«Тепловые явления»

Вид материала

Содержание

Цель вечера
Ход вечера.
Первая команда: Джеймс Прескотт Джоуль ( 1818 – 1889)
Вторая команда: Иван Иванович Ползунов.
3. Заключительное слово ведущего.
Интеллектуальная игра
Для организатора игры
1) Конверт «Физические величины»
Лишняя карточка: жидкость)

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Физический вечер

«Сердце, отданное науке»

Цель вечера: ознакомить учащихся с деятельностью того или иного ученого; показать наиболее примечательные черты его мировоззрения; методы получения научных знаний; сформировать правильное представление о характере научного труда ученых.

Оформление: портреты ученых; выставка книг по теме.

Ход вечера.

Учащиеся делятся на две команды. Каждая команда выбирает ученого, о котором ей хотелось бы рассказать остальным.

1. Вступительное слово ведущего.

Счастлив в наш век, кому победа

Далась не кровью, а умом,

Счастлив, кто точку Архимеда

Умел сыскать в себе самом.

Первая команда: Джеймс Прескотт Джоуль ( 1818 – 1889)

Родился в Манчестере 24 декабря 1818 г., по профессии был пивоваром. Первые работы в физике связаны с изобретением электромагнитных аппаратов, которые были ярким примером превращаемости физических сил. Был прекрасным экспериментатором. Исследуя законы выделения тепла электрическим током, он понял, что опыты с гальваническими источниками не дают возможности ответить на вопрос, какой вклад в нагрев проводника вносит переносимая теплота химических реакций, а какой сам ток.

В результате многочисленных опытов, пришел к выводу, что теплоту можно получать с помощью механических сил.

В 1843 г. нашел механический эквивалент теплоты. Эту величину впоследствии он определил различными способами. Опыты просты по идее, но в каждом из них можно найти какую – нибудь экспериментальную тонкость. Например, в последнем, о котором шла речь, для предотвращения движения всей массы воды, к боковым стенкам калориметра в радиальном направлении были прикреплены четыре ряда пластинок; в целях теплоизоляции металлическая ось разделена на две части деревянным цилиндром.

Внес большой вклад в кинетическую теорию газов, открыв вместе с Томсоном эффект изменения температуры газа при его расширении. Из работ непосредственно следовало, что теплота не является веществом, что она состоит в движении частиц. Все это, несомненно, способствовало утверждению и признанию закона сохранения и превращения энергии, открытие которого явилось величайшим завоеванием науки 19 века.

Значение этого закона для науки трудно переоценить. На основе законов сохранения, и в частности закона сохранения и превращения энергии, в науке и технике производятся различные расчеты, предсказываются новые эффекты и явления, с материалистической позиций оцениваются открытия. Если, скажем, новая теория или проект новой установки не противоречат закону сохранения и превращения энергии, то это служит убедительным аргументом в их пользу.

История физики имела дело с сотнями разнообразных, порою очень остроумных машин, предложенных разными авторами в качестве вечного двигателя. Сегодня нам ясно, что работать они не могли, ибо их создание противоречило закону сохранения и превращения энергии. Вот почему сегодня мы говорим о большом методологическом значении закона сохранения энергии. Он указывает на метод исследования, даст нам возможность предсказать новое.

Вторая команда: Иван Иванович Ползунов.

Родился в 1728 году. Его отец был солдатом.

В 1742 году окончил первую русскую горнозаводскую школу в Екатеринбурге и стал учеником у главного механика уральских заводов.

В двадцать лет, его, вместе с другими специалистами горнозаводского дела, отправили на Колывано – Воскресенские заводы Алтая. Там добывались драгоценные металлы для царской казны.

С 1748 года работал в Барнауле техником по учету выплавки металла, а в 33 года он стал одним из руководителей завода.

Из оборудования на заводе были только воздуходувные мехи и молоты для ковки металла. И их приводили в движение силой воды. Поэтому заводы строили на берегах рек. Если река становилась мелководной, то производство останавливалось.

Решил заменить водяной двигатель и ручной труд на «огненную машину». Для этого он разработал чертежи двухцилиндровой паровой машины.

Для ее изготовления пришлось сделать различные инструменты, токарный станок для обработки металла « на водяном ходу». При этом удалось изготовить все детали паровой машины всего за 13 месяцев. Некоторые детали весили до 2720 кг.

В 1765 году разработал специальный поплавковый регулятор уровня в котле.

К сожалению, увидеть машину в работе не удалось, он умер за два месяца до пуска машины в эксплуатацию, 27 мая 1766 года. Его паровая машина окупила себя всего за два месяца. К сожалению, после небольшой поломки хозяева машины не смогли ее починить.

2. Загадки. Учитель загадывает загадки.

Загадка первая: Речь пойдет об ученом. О ком именно? Подсказки:

1. Великий естествоиспытатель и врач.

2. После окончания университета он едет на остров Ява на торговом судне устроившись судовым врачом.

3. По возвращении на родину в 1841 году написал статью, которая при его жизни не была напечатана.

4. В 1842 году обвинен в шпионаже, тринадцать месяцев провел в доме для умалишенных.

5. Основатель термодинамики.

(Ответ: немецкий ученый Юлиус Роберт Майер

Вопросы:

-- В чем сходство и различие теплового и механического движения?

-- Что такое внутренняя энергия и как ее можно изменить?

-- В чем состоит самое главное различие способов теплопередачи?

-- Что такое теплопроводность: физическое явление или физическая величина?

-- В чем принципиально отличаются различные виды теплопередачи от процессов изменения агрегатных состояний вещества?

-- Работа – это физическая величина или физическое явление?

-- Имеет ли смысл утверждение: «Внутренняя энергия тела равна нулю»?

Экспериментальное задание:

Как, используя пламя спиртовки или кусок льда, вывести из равновесия весы, не касаясь их? Ответ обоснуйте и подтвердите опытом.

Загадка вторая: И снова о человеке – легенде. Подсказки:

1. Сын математика и французского государственного деятеля.

2. Окончил Политехническую школу в 1814 году, участвовал в защите Парижа.

3. В 1819 году в чине поручика переведен на службу в Генеральный штаб.

4. Написал единственное произведение «Размышление о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу».

5. Придумал идеальную тепловую машину, вычислил коэффициент полезного действия.

(Ответ: Сади Карно)

Вопросы:

-- Может ли тело в результате теплопередачи потерять всю свою внутреннюю энергию?

-- Излучение – это явление или материальный объект?

-- Обладает ли внутренней энергией очень холодное тело?

-- Движутся ли частицы вещества при абсолютном нуле?

-- Что называется количеством теплоты? В каких единицах она выражается?

-- Опишите устройство калориметра. Как опытным путем калориметрическим можно определить удельную теплоемкость вещества?

-- От чего зависит удельная теплоемкость вещества?

Экспериментальное задание:

Ускорится ли таяние льда в теплой комнате, если накрыть его шубой? Ответ обоснуйте и подтвердите опытом.

Загадка третья: О фамилии очень известного ученого. Подсказки:

1.Открыл атмосферу на Венере.

2. В 1755 году при его активном участии был открыт первый русский университет.

3. Написал первый русский учебник по минерологи и заложил основы современного стихосложения; руководил составлением карты России, создал мозаичные картины, изготавливал инструменты для морской навигации и построил первую химическую лабораторию в России.

4. Он был последовательным сторонником атомистики и столь же непримиримым противником теплорода.

5. Зимой 1731 года двадцать лет отроду, он пришел с обозом в Москву и только здесь начал учится.

(Ответ: Первый русский ученый Михайло Васильевич Ломоносов)

Вопросы:

-- Почему недостижим абсолютный ноль температур?

-- Что называется тепловой машиной?

-- Почему КПД тепловых машин всегда меньше ста процентов?

-- Обладает ли внутренней энергией тело при абсолютном нуле?

-- Как был открыт в истории физики закон сохранения и превращения энергии применительно к тепловым процессам?

-- В науке не существует единого общепринятого определения энергии. Как вы думаете, чем это объясняется?

-- Сопоставьте понятия: «внутренняя энергия тела « и « механическая энергия тела».

Экспериментальное задание:

Имеются две пробирки с одинаковым количеством воды. Одна обернута марлей, смоченной водой, вторая обернута спиртом. Проверьте с помощью термометров, одинакова ли температура воды в обеих пробирках. Ответ объясните.

3. Заключительное слово ведущего.

Анализ творчества великих физиков показывает, что основным мотивом их научного труда была бескорыстная жажда постижения законов природы, источником счастья и смыслом жизни. Но нередко результаты труда, а порой и сама возможность заниматься им требовали от ученого мужества поступать в соответствии с высокими нравственными принципами.

Интеллектуальная игра

«Что? Где? Когда?»

Цель игры: обобщить, систематизировать знания по теме «Колебания и волны»; совершенствовать навыки решения задач различного типа; расширить кругозор учащихся.

Оборудование: песочные часы, волчок, билетики с номерами, конверты с вопросами, лабораторное оборудование для демонстрации опытов, игровой стол, столы для зрителей.

Для организатора игры: перед началом игры оглашаются правила. Назначаются капитаны команд. Капитаны на листочках пишут список членов своей команды и проставляют любое двузначное число. Команда, обозначившая наименьшее число, начинает игру. Вопросы составляет сам учитель или совместно с активом старших учащихся. Каждый вопрос должен начинаться с одного из слов игры и быть интересным. На все вопросы у ведущего заранее должны быть правильные ответы.

Ход игры.

Условия игры:

· На обдумывание вопроса дается одна минута;

·Если команда, посовещавшись, дает правильный ответ, то каждый ее участник получает одно очко, а отвечавший – очко со знаком «+»;

·Если команда не смогла ответить на вопрос, то на него отвечает любой зритель, получая за это тоже очко со знаком «+»;

·Высказываться могут все желающие, единственное условие – не повторяться;

·Если и команда, и зрители не ответили на вопрос, он снимается, и ведущий зачитывает правильный ответ;

·Если команда не дала правильный ответ на предложенный ей вопрос, она освобождает игровой стол;

·Команда, правильно отвечающая на вопросы, может давать подряд ответы не более чем на 5 вопросов;

·Во время ответа никто не имеет права добавлять или исправлять говорящего. Уточнить вопрос и ответ может только ведущий;

·Желающие дополнить ответ, высказывать что–то по поводу игры должны поднять руку;

·За оригинальное дополнение ведущий может дать говорившему поощрительное очко со знаком «+»;

·За подсказки, разговоры, передачу жестами, записками участники игры подвергаются штрафу. У них вычитается одно очко;

·В конце игры участники, набравшие 6 и более очков, получают две пятерки, 5 очков – оценку «5», 4 очка – «4». Право на оценку в журнале имеют только очки со знаком «+», свидетельствующие о самостоятельном полном и правильном ответе;

·Ведущим может быть любой ученик старших классов;

·Во время игры можно пользоваться справочной литературой либо учебником.

Возможные вопросы

1. Приведите пример живого сейсмографа. С какой точностью такой сейсмограф может определять амплитуду колебаний?

( Саранча – живой сейсмограф – ощущает колебания с амплитудой, равной диаметру атома водорода)

2.Известно, что змеи не имеют внутреннего уха. Как же они воспринимают звуковые колебания?

(Вообще змеи глухие, но зато они своей брюшной поверхностью воспринимают колебания, идущие через почву)

3.Наблюдая за поведением паука, заметили, что он выскакивал из своего укрытия и стремительно направлялся к мухе, попавшей в расставленную им сеть, только тогда, когда там находилась муха средней величины; если же попадала малая муха, то паук не обращал на нее внимания. Каким образом паук мог судить о размере своей жертвы?

( Паук с помощью особых чувствительных органов на лапках воспринимает колебания паутины и по их силе узнает, какого размера муха попалась в его западню. Если муха слишком мала, паук может не обратить на нее внимания. Если же колебания сильны, паук бросается к жертве и разрывает нити, освобождая ее и тем самым спасая остаток своей сети)

4. Ученые установили, что пчела, летящая ее взятком ( собранный ею цветочный сок) в улей, взмахивает своими крылышками приблизительно 300 раз в секунду, а ненагруженная – около 440 в секунду. Объясните, как опытные пчеловоды узнают по жужжанию пчел, летят они за добычей или возвращаются домой.

( Крылышки нагруженной пчелы издают звук более низкого тона, чем ненагруженной)

5. Верна ли поговорка: «Нем как рыба»?

( Выяснено, что рыбы издают разные звуки. Характер их звучания меняется в зависимости от назначения: одни звуки рыбы издают при питании, другие при движении и так далее. У них есть также своеобразные звуковые сигналы тревоги, по которым рассыпается, рассредоточивается вся стая. Способность издавать и воспринимать звуки и ультразвуки дает рыбам возможность в темноте на расстоянии ощущать плавающие организмы, различные препятствия. Это достигается путем получения отраженных звуковых сигналов по такому же принципу, как в гидролокации.

Рыбы ощущают те мельчайшие ритмичные колебания, которые представляют собой звуковые волны в воде, при помощи множества мелких органов чувств, расположенных на их туловище вдоль так называемой боковой линии и на голове, а также при помощи своего очень несложного уха. Много интересного выяснилось о звуковых сигналах рыб. По характеру звука можно зачастую определить, какая рыба находится поблизости, а по мощности ее звука – о ее количестве. Так, большие косяки сельди производят шум, похожий на чириканье молодых птенцов. Звук кильки напоминает гудение, подобное шороху ветвей при ветре. Обитающая в Средиземном и Черном морях большая рыба сциена издает довольно громкие, длительные и даже мелодичные звуки. Этим она выдает себя рыбакам, которые ловят ее по звуку. Современные познания о звуковых сигналах рыб дают возможность приступить к разработке практических способов использования звука для промыслового лова. Можно передавать через воду звуки или ультразвуки определенного характера и частоты колебаний, привлекающие рыб)

6. Какие из животных, кроме летучих мышей, используют ультразвуковую локацию?

( Эхолокатор есть не только у летучих мышей. Он обнаружен у китов, дельфинов, тюленей, рыб и др.)

7. Каково назначение двух больших шарообразных пузырей, расположенных по бокам головы лягушки?

( Шарообразные пузыри у лягушки, раздувающиеся при крике, являются своего рода резонаторами. Они служат для усиления звука)

8. Почему в лесу довольно трудно определить, откуда идет звук?

( В лесу ухо воспринимает звуки, пришедшие не только непосредственно от их источника, но и те, которые пришли со стороны, отразившись от деревьев. Эти отраженные звуки и мешают определить верное направление на звучащий предмет)

9. Почему человеческое ухо воспринимает только продольные волны?

(Звуковые колебания от барабанной перепонки к органу корти передаются через лимфу, которая находится в жидком состоянии. Как известно, через жидкости хорошо распространяются лишь продольные волны)

10. Известно, что в момент опасности ящерица круглоголовка быстро зарывается в грунт. Как она это делает?

(Ящерица круглоголовка в момент опасности становится на хвост, начинает вибрировать и в результате этого быстро погружается в землю)

Подведение итогов игры.

Физический КВН

Цель КВН а: повторить, обобщить материал, изученный по теме «Электрические явления».

Ход игры.

Учащиеся заранее делятся на две команды, выбираются капитаны команд.

1. Разминка.

Конкурс «Найди правильную дорогу».

Каждая команда получает карточку, где в три столбика выписаны обозначения физических величин, их единицы и их названия. Необходимо стрелками соединить каждую физическую величину со своей единицей измерения и названием.

Обозначение величины	Единица измерения	Название величины
U	Ом	Напряжение
I	А	Сила тока
t	В	Работа
A	Вт	Время
q	Кл	Заряд
R	Дж	Мощность
P	С	Сопротивление

Такое задание помогает с самого начала игры вспомнить основные физические величины, изученные по теме.

2. Реши задачу, проверь результат экспериментально.

Каждой команде дается задача.

Задача.

Три лампы мощностью 50, 50, 100 Вт, рассчитанные на напряжение 110 В, нужно включить в сеть в напряжение 220 В так, чтобы они горели с номинальным накалом. По какой схеме это можно сделать?

(Ответ: лампы по 50 Вт включаются параллельно, к ним последовательно лампа на 100 Вт.

3. «Найди лишнего»

Каждая команда получает по три конверта, в которые вложены карточки с терминами. Необходимо в каждом конверте найти лишнюю карточку.

1) Конверт «Физические величины»

Объем, масса, плотность, сила тока, удельное сопротивление, заряд, количество теплоты, сопротивление, напряжение, время, работа, мощность.

(Лишняя карточка: масса, плотность)

2) Конверт «Физические приборы и механизмы»

Амперметр, вольтметр, динамометр, блок, барометр, термометр, спидометр, мензурка, жидкость, рычаг и др.

( Лишняя карточка: жидкость)

3) Конверт «Физические явления»

Молния, инерция, радуга, падение тел, тяготение, короткое замыкание, движение, момент силы, нагревание, трение и др.

(Лишняя карточка: момент силы)

4. «Найди правильные формулы»

Каждой команде выдается по конверту с 10 – 15 карточками, на которых выписаны формулы. Среди всех формул только 4 -6- правильные, например:

A = Uq I = U/R N = At F₁ ℓ₁ = F₂ℓ₂

Q = I ²Rt I = q/t ρ = mV A = Nt

F₁F₂= ℓ₁ℓ₂ P = UI g = Pm F = m/g

Необходимо найти все формулы.

5. «Найди ошибку»

На доске вывешиваются картинки с различными физическими явлениями, но с ошибками.

Через 1 минуту картинки снимаются. Выигрывает та команда, которая назовет и объяснит все ошибки, допущенные в картинках.

6. Итог КВНа.

Подводится итог игры, определяется команда – победитель. Также оценивается работа наиболее активных учеников по вопросам:

Какова причина движения заряженных частиц?
Что значит термин «свободные электроны»?
Движение каких частиц принимают за движение электрического тока?
Какие действия электрического тока вы знаете?
От чего зависит электрическое сопротивление проводника?
Почему сила электрического тока во всех участках последовательной цепи одинакова?
Почему сила тока в цепи с разветвлениями равна сумме сил токов в отдельных ветвях?
Запишите закон Ома.
Расскажите о силе тока как о физической величине.
Расскажите о напряжении как о физической величине.
Расскажите о приборах, используемых в электрических цепях.
Что такое электрический ток?
Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем существовал электрический ток?
Как можно наблюдать химическое действие тока?
Где используется тепловое действие тока?
Направление движения каких частиц в проводнике принято за направление тока?
От какого полюса источника тока и к какому принято считать направление тока?
Какой величиной определяется сила тока в электрической цепи?
Что принимают за единицу силы тока?
Как называется эта величина?

Blog

«Тепловые явления»

Содержание