывод: во-первых, в разных агрегатных состояниях расположение атомов и молекул различно; во-вторых, внутренняя энергия одинаковых масс твердого тела, жидкости и газа при одинаковых температурах различна.

В ознакомительном плане можно рассказать учащимся об аморфных телах, которые обладают свойствами твердых тел (прочность, хрупкость, твердость) и свойствами жидкостей (текучесть, не сохраняют формы с течением времени).

4. Процесс перехода вида «твердое вещество -* жидкость -» газ» связан с увеличением внутренней энергии. Значит, в таких превращениях вещество поглощает тепло, и кинетическая энергия движения молекул возрастает, то есть:U> 0.

А в переходе вида «газ -* жидкость -* твердое вещество» процесс перехода идет с выделением тепла. При этом скорость молекул и внутренняя энергия уменьшаются, то есть: U< 0.

Иногда бывает так, что вещество из данного агрегатного состояния сразу переходит в иное, минуя жидкую фазу. Процесс перехода из твердого состояния в газообразное называется сублимацией или возгонкой. Сублимирует кусочек льда в морозный день. Сырое белье замерзает на ветру в мороз, а через сутки становится сухим - ледяная корка исчезает. Также сублимирует угольная кислота в брикетах. Вообще любое тело в твердом состоянии, если оно имеет запах, сублимирует.

Процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением. Оно идет с поглощением тепла.

Процесс превращения жидкости в пар называется парообразованием. Это тоже требует количества теплоты извне.

Процесс превращения жидкости в твердое тело называется кристаллизацией. При этом вещество часть тепла отдает в окружающую среду.

Процесс превращения пара в жидкость называется конденсацией.

Очень интересным процессом является процесс, обратный сублимации, -десублимация. При этом вещество из газообразного состояния сразу переходит в жидкую фазу.

Таким образом, есть шесть процессов, которые определяют варианты перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое : плавление, кристаллизация, парообразование, конденсация, сублимация, десублимация.

IV. Закрепление изученного

Мини - тест

V. Домашнее задание

1. § 13 учебника; вопросы и задания к параграфу.

2. упр.8 (4,5)

Урок 11.11

Дата 07.10.2014

Тема: «Температура плавления. Удельная теплота плавления»

Цель: определить способ расчета удельной теплоты плавления в изучаемых процессах. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение.

Проверка домашнего задания

При проверке домашнего задания кроме вопросов к параграфу можно задать учащимся ряд дополнительных вопросов для более глубокого понимания процессов плавления и кристаллизации вещества, например:

Почему плавление вещества происходит при постоянной температуре?

В какой момент времени - в начале или в конце кристаллизации -внутренняя энергия вещества ниже. Почему?

- Будет ли таять лед, плавающий в воде при температуре окружающей среды 0 °С?

Почему зимой у родника мы ощущаем тепло?

Нити накаливания ламп изготавливают из вольфрама, а не из меди. Почему?

Почему припой делают на основе олова?

Зависит ли процесс плавления по времени от температуры плавления, если тело уже нагрето до этой температуры?

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Удельная теплоемкость плавления.

2. Расчет количества теплоты при плавлении и кристаллизации.

1. При рассмотрении нового материала нужно основное внимание уделить тому, чтобы ученики поняли, что при плавлении нет изменения температуры вещества, в то же время внутренняя энергия вещества возрастает. Это соответствует закону сохранения энергии. Все количество теплоты от нагревания идет на разрушение кристаллических решеток и, значит, на увеличение скорости движения молекул.

Так как различные тела состоят из различных атомов и молекул, то для плавления равного количества различных веществ требуется разное количество теплоты. Для 1 кг льда это количество теплоты равно 334 кДж, для стали - 84 кДж.

Под удельной теплотой плавления понимают то количество теплоты, которое необходимо для превращения 1 кг твердого тела в жидкость при температуре плавления.

Удельная теплота плавления обозначается буквой λ (ламбда).измеряется в Дж/кг:

табличная величина, и при решении задач можно пользоваться таблицей 10 учебника, где приведены величины удельной теплоты плавления для различных веществ.

Для того чтобы рассчитывать количество теплоты для плавления тела произвольной массы, можно воспользоваться формулой:

Q = λ ■ mt

где т - масса тела.

Эта формула вытекает из следующих соображений: если значение Я численно равно тому количеству теплоты, которое необходимо для плавления 1 кг твердого тела, то для плавления, например, 3 кг льда потребуется тепла в три раза больше, чем для 1 кг.

Если рассчитывается количество теплоты, которое выделяется при кристаллизации тела, используется формула:

Q=- λ m.

Знак «-» указывает на то, что вещество при кристаллизации уменьшает свою внутреннюю энергию. При решении задач необходимо понимать, что выведенные формулы используются для расчета количеств теплоты лишь тогда, когда температура тела равна температуре плавления.

IV. Решение задач

V. Домашнее задание

§ 14, Упражнение 9 (2,3)

Урок 12.12

Дата 09.10.2014

Лабораторная работа№ 2 «Определение удельной теплоты плавления льда»

Цель: Экспериментально определить удельную теплоемкость льда.

Оборудование: калориметр, мензурка, термометр, весы, гири, металлические цилиндры на нитях, салфетка, сосуд с холодной водой, кипящая вода (один сосуд на весь класс).

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Будьте осторожны при работе с кипятком и нагретым телом. Не разливайте воду - возможны ожоги. Будьте осторожны при работе со стеклянной посудой (термометр, стакан, мензурка). Помните, стекло - хрупкий материал, легко трескается при ударах и резкой перемене температуры. Снимайте данные, не вынимая термометр из жидкости!

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ________________________

Подпись учащегося

Ход работы:

1. Налейте во внутренний стакан калориметра 100 - 150 мл воды комнатной температуры. Масса этой воды m1 будет соответственно равна 100 - 150 г.

m1 = ____________ г = _________________ кг

2. Измерьте температуру воды в калориметре t1 = _______ ºC.

3. Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте её температуру (эта температура и будет начальной температурой цилиндра t2).

t2 = _______ ºC.

4. Измерьте температуру воды t в калориметре после опускания цилиндра.

t = _______ ºC.

5. С помощью весов определите массу m2 металлического цилиндра,

предварительно осушив его салфеткой.

m2 = ________ г = ______________ кг

6. Результаты измерений занесите в таблицу.

Масса воды в калориметре

m1, кг

Начальная температура воды

t1, ºC

Масса

цилиндра

m2, кг

Начальная температура цилиндра t2, ºC

Общая температура воды и цилиндра t, ºC

7. Рассчитайте количество теплоты Q1, которое получила вода при нагревании:

Q1 = с1 m1 (t - t1)

Q1 = __________________________________________________________________________ Дж.

8. Количество теплоты Q2 , отданное льдом при охлаждении: Q2 = с2 m2 (t2 - t)

9. Так как Q1 = Q2 , то с1 m1 (t - t1) = с2 m2 (t2 - t)

10. В полученном уравнении неизвестной величиной является удельная

теплоемкость с2. Вычислим удельную теплоемкость льда.

С2 =с1 m1 (t - t1)

m2 (t2 - t)

С2 = = Дж/ кг * ºC

11. Сравните полученное значение удельной теплоемкости льда с таблицей

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Чем можно объяснить возможное различие в значении удельной теплоёмкости, определённом экспериментально, с табличным?

V. Домашнее задание

§ 13,14 повторить, № 209

Урок 13.13

Дата 14.10.2015

Тема: «Парообразование. Испарение и конденсация»

Цели: дать учащимся знания об особенностях физических процессов перехода вещества из жидкого состояния в газообразное и наоборот; рассмотреть энергетические изменения в процессах парообразования и конденсации. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: охлаждение жидкости при испарении; зависимость скорости испарения от площади свободной поверхности; температуры; Движения воздуха.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение.

Проверка домашнего задания

Начало урока можно посвятить короткому комментарию по решению домашних задач. Если по решению задач возникли вопросы, следует привести подробные ответы, а затем приступать к объяснению нового материала.

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Физический смысл процесса испарения.

2. От чего зависит скорость испарения?

3. Процесс конденсации.

4. Значение процесса испарения в быту и технике.

1. Существует два вида перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое, которые в нашей жизни занимают очень важное место. Это - парообразование и конденсация.

Под парообразованием, или испарением, понимают процесс перехода из жидкого состояния в парообразное с поверхности жидкости.

Важно понять физическое содержание этого процесса. От поверхности жидкости могут оторваться только молекулы, имеющие очень большую скорость. Это позволяет им преодолеть силы притяжения с молекулами нижних слоев. Таким образом, жидкость покидают самые «энергетичные» молекулы, а в жидкости остаются молекулы, которые движутся с меньши­ми скоростями. Поэтому при испарении внутренняя энергия жидкости уменьшается.

Молекулы, которые покинули жидкость и ушли в воздух, образуют пар.

Очевидно, что жидкость при испарении в реальной среде не может замерзнуть, так как она забирает энергию из этой среды, и скорость испарения при постоянной температуре среды примерно постоянная.

2. От чего же зависит скорость испарения?

Во-первых, от рода жидкости: там, где сила притяжения между молекулами жидкости меньше, скорость испарения выше. Если потереть руку ваткой, смоченной водой, а затем эфиром, ощущение холода будет больше от действия эфира, ибо он испаряется быстрее, и отбор тепла с поверхности кожи выше. Во-вторых, от температуры жидкости: чем выше температура жидкости, тем больше молекул со скоростями, достаточными для ухода с поверхности жидкости в воздух.

В-третьих, от площади свободной поверхности жидкости.

В-четвертых, от наличия ветра над свободной поверхностью жидкости. Отдельные молекулы жидкости, попавшие в воздух, могут упасть обратно в жидкость, но если есть ветер, то он снесет эти молекулы в сторону.

3.Одновременно с испарением происходит переход молекул из пара в жидкость - конденсация. Как правило, конденсация происходит на поверхности жидкого или твердого тела или требует наличия в газе центров конденсации. Их роль могут играть различные примеси или пылинки.

Конденсация пара сопровождается выделением энергии. Конденсацией пара объясняется образование облаков, выпадение росы.

4. Говоря о практическом применении явлений испарения и конденсации, можно отметить, что быстроиспаряющиеся жидкости нашли применение в работе холодильного оборудования. В жарких странах принято хранить воду в глиняных кувшинах: вода в них всегда прохладная, Так как происходит постоянное ее испарение через стенки сосуда, а так как глина плохо проводит тепло, теплообмен с окружающей средой слаб.

При поездке в поезде летом очень просто получить из теплой воды достаточно холодную. Для этого бутылку с водой можно завернуть в сырую марлю и выставить в окно движущегося поезда. Через 15-20 минут вода будет холодной.

IV. Закрепление изученного

С целью закрепления материала можно провести беседу-опрос по изученной теме:

- Почему испарение жидкости происходит при любой температуре?

- Против каких сил совершают работу молекулы, вылетающие из жидкости при испарении?

- Как можно объяснить, что при одних и тех же условиях одни жидкости испаряются быстрее, а другие - медленнее?

- Какие явления природы объясняются конденсацией пара? Приведите примеры.

- Почему мокрое белье на ветру сохнет быстрее?

V. Домашнее задание

§ 15 учебника, упражнение 10 (2,3)

Урок 14.14

Дата 16.10.2015

Тема: «Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха. Приборы для измерения влажности. Тест»

Цели: дать учащимся знания о насыщенных и ненасыщенных парах, влажности воздуха, приборов для измерения влажности. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: устройство и работа психрометра.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение.

Проверка домашнего задания

Начало урока можно посвятить короткому комментарию по решению домашних задач. Если по решению задач возникли вопросы, следует привести подробные ответы, а затем приступать к объяснению нового материала.

Письменный опрос по вопросам к параграфу.

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Насыщенные и ненасыщенные пары.

2. Влажность воздуха

3. Строение и использование психрометра.

Влажность воздуха играет большую роль в жизни растений и живых организмов. Поэтому нужно уметь определять влажность. Прибор, который может измерить относительную влажность, называется психрометр (от греческого «psychros» - холодный).

Учитель демонстрирует работу лабораторного психрометра, объясняет его устройство и способ действия. Психрометр состоит из двух термометров: один термометр сухой, а другой-влажный.

За счет испарения показания влажного термометра почти всегда ниже, чем у сухого. Найдя разность температур Д/ = tc - /вд и используя психрометрическую таблицу, легко найти относительную влажность.

Например: /с = 22 °С, /м = 16°С. Тогда Д/ = сс - fw = 6 °С.

По таблице 14 находим, что влажность воздуха равна 54%.

Чем выше влажность, тем скорость испарения меньше, поэтому и разность t = tc - tM тоже меньше.

Если влажность воздуха равна 100%, то испарения нет, и /с = /M.

Существуют и другие приборы для измерения влажности воздуха. К ним можно отнести волосяной гигрометр. Его работа основана на заметном изменении длины обезжиренного человеческого волоса при изменении влажности воздуха.

IV. Закрепление изученного

С целью закрепления материала можно провести тест по изученной теме:

V. Домашнее задание

§ 16, 17 учебника.

Упражнение 10 (4,5)

Урок 15.15

Дата 21.10.2015

Лабораторная работа №3 «Определение влажности воздуха»

Цель: развитие практических навыков при работе с физическим оборудованием. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение изученного.

Устный опрос.

- Если закрыть банку крышкой, то уровень воды в ней не будет понижаться. Означает ли это, что крышка «останавливает» испарение воды?

- Один стакан доверху заполнили горячим чаем, а другой - таким же горячим бульоном. Какая из жидкостей остывает быстрее? Почему?

- Когда и почему запотевают очки?

Можно задать ряд вопросов для более глубокого понимания сути процессов испарения и конденсации:

- Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?

- Как влияет испарение на температуру жидкости? Приведите примеры.

- Почему холодное стекло покрывается тонким слоем влаги, если на него подышать?

- При какой температуре происходит испарение воды?

III. Лабораторная работа

Перед выполнением работы необходимо обратить внимание учащихся не только на содержание и ход выполнения работы, но и на правила обращения с термометрами и стеклянными сосудами. Нужно напомнить, что все время, пока термометр не используется для измерений, он должен находиться в футляре. При измерении температуры термометр следует держать за верхний край. Это позволит определить температуру с наибольшей точностью.

Первые измерения температуры следует провести сухим термометром. Эта температура в аудитории во время работы не изменится.

Для измерения температуры влажным термометром лучше в качестве ткани взять кусочек марли. Марля очень хорошо впитывает и перемещает воду от влажного края к сухому.

Используя психрометрическую таблицу, легко определить значение относительной влажности.

Пусть tc = U = 22 °С, U = h= 19 °С. ТогдаМ = te- tm = 3 °С.

По таблице находим относительную влажность. В данном случае она равна 76%.

Для сравнения можно измерить относительную влажность воздуха на улице. Для этого группу из двух-трех учеников, успешно справившихся с основной частью работы, можно попросить провести аналогичные измерения на улице. Это должно занять не более 5 минут. Полученное значение влажности можно сравнить с влажностью в классе.

Итоги работы подводят в выводах. В них следует отметить не только формальные значения итоговых результатов, но и указать причины, которые приводят к погрешностям.

IV. Решение задач

Так как данная лабораторная работа достаточно проста по содержанию и невелика по объему, оставшуюся часть урока можно посвятить решению задач по изучаемой теме. Для решения задач не обязательно, чтобы все ученики стали решать их одновременно. По мере выполнения работы они могут получать задания индивидуально.

Задачи:

Задача 1

На улице идет холодный осенний дождь. В каком случае быстрее высохнет белье, развешенное на кухне: когда форточка открыта, или когда закрыта? Почему?

Задача 2

Влажность воздуха равна 78%, а показание сухого термометра равно 12 °С. Какую температуру показывает влажный термометр? (Ответ: 10 °С.)

Задача 3

Разность в показаниях сухого и влажного термометров равна 4 °С. Относительная влажность воздуха 60%. Чему равны показания сухого и влажного термометра? (Ответ: Гс = 19 °С, tm = 10 °С.)

V. Домашнее задание

1. Повторить §16, 17 учебника.

2. Задание № 335

Урок 16.16

Дата 23.10.2015

Тема: «Кипение. Удельная теплота парообразования»

Цели: ознакомить учащихся с явлением кипения; научить объяснять процесс кипения на основании молекулярно-кинетической теории; рассмотреть физические особенности кипения. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: наблюдение процесса нагревания и кипения воды в стеклянной колбе; кипение воды при повышенных и пониженных давлениях.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Изучение нового материала

План изложения нового материала;

1. Процесс кипения. Демонстрация кипения.

2. Температура кипения.

3. Температура кипения при пониженном давлении.

4. Удельная теплота парообразования.

5. Расчет количества теплоты при парообразовании и конденсации.

1. Урок можно начать с объяснения нового материала. Но поскольку вопросы парообразования и кипения тесно связаны, сначала нужно напомнить основные особенности процесса испарения:

- во-первых, испарение жидкости идет при любой температуре;

- во-вторых, молекулы жидкости покидают ее лишь с поверхности. При этом процесс испарения сопровождается уменьшением внутренней

энергии жидкости и при отсутствии подвода тепла к жидкости ее температура должна неуклонно уменьшаться.

Но есть еще один вид парообразования. Это - кипение.

Очень удобно показать зарождение этого процесса при нагревании воды в широкой колбе.

При этом можно заметить на дне и стенках колбы в начале нагрева маленькие пузырьки воздуха: при нормальных условиях в воде много растворенных газов. По мере нагрева давление в этих пузырьках увеличивается за счет увеличения скорости движения молекул, и объем пузырьков растет.

По ходу демонстрации опыта учитель задает вопрос:

- Какие силы действуют на пузырек воздуха, наполненный паром,

когда он находится внутри жидкости?

С ростом объема пузырька выталкивающая сила Архимеда, действующая на него, увеличивается, и пузырек начинает всплывать. На поверхности воды пузырек лопается, и пар из него уходит в воздух. Мы наблюдаем процесс кипения.

Кипение - процесс парообразования, происходящий по всему объему жидкости при постоянной температуре.

2. Температура, при которой происходит кипение, называется температурой кипения. Для воды при нормальных условиях она равна гй = 100 °С.

Учитель задает вопросы:

- Почему в процессе кипения температура остается постоянной?

- На что расходуется энергия, подводимая к жидкости при кипении? Легко понять, почему при кипении температура воды остается постоянной: все количество теплоты от горелки уходит на поддержание внутренней энергии кипящей жидкости - ведь воздушные пузырьки с паром уносят значительную энергию при отрыве от поверхности жидкости.

3. Далее учитель может показать очень яркий опыт, демонстрирующий кипение воды, например, при 70 °С.

Для этого опыта из колбы с водой, нагретой до этой температуры, начинаем при помощи насоса Комовского откачивать воздух. Через некоторое время вода внутри колбы начинает бурлить - начнется процесс кипения.

Объяснение этому явлению следующее: при уменьшении давления воздуха над поверхностью воды воздушным пузырькам легче всплывать. Поэтому они это делают при меньшей температуре. Именно поэтому высоко в горах, на высотах 6000-8000 м мы не сможем сварить суп или кусок мяса. Температура кипения на таких высотах 70-50 °С. Температуру кипения можно и увеличить. Это можно сделать при помощи автоклавов - мощных котлов, в которых создают избыточное давление. При этом воду можно заставлять кипеть при температуре 200-350 °С. Автоклавы используют для стерилизации медицинских инструментов.

На том же принципе работают и «скороварки» - кастрюли с плотно прилегающей крышкой. За счет давления пара над водой создается давление до 200 кПа и вода кипит при / = 110-120 °С.

Повышая давление, мы понижаем температуру кипения. Именно на этом принципе работают холодильные аппараты.

Некоторые сложные жидкости, например, нефть, состоят из различных фракций с различными температурами кипения. При нагревании нефти путем выпаривания можно разделять ее на составные части (мазут, бензин).

Подводя итог урока, следует обратить внимание учеников на выполнение домашнего экспериментального задания . необходимо объяснить наблюдаемые явления в опытах.

4. Любой процесс испарения идет с понижением внутренней энергии жидкости. Поэтому, как только прекращается доступ энергии для кипящей жидкости, процесс испарения посредством кипения прекращается.

Так как кипение идет при постоянной температуре, то вся энергия идет на сообщение жидкости такой энергии, при которой пузырьки с паром могли подниматься вверх.

Опытным путем было установлено, что при нормальных условиях для превращения 1 кг воды в пар при температуре кипения нужно 2,3 МДж энергии. Для превращения 1 кг эфира в пар нужно 0,4 • 10б Дж энергии.

Под удельной .теплотой парообразования г понимают то количество теплоты, которое необходимо для превращения в пар 1 кг жидкости при температуре кипения.

[r] = Дж/кг.

Для различных жидкостей значения удельной теплоты парообразования определены и являются табличными величинами.

5. Зная значение удельной теплоты парообразования, легко найти количество теплоты, которое идет на превращение в пар жидкости.

Для определения количества теплоты в этом случае можно использовать следующую формулу:

Очевидно, что если пар конденсируется, то в окружающую среду выделяется количество теплоты, равное:

Q = -r ■ т .

Знак «-» указывает на то, что вещество отдает тепло. При этом пар превращается в жидкость, которая имеет такую же температуру, которую имел пар при конденсации. Конденсация, как и испарение идет при постоянной температуре.

III. Закрепление изученного

Если в конце урока остается время, можно коллективно разобрать ряд простых задач по изученной теме:

Какая из жидкостей - вода, ртуть или эфир - кипит при самой низкой температуре?

В каком агрегатном состоянии находится при нормальном давлении спирт при 100 °С и вода при 100 °С? Что обладает большей внутренней энергией: вода при температуре 100 °С или ее пар той же массы при той же температуре?

V. Домашнее задание

1. § 18 учебника; вопросы и упражнения к параграфу.

2. Упр. 11 (4,7,8)

Урок 17.17

Дата 28.10.2015

Тема: «Зависимость температуры кипения от атмосферного давления» . Тест за 1 четверть

Цели: сформировать понятие зависимость температуры кипения от атмосферного давления; продолжить формирование умений наблюдать, обобщать и делать выводы; раскрывать взаимосвязь между изученным теоретическим материалом и явлениями в жизни; воспитание коммуникабельности, развитие интереса к предмету, расширение кругозора учащихся.

Оборудование: термометр, штатив, колба с водой, спиртовка, спичечный коробок.

Ход урока

I.Организационный момент.

Вопросы:

1.Из носика чайника клубы пара попадают на блюдце, и из него стекают капли. Что это за процесс?

2. Состояние вещества, сохраняемое форму, но легко изменяющее объём?

3. Физическая величина, характеризующая степень нагретости тела.

4. Парообразование, происходящее с поверхности жидкости?

5.Процесс, отраженный на участке графика АВ (плавление)

6. Источник энергии для теплового двигателя

7. В Земле на глубине 100км температура около 1000 ⁰С. Какой из металлов: цинк, олово или железо - находится там в нерасплавленном состоянии? (железо)

Итак, тема урока «Кипение» - это физическое явление, о котором сегодня на уроке пойдет речь. Разделите листок на три колонки и подпишите графы

Знаю

Хочу узнать

Узнал

В течение нескольких минут в первой графе напишите все, что вам уже известно о процессе кипения из жизненного опыта, а во второй - о чем бы вы хотели узнать сегодня на уроке.

III. Стадия «Изучение».

Ученики делятся на группы, каждой группе предлагается ознакомиться с текстом параграфа §18.

ІV. Работа в парах:

Каждая группа получает карточки с заданиями.

(Учащимся, в зависимости от уровня подготовки класса, могут быть предложены наводящие вопросы)

Вопросы:

1.Опишите процесс кипения:

1)Дайте определение процесса

2)При каких условиях протекает процесс кипения

3)Одинаково ли протекает процесс кипения у различных веществ

2.Сравните процесс кипения с процессом испарения.

3.Проанализируйте процесс кипения, ответив на вопросы:

1) Когда в сосуде мы заметим появление многочисленных пузырьков воздуха?

2)Что можно сказать о размерах и числе пузырьков газа при дальнейшем повышении температуры?

3) Что содержат в себе пузырьки?

4)Чем можно объяснить рост пузырьков?

5) Почему пузырьки всплывают на поверхность воды? Что мы наблюдаем в этот момент?

6) Что происходит с пузырьками на поверхности?

Опыт I. Кипение теплой воды при пониженном давлении.

Рис. 2

Вывод: уменьшая внешнее давление, мы понижаем температуру кипения.

При подъеме в гору атмосферное давление уменьшается, а значит, уменьшается температура кипения. С какой проблемой сталкиваются альпинисты?

Ответ: Вода закипает при 70 градусов, мясо невозможно сварить. Альпинисты вынуждены пользоваться консервами и концентратами.

Вопрос: Значит, воду можно перегреть и заставить кипеть при температуре выше 100^оС, При каких условиях это возможно?

Ученики высказывают предположения, проверяемые на опыте.

Вывод записывается в тетрадь.

Опыт I. Прекращение кипения воды при повышенном давлении.

Наблюдая опыт, ученики делают вывод: что чем выше внешнее давление, тем выше температура кипения жидкости.

Вывод записывается в тетрадь.

В процессе выступления каждой группы учащиеся делают необходимые записи в тетрадях, после чего им предлагается вернуться к таблице ЗХУ, и в третьей графе отметить, что нового они узнали на уроке. После чего учитель выясняет, не появилось ли у кого-нибудь желание поработать с дополнительной информацией по данному вопросу.

Стадия «Рефлексия»

На данной стадии учащимся предлагается составить Синквейн к слову «КИПЕНИЕ».

Синквейн дает возможность подвести итог полученной информации, изложить сложные идеи, чувства и представления в нескольких словах. Данная форма работы дает возможность усвоить важные моменты, предметы, понятия, события изученного материала; творчески переработать важные понятия темы, создает условия для раскрытия творческих способностей учащихся. В случае нехватки времени на уроке ребятам предлагается составить Синквейн в качестве домашнего задания.

Выполнение теста. (20 мин)

V. Домашнее задание

1) §18, В.И.Лукашик Сборник задач по физике № 1118-1121)

2) Вопрос к задаче, рассмотренной на уроке: оцените, на какой примерно высоте находились путешественники, считая приблизительно, что температура кипения воды уменьшается на 1 ⁰С на каждые 324м подъема. (4212м)

Тест по итогам 1 четверти. 8 класс.

1. Внутренняя энергия тела не изменяется при …

а) деформации тела.

б) нагревании тела.

в) переходе твёрдого тела в жидкое состояние.

г) перенесении тела со второго этажа на первый.

2. Каким образом передаётся к нам энергия от Солнца?

а) Излучением.

б) Теплопроводностью.

в) Конвекцией.

3. Внутренняя энергия тела обозначается буквой:

а) А; в) U;

б) Q; г) t.

4. Количество теплоты в СИ измеряется в:

а) Дж; в) Па;

б) Вт; г) ⁰С.

5. В каком состоянии вещества диффузия протекает наиболее быстро:

а) В газообразном.

б) В жидком.

в) В твёрдом.

6. В каком состоянии вещества теплота передаётся главным образом благодаря теплопроводности?

а) В твёрдых телах.

б) В жидкостях.

в) В газах.

7. В каком из трёх состояний воды её молекулы обладают наибольшей кинетической энергией?

а) В жидком состоянии.

б) В газообразном состоянии.

в) В твёрдом состоянии.

8. Количество теплоты обозначается буквой:

а) A; в) U;

б) Q; г) t.

9. Внутренняя энергия тела в СИ измеряется в:

а) Дж; в) Па;

б) Вт; г) ⁰С.

10. Что является главной причиной увеличения скорости диффузии:

а) Увеличение скорости движения молекул.

б) Увеличение беспорядочности движения молекул.

в) Увеличение промежутков между молекулами.

Урок 18.18

Дата 30.10.2015

Тема: «Основы термодинамики. Первый закон термодинамики. Работа газа и пара»

Цель урока: вывести первый закон термодинамики при тепловом явлении, рассмотреть применение первого закона термодинамики в процессах; формирование навыков по применению данных процессов в жизни, развивать использование физических терминов при объяснении явлении; воспитывать товарищеское отношение при работе в группах.

Оборудование урока: компьютер, мультимедийный проектор, раздаточный материал (для самостоятельной работы).

1. Организационный момент.

2. Анализ теста. Работа над ошибками.

3. Проверка домашнего задания.

Каждый ученик выбирает вопрос по сложности и отвечает на него.

Группа А( оценка 3) вопросы:

1.Какие явления наблюдаются в жидкости перед тем, как они начинают закипать?

2.Чем отличается кипение жидкости от испарения?

3.При каком условии начинает кипение жидкости?

4.Какое явление называют парообразованием?

5.В каком случае парообразование называют испарением?

6. Какой пар называют насыщенным?

7.Какой пар называют ненасыщенным?

8.Что называют точкой росы?

9.Для чего служит гигрометр?

10 Для чего служит психрометр?

Группа В (оценка 4)вопросы:

1.Формула для подсчёта количества теплоты.

2. Единица измерения удельной теплоёмкости вещества (Дж/кгС)?

3.Как обозначается удельная теплота сгорания (q)?

4.Если бы ваш дом отапливался печью, в которой можно сжигать любое топливо, то каким именно топливом вы бы запаслись на зиму? Почему? ( уголь или природный газ).

5. В холодильнике, в котором поддерживается температура 0С, поместили две бутылки: с водой и молоком. Замерзнет ли какое- ни будь из этих веществ? Почему?

6.Почему в сухом воздухе переносить жару легче, чем в сыром?

7.Пользуясь данными таблицы 6, определите, в каком состоянии при комнатной температуре должны находиться водород, эфир, спирт?

8.Почему продолжительность варки мяса до готовности не зависит от того, на сильном или слабом огне кипит бульон?

Группа С (оценка 5) вопросы:

1.Температура тела по абсолютной шкале 20 К . Чему равна его температура по шкале Цельсия?(t =Т-273)С .

2.Дано:

m =10 кг

t1 =300С

t2 =1000С

с= 4200 Дж/кг0 С

Q-?

3.Дано:

m=5кг

r=1,4*10Дж/кг (аммиак)

Q-? (Найти количество теплоты необходимое для испарения аммиака)

3.Изучение новой темы.

1) Деление на группы по цвету стикера. (на 3 группы ,участники группы выбирают ученика который отвечает за оценочный лист ,в котором стоит оценка за домашнее задание)

2) Каждая группа получает задание. ( Каждый член группы получает текст, который различен по группам). См. Приложение 1раздаточный материал.

Идёт чтение с пометками. ( Ребята выделяют главное в тексте)

3)Готовят постеры, обсуждая главное.

4) С каждой группы один делегированный ученик идёт в соседнею группу и объясняет разобранную тему . Участники слушают, и своё мнение пишут на стикирах и закрепляют на постер.

5)Каждый постер вывешивается на доску.

4. Закрепление.

Каждая группа задает вопрос своим соседям и если они затрудняются ответить, то отвечают сами.

5.Домашняя работа параграф 19,20

6.Рефлексия.

Урока время истекло

Я вам ребята благодарна

За то, что встретили тепло

И поработали ударно.

Спасибо вам за урок. На стикирах каждый напишет ответ на вопрос :Как он чувствовал себя сегодня на уроке?

7.Итог урока (Оценивание по оценочным листам).

Урок 19.19

Дата 13.11.2015

Тема: «Необратимость тепловых процессов. Второй закон термодинамики. Роль термодинамики в современной физике»

Цели: обеспечить усвоение учащимися основных понятий по теме, понимания сущности и значения второго закона термодинамики.

Содействовать формированию знаний физических закономерностей и влияния различных условий на характер протекания физических процессов.

Создать условия для развития интеллектуальных способностей и общеучебных умений через организацию самостоятельной работы учащихся и работы в группах.

Оборудование: калориметр, металлический цилиндр, стальной шарик, коробка с мокрым песком, математический маятник, схема работы двигателя второго рода, карточки-задания для групп.

Ход урока

1.Организационный момент.

Сообщение темы урока, задач и плана работы. Формирование рабочих групп с учетом особенностей мышления.

2.Актуализация знаний. Подготовка к основному этапу занятий.

Продолжительность до 7-8 минут.

Учащимся предлагается ответить на вопросы.

На основе ответов формулируются выводы.

- Что представляет собой I-й закон термодинамики?

- Как читается закон?

- Каковы границы применимости данного закона? (Важно: закон справедлив для замкнутых систем).

- В чем состоят недостатки закона? (Важно: в законе не дается никаких указаний на то, в каком направлении протекают процессы, удовлетворяющие принципу сохранения энергии).

- В чем заключается неравноценность одинаковых количеств энергии различных видов?

(Важно: Разные виды энергии не равноценны в отношении способности превращаться в другие виды. Механическую энергию можно целиком превратить во внутреннюю, например, электрическая энергия - внутренняя. Запасы внутренней энергии ни при каких условиях не может превратиться целиком в другие виды энергии.)

Выделенные особенности подтверждаются при разборе примеров.

Пример 1.

Если система состоит из двух тел с различной температурой, то теплообмен происходит так, что температуры тел выравниваются и вся система приходит к состоянию теплового равновесия.

I закон термодинамики не был бы нарушен, если бы передача тепла происходила от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой при условии, что полный запас энергии оставался бы неизменным.

Повседневный опыт показывает, что сама по себе передача тепла от более холодного тела к более горячему никогда не происходит.

Пример 2.

Камень падает с некоторой высоты. При этом потенциальная энергия переходит в кинетическую, а затем механическая - во внутреннюю энергию. При этом закон сохранения энергии не нарушается.

Первому закону термодинамики не противоречил бы и обратный процесс: лежащий на земле камень нагревают переходом тепла от окружающих тел, вследствие чего камень поднимается на некоторую высоту.

Описанную ситуацию в природе наблюдать нельзя.

3.Организация работы в парах.

Продолжительность работы в группах 20-25 минут.

Пара 1.

Задача: познакомиться с текстом учебника, и выполнить предложенные задания.

Задание 1. Изучив материал § 21, введите понятия:

- необратимый процесс (приведите примеры);

- второй закон термодинамики;

- вечный двигатель первого рода;

- вечный двигатель второго рода.

Задание 2. Приведите примеры явлений, в которых наблюдается самопроизвольный выход системы из состояния термодинамического равновесия.

Из ответа учащихся:

К заданию 1.

Вечный двигатель первого рода - устройство для совершения работы без использования источника энергии.

(Важно: данная формулировка противоречит I закону термодинамики.)

Вечный двигатель второго рода - устройство, которое совершало бы работу только лишь за счет получения теплоты из окружающей среды.

(Важно: данная формулировка не противоречит I закону термодинамики.)

К заданию 2.

Пример нарушения II закона термодинамики в достаточно малых системах - броуновское движение, при котором взвешенная в жидкости частица получает кинетическую энергию от молекул окружающей среды, хотя температура среды не выше, чем температура смой броуновской частицы.

Пара 2.

Задание. Изучите материал § 21. Рассмотрите предложенные ситуации, объясните происходящие явления.

Для выполнения задания группа использует лабораторное оборудование.

a) Груз на нити совершает колебания.

Что изменилось бы, если колебания совершались бы в вакууме?

б) Сосуд разделен перегородкой. В первой половине находится газ, во второй - вакуум. Что произойдет, если перегородку убрать? Вернется ли газ самопроизвольно через некоторое время в половину 1?

в) Сравните две ситуации и сделайте вывод.

1. Два тела привели в соприкосновение. Укажите направление теплопередачи. Может ли самопроизвольно теплота передаваться в обратном направлении?

2.В стакан с водой опустили кусочек марганцовки. Через некоторое время получился равномерно окрашенный раствор. Может ли снова образоваться кусочек марганцовки?

4. Представление группами результатов работы.

Общее время на представление результатов работы групп составляет 20-25 минут.

Каждая группа представляет классу результаты своей работы, отвечает на уточняющие, углубляющие понимание материала вопросы ребят, учителя.

По ходу сообщения группы все учащиеся составляют в тетрадях тезисный конспект, включающий в себя основные понятия, положения, закономерности, схемы и другие важные для понимания темы пометки.

5.Закрепление полученных знаний.

Время работы- 8-10 минут.

Вниманию учащихся предлагается сообщение ученика по опережающему заданию.

Задача: Объяснить необратимость реальных тепловых процессов с точки зрения статистической механики.

Тезисы ответа:

Рассмотрим с точки зрения МКТ модель "вечного" двигателя второго рода.

Работа двигателя

Газ самопроизвольно собирается в левой половине цилиндра.

Поршень подвигают вплотную к газу. При этом внешние силы работу не совершают, т.к. газ, собравшийся в левой половине, не оказывает давления на поршень.

Подводим к газу теплоту и заставляем его изотермически расширяться до первоначального объема. При этом газ совершает работу за счет подведенного тепла.

После того, как поршень перейдет в крайнее правое положение, необходимо ждать, пока газ снова не соберется самопроизвольно в левой половине сосуда, и затем повторяем все снова.

Вывод:

1.Термодинамический подход не объясняет природу необратимости реальных процессов в макроскопических системах.

2.Молекулярно-кинетический подход позволяет проанализировать причины необратимости.

Итог: Получилась периодически действующая машина, которая совершает работу только за счет получения теплоты от окружающей среды.

(МКТ позволяет объяснить, почему такое устройство не будет работать.

Учащимся предлагается поразмышлять над этим вопросом.)

Теперь становится возможным объяснение того, какой смысл вкладывается в понятие необратимого процесса: процесс является необратимым, если обратный процесс в действительности почти никогда не происходит.

Рассмотренный материал станет основой изучения материала следующего урока по теме "Тепловые двигатели"

6. Проверочная работа.

Время работы - 5-7 минут.

1.Когда тело получает тепло за счет совершения механической работы, то это означает необратимое превращение кинетической энергии упорядоченного макроскопического движения в кинетическую энергию хаотического движения молекул.

2.Превращение теплоты в работу, означает превращение энергии беспорядочного движения молекул в энергию упорядоченного движения макроскопического тела.

7. Подведение итогов урока.

Оценка успешности выполнения поставленных в начале урока задач.

Выставление оценок группам за работу.

5.Домашняя работа параграф 21, упр. 12 (4,5)

Урок 20.20

Дата 18.11.2015

Тема урока: «Тепловые двигатели. КПД теплового двигателя. Пути совершенствования тепловых двигателей. Холодильники»

Цели: рассмотреть применение закона сохранения и превращения энергии в тепловых двигателях; объяснить учащимся устройство и принцип работы паровой турбины, знакомить учащихся с физическими принципами действия тепловых двигателей на примере двигателя внутреннего сгорания. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: работа газа и пара при расширении; устройство и действие паровой турбины. модель двигателя внутреннего сгорания; выполнение Работы при сгорании воздушно-бензиновой смеси

Ход урока

I. Организационный момент

II. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Виды тепловых двигателей.

2. КПД тепловой машины.

3. Влияние работы тепловых машин на окружающую среду.

1. Переходя к рассмотрению основного материала, необходимо подчеркнуть, что все физические явления, законы в конечном итоге находят применение в повседневной жизни человека.

Жизнь людей невозможна без использования различных видов энергии. Источниками энергии являются различные виды топлива, энергия ветра, солнечная энергия, энергия приливов и отливов. Поэтому существуют различные типы машин, которые реализуют в своей работе превращение одного вида энергии в другой.

Таким образом, машина - устройство, которое служит для преобразования одного вида энергии в другой. Другого назначения у машин нет.

Электрические двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую, генераторы преобразуют механическую в электрическую, и так далее.

Тепловые машины преобразуют внутреннюю энергию в механическую. Внутренняя энергия тепловых машин образуется за счет энергии топлива. К ним относятся: паровая и газовая турбины, двигатель внутреннего сгорания, дизель, паровая машина, реактивный двигатель.

Разнообразие видов тепловых машин указывает лишь на различие в конструкции и принципах преобразования энергии. Общим для всех тепловых машин является то, что они изначально увеличивают свою внутреннюю энергию за счет сгорания топлива, с последующим преобразованием внутренней энергии в механическую. Любой газ, который расширяется, совершает положительную работу:

U = А, где А - работа газа, -AU - уменьшение внутренней энергии.

2. Очевидно, что никогда не может произойти эквивалентного преобразования внутренней энергии в работу: часть внутренней энергии уходит на нагревание деталей машин, на преодоление трения в узлах, на рассеивание в окружающую среду. Первая паровая машина преобразовывала менее 1% от всей энергии в полезную работу.

Под коэффициентом полезного действия (КПД) машины понимают отношение работы к той энергии, которая выделилась при полном сгорании топлива. КПД машины обозначается буквой η («эта»).

η= ~ -100%. Так как А < Q, для всех машин η < 100%.

Если проследить историю развития тепловых машин, то следует заметить, что постоянное усовершенствование машин в конструкции, в создании новых видов топлива привело к тому, что современные машины имеют достаточно высокие значения КПД по сравнению с первоначальными моделями. Для современных паровых турбин КПД достигает 30-40%, для двигателей внутреннего сгорания 30-35%, для дизельных двигателей 35-42%.

3. При использовании тепловых машин остро встает вопрос загрязнения окружающей среды.

При сжигании топлива в атмосферу попадает очень много вредных выбросов. К ним можно отнести углекислый газ СО2, угарный газ СО, различные виды сернистых соединений, а также соединения тяжелых металлов.

Поэтому очень большое внимание следует уделять развитию методов защиты окружающей среды от этих продуктов сгорания и создание новых альтернативных источников энергии. К ним можно отнести двигатели, работающие на солнечной энергии, на электрической энергии, на энергии приливных волн и так далее. Именно это "направление является наиболее перспективным.

Кроме того, такие виды топлива как нефть, уголь, природный газ являются невосполнимыми источниками энергии. В ближайшие 50-100 лет человечество столкнется с проблемой нехватки традиционных видов топлива,с другой стороны, прогресс нашей цивилизации напрямую связан с, применением различных видов тепловых машин: нет ни одной области человеческой деятельности, где бы не применялись машины.

С момента, когда Джеймс Уатт в 1768 г. построил первую паровую машину, до настоящего времени прошло более 240 лет. За это время тепловые машины очень сильно изменили содержание человеческого труда. Именно; применение этих машин позволило человечеству шагнуть в космос, раскрыть тайны морских глубин. Уровень развития любой страны определяется тем, какое количество различных машин приходится на душу населения.

Домашнее задание

1. § 22-25 учебника; вопросы и задания к параграфу. Подготовить доклады (весь класс)

Урок 21.21

Дата 20.11.2015

Тема урока: «Роль тепловых двигателей в развитии энергетики. Тепловые двигатели и их роль в жизни человека»

Тип урока: урок - конференция.

Цели урока:

1. Образовательная: раскрыть роль и значение ТД в современной цивилизации;

2. Развивающая: развитие логического мышления (анализ, синтез, абстрагирование), формирование умений работы с учебной и дополнительной литературой;

3. Воспитательная: воспитание научного мировоззрения, интереса к предмету.

I. Организационный этап.

II. Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний.

Итак, на прошлом уроке, мы изучили ТД и их принцип действия. Вспомним основные моменты:

Фронтальный опрос:

1 Какое устройство называют тепловым двигателем?

2 С какими ТД вы уже встречались ранее в курсе физики? (демонстрация ДВС и паровой турбины)

3 Что называется коэффициентом полезного действия двигателя?

4 Где используют ТД?

Вступительное слово учителя:

Совершенно верно отмечено, что ТД чаще всего используют на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока ( около 80% всей электроэнергии в нашей стране вырабатывается на тепловых электростанциях).

Паровые турбины устанавливают на атомных электростанциях. На автомобилях, тракторах применяют ДВС. ТД применяют и на всех остальных видах транспорта. Человечеству необходимы ТД, поэтому задача сегодняшнего нашего урока - это познакомиться с основными видами ТД, раскрыть роль и значение этих ТД в современной цивилизации.

Каждый из Вас подготовил сегодня презентацию, доклад или сообщение.

Докладчики строго придерживаются плана выступления, а все остальные учащиеся в это время заполняют таблицу в тетради. По окончании доклада можно задать интересующие Вас вопросы по этой теме. Ваши вопросы, ответы на них так же будут оценены, тем самым Вы можете заработать дополнительный балл для своей группы.

III. Изучение нового материала.

Выступление учащихся.

Остальные делают записи в тетрадях в виде таблицы:

№п/п

Название ТД

принцип действия

КПД

Достоинства

Недостатки

Применение

Перспективы использования

1

Карбюраторный

двигатель

Дизельный

двигатель

3

Паровая турбина

4

Газовая турбина

5

Реактивные

двигатели

6. Применение тепловых двигателей в народном хозяйстве (дополняем столбик примене-ние)

7. Тепловые двигатели и охрана ОС ( дополняем столбики достоинства и недостатки)

8. Современные проблемы теплотехники ( дополнение практически всех столбиков)

IV. Итоги урока.

V. Домашнее задание. параграф 26, карточки

Урок 22.22

Дата 25.11.2015

Тема урока: «Термодинамические условия на Луне, Марсе, Венере»

Цель: рассмотреть и изучить термодинамические условия на Луне, Марсе, Венере.

I. Организационный этап.

II. Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний.

Фронтальный опрос:

По вопросам в конце параграфа Д/З

Изучение нового материала.

Учащиеся самостоятельно читают п. 27

В тетради заполняют таблицу.

Закрепление изученного материала

Ответить на следующие вопросы:

1. Какие наблюдения Луны, которые может провести каждый, доказывают, что там происходит смена дня и ночи?

2. Почему на Марсе происходят более резкие, чем на Земле, колебания температуры в течение суток?

3. Чем объяснить отсутствие атмосферы на Луне?

4. В чем сущность парникового эффекта на Венере?

Домашнее задание:

Читать §27, подготовиться к практической работе «Расчет количества теплоты при агрегатных переходах».

Урок 23.23

Дата 27.11.2015

Практическая работа «Расчет количества теплоты при агрегатных переходах»

Цели: закрепить знания учащихся по теме; сформировать навыки расчета количества теплоты при изменении агрегатного состояния вещества. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II.Повторение.

III. Проверка домашнего задания. Фронтальный опрос по п. 27

Решение задач

I уровень.

1. Какие дрова - березовые, сосновые или осиновые - при полном сгорании выделяют больше теплоты, если все они одинаково высушены и их массы равны? (Удельная теплота сгорания осины около 1,3∙107 Дж/кг)

2. Можно ли рассчитать, какое количество теплоты выделится при полном сгорании соснового полена? Если можно, то как это сделать, что необходимо знать?

3. Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату?

4. Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке массивных кусков меди или железа?

5. Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую?

6. При выходе из реки после купания мы ощущаем холод. Почему?

II уровень.

1. Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании древесного угля массой 15 кг?

2. Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании керосина массой 200 г?

3. На сколько уменьшится внутренняя энергия при кристаллизации бруска из чугуна массой 2 кг, охлажденного до температуры его кристаллизации?

4. На сколько уменьшится внутренняя энергия при кристаллизации бруска из железа массой 5 кг, охлажденного до температуры его кристаллизации?

5. Как и на сколько изменится внутренняя энергия водяного пара массой 1 г, при его конденсации, если он имеет температуру 100 оС?

6. Какое количество теплоты выделяется при конденсации 2,5 кг, водяного пара, имеющего температуру 100 оС?

III уровень.

1. Сколько спирта нужно сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 2 кг от 14 до 50 оС, если вся теплота, выделенная спиртом, пойдет на нагревание воды?

2. На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина массой 10 г?

3. Какое количество теплоты поглощает при плавлении лед массой 5 кг, если начальная температура льда -10 оС?

4. Сколько энергии приобретет при плавлении кусок свинца массой 0,5 кг, взятый при температуре 27 оС?

5. Какое количество теплоты выделяется при конденсации водяного пара массой 10 кг при температуре 100 оС и охлаждении образовавшейся воды до 20 оС?

6. Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой 2 кг, взятого при температуре -10 оС, получить пар при 100 оС?

Домашнее задание:

Повторить §1 - §27, подготовиться к контрольной работе по разделу «Тепловые явления»

I уровень.

1. Какие дрова - березовые, сосновые или осиновые - при полном сгорании выделяют больше теплоты, если все они одинаково высушены и их массы равны? (Удельная теплота сгорания осины около 1,3∙107 Дж/кг)

2. Можно ли рассчитать, какое количество теплоты выделится при полном сгорании соснового полена? Если можно, то как это сделать, что необходимо знать?

3. Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату?

4. Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке массивных кусков меди или железа?

5. Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую?

6. При выходе из реки после купания мы ощущаем холод. Почему?

II уровень.

1. Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании древесного угля массой 15 кг?

2. Вычислите, сколько энергии выделится при полном сгорании керосина массой 200 г?

3. На сколько уменьшится внутренняя энергия при кристаллизации бруска из чугуна массой 2 кг, охлажденного до температуры его кристаллизации?

4. На сколько уменьшится внутренняя энергия при кристаллизации бруска из железа массой 5 кг, охлажденного до температуры его кристаллизации?

5. Как и на сколько изменится внутренняя энергия водяного пара массой 1 г, при его конденсации, если он имеет температуру 100 оС?

6. Какое количество теплоты выделяется при конденсации 2,5 кг, водяного пара, имеющего температуру 100 оС?

III уровень.

1. Сколько спирта нужно сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 2 кг от 14 до 50 о С, если вся теплота, выделенная спиртом, пойдет на нагревание воды?

2. На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина массой 10 г?

3. Какое количество теплоты поглощает при плавлении лед массой 5 кг, если начальная температура льда -10 оС?

4. Сколько энергии приобретет при плавлении кусок свинца массой 0,5 кг, взятый при температуре 27 оС?

5. Какое количество теплоты выделяется при конденсации водяного пара массой 10 кг при температуре 100 оС и охлаждении образовавшейся воды до 20 оС?

6. Какое количество теплоты необходимо, чтобы из льда массой 2 кг, взятого при температуре -10 оС, получить пар при 100 оС?

Урок 24.24

Дата 02.12.2015

Контрольная работа №1 «Тепловые явления»

Цели: оценить знания, умения и навыки учащихся по теме.

Уровень 1

Вариант I

1. Какое из приведенных тел обладает большей внутренней энергией: 1 л воды при 20 °С или 1 л воды при 100 °С?

2. Объясните, почему батареи отопления ставят обычно внизу под окнами, а не вверху?

3. Продукты положили в холодильник. Как изменилась их внутренняя энергия?

Вариант II

1. Какие из перечисленных явлений относятся к механическим, а какие -к тепловым: а) падение тела на землю; б) испарение воды; в) движение автомобиля; г) нагревание спутника при спуске в плотных слоях атмосферы?

2. Из какой посуды удобнее пить горячий чай: из алюминиевой кружки или фарфоровой чашки? Почему?

3. В каком случае можно получить большее количество теплоты: сжигая 1 кг дров или 1 кг торфа? -

Уровень 2

Вариант I

1. Почему не получают ожога, если кратковременно касаются горячего утюга мокрым пальцем?

2. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 1 кг стали на 2°С?

полном сгорании сухих дров выделилось 50 МДж энергии. Какая масса дров сгорела?

Вариант II

1 Что быстрее остынет: стакан компота или стакан киселя? Почему?

2 Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой ложки массой 50 г от 20 °С до 90 °С.

3. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании керосина объемом 5 л?

Уровень 3

Вариант I

1. Почему 100-градусный пар обжигает сильнее воды такой же температуры?

2. На сколько градусов Цельсия нагреются 3 кг воды, если вся теплота, выделившаяся при полном сгорании 10 г спирта, пошла на ее нагревание?

3. На сколько градусов должна остыть кирпичная печь массой 1,5 т, чтобы нагреть воздух в комнате объемом 50 м3 от 8 °С до 18 °С?

Вариант II

1. На вершине горы высотой 4000 м вода закипает при температуре 86 °С. Объясните это.

2. Сколько воды можно нагреть от 10 °С до 60 °С, если на ее нагревание пошла половина энергии, полученной в результате сгорания 40 кг каменного угля?

3. Сколько кипятка нужно долить в сосуд, содержащий 2 кг воды при температуре 35 °С, чтобы температура в сосуде увеличилась до 65 °С?

Домашнее задание:

Повторить §1 - §27

Уровень 1

Вариант I

1. Какое из приведенных тел обладает большей внутренней энергией: 1 л воды при 20 °С или 1 л воды при 100 °С?

2. Объясните, почему батареи отопления ставят обычно внизу под окнами, а не вверху?

3. Продукты положили в холодильник. Как изменилась их внутренняя энергия?

Вариант II

1. Какие из перечисленных явлений относятся к механическим, а какие -к тепловым: а) падение тела на землю; б) испарение воды; в) движение автомобиля; г) нагревание спутника при спуске в плотных слоях атмосферы?

2. Из какой посуды удобнее пить горячий чай: из алюминиевой кружки или фарфоровой чашки? Почему?

3. В каком случае можно получить большее количество теплоты: сжигая 1 кг дров или 1 кг торфа? -

Уровень 2

Вариант I

1. Почему не получают ожога, если кратковременно касаются горячего утюга мокрым пальцем?

2. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 1 кг стали на 2°С?

полном сгорании сухих дров выделилось 50 МДж энергии. Какая масса дров сгорела?

Вариант II

1 Что быстрее остынет: стакан компота или стакан киселя? Почему?

2 Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой ложки массой 50 г от 20 °С до 90 °С.

3. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании керосина объемом 5 л?

Уровень 3

Вариант I

1. Почему 100-градусный пар обжигает сильнее воды такой же температуры?

2. На сколько градусов Цельсия нагреются 3 кг воды, если вся теплота, выделившаяся при полном сгорании 10 г спирта, пошла на ее нагревание?

3. На сколько градусов должна остыть кирпичная печь массой 1,5 т, чтобы нагреть воздух в комнате объемом 50 м3 от 8 °С до 18 °С?

Вариант II

1. На вершине горы высотой 4000 м вода закипает при температуре 86 °С. Объясните это.

2. Сколько воды можно нагреть от 10 °С до 60 °С, если на ее нагревание пошла половина энергии, полученной в результате сгорания 40 кг каменного угля?

3. Сколько кипятка нужно долить в сосуд, содержащий 2 кг воды при температуре 35 °С, чтобы температура в сосуде увеличилась до 65 °С?

Урок 25.1

Дата 04.12.2015

Тема: «Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда. Электроскоп. Проводники и диэлектрики»

Цели: ознакомить учащихся с явлением электризации тел; доказать существование двух типов зарядов и объяснить их взаимодействие. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: электризация различных тел; два рода электрических зарядов; взаимодействие наэлектризованных тел.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Анализ контрольной работы

Перед началом изучения новой темы необходимо проанализировать результаты тематического оценивания по теме «Тепловые явления», дать краткую характеристику наиболее часто встречающихся ошибок.

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Электризация тел.

2. Электрический заряд,

3. Закон сохранения электрического заряда.

Новая тема включает изучение простейших электростатических явлений, первоначальных сведений о строении атома и объяснение электростатических явлений на основе электронных представлений.

При изучении этой темы демонстрируются простейшие электростатические явления. В процессе изложения материала взаимоотношение эксперимента и теории может быть различным. Но в основном возможны два варианта изложения. Выбор одного из них в каждом конкретном случае определяется, в первую очередь, уровнем подготовки учащихся, запасом имеющихся у них знаний и умений.

В первом варианте изложения учащимся вначале демонстрируют явления, то есть накапливаются и обобщаются факты, которые затем объясняются.

1. Изучение электростатических явлений начинают с демонстрации электризации тел. Обычно говорят об электризации при трении. В действительности электризация тел происходит при соприкосновении, а к трению в опытах прибегают для увеличения площади соприкосновения тел. Поэтому правильнее говорить об электризации тел при соприкосновении. Необходимо подчеркнуть, что после соприкосновения тела разделяют.

Опыты по электризации общеизвестны. Демонстрации проводят с помощью эбонитовой палочки и палочки из органического стекла. Очень удобны пластинки для электризации (эбонитовая, из органического стекла и металла).

По мере проведения опытов учитель задает учащимся вопросы:

- Как можно определить, заряжены ли тела?

- Как показать, что при соприкосновении электризуются оба тела?

- Назовите вещества, электризацию которых вам приходилось наблюдать в домашних условиях. При каких обстоятельствах это происходило? После обсуждения демонстраций делаются следующие выводы:

а) явления, в которых тела приобретают свойства притягивать другие тела, называют электризацией;

б) в электризации всегда участвуют два тела. При этом электризуются оба тела.

2. В ходе опытов необходимо обратить внимание учащихся на то, что наэлектризованные тела взаимодействуют друг с другом с разными силами. Почему? Пытаясь разобраться с этим вопросом, подводим учащихся к понятию «электрический заряд».

Электрический заряд - это мера свойств заряженных тел определенным образом взаимодействовать друг с другом.

Важно подчеркнуть, что электрический заряд всегда связан с каким-либо телом (или частицей) и не может существовать сам по себе, так как он характеризует определенные свойства частиц (или тел).

3. Понятие о двух родах электрических зарядов вводят на основе изучения взаимодействия наэлектризованных тел:

а) существуют два рода электрических зарядов - положительные и отрицательные;

б) тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются.

- Как взаимодействуют между собой две эбонитовые палочки, на-

тертые мехом?

- Как взаимодействуют эбонитовая палочка, натертая мехом и

стеклянная палочка, натертая шелком?

Заряд наэлектризованной стеклянной палочки условно назвали положительным, а эбонитовой (янтарной) - отрицательным.

1. Для изучения свойств заряженных тел издавна пользовались электроскопами. Конструкция их проста: через пластмассовую пробку в металлической оправе проходит металлический стержень, на конце которого закреплены два листика тонкой бумаги. Оправа с двух сторон закрыта стеклом.

Демонстрируя устройство и принцип действия электроскопа, учитель задает учащимся вопросы:

- Как при помощи листочков бумаги обнаружить, наэлектризовано ли тело?

Как по углу расхождения листочков электроскопа судят о его заряде?

Для опытов с электричеством используют и другой, более совершенный прибор - электрометр. Здесь легкая металлическая стрелка заряжается от металлического стержня, отталкиваясь от него на тем больший угол, чем больше они заряжены.

2. Проводники и диэлектрики. Понятие о проводниках и диэлектриках можно ввести на основании опытов. Возьмем два электрометра и один из них зарядим. Соединяя электрометры металлической палочкой, убеждаемся, что электрический заряд передается от одного электрометра к другому. Тела, обладающие таким свойством, называются проводниками. К хорошим проводникам относятся металлы, растворы кислот, щелочей, солей и так далее. Соединяя электрометры каучуковой палочкой, убеждаемся, что заряд в этом случае не передается. Эти вещества называются изоляторами (иди диэлектриками). Диэлектриками являются фарфор, эбонит, стекло, резина, пластмассы, воздух и др.

3. Электрическое поле. Механическое действие тел друг на друга происходит или при непосредственном соприкосновении тел, или при наличии между ними какого-либо материального посредника. Так, при ударе двух шаров осуществляется непосредственный контакт обоих взаимодействующих тел, а при буксировке одного автомобиля другим действие первого автомобиля ко второму передается через третье тело - трос. Во всех случаях, когда между двумя взаимодействующими телами нет контакта, можно обнаружить такое «третье тело», которое, являясь посредником, передает действие от одного тела к другому, причем действие передается с конечном скоростью. Так, действие звучащего тела на барабанную перепонку уха передается через воздух с конечной скоростью (скорость звука).

Иное дело - взаимодействие электрических зарядов. Заряженные тела действуют друг на друга, хотя на первый взгляд нет никакого посредника между ними (воздух таким посредником быть не может, так как электрическое взаимодействие происходит и в вакууме).

Согласно учению английских физиков Фарадея и Максвелла, вокруг заряженных тел существует среда, посредством которой и осуществляется,; электрическое взаимодействие. Пространство, окружающее один заряд, воздействует на пространство, окружающее другой заряд и наоборот. Посредником в этом взаимодействии и является электрическое поле.

Электрическое поле - форма материи, посредством которой осуществляется электрическое взаимодействие заряженных тел, оно окружает любое] заряженное тело и проявляет себя по действию на заряженное тело.

Главное свойство электрического поля заключается в его способное действовать на электрические заряды с некоторой силой. Силу, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заря; называют электрической силой.

Нетрудно показать, что направление сил, действующих в электрическое поле, зависит от знака заряда тела, вокруг которого существует поле, значение - от расстояния рассматриваемой точки до заряженного тела.

Для конкретизации представлений учащихся об электрическом поле полезны демонстрации опытов с султанами и демонстрация спектров электрического поля. Демонстрация спектров электрического поля, возникающего вокруг заряженных тел, помогает создать у учеников геометрически* образ электрического поля.

4. Закрепление изученного

С целью закрепления материала в конце урока можно коллективно разобрать ряд простых качественных задач по теме, например:

- Какие опыты доказывают, что существуют электрические заряды двух видов?

- Иногда при окраске пульверизатором металлической поверхности ей сообщают заряд одного знака, а капелькам краски - заряд противоположного знака. Для чего это нужно?

- Можно ли наэлектризовать эбонитовую палочку трением об эбонитовую пластинку?

5.Домашнее задание

§ 28-29, ДЭЗ №5

Урок 26.2

Дата 09.12.2015

Тема: «Взаимодействие неподвижных зарядов. Закон Кулона. Элементарный Электрический заряд. Строение атома»

Цель: ознакомить учеников со строением атома, планетарной модели атома по Резерфорду. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: таблицы со схемой опыта Резерфорда и схемой плане тарной модели атома; таблица «Периодическая система химических элементов Менделеева». Флеш-презентация, фильм.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка домашнего задания.

Повторение изученного

После проверки домашнего задания проводится фронтальный эксперимент.

Наблюдение экранирующего действия проводника

Приборы и материалы: стрелка бумажная (или из фольги) на остриев линейка измерительная из оргстекла, кусок капроновой ткани, пластинка жестяная размером 60x90 мм.

Порядок выполнения работы:

1. Наэлектризуйте линейку, потерев ее о кусок капроновой ткани.

2. Поднесите конец заряженной линейки на некоторое расстояние к стрелке и, перемещая линейку то вправо, то влево, наблюдайте за движением стрелки.

3. Расположите металлическую пластинку вертикально между стрелком и концом заряженной линейки. Затем снова перемещайте конец линейки около стрелки.

- Влияет ли электрическое поле заряженной линейки на стрелку?

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Модели атома, существовавшие до начала XIX в.

2. Опыты Резерфорда.

1. В начале века в физике бытовали самые разные и часто фантастические представления о строении атома.

Например, ректор Мюнхенского университета Фердинанд Линдеман в 1905 г. утверждал, что «атом кислорода имеет форму кольца, а атом серы форму лепешки».

Продолжала жить и теория «вихревого атома» лорда Кельвина, согласно: которой, атом устроен подобно кольцам дыма, выпускаемым изо рта опытного курильщика.

Но большинство физиков склонялись к мысли, что прая Дж. Дж. Томсон: атом - равномерно положительно заряженный шар диаметром 108 см, внутри которого плавают отрицательные электроны, размеры которых 10см. Сам Томсон относился к своей модели без энтузиазма.1

Джон Стоней еще в 1891 г. предполагал, что электроны движутся во-1 круг атома, подобно спутникам планет. Японский физик Хантаро Насаока в 1903 г. говорил, что атом представляет своего рода сложную астрономическую систему, подобно кольцу Сатурна.

Вопрос о строении атома изучали и русские физики: Петр Николаевич Лебедев и известный ученый-народник Николай Морозов.

Ни один из сторонников идеи планетарного атома не мог подтвердить опытом. Такой опыт в 1909 г. поставил Эрнест Резерфорд.

2. Опыты Резерфорда. Английский физик Эрнест Резерфорд, исследуя излучение радиоактивных веществ, особое внимание уделил излучению, состоящему из положительно заряженных частиц, называемых а-частицами. Он установил, что каждая а-частица, попадая на экран из сернистого цинка, вызывает вспышку света. Испытав рассеяние в золотой фольге, а-частицы ударялись затем в экран и регистрировались с помощью микроскопа.

Согласно предложенной Томсоном модели атома, а-частицы должны были бы свободно проходить сквозь атомы золота и только отдельные а-частицы могли слегка отклоняться в электрическом поле электрона. Поэтому следовало ожидать, что пучок а-частиц при прохождении через тонкую фольгу слегка расплывется на небольшие углы. Такое рассеивание на малые углы действительно наблюдалось, но совершенно неожиданно оказалось, что примерно одна а-частица из 20 000, падающих на золотую фольгу толщиной всего лишь 4 ■ 105 см, возвращается назад в сторону источника.

Резерфорду понадобилось несколько лет, чтобы окончательно понять столь неожиданное рассеяние а-частиц на большие углы. Он пришел к выводу, что положительный заряд атома сосредоточен в очень малом объеме в центре атома, а не распределен по всему атому, как в модели Томсона.

IV. Закрепление изученного.

1. Модели атома, существовавшие до начала XIX в.

2. Опыты Резерфорда

5.Домашнее задание.

§ 30-31, упр. 14 (5)

Урок 27.3

Дата 11.12.2015

Тема: «Электрическое поле. Напряженность электрического поля»

Цель: сформировать понятие напряженности электрического поля. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: флеш-презентация

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение изученного

1. Опишите эксперимент Кулона.

2. Сформируйте закон Кулона.

3. В чем физический смысл коэффициента к?

4. Определите границы применимости этого закона.

5. Почему при описании механического движения не учитываются электрические силы?

III. Физический диктант.

Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона См. раздел «Самостоятельные и контрольные задания».

Ответы:

1. Да. 2. Нет. 3. Нет. 4. Нейтральными. 5. Увеличивается. 6. Уменьшается. 7. Уменьшается в 9 раз. 8. Диэлектрической проницаемостью. 9. В кулонах.

IV. Изучение нового материала

Взаимодействие зарядов по закону Кулона является экспериментально установленным фактом. Однако не раскрывает физической картины самого процесса взаимодействия. И не отвечает на вопрос, каким путем осуществляется действие одного заряда на другой.

Эксперимент 1

Подвесим на нитке легкую металлическую гильзу из фольги. Медленно приблизим к гильзе вертикально расположенную пластину пенопласта, предварительно зарядив ее натиранием шерстью.

- Что происходит? (Контакта нет, но гильза отклонилась от вертикали.) Так происходит взаимодействие на расстоянии. Может дело в воздухе, который находится между телами?

Эксперимент 2

Заряженные электроны помещают под колокол воздушного насоса. Воздух выкачивают. В безвоздушном пространстве электрон по-прежнему заряжен.

- Какой можно сделать вывод? (Во взаимодействии воздух не участвует.)

- Как же тогда осуществляется взаимодействие? Фарадей дал следующее объяснение:

Вокруг каждого электрического заряда всегда существует электрическое поле. Электрическое поле - материальный объект, непрерывный в пространстве и способный действовать на другие электрические заряды.

Взаимодействие электрических зарядов есть результат действия поля заряженных тел.

Физическая величина, равная отношению силы F, с которой электрическое поле действует на пробный заряд q, к значению этого заряда, называется напряженностью электрического поля и обозначается Е.

Опыт показывает, что если на электрический заряд q действуют одновременно электрические поля нескольких источников, то результирующая сила оказывается равной сумме, действующей со стороны каждого поля в отдельности.

V. Вопросы для повторения

1. Что такое электрическое поле?

2. Назовите основные свойства электрического поля?

3. Какое поле называется электрическим?

4. Что называется напряженностью электрического поля?

5. Чему равна напряженность электрического поля?

6. Сделайте чертеж, объясните сущность принципа суперпозиции электрических полей.

7. Какое электрическое поле называется однородным?

VI. Решение задач

Капелька массой 10гр находится в равновесии в электрическом поле с напряженностью 98 Н/Кл. Найти величину заряда капельки.

VII. Домашнее задание

§ 32 Упражнение 15 (3,4)

Урок 28.4

Дата 11.12.2015

Тема: «Потенциал и разность потенциалов электрического поля. Конденсаторы»

Цель: доказать, что электростатическое поле потенциально. дать понятие потенциала электрического поля. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка домашнего задания

1. Как обнаружить существование электрического поля?

2. Дайте определение напряженности электрического поля. Какова единица напряженности.

3. Как напряженность электрического заряда зависит от расстояния?

4. Где начинается и где заканчивается линия напряженности электростатического поля?

5. Какое электрическое поле называется однородным?

6. Сформируйте принцип суперпозиции электростатических полей.

III. Физический диктант.

Электрическое поле

См. раздел «Самостоятельные и контрольные работы»

. Ответы: 1. Вещество, поле. 2. Электростатическим. 3- Заряд. 4. Действие на электрические заряды. 5. Кулоновская. 6. Напряженность электрического поля.

IV.Изучение нового материала

При перемещении тока между двумя точками в гравитационном поле работа силы тяжести не зависит от формы траектории его движения. Силы гравитационного и электрического взаимодействия имеют одинаковую зависимость от расстояния, и векторы сил направлены вдоль прямой, соединяющей точечные тела.

Можно предположить, что при перемещении заряда в электростатическом поле из одной точки в другую работа сил электрического поля не зависит от формы.

Пусть q перемещается в электрическом поле из т. М в т. N по траектории MBN, при этом совершается работа Аг Теперь вернем заряд в начальную точку по траектории NCM. Внешние силы должны совершить работу А2, а работа поля А2 - -А;

тогда А- А, + А2 => A - 0.

Работа электрических сил по любой замкнутой траектории равна нулю.

Пусть заряд q перемещается в однородном электрическом поле из т. В в т. Д

Если работа не зависит от формы траектории, то работу можно найти как разность потенциальных энергий в начале и в конце траектории.

Потенциалом электрического поля в данной точке называется отношение потенциальной энергии, которой обладает пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к этому заряду Тогда: А = q (e, - е2).

В международной системе единиц, единицей потенциала служит [В] вольт.

1В - это разность потенциалов двух точек электрического поля, при переходе между которыми заряда в I Кл поле совершает работу 1 Дж.

Поверхность, во всех точках которой потенциал электрического поля имеет одинаковые значения, называется эквипотенциальной поверхностью.

Между двумя любыми точками на эквипотенциальной поверхности разность потенциалов равна нулю, поэтому работа сил электрического поля при любом перемещении заряда эквипотенциальной поверхности равна нулю. Значит, вектор силы F перпендикулярен вектору перемещения. Линии напряженности электростатического поля перпендикулярны эквипотенциаль­ной поверхности.

Эквипотенциальными поверхностями точечного заряда являются сферы, в центре которых расположен заряд.

Потенциал - величина скалярная.

Для накопления значительных разноименных электрических зарядов применяются конденсаторы.

Конденсаторы - это система из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с линейными размерами проводников. Плоский конденсатор представляет собой две плоские металлические пластины, разделенные слоем диэлектрика. Напряженность поля между пластинами . Физическая величина, определяемая отношением заряда q к

разности потенциалов Де между обкладками конденсатора, называется электроемкостью

Единица электроемкости в системе СИ - фарад Ф

Электроемкость плоского конденсатора можно увеличить путем увеличения площади обкладок, уменьшая расстояние между ними и применяя диэлектрики с большими значениями диэлектрической проницаемости.

Электроемкость уединенной среды радиусом R:

Электроемкость шара зависит от его радиуса и не зависит от заряда на его поверхности.

1Ф - электроемкость очень большой величины: такой электроемкостью обладает сфера 9 • 1011 км, что в 13 раз превышает радиус Солнца.

Виды конденсаторов: воздушный, бумажный, слюдяной, электростатический.

Назначение:

1. Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенциала.

2. Не пропускать постоянный ток.

3. В радиотехнике - колебательный контур, выпрямитель.

4. Фототехника.

V. Повторение изученного

1. Что понимают под работой электрического поля?

2. Как понимать выражение «электрическое поле потенциально»?

3. Какие поля называют потенциальными?

4. Как связанно изменение потенциальной энергии с работой?

5. Чему равна потенциальная энергия заряженной частицы в однородном поле?

6. От чего зависит работа по перемещению заряда из одной точки поля в другую?

7. Чему равна работа по перемещению заряда по замкнутому контуру?

8. Напишите формулу работы по перемещению заряда в электрическом поле.

9. Что называется потенциалом электрического поля?

10. Какая формула выражает смысл этого понятия?

11. Что называют разностью потенциалов между двумя точками поля?

12. Какая формула выражает смысл этого понятия?

13. Для чего предназначены конденсаторы?

14. Как устроен конденсатор?

15. Что называется электроемкостью?

16. В каких единицах выражается электроемкость?

17. От чего зависит электроемкость конденсатора?

Домашнее задание

§ 33-34 Упражнение 16 (3,4)

Урок 30.6

Дата 18.12.2015

Тема: «Электрический ток. Источники электрического тока. Электрическая цепь и ее составные части»

Цели: выяснить физическую природу электрического тока; закрепить знания учащихся об условиях возникновения и существования электрического тока. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: действие электрического тока в проводнике на магнитную стрелку; источники' тока: гальванические элементы, аккумуляторы, термопара, фотоэлементы.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

С целью проверки знаний по изученной теме можно в течение первых 10 минут урока провести самостоятельную работу. Для самостоятельной работы можно предложить следующие задания:

Уровень 1

1. Существует ли электрическое поле вокруг электрона?

2. Как можно обнаружить электрическое поле вблизи заряженного тела?

Уровень 2

1. Существует ли электрическое поле возле палочки? Определите знак зарядов у шарика и листочков электроскопа ?

2. Как доказать, что электрическое поле материально?

Уровень 3

1. Можно ли объяснить электризацию тел перемещением атомов и молекул? Почему?

2. Если заряженной эбонитовой палочкой коснуться руки человека, то утратит ли палочка весь имеющийся на ней заряд? А если коснуться руки заряженной медной палочкой?

Уровень 4

1, Почему стрелка электроскопа отклоняется, если к нему поднести заряженный предмет, не прикасаясь к электроскопу?

2. Если к заряженному электроскопу поднести горящую спичку, он довольно быстро разряжается. Объясните этот опыт.

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Электрический ток.

2. Условия существования электрического тока.

3.Источники электрического тока.

4.Электрическая цепь и ее составные части

1. Согласно электронной теории, в телах имеются свободные электроны, движением которых объясняются различные электрические явления. Эти электроны совершают хаотическое движение, подобное движению молекул газа.

Эксперимент 1

Заряжаем один электрометр, добиваясь максимального отклонения стрелки. Соединяем проводником с другим электрометром. Наблюдаем уменьшение показаний первого и увеличение показаний второго.

Объяснение. Под действием электрического поля электроны проводимости перемещаются по проводнику.

Далее уточняется характер движения электронов проводимости, которые, совершая орбитальное движение вокруг ядер (ионов), движутся еще и под действием электрического поля в направлении против поля.

Движение направленных электронов проводимости в металлических проводниках под действием поля называют электрическим током.

В других проводниках (электролитах, газах) под действием поля могут двигаться любые заряженные частицы ионы, электроны.

Почему ток был кратковременным? (Ослабело электрическое поле, при этом прекратилось движение заряженных частиц.)

2. Для существования электрического тока необходимы следующие условия:

а) наличие свободных электронов в проводнике;

б) наличие внешнего электрического*поля для проводника. Электрический ток прекращается, если электрическое поле, создающее

движение зарядов, исчезает.

Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создается и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока.

3. Источники тока бывают различными, но во всяком из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Работа эта совершается так называемыми сторонними силами. Такие силы не могут иметь электрическое происхождение. В источниках тока в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение механической, внутренней или какой-нибудь другой энергии в электрическую.

Источники тока, у которых разделение зарядов происходит за счет энергии химических процессов, получили название гальванических,

В электрофорной машине в электрическую энергию превращается механическая энергия.

Можно осуществить и превращение внутренней энергии в электрическую. Если две проволоки, изготовленные из разных металлов, спаять, а затем нагреть место спая, то в проволоках возникнет электрический ток. Такой источник тока называется термоэлементом.

При освещении некоторых веществ световая энергия непосредственно превращается в электрическую энергию - это явление фотоэффекта. На нем основано устройство и действие фотоэлементов.

В источниках тока за счет сил неэлектрического происхождения происходит разделение заряженных частиц, в результате чего полюса источника оказываются заряженными разноименно.

Источники тока, у которых разделение зарядов происходит за счет энергии химических процессов, получили название гальванических. Такое название было предложено итальянским ученым А. Вольта в 1796 г. в честь ученого Гальвани.

Затем рассматриваем принцип действия аккумулятора. Следует подчеркнуть, что аккумулятор нужно еще зарядить, то есть пропустить через него ток. При прохождении тока между пластинами и кислотой происходит химическая реакция. Его «заряжают», пропуская через него ток. Только после этой процедуры он становится источником тока.

Эксперимент 2

К клеммам гальванометра демонстрационного амперметра присоединим медные провода. К концу одного из них прикрепите исследуемый провод или гвоздь. Воткните медный провод и гвоздь в картофелину - стрелка гальванометра отклонится. Почему?

(Ответ: раствор минеральных солей, содержащихся в картофеле, и разнородные проволоки образуют гальванический элемент.)

IV. Закрепление изученного

С целью закрепления материала учитель может в конце урока провести опрос-беседу по изученной теме:

Как можно получить электрический ток в металлическом проводнике?

- Что происходит в источниках тока?

- Что является положительным и отрицательным полюсами источника тока?

- Какие источники тока вы знаете?

- Возникает ли электрический ток при заземлении заряженного металлического шарика?

Движутся ли заряженные частицы в проводнике, когда по нему идет ток?

Если к шарам разноименно заряженных электроскопов одновременно прикоснуться металлическим стержнем, то в них возникает электрический ток. Чем эта установка принципиально отличается от устройств, которые принято называть источниками тока?

Домашнее задание

§ 35 учебника; вопросы и задания к параграфу.

Урок 31.7

Дата 23.12.2015

Тема: «Сила тока. Амперметр». Тест за 2 четверть.

Цель: ввести новую физическую величину - силу тока и единицу ее измерения (ампер). Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: взаимодействие параллельных проводников при замыкании сети.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение.

Проверка домашнего задания

В начале урока можно провести краткий опрос по материалу, изученному на предыдущем уроке. К вопросам учебника можно добавить ряд дополнительных:

- Чем отрицательный ион в электролите отличается от электрона?

- Почему в дистиллированной воде и серной кислоте, взятых отдельно, ток не проходит, а в водном растворе серной кислоты проходит?

- Каким образом, опустив в стакан с водой два провода, присоединенные к полюсам источника тока, можно узнать, исправен ли он?

- Почему магнитный компас дает неправильные показания, если вблизи находится провод с электрическим током?

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Сила тока.

2. Ампер как единица измерения силы тока.

3.Амперметр.

1. При введении понятия о силе тока полезна аналогия с течением воды в трубе. Действительно, о силе тока воды можно судить по массе воды, которая протекает в единицу времени через поперечное сечение трубы.

Сила же электрического тока равна количеству электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника в единицу времени:

2. При введении ампера как основной единицы СИ важно подчеркнуть, что для выбора единицы силы тока можно было бы воспользоваться любым его действием: тепловым, магнитным или химическим. Главное, чтобы это действие поддавалось точному количественному выражению. - На Международной конференции по мерам и весам в 1948 году было решено в основу определения единицы силы тока положить взаимодействие двух проводников с током.

Далее учитель может продемонстрировать взаимодействие (притяжение и отталкивание) двух параллельных проводников при замыкании сети. Силу взаимодействия проводников с током можно измерить. Эта сила зависит от длины проводников, расстояния между ними, среды, в которой находятся проводники и, что самое важное, от силы тока в проводниках. Если оди­наковы все условия, кроме силы токов, то, чем больше сила тока в каждом проводнике, тем с большей силой они взаимодействуют между собой.

За единицу силы тока принят ампер (А):

Через единицу силы тока - 1 А определяется единица электрического заряда- 1 Кл:

3.Показать и объяснить, как включается в цепь амперметр.

IV. Решение теста (25 мин)

Домашнее задание

§ 36 учебника; Упражнение 18 (3-4)

Контрольная работа физике за 1 полугодие

1 вариант

Часть 1

1. От каких физических величин зависит внутренняя энергия?

1. от температуры тела и его массы;

2. от скорости тела и его массы;

3. от положения одного тела и его массы;

4. от температуры тела и его скорости.

2. В один стакан налили холодную воду, в другой горячую в том же количестве. При этом…

1. внутренняя энергия воды в обоих стаканах одинакова;

2. внутренняя энергия воды в первом стакане больше;

3. внутренняя энергия воды во втором стакане больше;

4. определить невозможно.

3. В каком из приведенных примеров внутренняя энергия увеличивается путем совершения механической работы над телом?

1. нагревания гвоздя при вбивании его в доску;

2. нагревание металлической ложки в горячей воде;

3. выбивание пробки из бутылки с газированным напитком;

4. таяние льда.

4. В алюминиевый, стеклянный и пластмассовый стаканы одинаковой вместимостью налили горячую воду. Какой из стаканов нагреется быстрее?

1. алюминиевый;

2. стеклянный;

3. пластмассовый;

4. все стаканы нагреются одинаково.

5. Удельная теплота сгорания торфа равна Это означает, что при полном сгорании торфа…

1. массой 1кг выделяется энергии;

2. массой выделяется энергии;

3. объемом выделяется энергии;

4. массой выделяется 1 Дж энергии.

6. Количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива, можно рассчитать по формуле:

1. ;

2. ;

3. ;

4. ;

5. .

7. Как изменяется температура тела с момента начала плавления до его окончания?

1. повышается;

2. понижается;

3. не изменяется;

4. у одних тел повышается, а у других понижается.

8. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы расплавить кусок льда массой 2 кг, взятый при температуре плавления?

1. ;

2. ;

3. ;

4. ;

5. 6,8Дж;

6. .

9. Вещество из жидкого состояния переходит в газообразное в процессе…

1. плавления;

2. испарения;

3. конденсации;

4. сублимации.

10. В природе существуют…

1. только положительные заряды;

2. только отрицательные заряды;

3. положительные и отрицательные заряды.

Между которыми возникают…

1. силы взаимного притяжения и отталкивания;

2. только силы отталкивания;

3. только силы притяжения.

11. Действие одного наэлектризованного тела передается на другое…

1. через воздух;

2. через вакуум;

3. посредством электрического поля;

4. любым путем.

1

1

2

3

42. На рисунках изображены легкие шары, подвешенные на шелковых нитях. Какая пара шаров заряжена разноименными зарядами?

1. 1;

2. 2;

3. 3;

4. 4;

5. ни одна из указанных.

13. В ядре атома алюминия содержится 27 частиц, и вокруг атома движутся 13 электронов. Сколько в ядре атома протонов и нейтронов?

1. 14 протонов и 13 нейтронов;

2. 13 протонов и 14 нейтронов;

3. только 27 протонов;

4. только 27 нейтронов;

5. 13,5 протонов и 13,5 нейтронов.

Часть 2

14. Какое количество теплоты требуется для нагревания стальной детали массой 400 г
от 15 ⁰С до 75 ⁰С ? ( Удельная теплоёмкость стали 500 Дж/кг ⁰С ).

15. Во время кристаллизации воды при температуре 0 ⁰С выделяется 34 кДж теплоты.
Определите массу образовавшегося льда.

( Удельная теплота кристаллизации льда 3,4 ·10 ⁵Дж/кг ).

Контрольная работа физике за 1 полугодие

2 вариант

Часть 1

1. Внутренней энергией тела называют…

1. только энергию частиц, из которых состоит тело;

2. только энергию взаимодействия частиц, из которых состоит тело;

3. энергию движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело;

4. энергию движения и взаимодействия тела.

2. В один стакан налили холодную воду, в другой горячую в том же количестве. При этом…

1. внутренняя энергия воды в обоих стаканах одинакова;

2. внутренняя энергия воды в первом стакане больше;

3. внутренняя энергия воды во втором стакане больше;

4. определить невозможно.

3. В каком из указанных примеров энергия передается теплопроводностью?

1. теплый воздух от нагрева теля обогревает все помещение;

2. деталь при обработке на точильном станки нагревается;

3. камень, лежащий на солнце, нагревается;

4. холодная ложка, опущенная в горячий чай, нагревается.

4. В результате опыта по смешиванию горячей и холодной воды при идеальных условиях, получаем, что…

1. количество теплоты, отданное горячей водой больше, чем количество теплоты , полученное холодной водой;

2. количество теплоты; отданное горячей водой меньше, чем количество теплоты, полученное холодной водой;

3. количество теплоты, отданное горячей водой, равно количеству теплоты, полученному холодной водой.

5. Удельная теплота сгорания нефти равна . Это означает, что при полном сгорании нефти…

1. массой выделяется 1Дж энергии;

2. массой 1 кг выделяется энергии;

3. массой выделяется энергии;

4. объемом выделяется энергии.

6. Количество теплоты, израсходованное при нагревании тела, рассчитывается по формулам:

1. ;

2. ;

3. ;

4. 

7. В процессе плавления энергия топлива расходуется на…

1. увеличение температуры;

2. разрушение кристаллической решетки вещества;

3. выделение количества теплоты нагретым телом;

4. увеличение кинетической энергии телом.

8. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы расплавить кусок парафина массой 2 кг, взятый при температуре плавления?

1. ;

2. ;

3. ;

4. ;

5. 

9. Испарение происходит…

1. при любой температуре;

2. только при температуре кипения;

3. при определенной температуре каждого вещества;

4. только при температуре выше 0.

10. При электризации трением оба тела получают заряды…

1. равные по величине и одинаковые по знаку;

2. разные по величине и одинаковые по знаку;

3. равные по величине противоположные по знаку;

4. разные по величине и противоположные по знаку.

11. Частица, имеющая наименьший отрицательный заряд, называется…

1. молекулой;

2. атомом;

3. протоном;

4. электроном;

5. нейтроном.

1

3

1

2

42. На рисунках изображены легкие шары, подвешенные на шелковых нитях. Какая пара шаров заряжена разноименными зарядами?

1. 1;

2. 2;

3. 3;

4. 4;

5. ни одна из указанных.

13. В ядре атома азота 14частиц, из них 7 нейтронов. Сколько протонов и электронов

Содержится в этом атоме?

1. 14 протонов и 7 электронов;

2. 7 протонов и 21 электрон;

3. 7 протонов и 14 электронов;

4. 13,5 протонов и 13,5нейтронов.

Часть 2

14. Какое количество теплоты требуется для плавления свинца массой 200 г, имеющего
температуру 327 ⁰? ( Удельная теплота плавления свинца 2,5· 10 ⁴ Дж/кг, температура плавления свинца

327 ⁰С )

15. Чему равна масса водяного пара, взятого при температуре 100 ⁰С, если при его конденсации
выделилось 4,6 МДж теплоты?

Урок 32.8

Дата 25.12.2015

Тема: «Напряжение. Вольтметр».

Цель: ввести понятие напряжения и познакомить учащихся с единицей измерения напряжения. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: электрическая схема с лампочками от карманного фонарика и осветительной сети; измерение напряжения вольтметром. Ознакомить с назначением и условным обозначением цепи, научить собирать простейшие электрические цепи

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

Чтобы проверить степень усвоения знаний по теме можно в начале урока провести самостоятельную работу по карточкам с разноуровневыми заданиями, например:

Уровень 1

1. Сколько у источника тока полюсов? Какие бывают полюсы?

2. Какие источники тока вы знаете?

Уровень 2

1. Почему тепловое движение электронов в проводнике не может быть названо электрическим током?

2. Могут ли жидкости быть проводниками? Диэлектриками? Приведите примеры.

Уровень 3 .

1. По спирали электролампы проходит 540 Кл электричества за каждые 5 мин. Чему равна сила тока в лампе?

2. При электросварке сила тока достигает 200 А. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение электрода за 1 мин?

Уровень 4

1. Скорость направленного движения электронов в металлическом проводнике очень мала, составляет доли миллиметра в секунду. Почему же лампа начинает светиться практически одновременно с замыканием цепи?

2. Гальванометр показывает наличие тока, если к его зажимам присоединить стальную и алюминиевую проволоки, а вторые концы воткнуть в лимон или яблоко. Объясните это явление.

3. Во включенном в цепь приборе сила тока равна 8 мкА. Какое количество электричества проходит через этот прибор в течение 12 мин?

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Показать, что напряжение характеризует электрическое поле, созданное источником,

2. Напряжение на участке электрической цепи.

3. Единица напряжения - вольт.

4. Сборка электрической цепи (фронтальный эксперимент).

5. Условные обозначения составляющих электрической цепи.

1. О силе тока можно судить либо по показанию амперметра, либо по

действию тока. Например, чем больше накалена нить лампы, тем больший ток проходит по цепи.

- От каких же факторов зависит сила тока в цепи?

Проведем опыт: замкнем цепь на один аккумулятор и обратим внимание на величину тока в цепи. Если последовательно увеличивать число аккумуляторов, ток в цепи увеличивается.

Вывод: сила тока в цепи зависит от какой-то величины, связанной с источником тока.

Поскольку источник тока создает электрическое поле в цепи, а ток, возникающий в цепи под действием этого электрического поля, оказывается не одинаковой величины, то и электрическое поле различных источников будет разным. Электрическое поле действует с определенной силой на за-, ряженные частицы. Чем больше величина этой силы, тем больше будет скорость направленного движения заряженных частиц. Это означает, что через поперечное сечение проводника пройдет в единицу времени большее число заряженных частиц и будет перенесен больший электрический заряд, то есть пройдет больший ток.

Действующее в цепи электрическое поле характеризуется особой величиной, называемой напряжением электрического поля или просто напряжением.

Напряжение - это физическая величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы.

2. Напряжение на участке электрической цепи. - Как же мы можем судить о напряжении?

Собираем схему, в которую включены последовательно две лампочки. Одна - рассчитанная на напряжение 220 В, а другая - от фонарика, рассчитанная на 4,5 В. Ток в обеих лампочках будет примерно одинаков, а следовательно, через лампочки протекает в единицу времени одно и то же количество электричества. Однако осветительная лампочка излучает света во много раз больше, чем лампочка для карманного фонаря. Очевидно, для прохождения некоторого количества электричества через осветительную лампу требуется большее количество энергии, чем при протекании заряда через лампочку от карманного фонарика. То есть работа электрического тока в первой лампочке больше, чем во второй. О величине работы можно судить по различию в напряжении.

Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле по перемещению единицы заряда на данном участке цепи:

3. Единица напряжения - вольт (В).

Вольт равен такому электрическому напряжению между двумя точками цепи, при котором работа по перемещению электрического заряда в 1 Кл на этом участке равна 1 Дж

4. Изложение нового материала начинается с повторения.

В источнике тока за счет энергии неэлектрического происхождения совершается работа по разделению заряженных частиц. При разделении возникает электрическое поле, которое обладает энергией. Это поле может совершать работу. Чтобы ток существовал, необходимо, кроме поля, наличие замкнутой цепи, в которую включаются потребители энергии электрического тока. Далее знакомство с элементами электрической цепи.

На доске вычерчивается схема простейшей цепи.

В простейших случаях электрическая цепь состоит из: а) источника тока; б) системы соединительных проводов и управляющих устройств; в) потребителя электрической энергии.

Даются практические указания по сборке электрической цепи. Учащиеся самостоятельно составляют простейшую цепь по заданной схеме.

Вопросы классу:

Каково назначение источника тока в электрической цепи?

- Какие источники электрического тока вам известны? Каково их назначение? Какую электрическую цепь называют замкнутой? Разомкнутой?

5. Умение чертить схемы электрических цепей и читать готовые схемы вырабатывается у школьников в результате упражнений, которые проводят как на данном уроке, так и на последующих уроках. Полезны задания по составлению схем электропроводки, например:

- Начертите схему цепи, содержащей источник тока и две электрические лампы, каждую из которых включают своим выключателем. Нарисуйте схему соединения батарейки, лампочки, звонка и двух ключей, при которой лампочка загорается при включении звонка, но может быть включена и при неработающем звонке. Нарисуйте схему соединения батарейки, двух лампочек и трех ключей, при которой включение и выключение каждой лампочки производится «своим» ключом, а размыкание третьего ключа позволяет отключить обе лампочки.

IV. Закрепление изученного

Вопросы для закрепления:

- Из какого опыта следует необходимость введения понятия напряжения?

- Какой физической величиной пользуются для измерения напряжения?

Какое напряжение используют в осветительной сети? Напряжение в сети 100 В. Что это означает?

Если в конце урока остается время, его желательно посвятить разбору простых задач по изученной теме:

Задача 1

При прохождении одинакового количества электричества в одном проводнике совершена работа 100 Дж, а в другом - 250 Дж. На каком проводнике напряжение больше? Во сколько раз?

Задача 2

Определите напряжение на участке цепи, если при прохождении по нему заряда в 15 Кл током была совершена работа 6 кДж.

Задача 3

При переносе 60 Кл электричества из одной точки электрической цепи в другую за 12 мин совершена работа 900 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи.

Домашнее задание

§ 37 учебника, СЗ № 495

Уровень 1

1. Сколько у источника тока полюсов? Какие бывают полюсы?

2. Какие источники тока вы знаете?

Уровень 2

1. Почему тепловое движение электронов в проводнике не может быть названо электрическим током?

2. Могут ли жидкости быть проводниками? Диэлектриками? Приведите примеры.

Уровень 3 .

1. По спирали электролампы проходит 540 Кл электричества за каждые 5 мин. Чему равна сила тока в лампе?

2. При электросварке сила тока достигает 200 А. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение электрода за 1 мин?

Уровень 4

1. Скорость направленного движения электронов в металлическом проводнике очень мала, составляет доли миллиметра в секунду. Почему же лампа начинает светиться практически одновременно с замыканием цепи?

2. Гальванометр показывает наличие тока, если к его зажимам присоединить стальную и алюминиевую проволоки, а вторые концы воткнуть в лимон или яблоко. Объясните это явление.

3. Во включенном в цепь приборе сила тока равна 8 мкА. Какое количество электричества проходит через этот прибор в течение 12 мин?

Урок 33.9

Дата 13.01.2016

Лабораторная работа №4 «Сборка электрической цепи и измерение силы тока и напряжения на различных ее участках»

Цели: научить учащихся собирать электрическую цепь, пользоваться амперметром, измерять силу тока. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Оборудование; источник питания, низковольтная лампа на подставке, ключ, амперметр, соединительные провода.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение.

Проверка домашнего задания

Прежде чем преступить к выполнению лабораторной работы необходимо вспомнить основные определения и соотношения, изученные на предыдущих уроках:

- Что такое сила тока?

- Что принимают за единицу силы тока?

- Как выражается электрический заряд через силу тока?

Что принимают за единицу электрического заряда (количества электричества)?

III. Лабораторная работа

Сначала учитель должен познакомить школьников с демонстрационным и лабораторным амперметрами, показать способ включения их в цепь. Учитель обращает внимание учащихся на то, что амперметр включают в цепь так, чтобы через него за 1 с проходил тот заряд, который проходит через любое поперечное сечение проводников цепи. Такое включение называют последовательным.

Учащимся сообщается, что для измерения электрических величин рациональна следующая последовательность действий:

а) установить, для измерения какой величины используется данный прибор;

б) установить, на какое максимальное значение измеряемой величины рассчитан прибор;

в) установить, для какого тока (постоянного или переменного) можно использовать прибор;

г) определить цену деления шкалы прибора;

д) определить, какое значение измеряемой величины показывает прибор. Проделав лабораторную работу, учащиеся убеждаются, что сила тока в различных участках последовательной цепи одинакова.

Домашнее задание

1. § 33-37 повторить.

Урок 34.10

Дата 15.01.2016

Тема: «Закон Ома для участка цепи».

Цели: установить зависимость между силой тока, напряжением на однородном участке электрической цепи и сопротивлением этого участка. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: зависимость силы тока от сопротивления проводника при постоянном напряжении; зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении участка цепи.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

С целью проверки качества усвоения знаний учитель может провести в начале урока фронтальный опрос по изученной теме либо письменную проверочную работу. Можно провести и комбинированную проверку: учитель фронтально работает с классом в то время, когда несколько учеников выполняют индивидуальные задания по карточкам.

Можно предложить следующие варианты индивидуальных заданий:

Уровень 1

1. Кусок медной проволоки разрезали пополам. Изменилось ли сопротивление проволоки? Во сколько раз?

2. Размеры медного и железного проводов одинаковы. Сопротивление какого провода больше?

Уровень 2

1.Имеются две проволоки одинакового сечения и длины. Одна проволока - из меди, другая - из никелина. Какая из них имеет большее сопротивление? Почему? Во сколько раз?

2. Удельное сопротивление нихрома 1,1. Что это значит? Каково сопротивление проволоки длиной 1 м и поперечным сечением 10 мм2?

Уровень 3

1. Чему равно сопротивление 100 м медного провода сечением 1 мм2?

2. Сколько метров никелинового провода сечением 0,1 мм2 потребуется для изготовления реостата сопротивлением 180 Ом?

Уровень 4

1. Какой проводник представляет большее сопротивление для постоянного тока: медный сплошной стержень или медная трубка, имеющая внешний диаметр, равный диаметру стержня? Длину обоих проводников считать одинаковой.

2. Шнур телефонной трубки состоит из 20 медных проволочек сечением 0,05 мм каждая. Определите сопротивление 5 м такого шнура.

3. Как определить длину изолированного медного провода, свернутого в большой моток, не разматывая его?

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления.

2. Закон Ома.

3. Применение закона Ома.

1. Электрический ток в цепи - это направленное движение заряженных частиц в электрическом поле. Чем сильнее действие электрического поля на эти частицы, тем и больше сила тока в цепи. Но действие поля характеризуется напряжением. Поэтому можно предположить, что сила тока зависит от напряжения. Эту зависимость можно установить экспериментально.

Эксперимент показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нем. Эту зависимость желательно проиллюстрировать графически - построить график зависимости

2. Закон Ома для участка цепи можно установить экспериментально:

Существует много описаний соответствующих опытов и установок, которые можно сгруппировать следующим образом:

а) опыты с установкой, в которой осуществляется замена резисторов;

б) опыты с демонстрационным магазином сопротивлений;

в) опыты с демонстрационным реохордом.

Во всех этих опытах применяют демонстрационные амперметр и вольтметр.

Демонстрации проводят в два этапа. Сначала устанавливают зависимость силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на данном участке цепи. По результатам этого опыта обнаруживают обратно пропорциональную зависимость силы тока от сопротивления проводника:

На втором этапе, не меняя сопротивления, измеряют силу тока при разных значениях напряжения на данном участке цепи. По результатам этого опыта устанавливают прямую пропорциональную зависимость силы тока от напряжения.

Результаты обоих опытов обобщают и формулируют закон Ома для участка цепи:

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

3. Применение закона Ома. После установления закона Ома целесообразно закрепить его понимание решением соответствующих задач. Учащиеся должны из закона Ома получать производные формулы: R = U|I

Кроме того, необходимо научить учащихся решать комбинированные задачи с использованием зависимостей

IV. Решение задач

1.Перед вами электрическая лампа, на цоколе которой написано 3,5 В; 0,28 А. Используя эти данные составьте и решите задачу.2.Имея графики зависимости силы тока от напряжения, определить какой проводник обладает большим сопротивлением.

3. Сопротивление тела рыбы в среднем равно 180 Ом, напряжение, вырабатываемое электрическим скатом 60 В. Установите какое значение имеет для него сила тока.

Домашнее задание

§ 38 учебника; вопросы и задания к параграфам.

Упражнение 18 (4, 5)

Уровень 1

1. Кусок медной проволоки разрезали пополам. Изменилось ли сопротивление проволоки? Во сколько раз?

2. Размеры медного и железного проводов одинаковы. Сопротивление какого провода больше?

Уровень 2

1.Имеются две проволоки одинакового сечения и длины. Одна проволока - из меди, другая - из никелина. Какая из них имеет большее сопротивление? Почему? Во сколько раз?

2. Удельное сопротивление нихрома 1,1. Что это значит? Каково сопротивление проволоки длиной 1 м и поперечным сечением 10 мм2?

Уровень 3

1. Чему равно сопротивление 100 м медного провода сечением 1 мм2?

2. Сколько метров никелинового провода сечением 0,1 мм2 потребуется для изготовления реостата сопротивлением 180 Ом?

Уровень 4

1. Какой проводник представляет большее сопротивление для постоянного тока: медный сплошной стержень или медная трубка, имеющая внешний диаметр, равный диаметру стержня? Длину обоих проводников считать одинаковой.

2. Шнур телефонной трубки состоит из 20 медных проволочек сечением 0,05 мм каждая. Определите сопротивление 5 м такого шнура.

3. Как определить длину изолированного медного провода, свернутого в большой моток, не разматывая его?

Урок 35.11

Дата 20.01.2016

Тема урока: «Электрическое сопротивление проводника»

Цель урока: узнать о характеристике проводников - сопротивлении, выяснить его причину, разобраться в зависимости сопротивления от рода материала, длины и площади поперечного сопротивления проводника, научиться решать задачи на вычисление сопротивления.

План урока

1) Организационный момент, постановка цели урока, дом. работа

2) Изучение нового

Демонстрационный эксперимент

Собрать цепь из источника, двух последовательно соединенных проводников, ключа и двух амперметров. Обнаружить, что сила тока в проводниках одинакова.

Проблема: Сила тока зависит не только от напряжения.

Увеличим напряжение на участке. Что наблюдаем? Сила тока тоже увеличилась. Поменяем один из проводников, заменив его проводником большей длины.

Объясните наблюдаемое явление.

Изменилась сила тока при неизменном напряжении.

Сделаем вывод: сила тока зависит не только от приложенного напряжения, но и от свойств самого проводника. Эту зависимость выражает величина, называемая сопротивление проводника. Измеряется сопротивление в Омах. 1 Ом=1В/1А. Не можете ли вы записать формулу сопротивления? R=U/I

Причина сопротивления - взаимодействие движущихся в проводнике электронов с ионами кристаллической решетки.

У проводников сопротивление зависит от вида материала, длины и площади поперечного сечения.

Работа с учебником

Прочитайте параграф, найдите ответы на вопросы. Слушаем ответы, дополняем.

Если обобщить, то получим формулу сопротивления проводника

R=ρl/S, где ρ - удельное сопротивление проводника, l - длина проводника, S - площадь сечения проводника.

Работаем с таблицей

1) Вещество с наименьшим удельным сопротивлением?

2) Вещество с наибольшим удельным сопротивлением?

3) Объясните эти значения

4)Из каких материалов нужно делать провода и почему?

5) Почему провода изготавливают из сплавов? (цена!)

6) Из каких материалов нужно делать нагревательные приборы? Почему? (Они активно преобразуют электроэнергию во внутреннюю)

7) Что вы знаете о фарфоре и эбоните?

Итог: Что нового узнали? Что показывает сопротивление? От каких факторов оно зависит?

3)Закрепление

1. Упр. 18 (1, 3)

2. Упр. 20 (1, 2б, 3, 4)

4)Рефлексия

Домашнее задание: п 38, упр. 18 (3,6)

Урок 36.12

Дата 22.01.2016

Тема урока: «Удельное сопротивление проводника. Резистор и реостат».

Цели: ознакомить учащихся с электрическим сопротивлением проводников как физической величиной; дать объяснение природе электрического сопротивления на основании электронной теории; показать зависимость сопротивления от геометрических размеров проводника. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: электрический ток в различных металлических проводниках; зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение изученного.

Проверка домашнего задания

Если на предыдущем уроке не хватило времени провести самостоятельную работу, можно поработать с ней в начале этого урока, либо провести фронтальный опрос по теме «Электрическое напряжение».

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Электрическое сопротивление проводника.

2. Зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала.

3. Удельное сопротивление.

1. Формирование представления о сопротивлении можно начать с опыта, цель которого - показать, что сила тока в проводнике зависит не только от напряжения, но и: от свойств самого проводника.

Собираем электрическую цепь из источника тока и медной проволочки на колодке, выключателя, амперметра и вольтметра. Замыкаем цепь записываем показатели амперметра и вольтметра. Затем вместо медной проволочки включаем никелиновую такой же длины и сечения. Сила тока в цепи уменьшается. Если же включить железную проволочку, то сила тока значи­тельно увеличится. Вольтметр же при подключении к концам этих проволочек показывает одинаковое напряжение. Следовательно, сила тока зависит от какого-то свойства проводника. Очевиден вывод: проводники влияют на силу тока; иначе говоря, - оказывают сопротивление току. Очевидно, тот проводник обладает большим сопротивлением, в котором при том же напряжении проходит меньший ток.

Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи называют его сопротивлением.

Для лучшего понимания учениками природы электрического сопротивления необходимо рассмотреть модельные представления электрического тока в металле, обратив внимание учащихся на взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решетки.

Возникает вопрос:

- Что является причиной, ограничивающей силу тока в проводнике? Путем логических рассуждений учащиеся подводятся к выводу, что таких причин две:

а) электрическое поле положительно заряженных ионов кристаллической решетки действует с силой на электроны, уменьшая их скорость направленного движения, а, следовательно, и силу тока;

б) воздействие электрического поля электронов на соседние электроны, что также приводит к уменьшению скорости их направленного движения.

2. Далее учитель ставит перед школьниками следующую проблему:

- От чего и как зависит сопротивление проводника?

Проводя опыты по выяснению факторов, влияющих на сопротивление проводника, учитель задает классу вопросы:

- Как показать на опыте зависимость сопротивления проводника от его длины? Площади поперечного сечения?

- Как можно показать, что сопротивление проводника зависит от рода вещества, из которого он изготовлен?

Выяснив причины, ограничивающие силу тока в проводнике, переходим к формулированию обобщающего определения величины сопротивления. Для этого выполним ряд опытов с проводниками различной длины, площади поперечного сечения и материала. Учащиеся, анализируя полученные результаты, самостоятельно приходят к заключению:

Сопротивление проводника прямо пропорционально длине, обратно пропорционально площади поперечного сечения и зависит от материала.

Электрическое сопротивление обозначается буквой R.= Ом.

За единицу сопротивления принимают сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 В сила тока равна 1 А.

3. Удельное сопротивление. Если обозначить сопротивление проводника буквой R, его длину буквой 1, а площадь поперечного сечения - S, то формула для вычисления сопротивления будет иметь такой вид:

где р - коэффициент, характеризующий электрические свойства вещества, из которого изготовлен проводник. Этот коэффициент называется удельным сопротивлением вещества. Он равен:

RS Откуда:Ом-мм

В заключение урока необходимо познакомить учащихся с таблицей удельных электрических сопротивлений некоторых веществ. Поскольку сопротивление металлических проводников зависит от температуры (оно увеличивается при повышении температуры), то в таблице приводятся значения удельных сопротивлений для температуры 20°С.

- Удельное сопротивление никелина 0,4Ом мм

Что это значит?

Из таблицы следует, что серебро и медь - лучшие проводники электричества. Для нагревательных элементов удобно использовать вещества с большим удельным сопротивлением, например, нихром.

IV. Закрепление изученного. Решение задач

С целью закрепления материала желательно конец урока посвятить решению простых задач по изученной теме:

Задача 1

Каково сопротивление медного провода длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм ?

Задача 2

Имеются две медные проволоки одинаковой длины. У одной площадь поперечного сечения 1 мм2, а у другой - 5 мм2. У какой проволоки сопротивление меньше и во сколько раз?

Задача 3

При устройстве молниеотвода использовали стальной провод сечением 35 мм2 и длиной 25 м. Определите его сопротивление.

Задача 4

Ртуть заполняет стеклянную трубку с внутренним сечением 1 мм2 и имеет сопротивление 2 Ом. Вычислите длину столбика ртути в трубке.

Домашнее задание

1. § 39 учебника; вопросы и задания к параграфам, упр.19 (3,4).

Урок 37.13

Дата 27.01.2015

Практическая работа «Расчет силы тока и напряжения».

Цели урока:

продолжить формирование понятий силы тока, напряжения, сопротивления, закона Ома для участка цепи;

собирать электрические цепи по схеме, измерять напряжение, определять цену деления, определять пределы измерения приборов;

представлять результаты измерений в виде таблицы, выделять зависимость силы тока от напряжения, зависимость силы тока от сопротивления;

применять формулу закона Ома, формулу силы тока, формулу сопротивления при решении задач,

содействовать формированию у учащихся устойчивого интереса к изучению физики.

развитие умения логически излагать свои мысли,

развитие познавательного интереса учащихся.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Давайте представим, что мы совершаем космическую экспедицию на планету- Венера. Венера одна из планет, которая обладает атмосферой. Чтобы добиться успеха, нужно много трудиться, быть любознательным и целеустремленным. Хорошо ,когда ты не один, когда рядом команда, знающая дорогу и готовая помочь в любую минуту. Вот сегодня мы - команда. И цель наша - успешно решить задачи на расчёт сопротивления проводника, силы тока, напряжения. Начнём подготовку с экспедиции на Венеру. С собой мы должны взять только самое необходимое - знания.

Внимание, ключ на старт.

❖ Какая величина называется силой тока?

❖ Какая величина называется напряжение?

❖ Что такое сопротивление?

Теперь я вижу что вы готовы в путь . Карты полёта у всех имеются. Для взлёта необходимо запитать электрическую цепь компрессора .

Используя таблицу назовите приборы , которые необходимы для сборки электрической цепи. (Слайд 1)

Электрическую цепь запитали.

Взлёт.

На борту возникла непредвиденная ситуация. (Слайд 2)

❖ Как определить значение тока, который течёт через заряженный аккумулятор?

❖ Как, зная силу тока найти количество электричества, протекающее через проводник?

❖ Какие единицы силы тока и количество электричества вам известны?

❖ Решите задачи на перевод единиц измерения в СИ.

Сигнал SOS.

На пути команд встретился космический корабль иной цивилизации , терпящей бедствие . Ещё несколько минут - и на корабле не останется кислорода для дыхания, не будет света и тепла, так как вышли из строя системы вентиляции , электроосвещения и обогревания помещения.

Как исправить эту ситуацию? Вам необходимо уметь собирать электрическую цепь . (Слайд 3)

❖ Соберите цепь из имеющихся электроприборов.

❖ Составьте схему и начертите её использую данные электроприборы.

❖ Определите цену деления измерительного прибора.

❖ Определите нижний предел измерения.

❖ Определите верхний предел измерения.

❖ Определите показания вольтметра.

Все приборы исправны.

Вы отличная команда!

Продолжаем полёт.

(Слайд 4)

Внимание! Приближаемся к Венере. Подготовка к посадке. Посадочные двигатели должны работать в строго определенном режиме. Не будем оказывать этому сопротивление. (Слайд 5)

❖ Как рассчитывается сопротивление ?

❖ В каких единицах оно измеряется?

Для всех изображенных проводников назовите величину сопротивления ,используя таблицу 8 в учебнике.

(Слайд 6)

Проведём некоторые расчёты .

Задача 1.

Определить сопротивление мотка медного провода общей длиной 10 м .Как изменится сопротивление, если сечение увеличить в 2 раза?

Задача 2 .

Рассчитать длину алюминиевого провода у кабине управления , если она включена в цепь. Вольтметр показывает 20 В, амперметр - 4 А, а сечение провода - .

Расчёты произведены.

Можно осуществлять посадку. Необходимо перевести электроснабжение на компрессор, запускающий посадочные двигатели и отключить ток основного. НО здесь необходимо действовать умело. Нельзя мгновенно прервать ток через компрессор основного двигателя и нельзя мгновенно включать большой ток в цепь пускового компрессора.

❖ Почему этого нельзя делать?

❖ От чего зависит сила тока в цепи?

Посадка.

Любую электрическую цепь характеризуют три физические величины :

J-

U-

R-

Связь между этими величинами устанавливает закон…..

Поэтому сила тока зависит от……

(Слайд 7)

Осуществить такое увлекательное и интересное путешествие и получить электрический заряд эмоций в течение промежутка времени - нашего полёта помогли

❖ Сопротивление нашей лени .

❖ Напряжение мыслей (ума) .

И дали нам возможность достичь намеченных целей.

I= q/t

R=

U=

Домашнее задание : 1.А где ещё знания этих величин нам необходимы?

2. Упр. 19 (6,7)

Урок 38.14

Дата 29.01.2015

Лабораторная работа №5 «Проверка закона Ома для участка цепи».

Цели урока:

продолжить вырабатывать навыки работы с амперметром, вольтметром, реостатом, научить собирать, налаживать и регулировать лабораторные установки с использованием указанных приборов; проводить наблюдения и оформлять результаты эксперимента в виде таблиц и графиков;

формировать у учащихся чувство причастности к экспериментам, проведённым физиками с целью выяснения сущности физических явлений;

продолжить работу по привитию учащимся навыков исследовательской работы.

Основной материал: Лабораторная работа.

Организация деятельности учащихся.

1. Организационный момент. Мотивация учебной деятельности.

1. Ставится цель урока, намечаются пути её достижения и указываются критерии её достижения.

2. Проверка домашнего задания.

Тест

3. Лабораторная работа №5.

«Проверка закона Ома для участка цепи»

Цель: научиться измерять сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра. Убедиться на опыте в том, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нём и напряжения на его концах.

Оборудование: источник питания, исследуемый проводник, амперметр, вольтметр, ползунковый реостат, ключ, соединительные провода.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила и распишитесь в том, что обязуетесь их выполнять.

Осторожно! Электрический ток! Убедитесь в том, что изоляция проводников не нарушена. Оберегайте приборы от падения. Не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.

С правилами ознакомлен(а), обязуюсь выполнять. ________________________

Подпись учащегося

Ход работы.

1. Соберите цепь, последовательно соединив источник питания, амперметр, спираль, реостат, ключ. Начертите схему этой цепи.

Схема электрической цепи

2. Измерьте силу тока в цепи.

3. К концам исследуемого проводника присоедините вольтметр и измерьте напряжение на его концах.

4. С помощью реостата измените сопротивление в цепи и снова измерьте силу тока и напряжение на исследуемом проводнике.

5. Результаты измерений запишите в таблицу.

Проводник

№ опыта

Сила тока

I, A

Напряжение

U, B

Сопротивление

R, Oм

1

2

6. Используя закон Ома, вычислите сопротивление проводника по данным

каждого опыта. Результаты вычислений занесите в таблицу.

7. Сделайте вывод.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Зависит ли сопротивление проводника от силы тока в нём?

2. Зависит ли сопротивление проводника от напряжения на его концах?

3. Как соотносятся между собой такие физические величины, как сопротивление и электропроводность?

4. По данным измерений постройте график зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах.

I, AМасштаб: 1 см - 0, 2 А

1 см - 0,4 В

U, B

5. Как называется такая зависимость? _____________________________________

5. Домашнее задание: повторить §38, 39, карточки

Урок 39.15

Дата 03.02.2016

Тема урока «Зависимость электрического сопротивления от температуры. Сверхпроводимость ».

Цели урока:

Образовательные: сформировать понятия: температурный коэффициент сопротивления, сверхпроводимость;

Воспитательные: продолжить формирование научного мировоззрения учащихся, показав, как количественные изменения в цепях (способы включения потребителей) ведут к качественным изменениям;

Развивающие: учить делать заключения по аналогии о закономерностях различных физических явлений; формировать умения применять общий закон (закон Ома) для участка цепи в частных ситуациях(различные виды соединений).

Основной материал: Зависимость электрического сопротивления от температуры. Сверхпроводимость.

Ход урока

1. Организационный момент. Мотивация учебной деятельности.

Ставится цель урока, намечаются пути её достижения и указываются критерии её достижения.
2. Проверка домашнего задания.

Фронтальный опрос.

1. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

2. Что называют сопротивлением?

3. Что принято за единицу сопротивления?

4. От чего и как зависит сопротивление проводника?

5. Что называется удельным сопротивлением проводника?

6. Каковы единицы удельного сопротивления проводника?

Самостоятельная работа №9

3.Формирование новых знаний

Зависимость электрического сопротивления от температуры.

Демонстрации. Опыт по рис. учебника

Сверхпроводимость.

С приближением температуры к абсолютному нулю удельное сопротивление становится очень малым и в 1911 г. нидерландский учёный Камерлинг-Оннес обнаружил, что при охлаждении ртути до 4,1 К удельное сопротивление уменьшается до нуля. Явление уменьшения удельного сопротивления до нуля при температуре не равной абсолютному нулю называется сверхпроводимостью. Материалы, обнаруживающие это явление, называются сверхпроводниками.

Прохождение тока в сверхпроводнике происходит без потерь энергии, поэтому однажды возбуждённый в сверхпроводящем кольце ток может идти неограниченно долго без изменения.

4. Закрепление знаний.

Решие задач.

Какой из двух проводников одинакового материала и сечения имеет большее сопротивление и во сколько раз: длиной 13 км или 13 м?

Какой из двух проводников одинакового материала и длины имеет большее сопротивление и во сколько раз: с площадью 2 мм2 или 2 см2?

Кусок проволоки разрезали пополам и скрутили полученные части. Как изменится сопротивление проводника и во сколько раз?

Железная и алюминиевая проволоки имеют равные массы и одинаковые длины. Какая из них обладает большим сопротивлением?

Как сказалась бы на яркости горения лампочки замена в цепи всех медных соединительных проводов на нихромовые?

Алюминиевая и медная проволоки имеют равные массы и одинаковые площади поперечных сечений. Какая из проволок имеет большее сопротивление?

5.Домашнее задание. § 40, упр. 19(3).

6. Итог урока

Урок 40.16

Дата 05.02.2016

Тема урока «Последовательное и параллельное соединение проводников».

Цели урока:

познакомить учащихся с последовательным и параллельным соединениями проводников;

познакомить учащихся с закономерностями, существующими в цепи с последовательным и параллельным соединениями проводников;

развивать способности учащихся анализировать, сравнивать, делать выводы.

развивать умение решать задачи.

Наглядные пособия и оборудование:

презентация (приложение);

мультимедийный проектор;

цепи с последовательно и параллельно соединёнными лампочками.

План урока:

Вводная часть. Сообщение учителя.

Актуализация знаний. Фронтальный опрос.

Последовательное и параллельное соединение проводников. Демонстрация, беседа, презентация, объяснение нового материала, работа с таблицей.

Закрепление изученного материала. Работа с презентацией. Решение задач.

Подведение итогов, домашнее задание. Сообщение учителя.

Ход урока

Актуализация знаний:

Вопросы для учащихся находятся на слайдах презентации:

Что называется сопротивлением?

В чём причина сопротивления?

От каких параметров зависит сопротивление проводника?

Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

Силу тока в цепи увеличили в два раза. Как изменилось сопротивление проводника?

Напряжение в цепи уменьшили в два раза. Как изменилось сопротивление проводника?

Длину проводника уменьшили в три раза. Как изменилось сопротивление проводника?

Проволоку согнули пополам. Как изменилось сопротивление проволоки?

По графику сравните электрическое сопротивление проводников.

Последовательное и параллельное соединения проводников:

На слайде появляется таблица, учащиеся переносят её в тетрадь.

Последовательное

соединение

Параллельное

соединение

Схема

Сила тока

Напряжение

Сопротивление

Обсуждается последовательное соединение проводников.

Последовательное соединение - соединение, при котором конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго - с началом третьего и т.д.

Учитель демонстрирует опыты с цепью с последовательно соединёнными лампочками.

Учащиеся делают выводы:

сила тока в цепи при последовательном соединении проводников в любых частях цепи одинакова: I = I1 = I2

общее напряжение в цепи равно сумме напряжений на каждом участке: U = U1 + U2

Обсуждается вопрос: Чему рано общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников?

С помощью закономерностей и закона Ома для участка цепи выводится формула для общего сопротивления проводников: R = R1 + R2.

Обсуждается вопрос: Как найти сопротивление n последовательно соединённых одинаковых проводников? R = nR1

Обсуждается параллельное соединение проводников.

Параллельное соединение - соединение, при котором начала всех проводников присоединяются к одной точке цепи, а их концы к другой.

Учитель демонстрирует опыты с цепью с параллельно соединёнными лампочками.

Учащиеся делают выводы:

cила тока в неразветвлённой цепи равна сумме токов в разветвлениях: I = I1 + I2

yапряжение на каждом из параллельно соединённых проводников одинаково: U = U1 = U2

Обсуждается вопрос: Чему рано общее сопротивление цепи при параллельном соединении проводников?

С помощью закономерностей и закона Ома для участка цепи выводится формула для общего сопротивления проводников: , .

Обсуждается вопрос: Как найти сопротивление n параллельно соединённых одинаковых проводников? R =

Преимущества и недостатки соединений.

Пример последовательного соединения: гирлянда.

Пример параллельного соединения: потребители в жилых помещениях.

Преимущества и недостатки соединений:

Последовательное - защита цепей от перегрузок: при увеличении силы тока выходит из строя предохранитель, и цепь автоматически отключается. При выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные.

Параллельное - при выходе из строя одного из элементов соединения, остальные действуют. При включении элемента с меньшим возможным напряжением в цепь элемент перегорит.

Учащиеся заполняют таблицу в тетради с помощью слайда презентации:

Закрепление изученного материала.

Решение задач на последовательное и параллельное соединения с использованием слайдов презентации.

1. Вольтметр V₁ показывает 12 В. каковы показания амперметра и вольтметра V₂?

2. Амперметр А показывает силу тока 1,6 А при напряжении 120 В. сопротивление резистора
   R₁ = 100 Ом. Определите сопротивление резистора R₂ и показания амперметров А₁ и А₂.

Домашнее задание: § 41, упр. 20 (3,4)

Итог урока

Урок 41.17

Дата 10.02.2016

Практическая работа «Расчет электрических цепей».

Цель урока: Отработать на практике навыки сборки электрических цепей.

Оборудование: На партах учащихся: провода, резистор, ключ, лампа, пакет

с дополнительными заданиями.

На столе учителя: вольтметры, амперметры, реостаты, источники тока.

Этапы урока:

Организационный: настрой на работу, мотивация познавательной деятельности учащихся.

Актуализация опорных знаний и умений.

Этап проверки понимания ранее изученного.

Физкультминутка (активная).

Применение полученных знаний на практике.

Обобщение материала.

Домашнее задание.

Рефлексия.

Аутотренинг.

Итоги урока.

Ход урока:

Организационный этап.

На фоне классической музыки звучат слова учителя:

Приглядывайтесь к облакам,

Прислушивайтесь к птицам,

Притрагивайтесь к ручейкам -

Ничто не повторится.

За часом час, за мигом миг

Впадайте в изумление.

Всё будет так, и всё не так

Через одно мгновение…

На данном этапе учитель предлагает учащимся самостоятельно сформулировать цель урока.

Актуализация опорных знаний и умений.

Учитель выясняет понимание учащимися социальной и практической ценности изучаемого материала по теме «Последовательное и параллельное соединение проводников», применение полученных знаний в быту.

Учащимся предлагается заполнить карточку «проверь себя», вписав в предложения пропущенные слова.

(пример карточки «проверь себя»)

Амперметр включается в цепь последовательно, а вольтметр_________

Если при подключении вольтметра не соблюдать полярность, то______

При последовательном соединении проводников сила тока везде______

Если переставить местами амперметр и резистор в последовательном соединении, то показания амперметра_______________________

По окончанию работы учитель совместно с учащимися озвучивает результаты заполнения карточек.

Один из учащихся вызывается к магнитной доске, на которую помещены схематические изображения электрических приборов, другой - работает на меловой доске. По заданию учителя ученик у магнитной доски находит заранее заготовленные изображения приборов, а ученик у меловой доски изображает заданные приборы, например: источник тока, лампа, резистор, амперметр, вольтметр, ключ.

Этап проверки понимания ранее изученного.

На доске открыта таблица. Учащиеся самостоятельно заполняют аналогичную таблицу из пакета с дополнительными заданиями.

Учащиеся хором повторяют обозначения величин и единиц их измерения, а так же выясняют правила подключения амперметра и вольтметра.

№

величина

её обозначение

Единица измерения

формулы

наименование

обозначение

1

сила тока

2

напряжение

Физкультминутка (активная)

На фоне активной учащимся предлагается подойти к столу учителя и выбрать необходимые для дальнейшей работы приборы (источник тока, реостат, амперметр, вольтметр) и доукомплектовать рабочие столы, при этом учащиеся, сидящие на первом ряду, комплектуют рабочие столы третьего ряда и наоборот. А первые две парты среднего ряда - две последние парты и наоборот. Таким образом, учащиеся не только учатся распознавать необходимое оборудование, но и проявляют двигательную активность.

Применение полученных знаний на практике.

Учащимися производится сборка электрических цепей, заранее нарисованных учителем на доске.

Обобщение материала.

Путём фронтального опроса повторяются правила подключения амперметра и вольтметра, сборки последовательных и параллельных цепей.

Домашнее задание.

Производится анализ домашнего задания и подготовка к предстоящей на следующем уроке лабораторной работе. Карточки с задачами № 558, 559

Рефлексия.

В пакете с заданиями находятся три одинаковых картонных квадрата размером 3x3см. На учительском столе выставляются трое рычажных весов. На весах - таблички: «Я», «Мы», «Дело». Левая чаша весов означает «плохо», правая - «хорошо». В конце урока учащиеся самостоятельно кладут свои квадраты на ту или иную чашу каждых весов. Таким образом становится наглядно виден результат работы учащихся на уроке и их самооценка.

Итоги урока.

Подводятся итоги урока, выставляются оценки.

Учитель обращается к учащимся:

Всё известно вокруг.

Тем не менее, на земле ещё много того,

Что достойно порой удивления

И вашего, и моего.

Удивляйтесь цветам,

Удивляйтесь росе,

Удивляйтесь упругости стали,

Удивляйтесь тому,

Чему люди уже

Удивляться давно перестали!

Урок 42.18

Дата 12.02.2016

Лабораторная работа №6 «Изучение последовательного и параллельного соединения проводников».

Домашнее задание:

1. Для изучения распределения сил токов и напряжений при последовательном соединении проводников экспериментатор собрал электрическую цепь, показанную на рисунке 1, и получил распределение напряжений, показанное на рисунке 2.

Пользуясь законами электрического тока для последовательного соединения проводников, определите общее сопротивление и напряжение цепи, а также силу электрического тока в цепи.

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу

Сопротивление резистора

Напряжение на резисторе

Сила тока I в цепи

R₁

R₂

R₃

R_общ

U₁

U₂

U₃

U_общ

2. Для изучения распределения токов и напряжений при параллельном соединении проводников экспериментатор собрал электрическую цепь, показанную на рисунке 3, и получил распределение токов, приведенное на рисунке 4.

Пользуясь законами электрического тока для параллельного соединения проводников, определите общее сопротивление и силу электрического тока, а также напряжение на резисторах.

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу

Сопротивление резистора

Сила электрического тока в цепи

Напряжение U на резисторе

R₁

R₂

R₃

R_общ

I₁

I₂

I₃

I_общ

Выполнение лабораторной работы

Цель работы: проверить справедливость законов электрического тока для последовательного и параллельного соединения проводников.

Оборудование: источник тока, два проволочных резистора, амперметр, вольтметр, реостат.

Теория:

Законы электрического тока для последовательного соединения проводников:

Сила тока

Напряжение

Сопротивление

Законы электрического тока для параллельного соединения проводников:

Сила тока

Напряжение

Сопротивление

Проведение эксперимента и обработка результатов:

1. Соберите электрическую цепь (рис. 5) и с помощью реостата установите стрелку амперметра на определенное деление.

2. Измерьте вольтметром напряжение в общей цепи и на отдельных потребителях.

рис. 5

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Сила электрического тока I в цепи

Напряжение на резисторе

Сопротивление резистора

U₁

U₂

U_общ

R₁

R₂

R_общ

3. Соберите электрическую цепь (рис. 6) и с помощью реостата установите стрелку вольтметра на определенное деление шкалы.

4. Измерьте поочередно амперметром силу электрического тока в общей цепи и в цепях отдельных потребителей.

рис. 6

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Напряжение U на резисторе

Сила электрического тока в цепи

Сопротивление резистора

I₁

I₂

I_общ

R₁

R₂

R_общ

5. Проведите расчеты по результатам эксперимента.

6. На основании проведенных опытов, сделайте вывод о том, выполняются ли законы электрического тока для последовательного и параллельного соединений проводников.

Отчет о лабораторной работе должен содержать

1. Тему работы

2. Цель работы

3. Перечень используемого оборудования

4. Теорию (заполненные таблицы)

5. Описание хода работы

6. Схемы соединений проводников

7. Таблицы с результатами измерений и вычислений

8. Расчеты

9. Выводы

Урок 43.19

Дата 17.02.2016

Тема урока «Работа и мощность электрического тока».

Цель урока: выяснить характер зависимости между энергией, выделяемой на участке цепи, электрическим током и сопротивлением этого участка цепи. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: механическая работа электрического тока; измерение мощности в электрической цепи с помощью амперметра и вольтметра.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

Фронтальный опрос

III. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Работа электрического тока как характеристика процесса вращения электрической энергии.

2. Расчет работы электрического тока.

3. Мощность электрического тока.

4. Измерение работы и мощности электрического тока.

1. Изучение нового материала целесообразно начать с повторения понятий энергии и механической работы, с которыми учащиеся знакомились при изучении механики в 7 классе.

Учитель задает вопрос:

- Что понимают под механической энергией и работой?

В качестве примера можно рассмотреть падение тела в поле тяготения Земли, приведя следующие рассуждения: если тело массой т падает с высоты А, по высоты Иг, то при этом сила тяжести совершает работу А = mg(h1 - h2). Эта работа равна изменению потенциальной энергии тела: А = Ет - Ет. Но общая механическая энергия тела не изменилась, она -стала равной сумме потенциальной и кинетической энергии тела на высоте Л;. Отсюда вывод: работа характеризует изменение энергии или превращение одного вида энергии в другой. В данном случае происходит превращение одного вида механической энергии (потенциальной) в механическую энергию другого вида (кинетическую).

Далее учитель сообщает, что работа электрического тока также характеризует процесс превращения энергии одного вида (энергии электрического поля) в энергию другого вида (внутреннюю энергию тел, в механическую и другие виды энергии).

При введении понятия работы электрического тока можно воспользоваться опытами, непосредственно демонстрирующими механическую работу электрического тока (подъем груза электродвигателем). Для демонстрации собирают установку из электродвигателя, последовательно с которым включают реостат и демонстрационный амперметр.

Учащиеся на опыте видят, что электрический ток совершает работу, следовательно, электрическая энергия превращается в механическую.

- Какие еще явления показывают, что электрический ток может совершать работу?

2. Чтобы установить, от чего зависит работа электрического тока, можно воспользоваться установкой с лампой накаливания. Изменяя сопротивление реостата, демонстрируется различное свечение лампы. Одновременно замеряется значение силы тока и напряжение в этих случаях. Очевидно, чем ярче светится лампа, тем больше выделяется в ней энергии и, следова­тельно, тем большую работу совершает электрический ток. Следовательно, именно этому случаю соответствуют и большие значения силы тока и напряжения. Опыт дает возможность качественно установить, что:

Работа электрического тока пропорциональна силе тока , напряжению , к времени прохождения тока

А = IUt. Формулу работы можно получить и из известного учащимся выражения

За единицу работы электрического тока принят Джоуль. Джоуль равен работе, выполняемой электрическим током силой 1 А при напряжении 1 В за 1 с:

3. Мощность электрического тока. С понятием мощности учащиеся уже встречались при изучении механики. Поэтому вначале можно повторить определение мощности и единицы ее измерения. - Что понимают под механической мощностью? (Ответы учеников.) Чтобы найти среднюю мощность электрического тока, надо его работу разделить на время:

За единицу мощности принят ватт (Вт):

1 Вт = 1 В 1 А.

4. Для измерения работы электрического тока нужен прибор, учитывающий напряжение, силу тока и время прохождения тока. Таким прибором является электрический счетчик. Электрические счетчики устанавливаются везде, где используется электрическая энергия.

Для измерения мощности электрического тока используются ваттметры, учитывающие напряжение и силу тока. Измерить мощность можно и с помощью вольтметра и амперметра. Чтобы вычислить искомую мощность, умножают напряжение на силу тока, найденные по показаниям приборов.

5. При введении понятия работы электрического тока мы уже пользовались тепловым действием тока (нагревание проводников). Собираем электрическую цепь, в которую последовательно включаем лампу накаливания и реостат. Для измерения силы тока и напряжения на лампе применяем демонстрационные амперметр и вольтметр.

IV. Решение задач

V. Домашнее задание.

§ 42. Упражнение 21(2,3)

Урок 44.20

Дата 19.02.2016

Лабораторная работа № 6 «Измерение работы и мощности электрического тока»

Цели: закрепить знания учащихся о работе и мощности электрического тока; развивать их практические умения и навыки пользования приборами для измерения параметров электрических цепей; научить экспериментально определять работу и мощность электрического тока. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Оборудование: источник питания, низковольтная лампа на подставке, вольтметр, амперметр, ключ, соединительные провода, секундомер (или часы с секундной стрелкой).

Ход урока

I. Организационный момент

Для вычисления работы и мощности тока проще всего измерить величину силы тока и напряжение и воспользоваться формулами:

P=UI

Из второй формулы можно получить широко применяемые в быту единицы измерения электрической энергии - киловатт-час:

1 кВт ■ ч - 1000 Вт ■ 3600 с = 3,6 ■ 106 Дж.

Учащимся можно предложить выполнить творческое задание: взять две одинаковые лампочки и включить их в схему один раз - последовательно, а другой раз - параллельно. Подсчитать мощность тока на электрической лампочке в обоих случаях и объяснить различия в полученных результатах.

В заключение урока можно показать демонстрационный (или обычный) счетчик электрической энергии, обратив внимание на вращение его диска. Учитель сообщает, как по показаниям счетчика произвести расчет стоимости израсходованной электроэнергии. Можно дать задание на дом: два раза через какое-то время снять показания счетчика и произвести расчет стоимости электроэнергии, израсходованной за это время.

Домашнее задание

Повторить § 42, № 647, 648

Урок 45.21

Дата 24.02.2016

Тема урока «Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленца».

Цели урока: Особенности нагревания проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца.

Задача урока:

Образовательная: ознакомить учащихся с законом Джоуля - Ленца; сформировать умение вычислять количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, применительно к различным видам соединения.

Воспитательная: воспитывать у учащихся умение самостоятельной работы; воспитывать сопричастность к собственной деятельности и деятельности других. воспитывать интерес к предмету

Развивающая: развитие памяти и внимания; развитие применения знаний при решении задач; развитие познавательного интереса.

Тип урока: сообщение нового материала (беседа), с применением ИКТ

Оборудование: рабочие карточки, электронное приложение к учебнику.

Ход урока

1. Организационный момент.

(На партах лежат рабочие карты урока; ручки со стержнями 2-х цветов (синий, зеленый)).

Приветствие.

Напомнить, как заполнять рабочую карту урока. (Нужно ответить на вопросы с.р. № 1, сравнить свои ответы с представленными ответами на экране. Сделать исправления зеленым цветом, если ваши ответы не совпадают с правильными. Согласно критериям оценки, представленными в рабочей карте, выставить оценки самостоятельно или можно провести взаимооценку между учащимися, сидящими за одной парой).

Рабочая карта урока

2. Актуализация прежних знаний

Выполнение самостоятельной работы №1 ( в рабочей карте урока).

Проводим проверку выполнения с.р. № 1.

Выставляем отметки, согласно приведенным критериям.

Выясняем, какое количество учащихся поставили себе "5", "4", "3" и ничего не поставили.

3.Формирование умений и навыков.

Фронтальный опрос:

- Что называют электрическим током?

- Что представляет собой электрический ток в металлах, растворах солей, щелочей, кислот?

- Какие действия может оказывать электрический ток?

Остановимся на тепловом действии электрического тока. Электрический ток нагревает проводник. Это явление хорошо известно: электрические нагревательные приборы, осветительные лампы; в промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и других металлов, для электросварки; в сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, инкубаторы, сушат зерно и т.д. Объясняется нагревание тем, что свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, щелочей, кислот, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи.

Можно сказать, что количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

А - работа тока;

Q - количество теплоты;

А= UIt - формула для расчета работы тока (которая нам уже известна).

Из сказанного выше следует, что

А=Q, а это означает, что Q= UIt.

Из закона Ома I=U/R выразим напряжение: U=IR.

Если это учесть и подставить в формулу для расчета количества теплоты, то получим: Q=I²Rt.

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

К такому выводу на основании опытов, впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джеймс Джоуль и русский ученый Эмилий Христианович Ленц. Сформулированный вывод называют законом Джоуля-Ленца. Итак, для расчета количества теплоты, выделяемого током в проводнике, мы получили:

Q=UIt;

Q=I2Rt.

Получим еще одну формулу для расчета количества теплоты:

I=U/R подставляем в формулу Q=UIt, получаем :

Q=U2t/R.

Выясним, какую из этих формул удобнее применять для последовательного, а какую для параллельного соединения проводников. Для этого вспомним законы различных видов соединения.

(Два ученика на доске записывают законы последовательного и параллельного соединения проводников).

Последовательное соединение:

Параллельное соединение:

I=I1=I2;

U=U1=U2;

U=U1+U2;

I=I1+I2;

R=R1+R2.

1/R=1/R1+1/R2.

Мы видим, что при последовательном соединении не изменяется сила тока (I) , то для этого вида соединения проводников удобнее использовать формулу: Q=I²Rt.

При параллельном соединении проводников не изменяется напряжение (U), тогда для этого вида соединения проводников удобнее использовать формулу: Q=U²t/R.

Вспомним единицы измерения физических величин, входящих в формулы:

[А]=1 Дж;

[Q]=1 Дж;

[U]=1 В;

[I]=1 А;

[t]=1 с;

[R]=1 Ом.

4. Систематизация умений и навыков

Решение задач:

1. В проводнике сопротивлением 2 Ом сила тока 20 А. Какое количество теплоты выделится в проводнике за 1 минуту?

2. Электрический паяльник рассчитан на напряжение 12 В и силу тока 5А. Какое количество теплоты выделится в паяльнике за 30 минут работы?

5) Первичный контроль знаний.

• Выполнение самостоятельной работы №2 в рабочей карте урока. (Приложение 1).

• Проводим проверку выполнения с.р. № 2.

• Выставляем отметки согласно приведенным критериям.

• Выясняем, какое количество учащихся поставили себе "5", "4", "3" и ничего не поставили.

5. Домашнее задание: по показаниям лампочки, вычислить ее количество теплоты за 2 часа

6. Рефлексия.

Учащиеся заполняют табличку:

1.На уроке я работал

активно / пассивно

2. Своей работой на уроке я

доволен / не доволен

3. Урок для меня показался

коротким / длинным

4.За урок я

не устал / устал

5.Мое настроение

стало лучше / стало хуже

6.Материал урока мне был

понятен / не понятен
полезен / бесполезен
интересен / скучен
легким / трудным

7.Домашнее задание п. 42 упр 21 (4)

мне кажется интересно / не интересно

В рабочих картах урока поставьте оценку за урок. Выяснить, какое количество учащихся поставили себе за урок "5", "4", "3" и ничего не поставили. (Приложение 1).

Урок 46.22

Дата 26.02.2016

Тема урока «Лампа накаливания. Электронагревательные приборы. Короткое замыкание. Плавкие предохранители»

Цели: выяснить причины перегрузки сети и короткого замыкания, объяснить учащимся назначение предохранителей; изучить устройство лампы накаливания. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Демонстрации: устройство и принцип действия лампы накаливания; устройство и принцип действия предохранителей; устройство и принцип действия электронагревательных приборов.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение изученного

Повторить материал, изученный на предыдущем уроке, можно в ходе фронтального опроса по теме «Закон Джоуля-Ленца»:

- В чем проявляется тепловое действие тока? При каких условиях оно наблюдается?

- Почему при прохождении тока проводник нагревается?

- Почему, когда по проводнику пропускают электрический ток, проводник удлиняется?

- По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, выделяемое проводником с током?

- Как формулируется закон Джоуля-Ленца? Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковой длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество теплоты за одинаковое время?

III. Применение теплового действия электрического тока

На данном уроке необходимо остановиться на использовании теплового действия тока на практике:

а) электрические лампы накаливания;

б) электрические нагревательные приборы;

в) короткое замыкание;

г) плавкие предохранители.

Следует уделить несколько минут на уроке рассмотрению вопросов о \ коротком замыкании, о назначении и устройстве предохранителей.

К пониманию вопроса о коротком замыкании учащиеся уже достаточно подготовлены. Им уже говорилось, что электрические цепи рассчитаны на определенную силу тока. Если сопротивление цепи по каким-либо причинам уменьшится, то сила тока возрастет и может стать больше допустимой. Естественно, при этом будут нагреваться провода, возможно воспламенение изоляции проводов и даже расплавление проводов. Такое уменьшение сопротивления цепи может возникнуть при включении параллельно дополнительных потребителей. При коротком замыкании ток может достигнуть очень большой величины и возникнет опасность пожара. Избежать этой опасности помогают предохранители.

Предохранитель

Предохранитель - это устройство для предотвращения недопустимого и опасного действия установки, машины, аппарата, прибора, оружия и прочего, в результате нарушения нормальных условий и режимов их работы, аварий, неосторожного обращения и др. Наиболее распространены плавкие предохранители для защиты электрических сетей от токов короткого замыкания. Предохранительные.клапаны нужны для защиты паровых котлов и напорных воздушных баков (ресиверов) от чрезмерного повышения давления, а также предохранители применяются в ружьях и пистолетах.

Предохранитель плавкий - это устройство для защиты электрических установок от токов коротких замыканий и перегрузок, прерывающие цепь в результате расплавления специального проводника. При возрастании тока в цепи свыше номинального значения в плавких предохранителях происходит расплавление плавких вставок и защищаемого плавкого предохранителя проводов, машин, аппаратов. Различают номинальный ток плавкого предохранителя, на который рассчитаны его токоведущий и контактные несменяемые части и номинальный ток сменяемой плавкой вставки, выполняемой на различные номинальные токи.

Чтобы предотвратить возникновение длительной электрической дуги, плавкая вставка должна иметь длину больше той, при которой может гореть дуга под данным напряжением, поэтому на плавких предохранителях кроме номинального тока, указывается также и наибольшее допустимое рабочее напряжение установки.

Достоинством плавких предохранителей является простота и дешевизна; недостатком - необходимость замены плавких вставок, что особенно затрудняется в установках высокого напряжения, Кроме того, электрические машины защищают плавкие предохранители только от токов коротких замыканий.

Домашнее задание

§ 43-44, упр 22 (4,5)