06.2012
ОПЫТЫ ПО ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
Разные твердые вещества по-разному проводят тепло. Лучше всего это делают металлы. Но и среди металлов есть чемпионы по теплопроводности. К ним относятся так называемые «благородные металлы» — платина, золото, серебро.
Опыт с железным гвоздем
В толстую чурку забей гвоздь и поставь ее на противень. Снизу к этому длинному гвоздю прилепи пластилином, или воском несколько маленьких гвоздиков. Под шляпку гвоздя подставь горящую свечу.
Смотри: вот отвалился один гвоздик.., другой… третий… Строго по порядочку, по очереди.
Сначала самый близкий к огню, потом все дальше, дальше… Значит, тепло передается по гвоздю от нагретого конца к холодному. И передается постепенно.
Опыт с деревом
Когда гвоздь остынет, выдерни его и в оставшееся отверстие вставь лучинку. Повтори тот же опыт с ней.
Картина будет совсем другая! Конец лучинки загорится, а гвоздики будут держаться по-прежнему. Выходит, что дерево проводит тепло гораздо хуже, чем железо.
Опыт со стеклом
Если есть у тебя подходящая по толщине стеклянная палочка или трубка, повтори опыт с ней. Она, конечно, не горит, но тепло проводит не лучше дерева.
Опыт с ложками
Возьмите две чайные ложки: одну серебряную, другую из никелевого сплава. Прикрепите к ним каплями стеарина скрепки для бумаг. Вложите ложки в стакан, чтобы ручки со скрепками торчали из него в разные стороны. Налейте в стакан кипяток. Ложки нагреются. У серебряной ложки стеарин расплавится, и скрепка отпадет. У другой ложки скрепка или совсем не отпадет, или отпадет позже, когда ложка нагреется сильнее.
Конечно, ложки должны быть одинаковые по форме и размеру. Если нет серебряной ложки, возьмите такие, какие у вас есть, но только из разных металлов. Где нагревание произойдет быстрее, тот металл лучше проводит тепло, более теплопроводен.
Опыт с монетой
Различные вещества по-разному проводят тепло. Это хорошо видно из небольшого опыта. Приложите к кусочку дерева монету и оберните их белой бумагой. Поднесите все это на короткое время к пламени свечи так, чтобы пламя только коснулось места, где над бумагой находится монета. Старайтесь не дать бумаге загореться. Но бумага все же успела обуглиться, и обуглилась она вокруг монеты.
Там же, где была сама монета, остался не тронутый огнем белый кружок. Металл монеты, как хороший теплопроводный материал, отобрал на себя жар пламени и предохранил бумагу от обгорания.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПОРИСТЫХ ТЕЛ
Из твердых веществ хуже всего проводит тепло керамика, пластмасса, дерево, ткань.
Вот поэтому ручки у чайников или сковородок делают из пластмассы или дерева. А если ручка металлическая, то, чтобы не обжечь пальцы, приходится пользоваться тряпкой. Она тоже плохо проводит тепло и, предохраняя руку от ожога, служит теплоизоляцией.
Опыт
Распушите небольшой комок ваты и оберните им шарик термометра. Теперь подержите некоторое время термометр на определенном расстоянии от какого-нибудь нагревателя и заметьте, как поднялась температура. Затем тот же комок ваты сожмите и туго обмотайте им шарик термометра и снова поднесите к лампе. Во втором случае ртуть поднимется гораздо быстрее. Значит, сжатая вата проводит тепло намного лучше!
Высокие теплоизоляционные свойства вате придает воздух, заключенный между волокнами распушенной ваты (а не сама вата). Шерсть теплее, чем вата, именно потому, что ее волокнистая структура позволяет задерживать в себе еще больше воздуха.
На этом же принципе основано производство теплоизоляционных материалов для домостроения. В них делают как можно больше воздушных промежутков.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГАЗА
Зимой вы применяете теплоизоляцию и надеваете теплое пальто или шубу. Воздух, который содержится между волокнами ваты или меха, как и всякий газ, плохой проводник тепла.
Итак, для того чтобы предохранить что-либо от холода, применяется теплоизоляция. Но и от излишнего тепла приходится принимать теплоизоляционные меры. Когда космический корабль на спуске с огромной скоростью летит в атмосфере Земли, его стенки трутся о воздух и сильно нагреваются. Для сохранения внутри корабля от высокой температуры экипажа и аппаратуры применяют теплоизоляционный, теплостойкий чехол. Он состоит из слоев плохо проводящих теплоту материалов.
Опыт 1
Уже говорилось о том, что газы плохо проводят тепло. Возьмите алюминиевую тарелочку от детской посуды, поставьте ее на небольшой огонь и, когда она достаточно нагреется, налейте на нее половину чайной ложки воды.
Вода не испарится мгновенно, как следовало бы ожидать. Вода перекатится плоским шариком — сфероидом на самое низкое место тарелочки и замрет там на раскаленном металле. Кажется странным, что вода не превращается сразу в пар. Конечно, вода испаряется, но этот самый пар, в который превращается вода, и предохраняет большую сфероидальную каплю от раскаленного металла. Пар в данном случае оказывается отличной теплоизоляцией.
Опыт 2
Когда вы гладите белье, переверните утюг и, если он достаточно нагрет, брызните на него водой. Она сразу превратится в маленькие круглые шарики, которые быстро покатятся по утюгу.
Эти мелкие шарообразные капельки тоже не испарились мгновенно, их тоже защитила от жара утюга паровая прослойка, «паровая подушка». На этой «паровой подушке» водяные шарики и пропутешествовали по раскаленному утюгу.
Опыт 3
Возьмите несколько маленьких кусочков сухого льда, положите их на гладкую поверхность алюминиевой тарелки. Наклоняйте тарелку в разные стороны. Кусочки сухого льда будут легко скользить по гладкой поверхности. Теплая поверхность алюминиевой тарелки (ее температура отличается от температуры сухого льда по крайней мере на 100 градусов) помогает углекислому газу более бурно выделяться. Под кусочками сухого льда получаются «углекислые подушки», на них и происходит скольжение.
Источник: "Здравствуй, физика", Л. Гальперштейн; Ф.Рабиза "Опыты без приборов" и "Космос у тебя дома"
class-fizika.ru
План-конспект урока
Предмет: Физика, 8 класс
Тема: Виды теплопередачи
Тип урока: урок изучения нового материала.
Образовательные результаты:
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).
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.
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.
Формы обучения: фронтальная, индивидуальная, групповая.
Методы обучения: словесный, наглядный, проблемно-поисковый, деятельностный.
Оборудование урока: штатив, медная проволока, спиртовка, маленькие гвоздики, стакан, чайная ложка, вода холодная и горячая, колба, кристаллики марганцовки, теплоприёмник, жидкостный манометр, спиртовка.
Демонстрации: Явления теплопроводности, конвекции и излучения.
| Этапы урока | Деятельность учителя | Деятельность учащихся | Формы организации обучения | Средства обучения | Развиваемые универсальные учебные действия | |||
| Личностные | Регулятивные | Познавательные | | |||||
| Организационный | Организует деятельность по подготовке к уроку | Готовятся к уроку | Нравственно-этического оценивания | Познавательная инициатива, прогнозирование | Построение логической цепи рассуждений | Умение слушать | ||
| Проверка домашнего задания | Организует экспериментальную работу в парах. Порядок выполнения работы (приложение1) Предлагает подвести итог работы. | Выполняют работу, отвечают на вопросы. Ответы: - температура фольги и полоски увеличилась; - внутренняя энергия этих тел изменилась за счет совершения работы; - внутренняя энергия фольги после совершения работы увеличилась; - с увеличением совершенной работы, увеличивается внутренняя энергия тела. - внутренняя энергия увеличивается, так как над картоном совершается работа. Делают вывод. Вывод: выполняя работу можно сделать следующие выводы: после совершения работы внутренняя энергия фольги и картона увеличилась. | Групповая (в парах) | Приборы и материалы: фольга, картон; тетрадь | Нравственно-этического оценивания | Контролируют правильность ответов обучающихся | Анализируют, работают самостоятельно | Планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, способов взаимодействия; умение выражать свои мысли |
| Целеполагание | Задает вопрос: Каким ещё способом можно изменить внутреннюю энергию тела? Дайте определение теплопередачи. Учитель предлагает работу в группах. Работа в группах по 4 человека. Группы получают карточку (карточка №1). Обсудите в группе ответы на указанные вопросы. Подготовьте общий ответ. Анализируя ответы, сформулируйте тему урока. Корректирует результаты работы в группах. Формулирует тему урока. Тема урока: Виды теплопередачи. | Отвечают на вопрос: Внутреннюю энергию тела можно изменить путем теплопередачи. Один из учащихся озвучивает определение. Ответ: изменение внутренней энергии тел без совершения над телами работы, называется теплопередачей. Работают в группах. Отвечают на вопросы. Выдвигают предположения о теме урока. Записывают тему урока в тетрадь | Фронтальная Групповая
| Рабочая тетрадь, раздаточный материал | Мотивация учения, умение управлять своей познавательной деятельностью, ценностно-смысловая ориентация учащихся Умение ориентироваться в социальных ролях и межличностных отношениях, | Контролируют правильность ответов обучающихся Контролируют правильность ответов обучающихся По мере необходимости исправляют, дополняют, уточняют озвученный анализ. | Структурирование знаний Доказывать, аргументировать свою точку зрения. Анализируют | Взаимодействуют с учителем во время опроса, осуществляемого во фронтальном режиме. Уметь слушать. Дополнять, уточнять высказанные мнения В группах кооперируют усилия по решению учебной задачи Умение слушать. Умение выражать свои мысли |
| Планирование деятельности | Сегодня на уроке вы узнаете: - виды теплопередачи; - механизм передачи энергии. Предлагает учащимся начертить в рабочей тетради схему 1, которую заполнят в течение изучения нового материала. | Чертят схему | Фронтальная | Мотивация учения, умение управлять своей познавательной деятельностью, ценностно-смысловая ориентация учащихся, | Принимать и сохранять учебную цель и задачу. Познавательная инициатива, планирование | Структурирование знаний | Выражение своих мыслей в соответствии с задачами и условиями коммуникации | |
| Реализация намеченного | Возвращаемся к карточке 1. Учитель демонстрирует опыт. Подводит обучающихся к выводу. Вывод: Теплопроводность – такой тип теплообмена, когда тепло перемещается от более нагретых участков тела к менее нагретым вследствие теплового движения молекул. Как переносится энергия мгновенно или требует определенного времени? Организует работу с рисунком 1. Задает вопрос: как вы думаете, каков механизм передачи энергии? Подготовив установку заменив одну проволоку на две: медную и железную, просит ответить на вопрос: -Что изменится, если мы часть медной проволоки заменим на железную? Учитель проводит опыт, подтверждая правильность высказываний учащихся. Учитель предлагает по желанию двум ученикам провести опыты и дать объяснения. Опыт для 1 ученика: оберните деревянную палочку бумагой в один слой и поплотнее. Держите над пламенем свечи. Опыт для 2 ученика: оберните железный стержень бумагой в один слой и поплотнее. Держите над пламенем свечи. Учитель подводит учащихся к выводу: все кристаллы имеют очень хорошую теплопроводность. И наоборот, те вещества, в которых расстояние между молекулами больше – плохие проводники тепла. Мы рассмотрели теплопередачу в твердых (кристаллах) телах. Вопрос: можно ли наблюдать теплопередачу в жидкостях и газах? Учитель демонстрирует опыт: включив лампу накаливания с отражателем и подставив над лампой бумажную вертушку, мы замечаем, что она начинает вращаться. Задает вопрос: Как можно объяснить этот факт? Анализируя ответы учащихся, подводит итог: холодный воздух при нагревании у лампы становится теплым и поднимается вверх. При этом вертушка вращается. Учитель демонстрирует опыт и предлагает объяснить увиденное: нагревание пробирки с водой, на дно которой опущены кристаллики медного купороса. Задает вопросы: -В каком направлении двигались потоки горячей воды с крупинками марганцовки? Почему? Каким способом изменялась внутренняя энергия воды в пробирке? Озвучивает вид теплопередачи: Конвекция – перенос энергии струями жидкости или газа. Задает вопрос: Можно ли нагреть жидкость при нагревании ее сверху? Чем отличается конвекция от теплопроводности? Рассмотрите рисунок 2 и объясните механизм передачи энергии. Прочитайте начало параграфа №6 до слов «Излучают энергию все тела при любой температуре». Здесь объяснено, почему способ передачи тепла, наблюдаемый при помощи теплоприемника, не может быть ни конвекцией, ни теплопроводностью. Прочитайте внимательно это объяснение и, пользуясь им как образцом, решите задачу 3 из упр.3 учебника. Организует обсуждение выполненного самостоятельно задания. Просит учащихся сформулировать третий вид теплопроводности. Проверить правильность выполнения задания, предложив по желанию высказать свое мнение. Рассмотрите рисунок 3 и объясните механизм передачи энергии при излучении. Сегодня на уроке мы познакомились с тремя видами теплопередачи. Заполните схему, которую мы начертили в начале урока. | Анализируют увиденное. Выдвигают предположения о механизме передачи энергии в твердых телах. Учащиеся формулируют определение. Записывают определение в тетрадь. Отвечают на вопрос: для переноса энергии в твердых веществах требуется определенное время. Отвечают на вопрос: вследствие теплового движения молекул, энергия передается от одной молекулы к другой. Учащиеся высказывают свое мнение. Ответ: перенос энергии зависит от рода вещества. Ответ: бумага на деревянной палочке сразу сгорает. Ответ: бумага в огне не горит. Учащиеся наблюдают за демонстрацией опыта. Высказывают свое мнение. Отвечают на вопрос учителя. Учащиеся наблюдают за явлением, анализируют и высказывают свое мнение. Отвечают на вопросы: -Потоки крупинок марганцовки двигались снизу вверх, так как теплые потоки жидкости поднимаются вверх, а холодные опускаются вниз. -Внутренняя энергия изменилась за счет теплопередачи. -Перенос энергии осуществляется струями жидкости. Записывают определение в тетрадь. Отвечают на вопрос: Можно, но это длительный процесс. Отвечают: при конвекции происходит перенос вещества. Работают с рисунком и формулируют механизм передачи энергии. Работают с учебником. Решают задачу. Ответ: для конвекции и теплопроводности необходимо вещество. В космическом пространстве между Солнцем и Землей вакуум, и выше указанные процессы невозможны. Значит, энергия передается излучением. Дают определение: излучение – перенос энергии в виде электромагнитных волн. Работают с рисунком и формулируют механизм передачи энергии при излучении. Учащиеся заполняют таблички. | Фронтальная | Демонстрационные приборы | Действия смыслообразования и нравственно-этического оценивания. Мотивация учения, умение управлять своей познавательной деятельностью, ценностно-смысловая ориентация учащихся, Самоопределение, соотнесение поступков с принятыми этическими принципами, ориентация в социальных ролях и межличностных отношениях. | Контролируют правильность ответов обучающихся Контролируют правильность ответов обучающихся Контролируют правильность ответов обучающихся Контролируют правильность ответов обучающихся Контролируют правильность ответов обучающихся Определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; контроль способа действия и его результата; внесение необходимых дополнений и коррективов. | Осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме Умение проводить анализ и делать вывод. Построение логической цепи рассуждений. Осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме Осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме Осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме Осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме. Умение проводить анализ и делать вывод. Умение проводить анализ и делать вывод. Работают самостоятельно. | Выражение своих мыслей в соответствии с задачами и условиями коммуникации Планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, способов взаимодействия; умение выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; владение монологической и диалогической формами речи. |
| Контроль и оценивание | Организует и контролирует самостоятельную работу учащихся в парах. Карточка 2 «Виды теплопередачи» | Читают вопросы, решают качественные задачи. Подготовив свои ответы в парах, меняются карточками, выслушивают и оценивают друг друга. | Внутренняя позиция школьника, самооценка на основе критерия успешности. | Осуществляют взаимоконтроль процесса выполнения задания | Планирование учебного сотрудничества. | |||
| Рефлексия | Ребята, поделитесь своими впечатлениями: -Какая часть урока вам понравилась? Что вызвало затруднения? Чья работа на уроке признана вами более успешной? Выставление оценок (за активность на уроке, за решение качественных и экспериментальных задач). | Учащиеся отвечают на вопросы. | Действия смыслообразования и нравственно-этического оценивания. | Коррекция и оценка, волевая саморегуляция. | Осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной форме. | Учёт позиций других, умение слушать и вступать в диалог. | ||
| Домашнее задание | ξ 4-6 учебника. Упражнение 1(2), 2(1,2). Задание: в бумажной коробочке вскипятить воду над пламенем свечи. (Опыт выполняйте вместе с родителями). | |||||||
Приложение 1
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?
Карточка 1
Вопросы:
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?
Карточка 2 «Виды теплопередачи»
Вариант 1
Какой кирпич – обыкновенный или пористый – обеспечит лучшую теплоизоляцию здания?
Почему города, в которых воздух загрязнен пылью и дымом, получают меньше солнечной энергии?
Почему алюминиевая кружка с горячим чаем обжигает губы, а фарфоровая чашка нет?
Вариант 2
Почему при варке варенья предпочитают пользоваться деревянной мешалкой?
Почему в пустынях очень большая суточная амплитуда температур?
Почему вентиляторы для очистки воздуха обычно помещают у потолка?
Схема 1
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3
xn--j1ahfl.xn--p1ai
На предыдущем уроке, мы узнали, что существует три способа теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Сегодня мы поговорим о теплопроводности. Вспомним опыты из предыдущего урока: тела нагревались и охлаждались друг от друга, находясь в непосредственном контакте. Например, летом около фонтана всегда прохладнее, потому что вода холоднее воздуха. Это и называется теплопроводностью — передача внутренней энергии от одного тела к другому при их непосредственном контакте.
Тело обладает плохой или хорошей теплопроводностью в зависимости от того, насколько быстро через это тело проходит тепло. Например, если поджечь деревянную палку с одного конца, то можно легко держать её за другой, не рискуя обжечься. Значит, дерево обладает плохой теплопроводностью. Также, если мы положим кирпич одним концом в огонь, то температура на разных концах будет сильно отличаться и чтобы нагреться потребуется достаточно длительное время. Поэтому кирпич тоже имеет плохую теплопроводность.
Если поставить на плиту кастрюлю, то она очень скоро нагреется, потому что она металлическая. Значит, металлы обладают хорошей теплопроводностью.
Следует помнить, что процесс нагревания происходит постепенно. Когда мы хотим закипятить воду, мы наливаем её в кастрюлю, а кастрюлю ставим на плиту. Сначала нагревается дно кастрюли, т.к. оно непосредственно контактирует с плитой. Частицы дна кастрюли получают дополнительную энергию. Эти частицы, в свою очередь, начинают взаимодействовать с соседними частицами, также передавая им дополнительную энергию. Так происходит, пока все тело не нагреется. Здесь мы плавно переходим к теплопроводности жидкостей. Как мы знаем из бытового опыта, несмотря на то, что кастрюля нагревается почти сразу, нужно немного подождать, пока вода закипит. Из этого можно сделать вывод, что у жидкостей не очень хорошая теплопроводность (за исключением жидких металлов, конечно). Этого можно было ожидать, т.к. теплопроводность происходит из-за взаимодействия частиц, а частицы в жидкостях находятся на большем расстоянии, чем в твердых телах. Логично предположить, что у газов теплопроводность ещё хуже, потому что в них молекулы расположены ещё дальше друг от друга. Сделаем несколько наблюдений.
Фен выдувает горячий воздух за счет электрической энергии, которую он потребляет из сети.
Однако, если встать чуть-чуть в стороне от потока воздуха, то тепло едва ли можно будет ощутить. Кроме того, мы знаем, что двойные окна значительно лучше сохраняют тепло, чем одинарные. Это происходит за счет небольшого слоя воздуха между ними. Значит, воздух обладает плохой теплопроводностью.
Итак, из этих примеров можно сделать вывод, что теплопроводность — это свойство тела и у каждого тела она разная. Шерсть, перья, волосы имеют плохую теплопроводность, что вполне логично, т.к. их основной функцией является защита от холода. Теперь, мы понимаем, что защитой от холода является препятствование передачи внутренней энергии тела окружающей среде. Плохая теплопроводность этих веществ объясняется тем, что их волокна содержат частички воздуха, как и волокна дерева.
Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (т.е. свободное пространство). И это неудивительно, ведь явление теплопроводности возникает при взаимодействии частиц, которых попросту нет в вакууме. Этим и объясняется тот факт, что в открытом космосе самая низкая температура в природе (мы не можем утверждать, что в космосе абсолютный вакуум, но открытый космос — это почти полностью освобожденное пространство). Возникает вопрос: как же тогда нам передаётся тепло от Солнца? Это происходит посредством излучения, о котором мы поговорим чуть позже.
Мы сталкиваемся с явлением теплопроводности в повседневной жизни. Теперь мы знаем, что если надо предохранить тело от охлаждения или нагревания, то к нему нужно применить материал с плохой теплопроводностью. И наоборот, если требуется нагреть или остудить тело, то используются материалы с хорошей теплопроводностью. Наглядный пример — это сковорода, которая сделана из металла, чтобы на ней можно было готовить.
Однако, ручка сковороды сделана из пластмассы, чтобы она не нагревалась.
Теперь мы можем объяснить, почему одежда нас «греет». На самом деле, она не греет, а сохраняет тепло. Зимние куртки наполняют материалом с плохой теплопроводностью. Таким образом, тепло нашего тела меньше передаётся окружающему нас холодному воздуху. Одежда предохраняет нас от непосредственного контакта с окружающей средой, а это играет решающую роль в теплопроводности. В результате, человек теряет гораздо меньше тепла.
videouroki.net
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
(или теплообмен)
- один из способов изменения внутренней энергии тела (или системы тел), при этом внутренняя энергия одного тела переходит во внутреннюю энергию другого тела без совершения механической работы.
Существует 3 вида теплопередачи:
Теплообмен между двумя средами происходит через разделяющую их твердую стенку или через поверхность раздела между ними. Теплота способна переходить только от тела с более высокой температурой к телу менее нагретому.
Теплообмен всегда протекает так, что убыль внутренней энергии одних тел всегда сопровождается таким же приращением внутренней энергии других тел, участвующих в теплообмене. Это является частным случаем закона сохранения энергии.
ИНТЕРЕСНО
Куропатки, утки и другие птицы зимой не мерзнут потому, что температура лап у них может отличаться от температуры тела более чем на 30 градусов.Низкая температура лап сильно понижает теплоотдачу. Таковы защитные силы организма!|
- перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым за счет теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, ионов и т.п.), который приводит к выравниванию температуры тела.Не сопровождается переносом вещества!
Этот вид передачи внутренней энергии характерен как для твердых веществ, так и для жидкостей и газов.Теплопроводность различных веществ разная. Металлы обладают самой высокой теплопроводностью,
причем у разных металлов теплопроводность отличается.
Жидкости обладают меньшей теплопроводностью, чем твердые тела, а газы меньшей, чем жидкости.
При нагревании верхнего конца закрытой пальцем пробирки с воздухом внутри можно не бояться обжечь палец, т.к. теплопроводность газов очень низкая. Интересно, что можно было бы поднести руку почти вплотную к пламени, например, газовой горелки (температура больше 1000 градусов) и не обжечь ее, если бы …
А что если бы?
Газ, как правило, очень плохой проводник тепла, поэтому достаточно было бы лишь небольшой прослойки воздуха между рукой и пламенем. Но!Но существует такое явление, как конвекция в газах, поэтому вблизи пламени руку сильно жжет.
ЗАГЛЯНИ НА КНИЖНУЮ ПОЛКУ !
1. Лёд, не тающий в кипятке.
2. Греет ли шуба?3. Бумажная кастрюля.
Знаешь ли ты, что ...
.
Большие трудности строителям зданий доставляет просадка фундамента особенно в регионах с вечной мерзлотой. Дома часто дают трещины из-за подтаивания грунта под ними Фундамент передает почве какое-то количество теплоты. Поэтому здания начали строить на сваях. В этом случае тепло передается только теплопроводностью от фундамента свае и далее от сваи грунту Из чего же надо делать сваи? Оказывается, сваи, выполненные из прочного твердого материала внутри должны быть заполнены керосином. Летом свая проводит тепло сверху вниз плохо, т.к. жидкость обладает низкой теплопроводностью. Зимой свая за счет конвекции жидкости внутри неё, наоборот, будет способствовать дополнительному охлаждению грунта.Это не сказка, не фантастика!Такой проект реально разработан и испытан!
Итальянские ученые изобрели рубашку, позволяющую поддерживать постоянную температуру тела. Ученые обещают, что летом в ней не будет жарко, а зимой – холодно, поскольку она сшита из специальных материалов. Подобные материалы уже используются при космических полетах.
В старых пулеметах "Максим" нагревание воды предохраняло оружие от расплавления.
На кухне, поднимая посуду , наполненную горячей жидкостью, чтобы не обжечься, можно использовать только сухую тряпку. Теплопроводность воздуха намного меньше, чем у воды! А ткань структура очень рыхлая, и все прмежутки между волокнами заполнены у сухой тряпки воздухом, а у влажной - водой. Смотри, не обожгись!
Огонь в решете
.
Явление, о котором рассказано ниже демонстрирует свойство металлов хорошо проводить тепло.Если изготовить сетку из проволоки, обеспечив хорошее соединение металла в местах перекрещивания проволоки, и поместить ее над газовой горелкой, то можно при включенном вентиле поджечь газ над сеткой, в то время как под сеткой он гореть не будет. А если зажечь газ под сеткой, то наверх через сетку огонь « не просочится»!
В те времена, когда еще не было электрических шахтерских лампочек, пользовались лампой Дэви. Это была свеча, «посаженная» в металлическую клетку. И даже, если шахта наполнялась легковоспламеняющимися газами, лампа Дэви была безопасна и не вызывала взрыва - пламя не выходило за пределы лампы,благодаря металлической сетке.
ЕСЛИ...
... положить на лежащие рядом на столе кусок пенопласта (или дерева) и зеркало ладони, то ощущения от этих предметов будут разными: пенопласт покажется теплее, а зеркало - холоднее. Почему? Ведь температура окружающего воздуха одинаковая! Стекло - хороший проводник тепла (обладает высокой теплопроводностью), и сразу начнет "отбирать" от руки тепло. Рука будет ощущать холод! Пенопласт хуже проводит тепло. Он тоже будет , нагреваясь, "отбирать" тепло у руки, но медленнее, поэтому и покажется теплее. ДОМАШНИЕ ОПЫТЫ
Оберните толстый гвоздь или металлический стержень полоской бумаги в один слой. Подержите над пламенем свечи до момента возгорания, засеките время. Объясните, почему бумага загорелась не сразу.
Используйте свои руки как термодатчики – обследуйте окружающие вас предметы. Найдите самые холодные на ощупь, сделайте вывод об их теплопроводности. По своим ощущениям составьте список веществ, обладающих разной теплопроводностью, от самой хорошей до самой плохой.
Подберите ложки из разных материалов (алюминиевую, мельхиоровую, стальную, деревянную и т.д.). Опустите их наполовину в сосуд с горячей водой. Через 1–2 мин проверьте, одинаково ли нагрелись их ручки. Проанализируйте результат.
Приготовьте три одинаковых кусочка льда, один из них заверните в фольгу, второй – в бумагу, третий– в вату и оставьте на блюдцах в комнате. Определите время полного таяния. Объясните разницу.
Приготовьте в морозилке лед. Сложите его в целлофановый пакет и оберните пуховым платком или обложите ватой. Можно дополнительно завернуть в шубу. Оставьте этот сверток на 5–7 ч,затем проверьте сохранность льда. Объясните наблюдаемое состояние. Предложите дома способ сохранения замороженных продуктов при размораживании холодильника.
ЗАДАЧИ ДЛЯ УМЕЮЩИХ ДУМАТЬ !
(или " покумекаем"? )
1. Какая почва прогревается солнцем быстрее: влажная или сухая? Почему?
2. Почему толстый человек в холоднойводе меньше мерзнет, чем худой?
3. Человек не чувствует прохлады на воздухе при температуре 20 градусов Цельсия, но в воде мерзнет при температуре 25 градусов Цельсия. Почему?
4. Если зимой к замерзшему стеклу( покрытому инеем) трамвая или автобуса приложить на одинаковое время палец, а другим пальцем прижать монету, то площадь оттаивания под монетой окажется больше. Почему?
Другие страницы по темам физики за 8 класс:
К 1 сентября! Проверочный тестТепловое движение. Температура Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии Теплопередача. Теплопроводность Конвекция Излучение Теплопередача в природе и технике Количество теплоты Нагревание и охлаждение телЭнергия топлива Агрегатные состояния вещества Плавление кристаллических тел Отвердевание кристаллических тел Парообразование. Испарение Кипение Конденсация Влажность воздуха Работа газа и пара при расширении. ДВС Паровая турбина. КПД теплового двигателяДва рода зарядов. Электроскоп Проводники и диэлектрикиЭлектрическое поле Источники тока Электрические цепи Действия электрического тока Сила тока Напряжение Измерения силы тока и напряжения Электрическое сопротивление Закон Ома для участка цепи Соединение проводников Работа и мощность электрического тока Короткое замыкание. Предохранители Магнитное полеМагнитное поле прямого проводника. Магнитные линииМагнитное поле катушки с током. ЭлектромагнитПостоянные магнитыМагнитное поле Земли Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель Плоское зеркало
class-fizika.narod.ru
ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА «Теплопроводность»
1. ФИО Бедошвили Татьяна Яковлевна
2. Место работы МБОУ «Зиминский лицей»
3. Должность учитель
4. Предмет физика
5. Класс 8 класс
6. Тема «Тепловые явления» номер урока в теме
Урок №3 «Теплопроводность»
7. Базовый учебник Перышкин А.В «Физика 8 класс». - М.: Дрофа, 2013г.
8. Цель урока: изучить понятие теплопроводность
9. Задачи:
а) обучающие: способствовать:
- усвоению понятия теплопроводности как физического явления,
- формированию умения находить в окружающем мире примеры проявления теплопроводности и объяснять их;
- применять новое знание при решении практических задач.
б) развивающие: способствовать
- формированию приёмов логического мышления, умения видеть проблему и формулировать целей своей деятельности,
- развития мыслительных операций: анализа, синтеза и обобщение;
в) воспитательные: способствовать воспитанию самостоятельности, формированию коммуникативной компетентности, осознанию детьми культурных ценностей науки и умение ценить их.
10. Тип урока Изучение нового материала (с использованием методов технологии проблемного обучения)
11. Формы работы учащихся фронтальная, групповая и индивидуальная работа.
12. Необходимое техническое оборудование Стеклянная и деревянная палочки, гвозди и маленькие гвоздики, алюминиевая и металлическая чайные ложки, чайник с горячей водой, термометры, ватные шарики и настольные лампы, компьютер, подключенный к Internet мультимедийный проектор
Здравствуйте мой самый оживленный и пытливый 8А.
Я решила сегодня отступив от нескучных уроков, предложить вам заняться интересными экспериментами в продолжение начатого обсуждения. Мы сегодня с вами будем изучать процессы, основываясь на опытах.
Для начала вспомним:
Что мы называем внутренней энергией?
Как можно изменить Внутреннюю энергию?
Как увеличить Внутреннюю энергию?
Как уменьшить Внутреннюю энергию?
Какой ещё существует метод изменения внутренней энергией без совершения мех. работы?
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ КОНВЕКЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЕ
А теперь ВНИМАНИЕ!!! Вопрос Дня!
- Есть суждения поэтому вопросу?
У нас уже образованы четыре группы. Давайте распределим роли.
Экспериментатор, Теоретик и Пресс-атташе.(разбираем реквизит)
Читаем инструкцию и следуем ей неукоснительно. (Инструктаж по Т.Б.)
Что происходит?
Один гвоздик отвалился за ним другой… третий… Строго по порядочку, по очереди. Сначала самый близкий к огню, потом все дальше, дальше…
1 опыт завершен.
Что вы увидели?
Каково строение тела?
Как передаётся энергия по гвоздю?
Делаем вывод, какой процесс называется теплопроводностью?
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ – это процесс передачи тепла ….
А теперь переходим ко 2 опыту. Строго соблюдаем инструкцию и правила по Т.Б.
2 опыт завершен
Вы все проводили разные опыты, поделитесь результатами.
1группа, 2группа, 3группа, 4группа.
Какой вывод можно сделать, анализируя все эти опыты?
Все тела обладают …
Ведь нас окружают не только твёрдые тела, но и жидкие и газообразные. Давайте проведём эксперимент с водой. Теперь я вас всех приглашаю стать теоретиками и объяснить происходящее.
Посмотрит, я держу в руках пробирку, а в верхней части её вода уже кипит.
О чём этот эксперимент свидетельствует?
Вспомните летом когда идёшь по отмели то вода теплая, а стоит только зайти на глубину, вода там, на глубине – холодная.
Почему так происходит?
Очевидно вода обладает меньшей теплопроводностью, вот почему песок всегда горячий, а вода прохладная.
3 опыт
Что показали проведенные вами эксперименты?
Почему рыхлый шарик не позволяет термометру нагреться? Что находится между волокнами ваты? Какое строение имеет воздух?
Итог: «Между волокнами ваты находится воздух. Во втором случае расстояния между волокнами маленькие, следовательно воздуха там мало, и этот термометр нагревается медленнее.
Вывод из опыта: Воздух плохой проводник тепла
А теперь давайте подведём итоги изученного на уроке:
Какую роль выполняет «снежное покрывало» в жизни растений.
Почему зимний и летний мех так сильно отличается?
Зачем зимой в домах устанавливают двойные рамы?
Почему от солнца вода прогревается неравномерно?
Из какого материала надо строить дом, что бы он был тёплым и экологичным?
Ну а теперь давайте ответим на вопрос дня
Д.З.
infourok.ru
|
|
|
|
|
|
