Урок: "Тепловое движение. Температура" 8 класс

Урок 1

Тема урока: Тепловое движение. Температура.

Тип урока: урок изучение нового материала

Форма организации обучения: фронтальная, индивидуальная, групповая

Задачи урока:

• Знать закон отражения света, принцип действия перископа.

• Уметь строить изображение в плоском зеркале.

Цели урока:

1. Образовательные:

• Повторить понятия:

• Физика

• Физические явления

• Диффузия

• Познакомиться с новыми понятиями:

• Тепловые явления

• Тепловое движение

• Температура

• Познакомиться с новым прибором – термометр

• Познакомиться со шкалами

1. Развивающие:

• Продолжить развивать умение применять теоретические знания для решения конкретных задач

• Продолжить развивать логическое мышление через решение теоретических задач

• Продолжить развивать интерес к предмету

1. Воспитательные

• Продолжить формировать мировоззрение в процессе изучения физики и аргументировать свои выводы

• Продолжить воспитывать самостоятельность, аккуратность

• Продолжить воспитывать коммуникативную и информационную культуру

Оснащение урока:

• Компьютер

• Проектор

• Экран

• Доска

• Презентация к уроку «Тепловое движение. Температура».

Необходимое оборудование:

План урока:

1. Организационный этап. (1 мин)

2. Актуализация опорных знаний. (7-10 мин)

3. Постановка целей и задач урока. (2 мин)

4. Первичное усвоение новых знаний. (15-20 мин)

5. Первичное закрепление новых знаний. (8-10 мин)

6. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению. (1 мин)

7. Рефлексия (1 мин)

Ход урока:

1. Организационный этап.

Здравствуйте, садитесь. Я всех вас очень рада видеть на нашем уроке. Давайте отметим отсутствующих. + инструктаж по Т/Б

1. Актуализация опорных знаний.

В прошлом году мы начали изучение физики. Давайте вспомним, что изучает эта наука.

Физика – это наука о природе, которая изучает физические явления.

А теперь давайте вспомним различные физические явления. Какие физические явления вы видите на слайде? (механические, световые, тепловые, электрические, магнитные)

В 7 классе мы в основном говорили о механических явлениях. А в этом году будем изучать тепловые, электрические, магнитные и световые явления. И чтобы двигаться дальше, давайте проведем интеллектуальную разминку. Возьмите лист интеллектуальной разминки. Номера утверждений, с которыми вы согласны запишите рядом с « да», не согласны – рядом с «нет». На работу вам -5 минут.

Проверим ваши ответы.

Как вы думаете - с изучения, каких физических явлений мы с вами начнем? Подсказка: прочитайте первые буквы утверждений, с которыми вы согласились. Получилось слово «тепло».

1. Постановка целей и задач урока (СЛАЙДЫ 2-3)

Верно. Запишите тему урока «Тепловые явления. Температура»

1. Первичное усвоение новых знаний

Какие примеры тепловых явлений вы можете привести?

Итак, давайте запишем определение: явления, связанные с нагреванием или охлаждением тел, с изменением температур, называются тепловыми.

Мы с вами знаем, что вещества состоят из молекул, которые постоянно находятся в движении. Все вещества состоят из огромного числа частиц. Эти частицы движутся по сложным траекториям, в разных направлениях, стакиваются друг с другом. В результате столкновений они изменяют свою скорость и продолжают движение. Такое беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называют тепловым.

Беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называют тепловым движением.

В жидкостях молекулы могут колебаться, вращаться и перемещаться относительно друг друга. В твердых телах, молекулы и атомы колеблются около некоторых средних положений.

В тепловом движении участвуют все молекулы тела, поэтому с изменением теплового движения изменяется и состояние тела, его свойства. Так, при повышении температуры лед начинает таять, превращаясь в жидкость.

Говоря о тепловых явлениях, мы часто употребляем слово «температура». Что вы знаете о температуре?

Попробуем дать определение этой физической величине. Часто мы говорим о температуре тела, используя слова «горячий», «холодный». Слова «холодный», «горячий» обозначают различную степень нагретости тел или температуру. Но наши ощущения могут нас обманывать. Если вы прикоснетесь одной рукой к крышке парты, а другой к металлической ножке той же парты, то ножка парты покажется холоднее. Но это не так. Их температуры одинаковы и равны температуре воздуха в классе.

Температура – это мера «нагретости» тела.

Вспомним, что диффузия при более высокой температуре происходит быстрее. Значит скорость движения частиц и температура связаны между собой. При повышении температуры скорость движения частиц увеличивается, при понижении – уменьшается.

Следовательно, температура тела зависит от скорости движения молекул.

Различные молекулы имеют разные массы. Движущиеся тела обладают кинетической энергией. Значит, температура и кинетическая энергия связаны между собой. Поэтому можно сказать, что температура – это физическая величина, являющаяся мерой кинетической энергии частиц вещества

Измеряют температуру термометром и выражают в градусах Цельсия. Существуют разные виды термометров. Мы на уроках будем пользоваться спиртовым жидкостным термометром. Принцип его действия основан на расширении жидкости при нагревании. В зависимости от вида жидкости различают спиртовые и ртутные термометры. Ртуть ядовита и сейчас широко распространены спиртовые термометры. Основные части термометра: шкала, стеклянная колба с подкрашенным спиртом с узкой запаянной трубкой, корпус. Термометр можно использовать в определенном диапазоне температур. Поэтому прежде, чем приступить к измерениям, нужно посмотреть, какие максимальную и минимальную температуры можно им измерять. И не забыть определить цену деления шкалы прибора.

Существуют правила пользования термометром:

1.Определить пределы измерения и цену деления шкалы прибора.

2.Поместить термометр в жидкость и подождать некоторое время пока его температура не будет изменяться.

3.Снять показания, не вынимая термометр из среды.

А когда появился первый термометр? И какие температурные шкалы существуют?

Первый термометр (а, точнее, его аналог) изобрёл Галилео Галилей. Изобретение Галилея, которое он представил своим студентам на лекциях в университете в конце XVI века (1597 г.), было названо термоскопом.

Любой термометр основан на следующем принципе: изменение физических свойств веществ в зависимости от температуры.

Опыт Галилея состоял в следующем: он взял колбу с длинной ножкой и наполнил её водой. Затем взял стакан с водой и перевернул колбу ножкой вниз, поставив в стакан. Часть воды, естественно, вылилась, однако, в результате, в ножке остался определённый уровень воды. Если теперь нагревать колбу (в которой находится воздух), то уровень воды будет опускаться, а если охлаждать, то, наоборот, повышаться. Это связано с тем, что при нагревании вещества (в частности, воздух) имеют свойство расширяться, а при охлаждении – наоборот, сужаться (именно поэтому рельсы делают не сплошными, а провода между столбами иногда немного провисают).

Эта идея и легла в основу первого термоскопа, который позволял оценивать изменение температуры (точно измерить температуру таким термоскопом нельзя, так как его показания будут сильно зависеть от атмосферного давления).

В это же время была введена так называемая градусная шкала. Само слово «градус» в переводе с латинского означает «ступень».

На сегодняшний день сохранились три основные шкалы.

1. Шкала Цель­сия

Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние по­лу­че­ние шкала, ко­то­рая с дет­ства из­вест­на каж­до­му – шкала Цель­сия.

Ан­дерс Цель­сий – швед­ский аст­ро­ном, ко­то­рый пред­ло­жил сле­ду­ю­щую шкалу тем­пе­ра­тур:  – тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния воды;  – тем­пе­ра­ту­ра за­мер­за­ния воды. В на­сто­я­щее время все мы при­вык­ли к пе­ре­вёр­ну­той шкале Цель­сия.

При­ме­ча­ние: сам Цель­сий го­во­рил, что такой выбор шкалы вы­зван про­стым фак­том: зато зимой не будет от­ри­ца­тель­ной тем­пе­ра­ту­ры.

2. Шкала Фа­рен­гей­та

В Ан­глии, США, Фран­ции, Ла­тин­ской Аме­ри­ке и неко­то­рых дру­гих стра­нах по­пу­ляр­но­стью поль­зу­ет­ся шкала Фа­рен­гей­та.

Га­б­ри­ель Фа­рен­гейт – немец­кий ис­сле­до­ва­тель – ин­же­нер, ко­то­рый впер­вые при­ме­нил свою соб­ствен­ную шкалу для из­го­тов­ле­ния стек­ла. Шкала Фа­рен­гей­та более тон­кая: по раз­мер­но­сти гра­дус шкалы Фа­рен­гей­та мень­ше гра­ду­са шкалы по Цель­сию.

3. Шкала Рео­мю­ра

Тех­ни­че­ская шкала при­ду­ма­на фран­цуз­ским ис­сле­до­ва­те­лем Р. А. Рео­мю­ром. По этой шкале 0 со­от­вет­ству­ет тем­пе­ра­ту­ре за­мер­за­ния воды, а вот в ка­че­стве тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния воды Рео­мю­ром была вы­бра­на тем­пе­ра­ту­ра в 80 гра­ду­сов.

В фи­зи­ке, в ос­нов­ном, ис­поль­зу­ет­ся так на­зы­ва­е­мая аб­со­лют­ная шкала – шкала Кель­ви­на. 1 гра­дус по Цель­сию равен 1 гра­ду­су по Кель­ви­ну, од­на­ко тем­пе­ра­ту­ра в  со­от­вет­ству­ет при­бли­зи­тель­но .

1. Первичное усвоение новых знаний.

Лукашик с.121

1. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.

Д/З : Параграф 1, вопросы после параграфа. Подготовить сообщение о видах термометров.

1. Рефлексия

Если у вас остались вопросы по теме урока, то вы можете их задать.

Всем спасибо за урок. До свидания.

Приложение 2.

История изобретения термометра

До изобретения такого обыденного и простого для нашей повседневной жизни измерительного прибора как термометр о тепловом состоянии люди могли судить только по своим непосредственным ощущениям: тепло или прохладно, горячо или холодно. В 1592 году Галилео Галилей создал первый прибор для наблюдений за изменениями температуры, назвав его термоскопом. Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной стеклянной трубкой. Шарик нагревали, а конец трубки опускали в воду. Когда шарик охлаждался, давление в нем уменьшалось, и вода в трубке под действием атмосферного давления поднималась на определенную высоту вверх. При потеплении уровень воды в трубки опускался вниз. Недостатком прибора было то, что по нему можно было судить только об относительной степени нагрева или охлаждения тела, так как шкалы у него еще не было. Позднее флорентийские ученые усовершенствовали термоскоп Галилея, добавив к нему шкалу из бусин и откачав из шарика воздух.В 17 веке воздушный термоскоп был преобразован в спиртовой флорентийским ученым Торричелли. Прибор был перевернут шариком вниз, сосуд с водой удалили, а в трубку налили спирт. Действие прибора основывалось на расширении спирта при нагревании, - теперь показания не зависели от атмосферного давления. Это был один из первых жидкостных термометров. На тот момент показания приборов еще не согласовывались друг с другом, поскольку никакой конкретной системы при градуировке шкал не учитывалось. В 1714 году Д. Г. Фаренгейт изготовил ртутный термометр. На шкале он обозначил три фиксированные точки: нижняя, 32 °F - температура замерзания солевого раствора, 96 ° - температура тела человека, верхняя 212 ° F - температура кипения воды.

Еще одна шкала была предложена французским ученым Реомюром в 1730 году. Он делал опыты со спиртовым термометром и пришел к выводу, что шкала может быть построена в соответствии с тепловым расширением спирта. Установив, что применяемый им спирт, смешанный с водой в пропорции 5:1, расширяется в отношении 1000:1080 при изменении температуры от точки замерзания до точки кипения воды, ученый предложил использовать шкалу от 0 до 80 градусов. Приняв за 0 ° температуру таяния льда, а за 80 ° температуру кипения воды при нормальном атмосферном давлении.

В 1742 году шведский ученый Андрес Цельсий предложил шкалу для ртутного термометра, в которой промежуток между крайними точками был разделен на 100 градусов. При этом сначала температура кипения воды была обозначена как 0 °, а температура таяния льда как 100 °. Однако в таком виде шкала оказалась не очень удобной, и позднее астрономом М. Штремером и ботаником К. Линнеем было принято решение поменять крайние точки местами.

М. В. Ломоносовым был предложен жидкостный термометр, имеющий шкалу со 150 делениями от точки плавления льда до точки кипения воды. И. Г. Ламберту принадлежит создание воздушного термометра со шкалой 375 °, где за один градус принималась одна тысячная часть расширения объема воздуха. Были также попытки создать термометр на основе расширения твердых тел. Так в 1747 голландец П. Мушенбруг использовал расширение железного бруска для измерения температуры плавления ряда металлов.

К концу 18 века количество различных температурных шкал значительно увеличилось. По данным «Пилометрии» Ламберта на тот момент их насчитывалось 19.

Температурные шкалы, о которых шла речь выше, отличает то, что точка отсчета для них была выбрана произвольно. В начале 19 века английским ученым лордом Кельвином была предложена абсолютная термодинамическая шкала. Одновременно Кельвин обосновал понятие абсолютного нуля, обозначив им температуру, при которой прекращается тепловое движение молекул. По Цельсию это -273,15 °С.

Интеллектуальная разминка « Согласен – не согласен»

1. Траектория движения молекулы газа – ломаная линия.

2. Частицы вещества неподвижны.

3. Если температура высока, то диффузия происходит быстро.

4. При нагревании жидкости расширяются.

5. Движущаяся молекула не обладает кинетической энергией

6. Движущаяся молекула обладает потенциальной энергией.

7. Любое вещество состоит из частиц – молекул и атомов.

8.Объяснить явление диффузии можно движением частиц вещества.

9. Число частиц в 1 см³ воды легко сосчитать.

10. Молекулы всех веществ одинаковы.