Урок по физике «Тепловое движение. Температура. »

Физика 8 класс.

Тема урока: Тепловое движение. Температура

Форма урока: урок - презентация

Образовательные цели: 1. Познакомиться с понятиями: «температура», «тепловое движение», «термометр». 2. Рассмотреть связь между температурой тела и скоростью движения молекул.

Воспитательная цель: Показать возможность познания мира через мышление.

Развивающие цели: 1.Развивать внимание, любознательность, логическое мышление.

Структура урока:

Постановка учебной цели.

Изучение нового материала.

Домашнее задание.

Закрепление изученного.

Ход урока

Организационный момент

«Физика - древнейшая наука»

Здравствуйте! Мы продолжаем изучать курс физики. Нам понадобятся: учебник «Физика-8» А.В.Пёрышкина, сборник задач по физике, рабочая тетрадь и тетрадь для контрольных работ лабораторных работ. Правила поведения в кабинете - Т.Б.

Приступая к изучению нового предмета в 7 классе, мы говорили о том, что слово «физика» происходит от греческого фюзис, что означает «природа». Первыми физиками были древнегреческие философы, жившие ещё до нашей эры. Самым известным был Аристотель (IV век до н.э.), он ввёл термин «физика» в научный обиход. В русский язык это слово ввёл Ломоносов (XVIII век).

"Физика - наука о природе и тех изменениях, которые в ней происходят»

Изменения, происходящие в природе - физические явления. К ним относятся: механические, электрические, магнитные, оптические, звуковые, тепловые.

Именно о тепловых явлениях мы и будем говорить в течение 24 часов.

Запишите число и тему урока. Тепловое движение. Температура.

Цель урока: познакомиться с понятиями: «тепловое движение», «термометр», «температура».

Примерами тепловых явлений являются: таяние льда, кипение воды, образование снега, действие электронагревательных приборов, плавление металлов. Какое общее понятие их объединяет? (Тепловые явления - это явления, связанные с изменением температуры тел.)

От температуры зависят свойства тел. Состояние воды, льда изменение времени года. Фетр либо мягкий (шляпы), либо хрупкий. Стекло либо твёрдое, либо жидкое.

Запишите: Температура - величина, характеризующая тепловое состояние тел, степень его нагретости.

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества - теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково - градусами.

Температура связана с субъективными ощущениями «тепла» и «холода», связанными с тем, отдаёт ли живая ткань тепло или получает его.

Пример: 1.Три сосуда с t =20⁰С, 40⁰С, 60⁰С. Руки поместить: левую в сосуд с t =20⁰С, правую в сосуд с t =60⁰С, затем обе в сосуд с t =40⁰С. Левая почувствует более горячую воду, правая - более холодную. 2.Ножницы на ощупь кажутся холоднее, чем карандаш. Поэтому для измерения температуры необходимы приборы. Запишите: Термо́метр - прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее.

Изобретателем термометра принято считать Галилея: в его собственных сочинениях нет описания этого прибора, но его ученики, Нелли и Вивиани, засвидетельствовали, что уже в 1597 г. он использовал термоскоп: стеклянный шарик с припаянной к нему стеклянной трубкой. Шарик нагревали и конец трубки опускали в сосуд с водой. Воздух в шарике охлаждался, его давление уменьшалось и под действием атмосферного давления вода поднималась вверх по трубке. Из-за отсутствия шкалы термоскоп лишь позволял судить о степени нагретости тела, кроме того, высота столбика воды зависела и от атмосферного давления. Но всё-же, изобретение термоскопа было важным шагом в термометрии.

Воздушный термоскоп Амонтона (1702 г) очень несовершенно выполненный, был независим от изменений атмосферного давления: он представлял сифонный барометр, открытое колено которого было продолжено кверху, наполнено сначала крепким раствором поташа, сверху нефтью и оканчивалось запаянным резервуаром с воздухом.

На слайде слева жидкостные термоскопы постоянного объема. Справа

термометр Галилея, который чаще используется в качестве сувенира.

Он представляет собой запаянный стеклянный цилиндр, наполненный жидкостью, в которой плавают стеклянные сферические сосудики-буйки (от 3-х до 11-ти). К каждому такому поплавку прикреплена снизу золотистая или серебристая бирка с выбитым на ней значением температуры. Поплавки по-разному наполнены жидкостью для того, чтобы их средняя плотность была различна: самая маленькая плотность у верхнего, самая большая - у нижнего, но у всех близка к плотности воды. С понижением температуры воздуха в помещении, понижается температура воды в сосуде, вода сжимается, и плотность её становится больше, шарики поднимаются вверх один за другим, при повышении - опускаются. Диапазон температур, измеряемых термометром: 16°С -28°С, шаг - 1 °С. Текущее значение температуры определяется по нижнему из всплывших шаров.

Первым был изобретен жидкостный термометр, температуру которого показывала капелька окрашенного спирта или ртути, помещенная в специализированные трубки. Термометры с жидкостью описаны в первый раз в 1667 г. Сначала их наполняли водой, но они лопались, когда она замерзала; употреблять для этого винный спирт начали по мысли великого герцога тосканского Фердинанда II. Флорентийские термометры сохранились в нескольких экземплярах до нашего времени в музее Галилея во Флоренции;

Современную форму термометру придал Фаренгейт. Первоначально он тоже наполнял свои трубки спиртом и лишь под конец перешёл к ртути. Нуль своей шкалы он поставил при температуре смеси снега с нашатырём или поваренной солью, при температуре «начинающегося замерзания воды» он ставил 32°, а 96° при температуре здорового человеческого тела, во рту или под мышкой. Впоследствии он нашёл, что вода кипит при 212° и эта температура была всегда одна и та же при постоянном атмосферном давлении.

Работы Реомюра хотя и повели к установлению 80° шкалы, но были скорее шагом назад против того, что сделал уже Фаренгейт: термометр Реомюра был громадный, к употреблению неудобный, а его способ разделения на градусы неточный и неудобный. После Фаренгейта и Реомюра дело изготовления термометров попало в руки мастеровых, так как термометры стали предметом торговли.

Окончательно установил обе постоянные точки (тающего льда и кипящей воды), шведский физик Цельсий в 1742 г., но, чтобы избежать отрицательных чисел, первоначально он ставил 0° при точке кипения, а 100° при точке замерзания. Обратное обозначение он принял по совету шведских учёных: ботаника Линнея и астронома М. Штремера. Шкала Цельсия используется в технике, медицине, метеорологии и в быту. В Англии же и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. Ноль градусов Цельсия - это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.

Существует несколько видов термометров: жидкостные, механические, электрические, оптические.

Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма жидкости, которая залита в термометр, при изменении температуры окружающей среды. Среди самых различных термометров - глицериновых, спиртовых, ртутных, наибольшую популярность в нашей стане, как и во всем мире, получили ртутные термометры. Основным преимуществом ртути, стоит считать её непрозрачность - это позволяет определить температуру с высокой точностью. Высокая результативность обусловлена и великолепной теплопроводностью ртути.

Такой термометр позволяет показывать температуру в самых разных диапазонах - ртуть сохраняет свои свойства и остается жидкой и при минус пятидесяти, и при плюс тридцати.

Перед вами разные жидкостные термометры.

Поскольку термометр всегда показывает свою собственную температуру, для определения температуры среды: термометр следует поместить в эту среду и подождать до тех пор, пока температура прибора не перестанет изменяться, приняв значение, равное температуре окружающей среды. В быту нашли применение не только ртутные термометры, но также цифровые, и электронные. Их применение отличается невероятным удобством. Цифровой термометр позволяет измерять температуру не с помощью ртути, а посредством электронно-цифровых встроенных датчиков. Температуру тела вы можете посмотреть на дисплее, где она уже будет выводиться в виде цифр, а потому присматриваться и считать градуированные деления вам не стоит. Основными достоинствами цифрового термометра стоит назвать его высокую надежность, ведь чтобы разбить такой термометр, вам придется изрядно постараться. Более того, цифровые термометры не содержат ртути, что также говорит о безопасности их использования. Измерить с помощью них температуру можно в кратчайший срок - на это затрачивается всего лишь 30-60 секунд. О результате вас возвестит звуковой сигнал термометра.

Медицинский термометр, предназначенный для измерения температуры тела человека. Фиксирует наибольшую температуру, до которой он был нагрет. Ртутный термометр необходимо встряхнуть.

Механические термометры действуют по тому же принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика обычно используется металлическая спираль или лента из биметалла.

Интересные факты

Самая высокая температура созданная человеком ~ 4 трлн. К (что сравнимо с температурой Вселенной в первые секунды её жизни) была достигнута в 2010 году при столкновении золотых частиц, ускоренных до около световых скоростей. Эксперимент был проведён в США.

Самая высокая теоретически возможная температура - планковская температура. Более высокая температура не может существовать, так как всё превращается в энергию (все субатомные частицы разрушатся). Эта температура примерно равна 1.41679(11) * 10³² °C (примерно 142 нониллиона градусов).

Самая низкая температура, созданная человеком была получена в 1995 году Эриком Корнеллом и Карлом Виманом из США при охлаждении атомов рубидия.. Она была выше абсолютного нуля менее чем на 1/170 млрд долю градуса (5,9*10^-12).

Однако, научившись измерять температуру, люди не понимали, что же именно они измеряют. Чем горячая вода отличается от холодной? Возьмем два куска сахара и один из них бросим в холодную воду, а другой - в кипяток. В горячей воде сахар растворится быстрее, в холодной медленнее. Диффузия при более высокой температуре происходит быстрее, чем при низкой. Почему?

Запишите: Температура зависит от средней скорости движения и массы молекул.

Скорость молекул кислорода при 0 градусов - 425 м/с, 20 градусов - 440 м/с; средняя скорость молекул азота = 440 м/с при температуре 16 градусов.

Температура является мерой средней кинетической энергии частиц тела.

А т.к. число частиц в теле велико, они непрерывно и беспорядочно движутся, их скорость меняется, то …Запишите: Беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называют ТЕПЛОВЫМ ДВИЖЕНИЕМ.

3. Домашнее задание

§ 1 прочитать (вопросы устно), тетрадь для контрольных работ. Входящий контроль.

4. Закрепление

1.Можно ли движение 1 молекулы назвать тепловым движением? (нет)

2. Работа с раздаточным материалом: определить цену деления термометра и его показания.