Макоед М.М. Внутренняя энергия. способы изменения внутренней энергии

Задачи личностного развития:

•    способствовать воспитанию интереса к физике;

•    содействовать выращиванию умения делать выводы из наблюдаемых опытов.

Ход урока

I. Организация мотивирующей ситуации.

Включается компьютер и мультимедийный проектор, на экран выводится картина В. Петрова «Приезд гувернантки в купеческий дом». Учащиеся рассматривают картину. Их внимание обращается на то, что хозяин дома имеет излишний вес, который влияет на здоровье купца. Для того чтобы сбросить лишний вес, медики посоветовали купцу придерживаться диеты и предложили три варианта меню для завтрака «настоящего делового человека». Задание учащимся: «Определите, какое из предложенных меню имеет наименьшую калорийность. Блюда этого меню и подойдут купцу на завтрак. Сделайте вывод, подойдёт ли это меню на завтрак обыкновенному белорусскому школьнику. Если нет, то почему».

Меню 1

Стакан (200 г) сваренной на молоке овсянки (молоко составляет 10 % от каши), 1/2 стакана свежевыжатого апельсинового сока.

Меню 2

1 стакан гречки + 1 стакан молока, 1 яблоко (150 г).

Меню 3

1 стакан сваренных макарон без масла, салат из огурцов (200 г), залитый 100 г йогурта.

Некоторые данные об энергетической ценности продуктов питания (ккал на 100 г продукта): крупа овсяная — 374, макароны — 350, крупа гречневая — 346, молоко — 220. апельсиновый сок — 370, яблоко — 340. огурец — 340, йогурт — 530.

По окончании решения задачи учащиеся сравнивают свои ответы с эталоном, который выводится на экран с помощью того же проектора. Выполнение данного теста позволяет выявить уровень усвоения темы о расходе энергии человеком, калорийности пищи, наталкивает на мысль о необходимости здорового и качественного питания.

II. Работа учащихся над учебным элементом «Внутренняя энергия».

Учащиеся, рассматривая вместе с учителем различные жизненные ситуации (падение яблока с дерева, нагревание рук при их трении друг о друга на морозе и т.д.), вспоминают о существовании внутренней энергии в любом теле и любой термодинамической системе. Затем они дают определение внутренней энергии и способов её изменения (данная задача под силу учащимся, ведь этот материал изучался в VIII классе).

После этого уместно провести следующие опыты, подтверждающие выводы и утверждения учащихся: нагреть пробирку, соединённую с манометром резиновым шлангом, с помощью горелки (изменение энергии без совершения работы); просто потереть пальцами пробирку (изменение энергии путём совершения работы). Оба опыта очень наглядны, жидкость в манометре чутко реагирует на изменение температуры воздуха в пробирке. Учащиеся, работая в парах, дают объяснение опытов, правильные ответы озвучиваются.

Затем ученикам предлагается придумать свои способы изменения внутренней энергии за счёт совершения работы и без её совершения, некоторые способы они озвучивают.

III. Работа учащихся над учебным элементом «Виды теплопередачи».

Так как данный материал не является для учащихся совсем новым, то его объяснение лучше начать с занимательных опытов, что позволит восстановить в памяти сущность теплопроводности, конвекции и излучения. Вот некоторые из таких опытов.

•    Обёртываем металлический и деревянный цилиндры бумагой, вносим их в пламя спиртовки. Обнаруживаем, что в первом случае бумага обуглилась, во втором — нет.

•    Кипятим воду в бумажной кастрюле. Оказывается, это вполне возможно сделать.

•    Нагреваем пробирку с водой не снизу, а сверху. Оказывается, вода сверху закипает, а снизу не нагревается.

•    Заклеиваем стакан изнутри полосками белой и чёрной бумаги, внутрь помещаем свечу, снаружи стеарином приклеиваем к стакану гвоздики, зажигаем свечу. Через некоторое время гвоздики, приклеенные к чёрным граням, отваливаются.

Здесь уместно поставить перед учащимися следующие вопросы: почему окна в домах двойные, почему батареи отопления располагаются снизу, почему холодильники красят в белый цвет, почему выражение «шуба греет» неверное и т.п.

В ходе демонстрации опытов учащиеся следят за действиями учителя и записывают вопросы, которые ставит перед ними педагог.

Далее учащиеся опять работают в парах, ищут ответы на вопросы, пытаются вспомнить все виды теплопередачи и дать им определения, после чего эти определения озвучивают.

IV. Выходной тест.

Тест целесообразно провести, решив «поэтические задачи». Учащихся, как правило, поражает, что поэзия и физика взаимно проникают.

Вот некоторые из таких задач.

1)

Мне звезда упала на ладошку,

Я её спросил: «Откуда ты?»

«Дайте мне передохнуть немножко,

Я с такой летела высоты».

(Ю. Визбор)

Как изменилась внутренняя энергия звезды? За счёт теплопередачи или совершения работы?

2)

Всем нашим встречам разлуки, увы, суждены,

Тих и печален ручей у янтарной сосны,

Пеплом несмелым подёрнулись угли костра,

Вот и окончилось всё — расставаться пора.

(Ю. Визбор)

Почему угли костра через какое-то время «подёрнулись несмелым пеплом»?

3)

И если огонь на суровой заре

Погаснет, воскреснуть не смея,

Я сердцем прижмусь к этой мёрзлой земле

И, может, её отогрею.

(Ю. Визбор)

За счёт чего автор строк пытается увеличить внутреннюю энергию земли?

4)

Нет, не к морю хочу я, не к югу,

А хочу я уйти босиком

В синий край, есть холодную клюкв

Чуть покрытую хрупким ледком.

(И. Хабаров)

С выделение или поглощением энергии связан процесс появления на клюкве льда? За счёт чего происходит этот процесс — совершения работы или теплопередачи?

V. Домашнее задание — параграф 25, ответить на контрольные вопросы после параграфа.