Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Теплопроводность, конвекция, излучение.

Учителиь физики Никамбаева Г М.
с. Карабулак ОСШ№22
тип сообщение новых знаний
тема: Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Теплопроводность, конвекция, излучение.
Цель: ввести понятие внутренней энергии как суммы кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия и способах её изменения – теплопередача и совершение работы. знание и понимание учащимися видов теплопередачи: теплопроводности, конвекции, излучения;
Задачи:
обучающие: изучение понятия «внутренняя энергия», от чего зависит и не зависит внутренняя энергия тела; способы изменения внутренней энергии тела; ввести понятие «теплопередача» и познакомить м её видами;
развитие умения работать на компьютере, воспринимать информацию Internet;
развивающие: продолжить развитие умения анализировать опыты и делать на их основе выводы, формирование умения работать в группах;
воспитательные: развитие коммуникативной компетенции.
Ход урока
1. Организационный момент
Поприветствовать учащихся;
Проверить санитарно- гигиеническое состояние класса (проветрен ли класс, вымыта доска, наличие мела), если есть не совпадения с санитарно-гигиеническими нормами попросить учеников их исправить вместе с учителем, отметить отсутствующих на уроке.
Отметить отсутствующих на уроке.

Актуализация знаний.
Учитель. Руководство фронтальной работой с текстом 1.Механическая и внутренняя энергияУченики. Отвечают на вопросы, систематизируют знания о кинетической и потенциальной энергии тела.
Вопросы:
Какие виды механической энергии существуют?
Какую энергию называют потенциальной? От каких величин она зависит?
Какую энергию называют потенциальной? От каких величин она зависит?
В каком случае кинетическую энергию тела можно считать равной нулю?
Целеполагание.
Учитель. Демонстрирует опыт по превращению одного вида механической энергии в другой «Падение свинцового шарика). 1.Механическая и внутренняя энергияСтавит проблему: можно ли утверждать, что когда мячик остановится, его энергия исчезнет и нарушится фундаментальный закон природы – закон сохранения энергии?
Мотивирует деятельность учащихся для решения поставленной цели.
Ученики. Наблюдают, понимают проблему и проникаются необходимостью решить её на уроке.
Вопросы:
Какие превращения энергии происходят при подъёме и падении свинцового шара?
Как изменяется состояние свинцового шара и свинцовой плиты в результате их  соударения?
5. объяснение темы
План изложения нового материала:
1. Теплопроводность.
2. Явление конвекции в жидкостях и газах.
З. Излучение.
Учащиеся уже знают, что внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: путем совершения работы и путем теплопередачи. Изменение внутренней энергии посредством теплопередачи может производиться по- разному. Различают три вида теплопередачи:

Как вы думаете: что такое теплопроводность, конвекция, излучение, теплопередача? Выслушав ответы, объясняет новый материал.
Теплопроводность (используя ресурс №1 учитель объясняет, что такое теплопроводность).
Теплопроводность – такой тип теплообмена, когда тепло перемещается от более нагретых участков тела к менее нагретым вследствие теплового движения молекул.
Очевидно, что этот перенос энергии требует определенного времени.
Сразу можно акцентировать внимание учащихся на физическом содержании процесса. У пламени горелки молекулы, получив избыток энергии, начинают совершать колебания с большей амплитудой, передавая часть энергии при соударениях с соседними слоями.
Особенность теплопроводности в том, что само вещество не перемещается. Ясно, что чем меньше расстояние между молекулами, тем с большей скоростью идет перенос тепла.
Все кристаллы имеют очень хорошую теплопроводность. И наоборот, те вещества, в которых расстояния между молекулами большие - плохие проводники тепла. Это — различные породы древесины, строительный кирпич, котором есть поры, заполненные воздухом, различные газы. Плохая теплопроводность у шерсти и меха, так как между ворсинками также много воздуха. Именно наличие меха позволяет отдельным животным переносить зимнюю стужу.
Конвекция (используется ресурс №2)
Под конвекцией понимают перенос энергии струями жидкости или газа.
Включив лампу накаливания с отражателем и подставив над лампой бумажную вертушку, мы замечаем, что она начинает вращаться (этот опыт проиллюстрирован в презентации). Объяснение этому факту может быть одно: холодный воздух при нагревании у лампы становится теплым и поднимается вверх. При этом вертушка вращается.
Плотность горячего воздуха или жидкости меньше, чем холодного, поэтому нагрев производят снизу. При этом конвекционные потоки теплой жидкости поднимаются вверх, а на их место опускается холодная жидкость.
Замечено, что жидкость можно нагреть и при нагревании ее сверху, но это — длительный процесс. В данном случае нагрев происходит не за счет конвекции, а за счет теплопроводности.
Система отопления помещений основана именно на перемещении конвекционных потоков теплого и холодного воздуха: постоянное перемешивание воздуха приводит к выравниванию температуры по всему объему помещения.
Очевидно, что главным отличием конвекции от теплопроводности является то, что при конвекции происходит перенос вещества, имеющего большую внутреннюю энергию, а при теплопроводности вещество не переносится.
Холодные и теплые морские и океанские течения — примеры конвекции. Также в качестве примеров конвекции можно привести ветры, которые дуют в земной атмосфере.
3. Излучение или лучистый теплообмен (применяем ресурс №3)
Под излучением, понимают перенос энергии в виде электромагнитных волн. Любое нагретое тело является источником излучения.
Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия доходит до Земли.
Темные тела не только лучше поглощают энергию, но и лучше ее отдают в окружающую среду. Два одинаковых тела, нагретые до одной температуры, остывают по-разному, если у них разный цвет поверхности. Способность светлых тел хорошо отражать лучистую энергию используют при строительстве самолетов; крыши высотных зданий в жарких странах также красят в светлые тона.
6. Этап понимания
В сосуде нагрели воду. Можно ли сказать, что внутренняя энергия воды увеличилась? Ответ поясните.
Два медных бруска одинаковой формы и массами 100г и 500г были взяты при комнатной температуре и погружены в кипящую воду на одинаковое время. Изменилась ли их внутренняя энергия? Одинаково ли изменилось значение внутренней энергии этих брусков относительно друг друга? Ответ поясните.
6.Способы изменения внутренней энергии тела
7. этап закрепления
С целью закрепления изученного материла можно провести краткий опрос-беседу по следующим вопросам:
— Приведите примеры, какие вещества имеют наибольшую и наименьшую теплопроводность?
—Объясните, как и почему происходит перемещение воздуха над нагретой лампой.
— Почему конвекция невозможна в твердых телах?
— Приведите примеры, показывающие, что тела с темной поверхностью больше нагреваются излучением, чем со светлой. Отвечает на вопросы.
Домашнее задание. §4-6. Ответить на вопросы. Желающие ученики могут подготовить к следующему уроку доклады о применении теплопередачи в природе и технике. Примерными темами докладов могут быть: «Значение видов теплопередачи в авиации и при полетах в космос», «Виды теплопередачи в быту», «Теплопередача в атмосфере», «Учет и использование видов тепло - передачи в сельском хозяйстве» и др.