Вспоминаем
Общее слово
Выберите из предложенного перечня слов более общее к данному.
Отвечаем на вопросы
Выполняем пробное учебное действие
Попробуйте ответить на вопросы и объяснить:
-Почему, если быстро скользить вниз по шесту или канату, можно обжечь руки?
- При обработке детали напильником и деталь, и напильник нагреваются. Почему?
- Почему метеорит, пролетая через атмосферу Земли, раскаляется?
- Молоток будет нагреваться, когда им забивают гвоздь и когда он лежит на солнце в жаркий летний день.
Выявляем место и причину затруднения
Чем отличаются случаи?
Строим проект выхода из затруднения
Запиши свою цель изучения темы.
Как и с помощью чего будем открывать новые знания?
Реализуем проект
1. Эксперимент
Проведите эксперимент. После проведения эксперимента ответьте на вопросы:
Как изменяется температура взаимодействующих тел? Что происходит с внутренней энергией?
Результаты оформите в таблицу
Цель: Определить способ изменения внутренней энергии.
1. Фольга и картон.
Прижмите фольгу к картону. Убедитесь, что для перемещения фольги по картону нужно приложить силу. Перемещайте быстро фольгу по картону. Наблюдайте явление. Ответьте на вопросы. Оформите результаты.
2. Ложка, горячий чай в стакане.
Опустите ложку в горячий чай. Наблюдайте явления. Ответьте на вопросы. Оформите результаты.
3. Спичка с коробком, свечка.
Зажгите одну спичку о коробок, а другую внося в пламя свечи. Наблюдайте явления. Ответьте на вопросы. Оформите результаты.
Выполните анализ результатов и разделите опыты на две группы. По какому принципу выполнили деление? Запишите названия групп в тетрадь.
2. Учебный текст
Внутренняя энергия изменяется при совершении работы. (Фольга и картон, спичка и коробок).
-При совершении работы над телами их внутренняя энергия увеличивается.
Именно такой способ добычи огня (при совершении работы над телом силой трения) использовали наши предки. За счёт трения при быстром вращении сухой кусок дерева нагревался более чем на 250°С и загорался. Римляне стучали камнем о камень и пытались высеченной искрой поджечь лучину, покрытую серой.
Первым человеком, нашедшим легкий и способ получения огня, стал французский химик Клоду Бертолле. Именно этот человек изобрел первые спички в 1805 году. Изначально они представляли собой деревянные палочки, с нанесенной на них бертолетовой солью. Палочки зажигались в процессе их окунания в сильно разбавленный раствор серной кислоты.
Позже, в 1826 году, английский аптекарь Джон Уолкер сумел приготовить сухую смесь на основе серы, которая наносилась на деревянные палочки и легко зажигалась при трении о наждачную бумагу. Так впервые появились «сухие спички». Производство было сразу поставлено на поток, но имело два серьезных недостатка – спички при возгорании жутко пахли и стоили очень дорого.
В 1830 году молодой французский химик Шарль Сориа изобрел смесь для спичек с добавлением белого фосфора. Эти спички уже не так сильно пахли, но были ядовиты.
Чуть позже, в 1855 году шведский химик Юхан Лундстрем решил эту проблему. Он заменил белый фосфор красным, получив, таким образом, абсолютно безопасные для здоровья спички.
-Если совершает работу само тело (нагретый газ) его внутренняя энергия уменьшается.
Внутренняя энергия может изменяться другим способом, без совершения работы. (Колба с трубкой, термометр, алюминиевая ложка и чай). Чайник с водой, стоящий на плите, крыша дома, освещаемая солнцем.
Более холодное тело нагревается от более горячего. Причём, контакт тел не обязателен (Солнце нагревает землю). То есть происходит взаимодействие или тепловой контакт. При этом если одно тело нагревается, то какое-то другое обязательно охлаждается.
Для характеристики передачи тепла есть два термина. Это теплопередача и теплообмен. Можно использовать оба термина.
Сформулируйте определение, запишите в тетрадь.
Посмотрите варианты определений в листе самоконтроля
Когда закончится теплообмен?
Что будет происходить с телами после этого момента?
Ситуацию, при которой свойства объекта или группы объектов не меняются, обозначают термином «состояние». Назовёт такое состояние тепловым равновесием. Дайте определение этого состояния.
Тепловое равновесие – это состояние группы тел, при котором они имеют одинаковую температуру, и она не меняется со временем.
Теплопередача – это явление передачи тепла от более горячего тела к более холодному.
Теплообмен – это явление при котором при взаимодействии двух тел более горячее остывает, а более холодное нагревается.
Что означает слово «теплота»?
Если более горячее тело обладает большей внутренней энергией, можете ли вы определить, что такое теплота?
Теплота – это та часть внутренней энергии, которая передаётся при теплопередаче. Т.е. внутренняя энергия изменяется при теплопередаче без совершения работы. Это важное условие явления теплопередачи, необходимо его внести в определение Теплообмена или теплопередачи («без совершения работы» или «самопроизвольно».)
Теплопередача – это явление передачи тепла от более горячего тела к более холодному без совершения работы.
Теплопередача – это явление самопроизвольной передачи тепла от более горячего тела к более холодному.
Воздух часть своей внутренней энергии передаёт телу человека, так как температура воздуха больше, чем температура человека.
Если воздух холодный, то тепло передаётся от тела человека к окружающему воздуху. Это не слишком приятно и с помощью тёплой одежды процесс теплообмена стараются ослабить.
Когда тело уже нагрето, мы не можем указать каким способом это было сделано.
Держа в руках нагретую стальную спицу, мы не можем сказать её нагрели, натирая спицу или помещая её в пламя.
На Земле чисто механических явлений не существует, всегда часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию (хоть чуть-чуть).
Закрепляем новое
1. Деформированный текст
Заполните пропуски в тексте
2. Выбор ответа
Ответьте на вопрос теста
Самостоятельно работаем с самопроверкой по эталону
Проведите классификацию картинок
и/ или выполните тестовые задания
Включаем в систему знаний и повторяем
Приведите примеры
-когда над телом совершается работа и его внутренняя энергия увеличивается.
-тело совершает работу
- происходит теплопередача от тела
- теплопередача к телу
Приведите примеры, когда необходимо учитывать нагревание тел при трении о воздух?
При изготовлении обшивки реактивных самолётов и космических ракет, возвращаемых на Землю космических аппаратов.
Значение температуры различных частей самолёта, летящего на высоте 15 км со скоростью 3200 м/с.
Для того, чтобы стало возможным возвращать на Землю орбитальный корабль многоразового использования «Буран», его поверхность была облицована 38 тысячами защитных керамических плиток. Каждая из них обрабатывалась по отдельной программе строго для каждого персонального места. Нос же корабля и кромка крыльев, т.е. места, где температура наиболее высокая, обрабатывались специальным термостойким составом.
Ответьте на вопросы:
Как измерить температуру дверной ручки?
Тёплый воздух поднимается вверх. Почему же тогда на высоте 4 км лежит круглый год снег, а на высоте 10 км температура держится -50°С?
Иногда в вечернем небе мы наблюдаем падающую звезду. Что же это на самом деле? (падают звёзды?)
Ответы занесите в опрос.
Проводим рефлексию учебной деятельности
Сформулируйте для себя те знания, которые вы приобрели, изучая тему.
Ещё раз всё осмыслите: Способы изменения внутренней энергии (ЦОР № 206019)
Домашнее задание
1. Прочитайте §3 учебника, сравните ваше определение теплопередачи с определением, данным в учебнике.
2. Работа в совместной таблице.
Придумайте и запишите по 1 примеру изменения внутренней энергии путём совершения работы(1 пример) и теплопередачей(1 пример).
Примеры в классе не должны повторяться. Каждый ученик заполняет одну строчку.
Дополнительные ресурсы по теме
А так ли хорошо знакомы вам теплота и работа? // Квант. — 2001. — № 3. — С. 32-33.