Общая сравнительная характеристика механических и тепловых явлений. Основные положения МКТ.

10 класс. Раздел физики: «Основы МКТ» Тема урока: « Общая сравнительная характеристика механических и тепловых явлений. Основные положения МКТ».
Цели урока: 1) Обобщение изученного. Формулировка основных положений МКТ. 2) Развитие умений сравнивать, сопоставлять, анализировать, делать выводы. 3) Формирование научного мировоззрения.
Формы урока: лекция – визуализация, лекция-диалог.
Тип урока: урок обобщения и систематизации, урок ознакомления с новым материалом
Инструментарий: мультимедийный проектор, презентация.
План урока:
Организационная часть.
Лекция. План лекции:
а)Тепловое движение – более сложная, чем механическая форма движения материи. б)Роль тепловых явлений в окружающем мире. в) Развитие представлений о природе теплоты. Роль М.В. Ломоносова в развитии МКТ. Термодинамика и МКТ. г) Основные положения МКТ.
а) Физика – наука о природе. Все явления природы - движения материи. Ранее изучали: 7, 9 кл. – механическое движение – самая простая форма движения материи. Вспоминаем определение, приводим примеры механических движений, решение ОЗМ для механических движений. 8 кл. – тепловое движение – более сложное, чем механическое, обуславливает внутренние свойства тел. Вспоминаем, что нам известно о нём.
б) Значение с тепловых явлений. Работа с учебником, стр 4 – 5. (Презентация ).
в) Несмотря на видимую простоту тепловых явлений учёным пришлось затратить несколько сот лет исследований для правильного их понимания. Философы древности представляли себе мир, состоящий из четырёх стихий: огонь, земля, вода, воздух, то есть, теплота рассматривалась наряду с веществом. Прибор для измерении теплоты (температуры) – термоскоп был изобретён Галилеем в 1592 году, термометром он становится значительно позднее, в середине 18 века. (Презентация) Но что измеряет термометр? Что такое температура? Правильный ответ на эти вопросы был дан через сотню лет после того, как появился термометр. Чем отличается горячее тело от холодного? Галилей считал, что при остывании горячего тела от него к холодному «что-то» переходит. «Что-то» - особое вещество – теплород. Большинство исследователей 17-18 в. считало: горячее тело отличается от холодного тем, что в нём больше теплорода. Каждое тело состоит из двух веществ: вещество самого тела (вода, железо…) и теплорода (невесомой, невидимой жидкости). Установление теплового равновесия – перетекание теплорода из одного тела в другое. Слово «температура» - смесь. Измеряя температуру – измеряем концентрацию теплорода в теле. Градус – единица измерения концентрации водных растворов. Такой взгляд на природу теплоты существовал до конца 18 века. Одновременно с вещественной теорией существовала и корпускулярная, её сторонниками были: И. Ньютон, Д. Бернулли, Р. Гук, М. В. Ломоносов. Она основана на том, Что нагревание может быть вызвано движением. «Очень хорошо известно, что теплота возбуждается движением: от взаимного трения руки согреваются, дерево загорается пламенем, при ударе кремния об огниво появляются искры» - М.В. Ломоносов. Вывод: Теплота – не вещество, а движение маленьких «нечувствительных» частиц, из которых состоят все тела. Наиболее последовательно идеи атомизма отстаивал и развивал М. В. Ломоносов: · Он чётко разграничил понятия «корпускулы» (молекулы) и «элементы» (атомы) . · Связал температуру тел со скоростью движения составляющих их частиц. · Предсказал существование (в современной терминологии) абсолютного нуля температур. · Правильно применял созданную им кинетическую теорию теплоты газов для объяснения широкого класса тепловых явлений.
Середина 18 века. На опытах с калориметрами по смешиванию горячей и холодной воды был установлен факт неуничтожимости теплорода. Корпускулярная теория не могла объяснить результаты этих опытов – теория теплорода опять взяла верх. Середина19 века. Было доказано, что количество теплоты – мера изменения энергии. Теплота представляет собой форму энергии. Принцип сохранения теплорода был заменён более глубоким принципом – законом сохранения энергии. Открытие закона сохранения энергии позволило создать количественную теории тепловых явлений, в которой не учитывалось молекулярное строение тел – ТЕРМОДИНАМИКА. Несколько позже (конец 19 в) появилась теория, позволяющая описывать тепловые явления с точки зрения строения вещества - МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ (МКТ).
Эти две теории взаимно дополняют друг друга. МКТ – более глубокая, но и более сложная теория. МКТ называют статистической механикой. С помощью МКТ можно обосновать все законы термодинамики, которые была открыты экспериментально.
Итак, МКТ – сложная теория, использует сложный математический аппарат, теорию вероятности для описания тепловых явлений, которые рассматривает как результат движения и взаимодействия всех частиц тела.
г) Основные положения МКТ.
1. Все тела состоят из мельчайших частиц: молекул, атомов, элементарных частиц.
2. Частицы находятся в непрерывном, беспорядочном движении.
3.Частицы взаимодействуют друг с другом.
На следующих уроках будем обосновывать эти положения.
Повторение основных пунктов лекции.
Рефлексия.
Д/З §57, конспект .