8 класс. Конспект урока №01/01. Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия.

Физика.

8 класс.

Урок №01/01.

Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия.

Цель урока. Сформировать представление о тепловом движении молекул, познакомить учащихся с основными характеристиками тепловых процессов, ввести понятие «внутренняя энергия».

Демонстрации. Принцип действия термометра. Наблюдение за движением частиц с использованием механической модели броуновского движения. Колебания нитяного и пружинного маятников. Падение стального и пластилинового шариков на стальную плиту.

Содержание нового материала. Характеристика разделов курса физики 8 класса. Примеры тепловых и электрических явлений. Особенности движения молекул. Связь температуры тела и скорости движения его молекул. Движение молекул в газах, жидкостях и твёрдых телах. Превращение энергии тела в механических процессах. Внутренняя энергия тела.

Планируемые результаты обучения.

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о тепловом движении молекул, температуре, внутренней энергии; понимать различие между исходными фактами и гипотезами о причинах изменения скорости молекул; овладеть регулятивными универсальными учебными действиями для объяснения превращения механической энергии во внутреннюю; уметь работать в группе; развивать монологическую и диалогическую речь.

Личностные: сформировать познавательный интерес и творческие способности при изучении тепловых явлений, уверенность в возможности познания природы на примере изучения различных форм движения материи — механической и тепловой, самостоятельность в приобретении знаний о температуре, внутренней энергии, развивать уважительное отношение друг к другу, к учителю.

Общие предметные: знать природу тепловых явлений, превращение одного вида энергии в другой, применять знания о температуре тела и внутренней энергии на практике, обнаруживать зависимость внутренней энергии тела от агрегатного состояния, анализировать зависимость скорости движения молекул от температуры тела, кратко и четко отвечать на вопросы.

Частные предметные: различать тепловые явления, движение молекул в газах, жидкостях и твёрдых телах, использовать знания о внутренней энергии и температуре тела в повседневной жизни.

Ход урока.

1. Вопросы.

1. Что такое молекула?

(Молекула вещества – мельчайшая частица данного вещества.)

2. Что доказывает броуновское движение?

(Броуновское движение доказывает, что тела состоят из отдельных частиц – молекул и что молекулы находятся в непрерывном беспорядочном движении.)

3. Что такое диффузия?

(Явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого, называют диффузией.)

4. Как протекает диффузия с изменением температуры?

(Процесс диффузии ускорятся с повышением температуры. Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул.)

5. Какие явления указывают на то, что между молекулами существует взаимное притяжение и отталкивание?

(Разрывание нити, ломание палки, отрывание кусочка бумаги; сварка, пайка, склеивание.)

6. В каких агрегатных состояниях встречаются вещества в природе?

(Твёрдое, жидкое, газообразное.)

7. Одинаковы ли молекулы воды, пара и льда?

(Да.)

2. Своеобразие теплового движения.

Движение отдельно взятой молекулы является механическим, а значит, к нему применимы такие понятия, как «путь», «скорость», «направление движения». Однако наблюдать движение отдельной молекулы или измерить её скорость в данный момент времени невозможно.

Примеры.

1. В объёме, равном 1см³ воды, содержится около 3,34•10²² молекул.

2. В 1см³ любого газа при нормальных условиях содержится 2,7•10¹⁹ молекул. Это очень большое число, поэтому и число столкновений огромное. Молекула кислорода за 1с испытывает около 6,6млрд столкновений, а водорода — 15млрд столкновений. Это означает, что за 1с молекула кислорода изменяет величину и направление скорости 6,6млрд раз, а водорода — 15млрд раз. Поэтому движение молекул называют беспорядочным или хаотичным.

Понятия траектории, пройденного пути, скорости движения неприменимы для множества движущихся частиц. Если называются скорости движения молекул (например, молекула кислорода при 0°С движется со скоростью 250м/с, а при 18°С — 440м/с), то под этим понимают среднюю скорость движения молекул. Если говорят о кинетической энергии, то под этим понимают среднюю кинетическую энергию. Скорость движения молекул зависит от температуры, поэтому беспорядочное движение молекул называют тепловым.

Определение:

«Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело, называют тепловым движением.»

Это движение присуще всем телам, его нельзя описать с помощью таких физических величин, как скорость, направление движения, траектория, пройденный путь. Тепловое движение является одной из форм движения материи и отличается от механического движения, но может (как и механическое) передаваться от одного тела к другому.

3.

Вместе с классом обсуждаются примеры передачи механического и теплового движения.

4.

Определение:

«Температура является мерой средней кинетической энергии хаотического движения молекул.»

Единица измерения температуры

[°t]=1°C

5. Введение понятия «внутренняя энергия».

6.

Определение:

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

7. Вопросы.

1. Какой энергией обладает шарик в начале движения?

(Потенциальной).

2. Как меняется скорость движения шарика при падении?

(Увеличивается).

3. Как при этом изменяется высота подъёма шарика?

(Уменьшается).

4. Что происходит с кинетической энергией шарика; потенциальной?

(Кинетическая энергия шарика увеличивается. Потенциальная энергия шарика уменьшается.)

5. Происходит ли превращение энергии во время падения шарика?

(Потенциальная энергия шарика превращается в его кинетическую энергию).

6. Какой энергией обладал шарик перед ударом о плиту; после того, как шарик ударился о плиту?

(Перед ударом о плиту шарик обладал кинетической энергией. После того, как шарик ударился о плиту, он стал обладать внутренней энергией).

7. Куда подевалась энергия шарика после удара?

(Механическая энергия шарика перешла в его внутреннюю энергию).

8.

Двое учащихся проделывают опыты (по одному на человека) и дают им объяснение.

1. Изгибание металлической проволоки.

2. Трение двух брусков друг о друга.

Существует несколько форм движения материи: физическая, химическая, биологическая, социальная, механическая. Любая физическая форма движения материи характеризуется своим видом энергии. Изучая тепловое движение, мы рассматриваем внутреннюю энергию тела, являющуюся одной из форм материи.

9. Закрепление материала.

1. Какое движение называется тепловым?

(Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело, называют тепловым движением.)

2. Что понимают под внутренней энергией тела?

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

3. В чём различие между механической и внутренней энергией?

(Внутренняя энергия тела не зависит ни от механического движения тела, ни от положения этого тела относительно других тел.)

4. Какие превращения энергии происходят при затачивании ножа ножеточкой?

(Кинетическая энергия ножа переходит в его внутреннюю энергию.)

10. Домашнее задание.

§1, §2.

Упражнение 1.

Выполнить задание в конце §2 учебника.