Примеры теплопередачи в природе и технике
Цели: углубить знания учащихся
о видах теплообмена и их роли в природе и технике; рассмотреть примеры
использования видов теплообмена в различных областях человеческой деятельности.
Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности,
воспитать интерес к физике.
Демонстрации: работа термоса; работа
вертушки над поверхностью горячей воды; рисунки, слайды, таблицы по примерам
теплопередачи в природе и технике.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Повторение изученного.
Проверка домашнего
задания
Проверку усвоения
пройденного материла можно провести как в виде тестирования
Самостоятельную работу
можно провести дифференцированно - подготовить карточки с заданиями четырех
уровней сложности, например:
Уровень 1
1. Почему ручки кранов у баков с горячей водой
делают деревянными?
2. Какие из перечисленных ниже веществ обладают
хорошей теплопроводностью: медь, воздух, алюминий, вода, стекло, водяной пар?
Уровень 2
1. Что стынет быстрее: стакан компота или стакан
киселя? Почему?
2. Обыкновенный или пористый кирпич обеспечит
лучшую теплоизоляцию здания? Почему?
Уровень 3
1. Будет ли гореть свеча на борту космического
орбитального комплекса?
2. Зачем на нефтебазах баки для хранения топлива
красят «серебряной» краской?
3. Почему термосы изготавливают круглого, а не
квадратного сечения?
Уровень 4
1. Какие тела - твердые, жидкие или газообразные -
обладают лучшей теплопроводностью?
2. Когда парусным судам удобнее входить в гавань -
днем или ночью?
3. Почему самая высокая температура воздуха не в
полдень, а после полудня?
4. Почему тонкая полиэтиленовая пленка предохраняет
растения от ночного холода?
Повторение можно
провести и по вопросам учебника к изученному параграфу, добавив к ним
несколько более интересных:
- При какой температуре и металл, и дерево будут
казаться одинаково нагретыми?
- Почему форточки для проветривания комнаты
помещают в верхней части окна?
- Почему снег в городе тает быстрее, чем в поле?
Почему в низинах
растения чаще гибнут от заморозков, чем на возвышенностях?
- Почему зимой в доме, где рамы двойные, теплее,
чем в доме с однократным застеклением?
- Почему эскимосы зимой смазывают лицо жиром?
В каком из двух сосудов
закипит быстрее вода? Один сосуд светлый, а другой закопченный.
- Согласны ли вы с утверждением, что шуба «греет»?
III. Изучение нового материала
Материал урока связан с
определением места изученных ранее явлений нашей жизни, поэтому объяснение
можно построить на привлечении различного дополнительного материала, который
повысит познавательную деятельность учеников.
Говоря о конвекционных
эффектах, можно привести в качестве примера ветры, которые постоянно дуют в
земной атмосфере. Именно перенос ветрами огромной энергии, либо наоборот,
приводит к заметному изменению погоды в данном регионе. Побережье любого
теплого моря зимой всегда имеет более высокую среднюю температуру, чем
материковые области, которые могут находиться южнее. Пример. Побережье
Мурманской области и центральная Сибирь. Существование теплых и холодных
морских течений - тоже примеры конвекционных явлений.
Часто можно в зоне
промышленных предприятий увидеть высокие трубы из кирпича. Они служат для
создания хорошей тяги. Теплый газ или дым легче холодного воздуха, и поэтому он
поднимается вверх. Чем больше перепад давления внизу и вверху трубы, тем лучше
тяга. Поэтому трубы и делают высокими. Ясно, что из двух труб одинаковой высоты
лучшая тяга будет у кирпичной, нежели у металлической. Горячий воздух в металлической
трубе остывает при подъеме быстрее, отчего тяга уменьшается.
Особое место занимает
возможность отопления многоквартирных домов. Принцип отопления связан с
циркуляцией горячей воды по трубам. Источником горячей воды являются котельные
и ТЭЦ. Вода, циркулируя по трубам, отдает часть тепла, охлаждается, затем снова
идет на нагрев в ТЭЦ. Любые изменения давления в системе регулируют при помощи
расширительных баков.
В быту часто используют
термосы. Они служат для сохранения горячей жидкости длительное время. Впрочем,
в термосах также можно долго хранить и холодную жидкость. Основным элементом
любого термоса является рабочий сосуд с двойными стенками, между которыми
глубокое разрежение. Это - сосуд Дьюара. Английский ученый Джеймс Дьюар в
конце XIX века изобрел такой сосуд. Чтобы исключить
влияние излучения изнутри и снаружи, стенки сосуда делают зеркальными. -
Можно в качестве примера
провести опыт: налить в открытый сосуд и термос равные порции воды, нагретой до
70 °С. Затем, через 10-20 минут, измерить температуру в обоих сосудах. Ясно,
что в термосе температура изменится очень слабо, а в открытом сосуде - заметно.
По ходу объяснения
материала заранее подготовленные учащиеся делают сообщения по теме, остальные
- дополняют, исправляют ответы.
IV. Закрепление
Если в конце урока
остается время, можно с целью закрепления изученного материала коллективно
обсудить ряд качественных задач, например:
- Какой из видов теплопередачи играет основную роль в нагревании воды в чайнике?
Человек греется у
костра. Какой из трех видов теплопередачи! играет главную роль в передаче тепла
от костра к человеку?
- Почему не падают облака?
Стакан наполовину
заполнен кипятком. В каком из двух случаев] получится менее горячая вода: а)
если подождать 5 мин, а затем долить
в стакан холодную воду; б) если сразу долить холодную воду, а затем подождать 5
мин? Когда тяга в трубах лучше - зимой или летом? Почему?
- На севере меховые шапки носят, защищаясь от
холода, а на юге от жары. Объясните
целесообразность этого.
- Почему от закрытого окна, даже если оно плотно
закрыто, дует (особенно зимой)?
Домашнее задание
1. § 8 учебника;
вопросы и задания к параграфу.
Будь-те первым, поделитесь мнением с остальными.