Урок Теплопроводность. Конвекция. Излучение

Открытый урок по физике в 8 классе

Тема урока: Теплопроводность. Конвекция. Излучение.

Учитель : Кривогуз Татьяна Александровна.

Общеобразовательная школа № 10 при учреждении АК159/7 . города Шахтинска.

Цель урока:

Познакомить учащихся с видами теплообмена: теплопроводностью, конвекцией в жидкостях и газах, излучением;

Определить механизм протекания теплопередачи в природе.

Актуализировать личностный смысл учащихся к изучению темы.

Научить учащихся умению сопоставлять факты.

Формирование умения узнавать, объяснять эти процессы в знакомой ситуации.

Развивать умения сравнивать, выделять главное, делать обобщение вывода.

Развивать исследовательские и творческие навыки;

Формирование у учащихся осмысления практической значимости и полезности приобретаемых знаний и умений.

Создавать условия для развития навыков общения и совместной деятельности.

Тип урока: Комбинированный.

Ход урока.

1.Орг. момент.

Сообщение темы урока.Постановка целей урока для учащихся.

2.Проверка домашнего задания.

3. Актуализация знаний.

В каких состояниях встречаются вещества в природе?

Как изменяют форму и объем вещества в разных состояниях?

Чем можно объяснить легкое изменение формы жидкостей и газов?

Какую силу называют силой Архимеда?

От чего зависит действие силы Архимеда?

3.Изучение нового материала.

Эпиграф к уроку на доске:

О, сколько нам открытий чудных

Готовят просвещенья дух,

И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг.

Демонстрации:

1. нагревание металлического стержня;

2. Нагревание деревянного цилиндра обернутого бумагой.

3. Лампа накаливания с отражателем и вертушкой.

4. Нагревание раствора медного купороса в пробирке;

5. Взаимодействие источника излучения с теплоприёмником.

Теплообмен : Виды, определение, особенности, где наблюдается, использование на практике .

Ставится проблемная ситуация. Учащиеся разбиваются на три группы. Каждой группе ставится задача , которую они должны объяснить.

Первой группе выдается металлический и деревянный брусок.

Учитель ставит задачу: Почему металлический брусок на ощупь холоднее, чем деревянный, ведь они имеют одинаковую температуру.

Второй группе : У нас в классе несколько радиаторов отопления , почему их не помещают на потолке.

Третьей группе: Дается несколько кусочков различной ткани разного цвета .Выберите ткань из которой вы бы сшили себе одежду в жаркий день и какие цвета ткани вы бы предпочли.

Каждая группа отвечая на свой вопрос получает бонус.

Учитель: Чтобы хорошо разбираться в этих вопросах , надо обратится к опытам.

Опыты нам покажет группа эксперементаторов:

А).Теплопроводность:

Демонстрация опыта №1: Медный стержень с кнопками на пластилине нагреваем с одного конца.

Учитель: Что будет происходить? Как передается тепло? Меняется форма стержня?

(частицы передают энергию в результате теплового движения и взаимодействия частиц)

Демонстрация опыта №2: 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.

Учитель: Вещества разные. Одинаково ли они передают тепло.

(Разные вещества имеют разную теплопроводность).

Демонстрация опыта №3: На деревянный цилиндр накалывается ряд кнопок , и цилиндр обертывается одним слоем бумаги. При кратковременном помещении цилиндра в пламя горелки происходит неравномерное обугливание бумаги.

Учитель: Почему бумага , прилегающая к кнопкам , обугливается меньше.

(У пламени горелки молекулы , получив избыток энергии, начинают совершать колебания с большей амплитудой , передавая часть энергии при соударениях с соседними слоями. Ясно, чем меньше расстояние между молекулами , тем с большей скоростью идет перенос тепла.)

Каждая из трех групп, по результатам трех опытов и обсуждений должна дать правильный ответ , записав в тетрадях результат .

Каждой группе по результатам правильных ответов даются дополнительные бонусы.

Учитель: Ребята , а где имеют практическое применение вещества с различной теплопроводностью.

Учащиеся выясняют практическое применение веществ с различной теплопроводностью в виде нарисованного диафильма.

Б). Конвекция.

Эксперементаторы демонстрируют нам следующие опыты.

Демонстрация опыта №4: Включив лампу накаливания с отражателем и подставив над лампой бумажную вертушку , наблюдаем ее вращение.

Учитель: Ребята найдите этому объяснение.

(Холодный воздух ,при нагревании у лампы становится теплым и поднимается вверх(По закону Архимеда всплывает). При этом, вертушка вращается)

Демонстрация опыта №5: пробирка с водой и крупинками медного купороса нагревается снизу.

Учитель: Что наблюдаем? Видим , что нагретые подкрашенные слои жидкости поднимаются вверх, и их место занимают холодные.

Демонстрация опыта №6: одна пробирка с водой и крупинками медного купороса нагревается сама, а другая нагревается и постепенно перемешивается.

Учитель: Чем они отличаются? В обоих происходит конвекция.

Учитель: По результатам обсуждений и опытов каждая группа должна дать правильные ответы, записав их в тетрадь.

(Главным отличием конвекции от теплопроводности является то, что при конвекции происходит перенос вещества, существует только в жидкостях и газах, необходимое условие конвекции, это нагрев вещества снизу.

Учитель: Ребята посмотрите фрагмент фильма «Морские и океанские течения», которые являются примерами конвекции.

В). Лучистый теплообмен.

Эксперементаторы покажут нам следующие опыты.

Демонстрация опыта №7: включенная электрическая плитка, к которой сбоку подносится теплоприемник, соединенный с жидкостным манометром.

Учитель: Что вы наблюдаете?

(От излучателя энергия попадает на теплоприемник, и нагретый в колене манометра воздух увеличивает свое давление).

Демонстрация опыта №8: Меняем темную мембрану теплоприемника на зеркальную.

Учитель: Какие изменения вы наблюдаете.

(Степень поглощения энергии станет заметно меньше, что видно по малому перепаду уровней жидкости в коленах манометра.)

Учитель: Вы наблюдали совсем другой вид теплообмена-излучение или лучистый теплообмен.

Результаты опытов и обсуждений каждая группа записывает в тетрадь и получает свои бонусы.

Учитель : Посмотрите фрагмент фильма «Лучистая энергия».

Учитель : Сделайте выводы.Что такое излучение, его особенности, где на практике применяют полученные вами знания.

(Энергия переносится электромагнитными лучами, излучают все нагретые тела,происходит в вакууме, зависит от цвета поверхностей, используют при строительстве самолетов, крыш зданий).

Учитель: Ребята теперь каждый из вас сможет легко решить проблему, поставленную перед вами в начале урока.

Учащиеся осмысливают важность полученных ими знаний на уроке.

4. Закрепление изученного материала: Индивидуальные задания . Выделите верный ответ.

Задание № 1.

1. Тепловым движением называется …

1) равномерное движение отдельной молекулы 2) упорядоченное

движение большого числа молекул 3) непрерывное беспорядочное

движение большого числа молекул 4) прямолинейное движение

отдельной молекулы 5) равномерное движение большого числа

молекул

2. Внутреннюю энергию можно изменить…

1) только совершением работы 2) только теплопередачей

3) совершением работы и теплопередачей 4) внутреннюю

энергию изменить нельзя 5) зависит от рода вееществ

3. При обогревании комнаты радиатором центрального отопления энергия от батареи распределяется по всей комнате

1) только за счет явления теплопроводности2) только путем конвекции

3) только излучением 4)нет правильного ответа

4. Зимой в меховой шубе человеку тепло потому, что:

1) в шубе большой массы сохраняется много тепла и она отдает его понемногу человеку

2) в мехе много воздуха с большой теплоемкостью; имеющееся в мехе тепло передается человеку

3) в мехе много воздуха с малой теплопроводностью; это способствует сохранению тепла, выделяемого телом человека

4) мех обладает способностью повышать температуру любого тела, находящегося внутри него

5. Какой вид теплопередачи не сопровождается переносом вещества?

1) только теплопроводность 2) только конвекция 3) только излучение

4) излучение и теплопроводность 5) конвекциия и излучение

6. Какие тела обладают наибольшей теплопроводностью?

1) твердые 2) жидкости 3) газы 4) тведые и газы 5) жидкости и газы

7.Солнце обогревает поверхность Земли. Какой вид теплопередачи является

основным в этом случае?

1) теплопроводность 2) конвекция 3) излучение 4) теплопроводность

и излучение 5) излучение и конвекция

Задание № 2.

1. Тепловым движением называется …

1) равномерное движение отдельной молекулы 2) непрерывное

беспорядочное движение большого числа молекул 3) упорядоченное

движение большого числа молекул 4) прямолинейное движение

отдельной молекулы 5) равномерное движение большого числа молекул

2. Внутреннюю энергию можно изменить…

1) внутреннюю энергию изменить нельзя 2) только совершением работы

3) только теплопередачей 4) совершением работы и теплопередачей

5) трением

3. Передача энергии от Солнца к Земле осуществляется в основном

1) теплопроводностью

2) излучением

3) конвекцией

4) работой

4. Конвекция играет наиболее важную роль в процессе передачи энергии от

1) нагретой поверхности Земли верхним слоям атмосферы

2) пламени костра человеку, греющемуся у костра

3) горячего утюга разглаживаемой рубашке

4) Солнца к Земле

5. Какой вид теплопередачи сопровождается переносом вещества?

1) только теплопроводность 2) только конвекция 3) только излучение

4) излучение и теплопроводность 5) конвекция и излучение

6. Какие тела обладают наименьшей теплопроводностью?

1) твердые 2) жидкости 3) газы 4) тведые и газы 5) жидкости и газы

7. Солнце обогревает поверхность Земли. Какой вид теплопередачи

является основным в этом случае?

1) теплопроводность 2) конвекция 3) излучение 4) теплопроводность

и конвекция 5) конвекция и излучение.

Учитель: Ребята вам выдается физическое лото.Физическое лото решается на время.

Лото дается одно на группу. Группа решившая физическое лото первой получает 5 бонусов, вторая получает 4 бонуса, третья получает три бонуса.

5. Домашнее задание.стр32-36 П 5-6.Желающие могут к следующему уроку подготовить доклады о применении теплопередачи в природе и технике. Примерные темы докладов: « Значение видов теплопередачи в авиации и при полетах в космос», «Виды тепплопередачи в быту», «Теплопередача в атмосфере».

6.Рефлексия.

7.Подведение итогов: Мы завершаем сегодняшний урок составлением синквейна в рабочих тетрадях. Это японское слово, которое означает в буквальном переводе «эмоциональное отношение». Синквейн будет состоять из 5 строк.

Одним словом (именем существительным) выразите тему сегодняшнего урока

Подберите к этому слову 2 прилагательных

Подберите к этому слову 3 глагола

Составьте фразу, в которой будет отражена значимость этого слова

Подберите синоним к этому слову .

С помощью самооценки и оценочных листов, каждая группа выставляет себе оценки, по сумме оценок полученных каждым членом группы.

Подсчитываются бонусы полученные каждой группой.