РОЗДІЛ IV
ТЕПЛОВІ ЯВИЩА
УРОК № 5/50
Тема уроку. Кількість теплоти. Питома теплоємність тіла
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Мета уроку: ввести поняття “кількість теплоти”, “питома теплоємність тіла”; показати на досліді зв’язок теорії з практикою.
Обладнання: демонстраційний електричний термометр, сухе пальне, посудини для нагрівання води.
План уроку
Етапи | Час | Прийоми і методи |
I. Перевірка домашнього завдання | 5-10 | Відповіді з місця та біля дошки; усне опитування |
II. Вивчення нового матеріалу | 20 хв. | Бесіда; демонстрація; виділення головного; записи на дошці й у зошитах |
III. Закріплення нового матеріалу | 10-15 хв. | Розв’язування якісних задач |
IV. Домашнє завдання | 2 хв. | Коментар учителя; записи на дошці й у щоденниках |
Хід уроку
I. Перевірка домашнього завдання
Учні відповідають з місця і біля дошки на питання після параграфа підручника, пояснюють розв’язання домашніх
Питання класу
– Що називають внутрішньою енергією тіла?
– Які способи зміни внутрішньої енергії тіла ви знаєте? Наведіть приклади.
– Які види теплопередачі вам відомі? Наведіть приклади.
Далі перевіряються і обговорюються результати домашнього експерименту. У цей час один із учнів відтворює рисунок-схему будови термоса на дошці, потім пояснює призначення кожного елемента. Заслухуються короткі повідомлення за запропонованими на попередньому уроці темами.
II. Вивчення нового матеріалу
Бесіда
Внаслідок теплопередачі внутрішня енергія тіла або збільшується, або зменшується. Цю зміна енергії у фізиці називають кількістю теплоти.
Запис у зошит: Кількість теплоти – енергія, яку тіло втрачає або набуває внаслідок теплопередачі.
Далі можна запропонувати “перекласти” деякі фрази на “фізичну” мову. Наприклад: каструля нагрілася на вогні = каструлі передано певну кількість теплоти; дах нагрівся під променями сонця = дах отримав певну кількість теплоти; вода охолонула у холодильнику = вода віддала певну кількість теплоти; праска охолола = праска виділила (віддала) певну кількість теплоти.
Ця фізична величина має вимірюватися, як і будь-який вид енергії, у джоулях. Вводиться позначення (запис на дошці й у зошитах).
Питання класу
– Що потребує більше енергії для нагрівання на 1 °С – склянка води чи чайник води? (Робиться висновок про залежність кількості теплоти від маси тіла.)
– Що виділить більше теплової енергії – одна розігріта цеглина чи ціла цегельна грубка, нагріта до такої ж температури?
– У якому випадку буде потрібно більше енергії – при нагріванні 1 кг води на 1 °С чи на 10 °С?
– У якому випадку склянка окропу виділить (віддасть) більше енергії – при остиганні до 80 °С чи до кімнатної температури?
Робиться висновок про те, що кількість теплоти залежить від того, наскільки градусів нагрівається чи остигає тіло, тобто від різниці початкової і кінцевої температури тіла.
Перед введенням поняття “питома теплоємність тіла” пропонується провести наступний демонстраційний експеримент.
Демонстрація. На два однакових нагрівники поміщають склянки з водою і олією однакової маси. Температуру води і олії вимірюють. Після ввімкнення нагрівників температура олії підвищується швидше, ніж температура води.
Висновок: нагрівання тіл однакової маси до однакової температури потребує різної кількості теплоти і залежить від роду речовини тіла.
Запис у зошит: Кількість теплоти, необхідна для зміни температури тіла, залежить від роду речовини, з якої складається це тіло, від маси тіла і від зміни його температури.
Формулюється поняття питомої теплоємності тіла, вводяться відповідні позначення, записується формула:
Учням повідомляється, що питома теплоємність всіх речовин, які цікавлять нас, встановлена дослідним шляхом. Учні ознайомлюються із таблицями питомих теплоємкостей, звертається увага учнів на одиниці цієї фізичної величини.
Питання і завдання класу
– Визначте питому теплоємність алюмінію, заліза.
– Що означають твердження: “Питома теплоємність алюмінію 920 Дж/(кг-°С)”; “Питома теплоємність заліза 450 Дж/(кг-°С)”?
– У якої речовини – у свинцю чи срібла – масою 1 кг більше змінюється енергія молекул при зміні температури на 1 °С?
– У якого із двох тіл однакової маси (наприклад, у срібла чи міді) буде вищою температура після одержання однакової кількості теплоти?
– Що виділить більше енергії, остигаючи на 1 °С, – 1 кг води чи 1 кг спирту?
III. Закріплення нового матеріалу
Розв’язування якісних задач
– У дві однакових склянки з окропом опустили ложки: у першу – алюмінієву, а в другу – срібну. Маса ложок однакова. У якій зі склянок вода швидше охолоне?
– Де в побуті використовується більша питома теплоємність води?
– Чому близькість водойм впливає на температуру повітря?
– Що потрібно знати, щоб розрахувати кількість теплоти, отриману тілом при нагріванні?
– Що потрібно знати, щоб розрахувати кількість теплоти, що виділить тіло при охолодженні?
IV. Домашнє завдання
[1]: § 39; впр. № 39 (задачі 1-3).
[2]: § 22 (п. 1, 2).
[3]: СР – задачі 28.1; 28.4;
ДР – задачі 28.7; 28.9;
ВР – задачі 28.25; 28.27.
Творче завдання. Придумайте спосіб для простого порівняння питомих теплоємкостей двох різних металів (не вдаючись до таблиць). (Можливе розв’язання: якщо велика точність не потрібна, то два однакових за масою шматка металу можна нагріти в киплячій воді й опустити в однакові калориметри. Наскільки відрізнятимуться температури води у калориметрах після охолодження металу, таке саме розходження буде й у питомих теплоємкостях цих металів.)
Підготуватися до лабораторної роботи № 12 за посібником [4]: домашня робота № 13.
Скарбничка цікавих фактів
O Можна відрегулювати!
Деякі тварини можуть регулювати кількість одержуваного тепла. Наприклад, метелик-перламутрівка регулює ступінь нагрітості своїх крилець, змінюючи кут їхнього розкриття. Якщо крильця розкриті повністю – нагрівання посилюється, якщо зменшити кут розкриття – нагрівання стає меншим. У такий спосіб метелик підтримує комфортну для себе температуру +35 °С. А в деяких земноводних є спеціальні пігментні клітини, які дозволяють змінювати кольори поверхні тіла від світлих до темних відтінків, тим самим регулюючи кількість теплової енергії, що поглинається.
O Коли немає під рукою чайника
Виявляється, воду можна закип’ятити у паперовій коробці! Внаслідок високої питомої теплоємності вода при нагріванні поглинає таку велику кількість теплової енергії, що папір не встигає нагрітися до температури загоряння.
O Чи дійсно постійні “сталі величини”?
Питома теплоємність тіла не є сталою величиною для певної речовини. Вона, як правило, зменшується зі зменшенням температури, при якій перебуває тіло. Наприклад, при охолодженні міді до температури -253 °С її питома теплоємність зменшується у 24 рази порівняно зі значенням для кімнатної температури.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)