На рисунке изображена установка для демонстрации теплопроводности металлов в штативе закрепляется

Обновлено: 30.06.2024

Тест по физике Виды теплопередачи 8 класс с ответами. Тест включает два варианта, в каждом по 10 заданий.

Вариант 1

1. На каком из способов теплопередачи основано нагревание твердых тел?

А. теплопроводность
Б. конвекция
В. излучение

2. Какой вид теплопередачи сопровождается переносом вещества?

3. Какое из перечисленных ниже веществ имеет наибольшую теплопроводность?

А. мех
Б. дерево
В. сталь

4. Какое из перечисленных ниже веществ имеет наименьшую теплопроводность?

А. опилки
Б. свинец
В. медь

5. В какой кастрюле находящаяся в ней жидкость охладится быстрее (рис. 35)?

А. 1
Б. 2
В. жидкость охладится быстрее, если положить лед сбоку

6. Назовите возможный способ теплопередачи между телами, разделенными безвоздушным пространством

7. Металлическая ручка и деревянная дверь будут казаться на ощупь одинаково нагретыми при температуре …

А. выше температуры тела
Б. ниже температуры тела
В. равной температуре тела

8. В каком направлении в атмосфере перемещается воздух в жаркий летний день (рис. 36)?

9. Что происходит с температурой тела, если оно поглощает столько же энергии, сколько излучает?

А. тело нагревается
Б. тело охлаждается
В. температура тела не меняется

10. Какой из стаканов (рис. 37) при наливании кипятка с большей вероятностью останется цел?

Вариант 2

1. Каким из способов происходит теплопередача в жидкостях?

2. Какие виды теплопередачи не сопровождаются переносом вещества?

А. конвекция и теплопроводность
Б. излучение и конвекция
В. теплопроводность и излучение

3. Какое из перечисленных ниже веществ обладает наименьшей теплопроводностью?

А. воздух
Б. чугун
В. алюминий

4. Какое из перечисленных ниже веществ обладает хорошей теплопроводностью?

А. солома
Б. вата
В. железо

5. В каком чайнике кипяток остынет быстрее (рис. 38)?

6. В каких случаях теплопередача может происходить путем конвекции?

А. в песке
Б. в воздухе
В. в камне

7. Металлическая ручка будет казаться на ощупь холоднее деревянной двери при температуре …

8. Верхнюю часть пробирки со льдом поместили в пламя. Расплавится ли лед в нижней части пробирки (рис. 39)?

А. не расплавится
Б. расплавится

9. Что происходит с температурой тела, если оно больше поглощает энергии, чем излучает?

10. При сравнении теплопроводности металлов для опыта были выбраны медный и стальной стержни, к которым прикреплены пластилином кнопки (рис. 40). Какой стержень обладает большей теплопроводностью?

А. стальной
Б. медный

Тетрадь для лабораторных работ по физике для 11 класса

1. Будьте внимательны, дисциплинированны, осторожны. Точно выполняйте указания учителя.

2. Не оставляйте рабочее место без разрешения учителя.

3. Располагайте приборы, материалы, оборудование на рабочем месте в порядке, указанном учителем.

4. Не держите на рабочем месте предметы, не требующиеся для выполнения задания.

5. Перед тем как приступить к выполнению работы, тщательно изучите ее описание, уясните ход ее выполнения.

6. При использовании весов взвешиваемое тело кладут на левую чашку весов, а разновесы на правую.

7. Взвешиваемое тело и разновесы нужно опускать на чашки весов осторожно, не роняя их.

8. При окончании работы с весами разновесы и гири помещают в футляр, а не на стол.

9. При работе с динамометром нельзя нагружать его так, чтобы длина пружины превышала ограничитель на шкале.

10. При выполнении лабораторных работ, в которых применяются нитки, помните, что их нельзя обрывать пальцами, надо использовать ножницы.

11. При опускании груза в жидкость, нельзя резко отпускать его.

12. При использовании рычага-линейки не забывайте придерживать свободный от грузов конец рукой.

13. Производите сборку электрических цепей, изменения в них, монтаж в них только при отключенном источнике питания.

14. Не включайте источник питания без разрешения учителя.

15. Проверяйте наличие напряжения на источниках питания или других частях электроустановки с помощью прибора для измерения напряжения.

16. Следите, чтобы изоляция проводов была исправна, а на концах проводов были наконечники. При сборке электрической цепи провода располагайте аккуратно, а наконечники плотно соединяйте с клеммами.

17. Выполняйте измерения и наблюдения, соблюдая осторожность, чтобы случайно не прикоснуться к оголенным проводам (токоведущим частям, находящимся под напряжением).

18. По окончании работы отключите источник питания, после чего разберите электрическую цепь. Обнаружив неисправность в электрических установках, находящихся под напряжением, немедленно отключите источник тока и сообщите об этом учителю.

Лабораторная работа№1 Дата

«Наблюдение действия магнитного поля на ток»

Оборудование: штатив с муфтой и лапкой, источник питания, проволочный моток, дугообразный магнит, ключ, соединительные провода.

Указания к выполнению работы

1. Соберите установку, показанную на рисунке. Поднеся к проволочному мотку магнит, замкните цепь. Обратите внимание на характер магнитного взаимодействия мотка и магнита.

2. Поднесите к мотку магнит другим полюсом. Как изменился характер взаимодействия мотка и магнита? Почему?

3. Повторите опыты, расположив магнит с другой стороны мотка.

4. Расположите проволочный моток между полюсами магнита так, как это показано на рисунке. Замкнув цепь, наблюдайте явление. Зарисуйте схему опыта. Сделайте выводы.

В работе рассмотрим взаимодействие соленоида с магнитом. Как известно, в соленоиде под током возникает магнитное поле, которое будет взаимодействовать с постоянным магнитом. Проведем серию из четырех

опытов с различным расположением катушки и магнита. Следует ожидать, что их взаимодействие также будет различным (притягивание или отталкивание).

Выполнение работы:

Наблюдаемые явления удобно представить в виде рисунков:

На рисунке указать направление магнитных полей катушки (а так же полюса катушки) и магнита, результат взаимодействия (отталкивается или притягивается) :

Для точности построения изображений используйте цветные ручки или карандаши .

Нарисуйте катушку с током (указать направление тока в витках) и покажите направления полюсов её магнитного поля. Каким правилом для определения полюсов пользовались?

Лабораторная работа № 2 Дата

«Изучение явления электромагнитной индукции»

Цель работы: изучить одно из самых важных явлений электромагнетизма – явление электромагнитной индукции.

Оборудование: источник тока, гальванометр(миллиамперметр), катушки с сердечниками, дугообразный магнит, магнитная стрелка, реостат, выключатель кнопочный.

1. Катушку с сердечником замкните через миллиамперметр, ключ и реостан с источником питания. С помощью магнитной стрелки (компаса) определите положение полюсов катушки в момент замыкания ключа. Зафиксируйте, в какую сторону отклоняется стрелка миллиамперметра.

2. Отключите от цепи реостат и ключ, замкните миллиамперметр на катушку, сохранив порядок соединения их клемм.

3. Приставьте сердечник к одному из полюсов дугообразного магнита и вдвиньте внутрь катушки, наблюдая одновременно за стрелкой миллиамперметра. На рисунках (см.образец) укажите:

- как изменяется магнотный поток ( );

- напрвление вектора магнитной индукции поля магнита ;

- направление вектора магнитной

образец!

индукции магнитного поля катушки ;

- направление индукционного тока в

витках катушки в соответствии с правилом Ленца;

- в соответствии с последним указать отклонении стрелки миллиамперметра.

магнит выдвигают магнит вдвигают

магнит выдвигают

Изменяя скорость движения магнита, сделать вывод о величине индукционного тока, возникающего в катушке.

4. Катушку 2 замкните ни источник, ключ и реостат. Катушку 1 оставить замкнутой на миллиамперметр.

Отметьте на схемах опытов направление индукционного тока в катушке 1.

Сначала зымыкайте и размыкайте ключ в цепи катушки 2, потом изменяйте реостатом силу тока в цепи.

На рисунках укажите:

- напрвление вектора магнитной индукции поля катушки ;

- направление вектора магнитной индукции

магнитного поля катушки ;

- направление индукционного тока в витках катушки 1 в соответствии с правилом Ленца;

в соответствии с последним указать отклонении стрелки миллиамперметра.

размыкание ключа в цепи 2 увеличивая силу тока в цепи катушки 2

уменьшая силу тока в цепи катушки 2

Меняя скорость изменения тока в цепи катушки 2, сделайте вывод о величине индукционного тока, возникающего в катушке 1.

Лабораторная работа № 3 Дата

«Определение ускорения свободного падения при помощи нитяного маятника»

Цель работы: определить ускорение свободного падения при помощи маятника, оценить возможность и точность измерения ускорения данным способом.

Оборудование: штатив, с муфтой и кольцом, часы с секундной стрелкой, измерительная лента с погрешностью = 0,5 см, нить, шарик с отверстием, через которое можно пропустить нить.

Тренировочные задания и вопросы:

1. Свободным падением называют

2. Свободное падение по своему характеру является

3. Все ли тела падают с одинаковым ускорением? Почему?

4. 5.

Подготовка к проведению работы:

Для измерения ускорения свободного падения применяются равзнообразные гравиметры, в частности маятниковые приборы. С их помощью удается измерить ускорение свободного падения с абсолютной погрешностью порядка 10 -5 м/с 2 .

Тема урока «Виды теплопередачи. Теплопроводность»

Цели урока: введение понятия теплопроводности как способа теплопередачи.

Задачи урока:

общеобразовательная: познакомить учеников с проявлениями теплопроводности в твердых телах, жидкостях, газах и вакууме,

развивающая: продолжить формирование у учащихся ключевых умений, имеющих универсальное значение для различных видов деятельности – выделение проблемы, принятие решения, поиска, анализа и обработки информации;

воспитательная: воспитывать коллективизм, творческое отношение к порученному делу.

Планируемые результаты (УУД):

Личностные: способность к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; сформированность целостного мировоззрения; сформированность осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению; умение контролировать процесс и результат деятельности (в частности, за счет рефлексии).

Предметные: понимание смысла физического термина «теплопередача»; умение описывать и объяснять физические явления на основе видов теплопередачи; делать выводы на основе экспериментальных данных; приводить примеры практического применения и учета теплопроводности, конвекции и излучения; использовать приобретенные знания в повседневной деятельности для обеспечения безопасности жизнедеятельности.

Метапредметные: владение устной и письменной речью; умение выполнять несложные эксперименты, описывать результаты, делать выводы; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; умение владеть основами самоконтроля; умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения; умение определять способы решения учебной задачи; умение самостоятельно планировать пути достижения целей, осознано выбирать эффективные способы решения задач; умение работать с информационными ресурсами.

Тип урока: комбинированный.

Формы обучения: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Методы обучения: словесный, наглядный, проблемно-поисковый, исследовательский, системно-деятельностный.

Демонстрации: Явления теплопроводности, конвекции и излучения.

Применяемые технологии: методы технологии проблемного обучения (проблемное изложение, ситуация предположения), здоровьесберегающие, ИКТ

Оборудование урока: штатив, медная проволока, спиртовка, маленькие гвоздики, стакан, чайная ложка, вода холодная и горячая, пробирка, ложка стальная, ложка алюминиевая, теплоприемник, жидкостный манометр, пластины из разного материала, пробирка пустая

I. Организационный момент. Рефлексия //1-2 мин

Цель: включение учащихся в деятельность на личностно- значимом уровне. «Хочу, потому что могу». У учащихся должна возникнуть положительная эмоциональная направленность

- Приветствие учащихся - учитель в начале урока высказывает добрые пожелания детям; предлагает пожелать друг другу удачи

- Проверка готовности учащихся к уроку

II. Актуализация знаний // 6 -7 минут

Цель: повторение изученного материала, необходимого для «открытия нового знания», и выявление затруднений в индивидуальной деятельности каждого учащегося.

• актуализация ЗУН и мыслительных операций (внимания, памяти, речи);

• создание проблемной ситуации;

Вначале актуализируются знания, необходимые для работы над новым материалом. Одновременно идёт работа над развитием внимания, памяти, речи, мыслительных операций.

1. Карточки 3-6 учащихся

1. Закрытую пробирку погрузили в горячую воду. Изменилась ли кинетическая и потенциальная энергия молекул воздуха в пробирке? Если изменилась, то как?

2. Теплопередача – это процесс изменения …..

3. Приведите примеры изменения внутренней энергии путем совершения работы.

1. После обработки на точильном круге зубило становится горячим. Зубило, вынутое из горна, тоже горячее. Одинакова ли причина повышения температуры зубила?

2. Кинетическая энергия – это энергия …..

3. Приведите примеры изменения внутренней энергии способом теплопередачи.

1. Почему врач, поставив медицинский термометр больному, смотрит показания термометра не раньше чем через 5-7 мин?

2. Потенциальная энергия – это энергия …..

3. Какими двумя способами можно изменить внутреннюю энергию тела?

2. Фронтальная беседа

1). Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?

2). Приведите примеры.

3). Почему при резком сжатии воздуха с парами эфира вата, смоченная эфиром, воспламеняется? (Внутри цилиндра поршень совершает работу, тем самым увеличивает внутреннюю энергию, значит, повышается температура смеси и происходит воспламенение).

4). Что происходит с внутренней энергией детали после её обработки на токарном станке? (Увеличилась за счёт совершения работы).

5) Давайте рассмотрим задачи, которые взяты из литературных произведений:

1. «В железной печи близ закрытой двери, мерцающей толстым инеем, давно погас огонь, только неподвижным зрачком краснело поддувало. Но здесь, внизу, казалось, было немного теплее …» (Ю.В.Бондарев. Горячий снег).

Как изменилась внутренняя энергия воздуха около печи? (Так как огонь погас, уменьшилась температура воздуха, а с ней внутренняя энергия воздуха уменьшилась.)

2. «Ствол орудия, раскалённый стрельбой, пузырился синеватыми искорками, искорки перебегали, гасли светляками в темноте, снежная крошка позванивала по щиту». (Ю.В.Бондарев. Горячий снег).

Почему раскалился ствол орудия? (Внутренняя энергия ствола увеличилась за счёт внутренней энергии воспламенившихся пороховых газов и трения о ствол.)

3. Искры небо прожигают,

А до нас не долетают. (Метеоры). Почему при движении космического тела в атмосфере Земли оно нагревается? (Внутренняя энергия тела увеличивается, так как над ним совершается работа силами сопротивления воздуха.)

III. Мотивационный момент //1-2 мин

• У учащихся должна возникнуть положительная эмоциональная направленность; • включение детей в деятельность; • выделение содержательной области.

Настроить детей на работу, проговаривая с ними план урока

Каждое тело имеет вполне определенную структуру, оно состоит из частиц, которые хаотически движутся и взаимодействуют друг с другом.

Кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело, и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела.

Она зависит от температуры тела, агрегатного состояния вещества и других факторов. Внутренняя энергия не является какой-то постоянной величиной.

У одного и того же тела она может изменяться.

Одним из способов изменения внутренней энергии является теплопередача. Теплопередача в свою очередь может осуществляться тремя способами. А вот что это за способы нам предстоит с вами выяснить в ходе урока.

На столе лежат несколько предметов: стальная ложка, деревянная ложка, пластмассовая ложка, пробирка, спиртовка, стакан с горячей водой, термометр.

- сравните температуру стальной, деревянной, пластмассовая ложек. Сделайте выводы.

- почему в холодные и морозные дни мы одеваем шерстяную или меховую одежду?

Чтобы ответить правильно на эти и другие интересные вопросы рассмотрим виды теплообмена. Сегодня мы познакомимся с одним из видов теплопередачи – теплопроводностью.

IV. Постановка учебной задачи // 2-3 мин

Цель: обсуждение затруднений («Почему возникли затруднения?», «Чего мы ещё не знаем?»); проговаривание цели урока в виде вопроса, на который предстоит ответить, или в виде темы урока.

Методы постановки учебной задачи: побуждающий от проблемной ситуации диалог, подводящий к теме диалог.

ИТАК, что мы сегодня изучим на уроке? -- Виды теплопередачи, теплопроводность

Тема урока: «Виды теплопередачи. Теплопроводность»

-- Какие цели поставим перед собой? Что хотим узнать?

(построение проекта выхода из затруднения).

Этап изучения новых знаний и способов действий

Цель: решение УЗ (устных задач) и обсуждение проекта её решения.

Новое знание дети получают в результате самостоятельного исследования, проводимого под руководством учителя.

1. Что произойдет, если в горячий чай опустим холодную ложку?

(Через некоторое время она нагреется).

2. Почему холодная ложка нагрелась?

(Чай отдал часть своего тепла ложке, а часть окружающему воздуху).
Вывод: Из примера ясно, что тепло может передаваться от тела, более нагретого к телу менее нагретому (от горячей воды к холодной ложке). Но энергия передавалась и по самой ложке – от ее нагретого конца к холодному.

3. В результате чего происходит перенос тепла от нагретого конца ложки к холодному?

(В результате движения и взаимодействия частиц)

Демонстрация опыта №1: В стаканы с горячей водой положим металлическую, деревянную, пластмассовую ложки. Проверьте на ощупь температуру ложек после нагревания? Вещества из которых они изготовлены - разные. Одинаково ли они нагрелись? Переносится ли само вещество? Как вы думаете одинаковая теплопроводность у этих веществ, почему?

1. Что наблюдаем?

(Гвоздики начинают постепенно один за другим отпадать, сначала те, которые ближе к пламени).

2. Как происходит передача тепла?

(От горячего конца проволоки к холодному).

3. Как долго будет происходить передача тепла по проволоке?

(Пока проволока вся не нагреется, т. е пока температура во всей проволоке не выровняется)

4. Что можно сказать про скорость движения молекул на участке, расположенном ближе к пламени? (Скорость движения молекул увеличивается)

5. Почему нагревается следующий участок проволоки?

(В результате взаимодействия молекул скорость движения молекул на следующем участке также увеличивается и температура данной части возрастает)

6. Влияет ли расстояние между молекулами на скорость передачи тепла?

(Чем меньше расстояние между молекулами, тем с большей скоростью идет перенос тепла)

7. Вспомните расположение молекул в твердых телах, жидкостях и газах. В каких телах процесс переноса энергии будет происходить быстрее?

(Быстрее в металлах, затем в жидкостях и газах).

1. По какой пластине теплота распространяется быстрее, а по какой медленнее?

2. Сделайте вывод о теплопроводности данных металлов.

(Лучшая теплопроводность у серебра и меди, несколько хуже у железа)

Обратите внимание, что при передаче тепла в данном случае переноса тела не происходит.

Плохой теплопроводностью обладают шерсть, волосы, перья птиц, бумага, пробка и другие пористые тела. Это связано с тем, что между волокнами этих веществ содержится воздух. Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (освобожденное от воздуха пространство).

Теплопроводность - это явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте.

Что же происходит внутри твёрдых, жидких и газообразных тел при теплопроводности?

В твёрдых телах скорость колебательного движения частиц увеличивается при взаимодействии с огнём или более горячим телом. Поскольку частицы постоянно взаимодействуют друг с другом, то увеличивается скорость движения соседних частиц. Начинает повышаться температура в чайной ложке.

Теплопроводность - это вид теплопередачи, при котором энергия передается частицами, имеющими большую энергию, частицам, имеющим меньшую энергию (от нагретой части тела к холодной).

Результат опыта позволяет сформулировать особенности этого вида теплопередачи.

Запишем основные особенности теплопроводности:

в твердых телах, жидкостях и газах;

само вещество не переносится;

приводит к выравниванию температуры тела;

разные тела – разная теплопроводность

(у металлов – хорошая (искл. Ртуть и расплавленные металлы); у жидкостей – мала; у газов – почти нет; самая низкая – вакуум – безвоздушное пространство).

Рассмотрим теплопроводность жидкостей. Возьмём пробирку с водой и нагреем её верхнюю часть. Вода быстро закипит, а у дна пробирки она лишь немного нагреется.

Вывод: У жидкостей теплопроводность невелика, за исключением ртути и расплавленных металлов. В жидкостях молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга, чем в твёрдых телах.

И наконец, газы. Проведём опыт. Нагреем сухую пробирку, надетую на палец и будем нагревать в пламени горелки донышком вверх. Палец при этом долго не почувствует тепла. Это связано с тем, что расстояние между молекулами газа больше, чем у жидкостей и твёрдых тел.

Вывод: У газов теплопроводность ещё меньше.

И наконец, самая низкая теплопроводность у вакуума (освобождённое от воздуха пространство). Объясняется это тем, что в пространстве нет частиц, поэтому теплопроводность осуществляться не может.

Вывод: Теплопроводность у различных веществ различна.

Примеры теплопроводности:

1. Снег — пористое, рыхлое вещество, в нем содержится воздух. Поэтому снег обладает плохой теплопроводностью и хорошо защищает землю, озимые посевы, плодовые деревья от вымерзания.

2. Кухонные прихватки сшиты из материала, который обладает плохой теплопроводностью. Ручки чайников, кастрюль делают из материалов обладающих плохой теплопроводностью. Все это защищает руки от ожогов, при прикосновении к горячим предметам.
3. Вещества с хорошей теплопроводностью (металлы) используют для быстрого нагревания тел или деталей.

Физкультминутка для глаз

VI. Первичное закрепление //3-4 мин

Этап закрепления знаний и способов действий

Цель: проговаривание нового знания, запись в виде опорного сигнала.

В процессе первичного закрепления примеры решаются с комментированием: дети проговаривают новые правила в громкой речи.

Работа с учебником - вопросы в конце параграфа

VII. Включение новых знаний в систему знаний и повторение // 6-7 мин

Цель: Закрепить знания при решении качественных и количественных задач и заданий

1. Почему птицы в холодную погоду распушают свои перья?

(Между перьями находится воздух, а воздух плохой проводник тепла).

2. Почему шерстяная одежда лучше предохраняет от холода, чем синтетическая?

(Между шерстинками находится воздух, который плохо проводит тепло).

3. Почему зимой, когда погода холодная, кошки спят, свернувшись в клубок? (Свернувшись в клубок, они уменьшают площадь поверхности, отдающей тепло).

4. Зачем ручки паяльников, утюгов, сковородок, кастрюль делают из дерева или пластмассы? (Дерево и пластмасса обладают плохой теплопроводностью, поэтому при нагревании металлических предметов мы, держась за деревянную или пластмассовую ручку, не будем обжигать руки).

5. Зачем кусты теплолюбивых растений и кустов на зиму укрывают опилками?

(Опилки являются плохими проводниками тепла. Поэтому растения укрывают опилками, чтобы они не замёрзли).

6. Какие сапоги лучше защищают от мороза: тесные или просторные?

(Просторные, так как воздух плохо проводит тепло, он является ещё одной прослойкой в сапоге, которая сохраняет тепло).

7. В комнате на столе лежат пластмассовый и металлический шарики одинакового объема. Какой из шариков на ощупь кажется холоднее? Ответ поясните.
Решение. Металлический шарик на ощупь кажется холоднее. Теплопроводность металлического шарика больше теплопроводности пластмассового. Теплоотвод от пальца к металлическому шарику происходит интенсивнее, это создает ощущение холода.

VIII. Рефлексия деятельности (итог урока) //1-2 мин

Цель: осознание учащимися своей УД (учебной деятельности), самооценка результатов деятельности своей и всего класса.

• Какую задачу ставили?

• Удалось решить поставленную задачу?

• Какие получили результаты?

• Что нужно сделать ещё?

• Где можно применить новые знания?

Учитель выставляет оценки учащимся с комментариями

IX. Домашнее задание //1-2 мин

Цель: дальнейшее самостоятельное применение полученных знаний.

Регулятивные: организация учащимися своей учебной деятельности.

Изучить § 4 упр.3 (3,4) - Учащиеся записывают д/з, получают консультацию

Дополнительно: /творческое задание/

для желающих написать сказку по теме "Жила-была внутренняя энергия. "

А в заключении я хочу сказать, что физик видит то, что видят все: предметы, явления, он, так же как и все восхищается красотой мира, но за этой красотой ему открывается еще одна: красота закономерностей в бесконечном разнообразии вещей и событий. И сегодня мы с вами приоткрыли лишь маленькую дверь в этот огромный мир, мир глазами физика.

Урок физики 4 в 8 классе по теме «Теплопроводность»

развивающая: продолжить формирование у обучающихся ключевых умений, имеющих универсальное значение для различных видов деятельности – выделение проблемы, принятие решения, поиска, анализа и обработки информации;

воспитательная: воспитывать коллективизм, творческое отношение к порученному делу.

Тип урока. Комбинированный урок.

Оборудование: спиртовка, пробирка, медная проволока, ложка стальная, ложка алюминиевая, теплоприемник, жидкостный манометр, пластины из разного материала.

Демонстрации:

Передача тепла от одной части твердого тела к другой (учебник рис 6.)
Теплопроводность газов (учебник рис 8.)
Демонстрация разной теплопроводности стальной и алюминиевой ложек стали после нагревания их в горячей воде.
Различие теплопроводности разных веществ. (Установка состоит из теплоприемника и жидкостного манометра. На теплоприемник кладут исследуемую пластину, а на нее ставят стакан с горячей водой. По скорости увеличения объема воздуха в теплоприемнике можно судить о теплопроводности материала пластины (резина, дерево, войлок, бумага). Размеры пластинок должны быть одинаковыми.

Ход урока

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка присутствующих и готовности к уроку.

2. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания.

У доски трое учащихся. Каждый из них тянет карточку с вопросами. (Приложение 1)

3. Изучение нового материала.

Учитель. Изучение нового материала хочется начать отрывком из стихотворения Р.М. Рильке «Мяч»: «О пёстрый шар, теплом двух рук согретый, Ты их тепло в полёте раздаёшь…». Тема нашего урока «Теплопроводность»

Вопрос. Какие способы изменения внутренней энергии тела вы знаете? (Совершение механической работы и теплопередача.)

Теплопроводность – вид теплопередачи, при котором энергия передается от одного тела к другому при соприкосновении или от одной его части к другой.

Теплопроводность — вид теплообмена, при котором происходит передача внутренней энергии от частиц более нагретой части тела к частицам менее нагретой части.

Разные вещества имеют разную теплопроводность. Разные металлы обладают неодинаковой теплопроводностью.

Передача тепла от одной части твердого тела к другой (учебник рис 6.)

Вопрос к классу:

Теплопроводность жидкостей меньше, чем твердых тел. Почему? Теплопроводность газов меньше, чем жидкостей. Почему?

Демонстрации: теплопроводность газов (учебник рис 8.)

Теплопроводность – явление передачи внутренней энергии от одного тела к другому или от одной его части к другой. В этом случае тела и все части, участвующие в процессе, находятся в непосредственном контакте. Само вещество не перемещается вдоль тела - переносится лишь энергия.

Теплопроводность у металлов хорошая. Например, медь используется при устройстве паяльников. Теплопроводность стали в 10 раз меньше теплопроводности меди. Малой теплопроводностью обладают древесина и некоторые виды пластмасс. Это их свойство используется при изготовлении ручек для нагревательных предметов, например, чайников, кастрюль и сковородок.

Эксперимент. Демонстрация разной теплопроводности серебряной ложки и ложки из нержавеющей стали после нагревания их в горячей воде.

Плохой теплопроводностью обладают войлок, пористый кирпич шерсть, пух, мех (обусловленная наличием между их волокнами воздуха), поэтому эти материалы, наряду с древесиной, широко используются в жилищном строительстве.

Как вам ни покажется странным, но и, снег, особенно рыхлый, обладает очень плохой теплопроводностью. Этим объясняется то, что сравнительно тонкий слой снега предохраняет озимые посевы от вымерзания.

Тонкий слой воздуха между оконными стеклами предохраняет наше жилище от холода так хорошо, как и кирпичная стена. Это говорит о том, что воздух обладает плохой теплопроводностью. У жидкостей и газов теплопроводность очень мала, но и а газах и в жидкостях может передаваться тепло.

Теплопроводность в природе.

Снег предохраняет озимые посевы от вымерзания.

Мех животных из-за плохой теплопроводности предохраняет их от переохлаждения зимой и перегрева летом.

Почему стеклянную палочку, накаленную с одного конца, можно держать за другой конец, а железный прут нельзя?
В какой посуде пища подгорает легче и быстрее: в медной или железной? Почему?
В каком чайнике вода нагреется скорее: в новом или старом, на стенках которого имеется накипь?
Фарфоровая кружка с чаем или кофе не обжигает губы, а алюминиевая обжигает. Почему? В какой из этих кружек кофе остынет быстрее?
Опытные хозяйки, прежде чем наливать в стакан крутой кипяток, опускают в него чайную ложку. Как вы думаете, для чего?
В комнате на столе лежат пластмассовый и металлический шарики одинакового объема. Какой из шариков на ощупь кажется холоднее? Ответ поясните.
Решение. Металлический шарик на ощупь кажется холоднее. Теплопроводность металлического шарика больше теплопроводности пластмассового. Теплоотвод от пальца к металлическому шарику происходит интенсивнее, это создает ощущение холода.

6. Подведение итогов.

7. Домашнее задание: § 4, упражнение 1; Л № 948, 954, домашняя лабораторная работа №1: задание 1. Тема: «Вызови тучу», задание 2. Тема: «Вызови дождь»

Список использованной литературы:

Приложение 2

Порядок выполнения работы «Теплопередача и работа»

Прижмите фольгу к картону, как показано на рис.1. Убедитесь, что для перемещения фольги по поверхности картона нужно приложить силу, а значит, совершить работу.

Потрите фольгу о картон, сделав 10 движений вперед-назад.

Ответьте на вопросы:

Как изменилась температура фольги и полоски картона после совершения работы?

Каким способом изменилась внутренняя энергия этих тел в проделанном опыте?

Как изменилась внутренняя энергия фольги после совершения работы?

Ответ на последний вопрос запишите в тетрадь.

Потрите фольгу о картон, сделав 20 движений. Как зависит изменение внутренней энергии фольги от значения совершенной работы? Изменяется ли при этом внутренняя энергия картона?

1.На штативе закреплена медная проволока, на которой с помощью воска прикреплены гвоздики. Свободный конец проволоки нагревают с помощью спиртовки. Что будет происходить? К какому способу изменения внутренней энергии вы отнесёте данный опыт?

2.Пробирку с водой нагреть в верхней части пробирки. Нагрелась ли вода в нижней пробирке? Каким способом изменялась внутренняя энергия?

3.Пробирку надели на палец и, держа ее донышком вверх, нагревали в пламени спиртовки примерно 1 минуту. Ощущал ли палец тепло во время нагревания пробирки? Каким способом изменилась внутренняя энергия в данном опыте?

Теплопроводность

Внутренняя энергия тела может изменяться без совершения работы — за счет теплопередачи. Когда мы подносим металлическую палку к пламени свечи, ее конец тоже становится горячим.

На этом примере видно, что внутренняя энергия может передаваться от одних тел к другим. Также внутренняя энергия может передаваться от одной части тела к другой — ведь нижняя часть палки не касается свечи, но нагревается.

То же явления мы можем наблюдать, опустив железную ложку в кипяток. Вскоре конец ложки, не погружённый в воду, станет горячим (рисунок 1).

Одним из видов теплопередачи является теплопроводность. Именно его мы наблюдаем в приведенном примере. На данном уроке мы более подробно рассмотрим это явление.

Определение тепловодности

Теплопроводность — это явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте.

теплопроводность свойственна веществам во всех трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном
разные вещества обладают разной теплопроводностью

Рассмотрим подробнее последнее утверждение. Поднесем к огню конец деревянной палочки (рисунок 2). Он загорится. Тем не менее, другой ее конец останется холодным. Следовательно, дерево обладает плохой теплопроводностью.

Если мы заменим деревянную палочку на металлическую, то она вся довольно быстро нагреется. Держа такой предмет, можно легко обжечься.

Это говорит о том, что металлы имеют большую теплопроводность. Серебро медь и золото имеют наибольшую теплопроводность.

Теплопроводность твердых тел

Рассмотрим опыт, изображенный на рисунке 3.

Прикрепляем к штативу один конец толстой медной проволоки. Под другим концом проволоки расположим спиртовую горелку. К проволоке прикрепим с помощью воска небольшие гвоздики (рисунок 3, а).

Начнем нагревать свободный конец проволоки с помощью спиртовки (рисунок 3, б). Воск постепенно начнет таять.

Поочередно гвоздики начнут отваливаться, начиная с тех, что находятся ближе к огню спиртовки (рисунок 3, в).

Объясним происходящее со стороны физики:

Частицы металла находятся очень близко к друг другу. Они колеблются в определенных положениях
Скорость колебательного движения частиц при нагревании металла сначала увеличивается в той части проволоки, которая находится ближе к огню
За счет взаимодействия частиц металла друг с другом, увеличивается скорость движения соседних частиц
При увеличении скорости их движения, начинает подниматься температура

Этот процесс будет постепенно проходить по всей длине проволоки.

При теплопроводности не происходит переноса вещества от одного конца тела к другому.

Рассмотрим еще один опыт (рисунок 3). На этот раз с другой стороны подставим к горелке еще один штатив с закрепленной на нем проволокой. Различие будет в ее материале — проволока сделана из стали.

В процессе нагревания мы увидим, что гвоздики на медной проволоке отваливаются быстрее. Медь быстрее нагревается по всей длине. Это показывает нам, что тепловодность различных металлов неодинакова. Медь имеет большую тепловодность, чем сталь.

Теплопроводность жидкостей

Проведем простой опыт. Наполним пробирку водой и начнем подогревать ее верхнюю часть (рисунок 4).

Вода в верхней части пробирки быстро закипит, а у дна просто нагреется. Это говорит о том, что у жидкостей теплопроводность невелика (исключение составляют ртуть и расплавленные металлы).

Причина небольшой теплопроводности жидкостей — расположение молекул в их строении. Расстояние между молекулами жидкости больше, чем в твердых телах.

Теплопроводность газов

Исследуем на опыте теплопроводность газов. Наденем на палец пробирку. Будем нагревать ее дно в пламени спиртовки (рисунок 5).

Нам придется долго ждать, чтобы почувствовать тепло нагретого в пробирке воздуха. Расстояние между молекулами газа еще больше, чем у жидкостей и твердых тел. Значит, теплопроводность газов еще меньше.

Волосы, шерсть, перья птиц обладают плохой теплопроводностью. Причина этому — между волокнами этих веществ содержится воздух.

Теплопроводность объясняется переносом энергии от одной части тела к другой, который происходит при взаимодействии частиц вещества. Чем больше расстояние между частицами и слабее взаимодействие между ними, тем меньшей теплопроводностью обладает тело. Поэтому наименьшей теплопроводностью обладает вакуум (безвоздушное пространство). Нет частиц — нет теплопроводности.

Применение

Иногда необходимо предохранить тело от нагревания или охлаждения. Для этого используют тела с малой теплопроводностью. Если кастрюли и сковородки делают из металла (позволяет быстрее нагреваться), то их ручки делают из дерева или пластмассы. Это позволяет нам не обжигаться. По этой же причине кружки и стаканы изготавливают преимущественно из пластмассы, стекла, фарфора.

Материалы, которые используют при строительстве домов (бревна, кирпичи, бетон) обладают плохой теплопроводностью. Таким образом строения меньше охлаждаются.

В устройстве термоса тоже применяется явление теплопроводности (рисунок 6). Из пространства между колбой и кожухом выкачан воздух, так почти не осуществляется теплопередача.

Снежный покров имеет плохую теплопроводность. Это имеет огромное значение для живых организмов: многие зимующие растения защищены от вымерзания; крупные животные ночуют, зарывшись в снег; мелкие могут вести активную жизнь в норах, вырытых под снегом.

Читайте также: