Меню
Разработки
Разработки  /  Физика  /  Уроки  /  7 класс  /  Теплопроводность. Конвекция. Теплопередача излучением.

Теплопроводность. Конвекция. Теплопередача излучением.

Цель урока. Ученик должен усвоить знания о трех видах теплопередачи: теплопроводности, конвекции, излучении. Научить объяснять тепловые явления на основе молекулярно-кинетической теории.

Планируемые результаты:

Предметные: научиться объяснять физический смысл конвекции, теплопроводности, излучения; использовать полученные знания в повседневной жизни.

Метапредметные: планировать учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками; выделять и осознавать то, что уже освоено и что еще подлежит усвоению, оценивать качество и уровень усвоения материала; составлять план и последовательность действий; корректировать изученные способы действий и алгоритмы; ставить и формировать проблемы; формулировать гипотезу опыта, усвоить алгоритм деятельности; анализировать и оценивать полученные результаты; искать и выделять необходимую информацию, используя таблицу;

Личностные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками и учителем; развитие интеллектуальных способностей учащихся.

18.02.2019

Содержимое разработки

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА


Класс

7

Тема урока


Теплопроводность. Конвекция. Теплопередача излучением.

Базовый учебник

О.Ф.Кабардин, Физика: Учебник для 7 класса общеобразовательных организаций, – М.: Просвещение, 2014.

Тип урока

Урок открытия нового знания

Используемые технологии

Здоровьезбережения, критического мышления, педагогика сотрудничества.

Учитель

Матвеева Е.З.


Цель урока. Ученик должен усвоить знания о трех видах теплопередачи: теплопроводности, конвекции, излучении. Научить объяснять тепловые явления на основе молекулярно-кинетической теории.

Планируемые результаты:

Предметные: научиться объяснять физический смысл конвекции, теплопроводности, излучения; использовать полученные знания в повседневной жизни.

Метапредметные: планировать учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками; выделять и осознавать то, что уже освоено и что еще подлежит усвоению, оценивать качество и уровень усвоения материала; составлять план и последовательность действий; корректировать изученные способы действий и алгоритмы; ставить и формировать проблемы; формулировать гипотезу опыта, усвоить алгоритм деятельности; анализировать и оценивать полученные результаты; искать и выделять необходимую информацию, используя таблицу;

Личностные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками и учителем; развитие интеллектуальных способностей учащихся.


СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

Касс разбивается на группы.

Учитель и ученики приветствуют друг друга.


Добрый день! Сегодня светит солнце, в классе тепло и комфортно. И это все благодаря тому, что… На последних уроках я узнал…

Я понял суть таких понятий…

Кто может продолжить мои предложения?

В чём сходство и различие причин

загорания спичек?


На стадии вызова в ходе фронтальной беседы выясняется, выписывается  на фигурку- шестиугольник в  кратко сформулированном виде  то, что детям уже известно по данной теме. На доске 2 шестиугольника, в центре которых записаны слова: внутренняя энергия, способы изменения.

Каждой группе предлагается своя ситуация. В зависимости от статуса группа выбирает вопрос, ответ на который очень важен в этих условиях.

1 группа- вы отдыхаете на море, ваш вопрос? 2 группа- вы военные , 3группа- вы строите дом, 4 группа- покупатели в магазине .

А правда, что…

  1. Во время Великой Отечественной войны на севере, снег на аэродромах посыпали угольным порошком или каким-нибудь другим темным красителем?

  2. Вода в чёрном чайнике остывает быстрее, чем в белом?

  3. Оконные рамы делают двойными, а то и тройными?

  4. От микроволновой печи идёт вредное излучение?

  5. В чёрной одежде летом жарко?

Достаточно ли у вас знаний, чтобы ответить на эти вопросы? Чем будете заниматься на уроке? Что может объединять эти вопросы? Все ли мы знаем о внутренней энергии? Каким способом изменялась?

Попробуйте объяснить значение слова «теплообмен» (слово «теплопередача» подразумевает передачу тепловой энергии). Одинаково ли передается энергия во всех этих случаях?

Какие цели и задачи урока вы бы предложили?

Сегодня на уроке нам предстоит охватить довольно большое количество информации, которую лучше расположить в логически правильном порядке.

Построим систему знаний, элементы которой мы узнаем при изучении данной темы. Представим это для наглядности в виде образа -кластера. У каждой группы на столах есть цветные фигурки-шестиугольники. Вы можете сложить из них мозаику. (Может быть это будет робот, дом, матрешка, снеговик, якорь, ракета) В ходе урока кластер будем дополнять новой информацией.

Члену каждой команды присваивается номер 1,2,3,4 (зависит от количества текстов), заготавливаются таблички с соответствующими номерами на столы (можно геометрические фигуры, нарезки бумаги разного цвета и т.д.)
Затем распределяются задания, каждый член группы получает свой объект исследования (свой вопрос для изучения). На столы выставляются номера, согласно которых происходит перегруппировка: все первые номера садятся вокруг стола с цифрой 1, вторые номера занимают места вокруг стола №2 и т.д. В центре доски ключевые слова (тема урока). Представитель первых номеров вывешивает свой кластер, озвучивает его, дополнять, помогать ему могут 2,3,4. затем выступает представитель вторых номеров, его помощниками являются 1,3,4 номера и т. д. В результате  произойдет сборка нескольких графических рисунков всей темы,   обсуждение и закрепление изученного материала, сравнение новых знаний с первоначальными.
Такая организация урока позволяет использовать разные виды деятельности, создать обстановку сотрудничества и сотворчества, что предотвращает утомление школьников, т.е. способствует здоровьесбережению. 

Сегодня на уроке мы рассмотрим, как происходит   изменение внутренней энергии теплопередачей.
Проанализируйте тексты о различных видах теплопередачи. Напишите на шестиугольниках те признаки, которые вами уже хорошо освоены, после прочтения текста, соблюдая причинно- следственные связи. У вас остались пустые части фигуры? Что еще можно поместить в фигурки?

Прочитайте текст. Во время чтения текста, сначала работая индивидуально, делайте на полях пометки: «V» – уже знал; «+» – новое; « – » – думал иначе; «?» – не понял, есть вопросы. При этом можно использовать несколько вариантов пометок: 2 значка «+» и «V», 3 значка «+», «V», «?» , или 4 значка «+» , «V», «–», «?». Причем, совсем не обязательно помечать каждую строчку или каждую предлагаемую идею. Разделите текст на части. На какие еще вопросы можно ответить, изучив его? Предложите фразы-слова для заполнения кластера- образа вашего текста.

Задание группе №1.

Татарская пословица гласит: «С длинной кочергой рук не обожжёшь.» Права ли пословица?

Почему кочерга нагреется? Каким образом увеличится её внутренняя

энергия?

Механическая работа в данном случае не совершалась, следовательно,

произошёл теплообмен или теплопередача. Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

При высокой температуре пламени частицы продуктов горения, молекулы воздуха движутся с высокой скоростью, имеют большую кинетическую энергию. Сталкиваясь с частицами металла, они передают им часть своей энергии. Процесс передачи энергии, при котором сами частицы не перемещаются, но благодаря их взаимодействию энергия передаётся от более горячей части тела к менее горячей, называется теплопроводностью.

Теплопроводность веществ различна. Прикоснитесь к деревянным и металлическим частям стула или стола. На ощупь деревянная поверхность кажется теплее, чем металлическая. Хотя, очевидно, их температура одинакова – ведь они находятся в одном помещении. Это объясняется тем, что теплопроводность металла больше теплопроводности дерева. Энергия, выделяемая рукой, незамедлительно распространяется по металлу, и, в итоге, температура поверхности металла практически не увеличивается. У дерева процесс теплопроводности протекает медленнее, и температура его поверхности повышается. Теплопроводность у металлов хорошая. Например, медь используется при устройстве паяльников. Теплопроводность стали в 10 раз меньше теплопроводности меди. Малой теплопроводностью обладают древесина и некоторые виды пластмасс. Это их свойство используется при изготовлении ручек для нагревательных предметов, например, чайников, кастрюль и сковородок. Плохой теплопроводностью обладают войлок, пористый кирпич шерсть, пух, мех (обусловленная наличием между их волокнами воздуха), поэтому эти материалы, наряду с древесиной, широко используются в жилищном строительстве.

Различные теплоизоляционные материалы- пакля, пенопласт применяют в строительстве. Регулирование теплообмена является одной из основных задач строительной техники. В тех случаях, когда теплообмен является нежелательным, его стараются уменьшить. Для этого используют теплоизоляцию.

Тонкий слой воздуха между оконными стеклами предохраняет наше жилище от холода так хорошо, как и кирпичная стена. Это говорит о том, что воздух обладает плохой теплопроводностью. У жидкостей и газов теплопроводность очень мала, но и а газах и в жидкостях может передаваться тепло.

Как вам ни покажется странным, но и, снег, особенно рыхлый, обладает очень плохой теплопроводностью. Этим объясняется то, что сравнительно тонкий слой снега предохраняет озимые посевы от вымерзания.

Мех животных из-за плохой теплопроводности предохраняет их от охлаждения зимой и перегрева летом.

Текст для группы №2

Наполним пробирку холодной водой и поместим её верхнюю часть в пламя горелки Через некоторое время вода в верхнем слое начнёт кипеть, будет образовываться пар. Но пробирку по прежнему можно держать рукой за её нижнюю часть. Почему? Вы можете выполнить эксперимент и проверить эту информацию.

Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплообмен, происходящий благодаря переносу энергии перемещающимися слоями жидкости или газа, называют конвекцией. Существует два вида конвекции: естественная и вынужденная.

Естественная конвекция – самопроизвольное охлаждение, нагревание, перемещение.

Вынужденная конвекция – перемещение с помощью насоса, мешалки и т.п. Очевидно, что конвекция может происходить только в жидкостях и газах, потому что только там возникает архимедова сила.

Жидкости и газы нагреваются снизу, так как у них плохая теплопроводность. У горячих слоёв жидкости (газа) плотность уменьшается, и они поднимаются вверх, уступая место более холодным. Возникает циркуляция («движение по кругу») слоёв. Ведь именно выталкивающая (архимедова) сила является причиной «всплытия» более горячих, а потому и менее плотных, слоёв жидкостей и газов. Внутренняя энергия нижних слоёв воды практически не изменяется при нагреве её верхних слоёв. Значит, теплопроводность не является основной причиной изменения внутренней энергии жидкости (а энергия меняется – ведь вода в верхних слоях кипит!).

Нагревание и охлаждение жилых помещений основано на явлении конвекции. Так охлаждающие устройства целесообразно располагать наверху, ближе к потолку, чтобы осуществлялась естественная конвекция. Обогревательные приборы располагают внизу.

В твердых телах конвекции нет, так как их частицы не обладают большой подвижностью.

Много проявлений конвекции можно обнаружить в природе и жизни человека. Конвекция также находит применение в технике.


Задание для группы №3

1. Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Как передается тепло от Солнца на Землю?  Между Землей и Солнцем за пределами нашей атмосферы все пространство – вакуум. А нам известно, что в вакууме теплопроводность и конвекция происходить не могут.
Каким способом происходит передача тепла? Здесь осуществляется еще один вид теплопередачи – излучение. Излучают энергию все тела: тело человека, печь, электрическая лампа. Чем выше температура тела, тем сильнее его тепловое излучение.

У вдумчивого ученика, конечно же, уже возник вопрос: «Но если тело постоянно излучает энергию, то оно, потратив энергию, должно охладиться до температуры абсолютного нуля. Однако этого не наблюдается. Почему?» Дело в том, что всякое тело наряду с излучением энергии одновременно и поглощает тепловую энергию, которую излучают окружающие его тела. Для изучения закономерностей теплового излучения используют теплоприёмник. Он представляет собой жидкостный манометр, соединённый резиновой трубкой с металлической коробочкой. Тепловая энергия, излучённая каким либо телом, поглощается коробочкой теплоприёмника. Воздух в коробочке и резиновой трубке нагревается, его давление увеличивается, и столбик жидкости манометре смещается. Расположим на расстоянии 15–20 см от теплоприёмника лампу накаливания. Теплопроводность воздуха невелика, конвективные потоки воздуха от лампы поднимаются вверх. Таким образом, теплообмен между нагретой спиралью и теплоприёмником осуществляется только благодаря излучению. Причем темные поверхности лучше поглощают и излучают энергию, чем тела, имеющие светлую поверхность. Проверьте.


Задание четвертой группе:

Много веков тому назад окружающий мир был населен, согласно преданиям, множеством богов, добрых и злых. Например, Стрибог управлял ветрами. Ему поклонялись, приносили жертвы, с ним надо было уметь ладить, а то избу выстудит или дыма в дом напустит.

Что же на самом деле является главной причиной возникновения ветров, изменения их направления и, соответственно, перемены погоды? Что же является главной причиной возникновения ветров, изменения их направления и, соответственно, перемены погоды? Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Средняя годовая температура на экваторе Земли на 500 С выше, чем на ее полюсах. В экваториальной зоне Земли нагретый воздух поднимается вверх. На его место с севера и юга притекает холодный воздух. Его движение есть пассат. Потоки холодного воздуха вследствие вращения Земли движутся не вдоль меридиана, а отклоняются. В связи с этим в северном полушарии пассаты имеют северо-восточное направление, а в южном – юго – восточное.

Ветры вызывают также образование океанических течений. Постоянно дующий в одном направлении ветер приводит в движение верхние слои воды. Они перемещаются в сторону ветра. Теплые и холодные океанические течения могут служить примерами вынужденной конвекции.

Влияет ли на направление ветров вращение Земли вокруг своей оси? (работа с глобусом и рисунками).

Вращение Земли вокруг своей оси приводит к тому, что воздушные массы движутся не только от полюсов к экватору (из-за разности атмосферных давлений), но и одновременно смещаются на восток, т.е. в направлении противоположном, направлению вращения Земли вокруг своей оси.

Фигуры из шестиугольников каждой командой помещаются на доске. Выступают представители команд с защитой своего кластера.


Объясните эксперимент:

1. Эксперимент

Возьмем два стержня одинаковой геометрии из меди и железа. На равных расстояниях по длине стержней укрепим кнопки на воске и свободные концы стержней начнем нагревать на спиртовке. Первыми начинают падать кнопки с медного стержня.


У: Тепло быстрее перемещается по медному стержню. Медь имеет большую теплопроводность.

2. Эксперимент

Включим лампу накаливания с отражателем и поместим над лампой бумажную вертушку. Вертушка начала вращаться.

У:Воздух около лампы нагревается и поднимается вверх. Конвекционные потоки вращают вертушку.

Почему нагрев всегда производят снизу?

3.Эксперимент

На столе два стакана с горячей водой, один стоит на льду, а на крышке другого лежит лед. Учащиеся объясняют, в каком стакане вода остынет быстрее (конвекция в жидкостях).

И чтобы кипяток быстрее остыл, мы ложечкой размешиваем (вынужденная конвекция)

Бывает естественная и искусственная.

Проблемные вопросы:

  1. Из русской сказки «Зимовье зверей»: «Пришли к быку в хлев гусь и петух, хором говорят: «Пусти, брат, к себе погреться». Бык отвечает: «Нет, не пущу! У вас по два крыла, одно постелешь, другим оденешься, так и прозимуете».

«Не пустишь, - говорит гусь,- так я весь мох из твоих стен повыщиплю, тебе же холоднее будет»

«Не пустишь,- говорит петух,- тк я взлечу на чердак и всю землю с потолка сгребу, тебе же холоднее будет»

(Имел ли ответ быка под собой физическую основу? Чем, с точки зрения физики, были опасны угрозы гуся и петуха?)

2.Что для земледелия выгоднее: многоснежная или малоснежная зима?

  1. Почему белый медведь, который живет в суровых условиях Арктики, может долгое время находиться в ледяной воде, и выходя из неё, попадает в ещё более холодный воздух, не погибает от холода?

( Возможный ответ: белый медведь имеет густую шерсть, которая в воде не намокает, поэтому слой воздуха, заключенного в ней, сохраняет тепло. Воздух находится в канальцах волос его шерсти. Шерстью одеты и его подошвы, что способствует сохранению тепла и облегчает передвижение по льду. Кроме того, белый медведь имеет толстый слой подкожного жира, который является плохим проводником тепла.)


Не понятно, почему…?

  • Зимой на улице железо на ощупь холоднее, чем древесина, а летом наоборот?

  • Термос долго сохраняет тепло?

  • Шуба защищает от холода?

  • Подошва утюга, как правило, железная, а ручка пластмассовая?

  • В резиновой обуви зимой холодно?

  • Почему на толстом ковре теплее, чем на паласе?


III. Заключение (3 мин)

Подведение итогов по всем этапам работы.

Рефлексия учащихся.

– С какими видами теплопередачи мы познакомились?
– Определите, какой из видов теплопередачи играет основную роль в следующих ситуациях:

А правда, что…

  1. Во время Великой Отечественной войны на севере, снег на аэродромах посыпали угольным порошком или каким-нибудь другим темным красителем?

  2. Вода в чёрном чайнике остывает быстрее, чем в белом?

  3. Оконные рамы делают двойными, а то и тройными?

  4. От микроволновой печи идёт вредное излучение?

  5. В чёрной одежде летом жарко?


IV На дом:

творческое задание: составить кроссворды по теме « Виды теплопередачи».


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 теплопередачи в сельском хозяйстве» и др.


Рефлексия

Оцените свою работу за урок.

Учащимся предлагается заполнить листы рефлексии.

сегодня я узнал…

было интересно…

я приобрел…

меня удивило…

урок дал мне для жизни…

мне захотелось…и я

Подведение итогов урока, выставление отметок.








Приложение 1 Татарская пословица гласит: «С длинной кочергой рук не обожжёшь.» Права ли пословица?


Почему кочерга нагреется? Каким образом увеличится её внутренняя

энергия?

Механическая работа в данном случае не совершалась, следовательно,

произошёл теплообмен. При высокой температуре пламени частицы продуктов горения, молекулы воздуха движутся с высокой скоростью, имеют большую кинетическую энергию. Сталкиваясь с частицами металла, они передают им часть своей энергии. Процесс передачи энергии, при котором сами частицы не перемещаются, но благодаря их взаимодействию энергия передаётся от более горячей части тела к менее горячей, называется теплопроводностью.

Теплопроводность веществ различна. Прикоснитесь к деревянным и металлическим частям стула или стола. На ощупь деревянная поверхность кажется теплее, чем металлическая. Хотя, очевидно, их температура одинакова – ведь они находятся в одном помещении. Это объясняется тем, что теплопроводность металла больше теплопроводности дерева. Энергия, выделяемая рукой, незамедлительно распространяется по металлу, и, в итоге, температура поверхности металла практически не увеличивается. У дерева процесс теплопроводности протекает медленнее, и температура его поверхности повышается. Теплопроводность у металлов хорошая. Например, медь используется при устройстве паяльников. Теплопроводность стали в 10 раз меньше теплопроводности меди. Малой теплопроводностью обладают древесина и некоторые виды пластмасс. Это их свойство используется при изготовлении ручек для нагревательных предметов, например, чайников, кастрюль и сковородок. Плохой теплопроводностью обладают войлок, пористый кирпич шерсть, пух, мех (обусловленная наличием между их волокнами воздуха), поэтому эти материалы, наряду с древесиной, широко используются в жилищном строительстве.

Различные теплоизоляционные материалы- пакля, пенопласт применяют в строительстве. Регулирование теплообмена является одной из основных задач строительной техники. В тех случаях, когда теплообмен является нежелательным, его стараются уменьшить. Для этого используют теплоизоляцию.

Тонкий слой воздуха между оконными стеклами предохраняет наше жилище от холода так хорошо, как и кирпичная стена. Это говорит о том, что воздух обладает плохой теплопроводностью. У жидкостей и газов теплопроводность очень мала, но и а газах и в жидкостях может передаваться тепло.

Как вам ни покажется странным, но и, снег, особенно рыхлый, обладает очень плохой теплопроводностью. Этим объясняется то, что сравнительно тонкий слой снега предохраняет озимые посевы от вымерзания.

Мех животных из-за плохой теплопроводности предохраняет их от охлаждения зимой и перегрева летом.


Приложение №2

Теплообмен, происходящий благодаря переносу энергии перемещающимися слоями жидкости или газа, называют конвекцией. Конвекция, наряду с теплопроводностью, один из видов теплообмена. Очевидно, что конвекция может происходить только в жидкостях и газах, потому что только там возникает архимедова сила. Ведь именно выталкивающая (архимедова) сила является причиной «всплытия» более горячих, а потому и менее плотных, слоёв жидкостей и газов. Наполним пробирку холодной водой и поместим её верхнюю часть в пламя горелки Через некоторое время вода в верхнем слое начнёт кипеть, будет образовываться пар. Но пробирку по прежнему можно держать рукой за её нижнюю часть. Следовательно, внутренняя энергия нижних слоёв воды практически не изменяется при нагреве её верхних слоёв. Значит, теплопроводность не является основной причиной изменения внутренней энергии жидкости (а энергия меняется – ведь вода в верхних слоях кипит!).

Эксперимент


Демонстрация горения свечи, которую частично накрывают стеклянным цилиндром без дна (внизу оставляют свободное пространство); прекращение горения свечи при полном опускании стеклянного цилиндра.


Эксперимент


На столе два стакана с горячей водой, один стоит на льду, а на крышке другого лежит лед. Учащиеся объясняют, в каком стакане вода остынет быстрее (конвекция в жидкостях).

И чтобы кипяток быстрее остыл, мы ложечкой размешиваем (вынужденная конвекция)


Нагревание и охлаждение жилых помещений основано на явлении конвекции. Так охлаждающие устройства целесообразно располагать наверху, ближе к потолку, чтобы осуществлялась естественная конвекция. Обогревательные приборы располагают внизу.

Бриз – возникает на границе суши и воды, т.к. они нагреваются и остывают по-разному. Вода нагревается и остывает медленнее, чем земля(песок) в 5 раз. Из-за этого днём над сушей образуется область низкого давления, а над морем – область высокого давления. Возникает движение воздушных масс из области высокого давления в область низкого давления, что и называется дневным бризом. Ночью все происходит наоборот.






Приложение № 3

1.Наполним пробирку холодной водой и поместим её верхнюю часть в пламя горелки Через некоторое время вода в верхнем слое начнёт кипеть, будет образовываться пар. Но пробирку по прежнему можно держать рукой за её нижнюю часть. Следовательно, внутренняя энергия нижних слоёв воды практически не изменяется при нагреве её верхних слоёв. Значит, теплопроводность не является основной причиной изменения внутренней энергии жидкости (а энергия меняется – ведь вода в верхних слоях кипит!).

2. Как передается тепло от Солнца на Землю?  Между Землей и Солнцем за пределами нашей атмосферы все пространство – вакуум. А нам известно, что в вакууме теплопроводность и конвекция происходить не могут.
Каким способом происходит передача тепла? Здесь осуществляется еще один вид теплопередачи – излучение. Излучают энергию все тела: тело человека, печь, электрическая лампа. Чем выше температура тела, тем сильнее его тепловое излучение.

У вдумчивого ученика, конечно же, уже возник вопрос: «Но если тело постоянно излучает энергию, то оно, потратив энергию, должно охладиться до температуры абсолютного нуля. Однако этого не наблюдается. Почему?» Дело в том, что всякое тело наряду с излучением энергии одновременно и поглощает тепловую энергию, которую излучают окружающие его тела. Для изучения закономерностей теплового излучения используют теплоприёмник Он представляет собой жидкостный манометр, соединённый резиновой трубкой с металлической коробочкой. Тепловая энергия, излучённая каким либо телом, поглощается коробочкой теплоприёмника. Воздух в коробочке и резиновой трубке нагревается, его давление увеличивается, и столбик жидкости манометре смещается. Расположим на расстоянии 15–20 см от теплоприёмника электронагревательный прибор с открытой спиралью Теплопроводность воздуха невелика, конвективные потоки воздуха от нагретой спирали поднимаются вверх. Таким образом, теплообмен между нагретой спиралью и теплоприёмником осуществляется только благодаря излучению. Причем темные поверхности лучше поглощают и излучают энергию, чем тела, имеющие светлую поверхность.


Приложение №4

Неравномерное нагревание различных участков земной поверхности, приводящее к возникновению разности давлений атмосферного воздуха на этих участках.

Средняя годовая температура на экваторе Земли на 500 С выше, чем на ее полюсах. В экваториальной зоне Земли нагретый воздух поднимается вверх. На его место с севера и юга притекает холодный воздух. Его движение есть пассат. Потоки холодного воздуха вследствие вращения Земли движутся не вдоль меридиана, а отклоняются. В связи с этим в северном полушарии пассаты имеют северо-восточное направление, а в южном – юго – восточное.

Ветры вызывают также образование океанических течений. Постоянно дующий в одном направлении ветер приводит в движение верхние слои воды. Они перемещаются в сторону ветра. Теплые и холодные океанические течения могут служить примерами вынужденной конвекции.

Влияет ли на направление ветров вращение Земли вокруг своей оси? (работа с глобусом и рисунками).

Вращение Земли вокруг своей оси приводит к тому, что воздушные массы движутся не только от полюсов к экватору (из-за разности атмосферных давлений), но и одновременно смещаются на восток, т.е. в направлении противоположном, направлению вращения Земли вокруг своей оси.

Проблемные вопросы:

  1. Из русской сказки «Зимовье зверей»: «Пришли к быку в хлев гусь и петух, хором говорят: «Пусти, брат, к себе погреться». Бык отвечает: «Нет, не пущу! У вас по два крыла, одно постелешь, другим оденешься, так и прозимуете».

«Не пустишь, - говорит гусь,- так я весь мох из твоих стен повыщиплю, тебе же холоднее будет»

«Не пустишь,- говорит петух,- тк я взлечу на чердак и всю землю с потолка сгребу, тебе же холоднее будет»

(Имел ли ответ быка под собой физическую основу? Чем, с точки зрения физики, были опасны угрозы гуся и петуха?)

2. Из Алтайской сказки: «Горностай и заяц»:

«Молча думал свою думу мудрый медведь. Перед ним жарко трещал большой костер, над огнем на железном треножнике стоял золотой котел с семью бронзовыми ушками. Этот свой любимый котел медведь никогда не чистил: боялся, что вместе с грязью счастье уйдет, и золотой котел всегда был ста слоями сажи, как бархатом покрыт».

(Влияло ли то, что котел покрыт «ста слоями сажи» на нагревание воды в нем? В каком котле - чистом или покрытом сажей - вода закипит быстрее?)

  1. Что для земледелия выгоднее: многоснежная или малоснежная зима?

  2. Почему белый медведь, который живет в суровых условиях Арктики, может долгое время находиться в ледяной воде, и выходя из неё, попадает в ещё более холодный воздух, не погибает от холода?

( Возможный ответ: белый медведь имеет густую шерсть, которая в воде не намокает, поэтому слой воздуха, заключенного в ней, сохраняет тепло. Воздух находится в канальцах волос его шерсти. Шерстью одеты и его подошвы, что способствует сохранению тепла и облегчает передвижение по льду. Кроме того, белый медведь имеет толстый слой подкожного жира, который является плохим проводником тепла.)


Урок по теме: «Конвекция. Излучение».


Проблемные вопросы:

  1. Наблюдается ли свободная конвекция в условиях невесомости?

( Возможный ответ: Нет. В кабине космического корабля спичка гореть будет долго. Как только слой кислорода вокруг пламени израсходуется, так пламя погаснет. Горячий воздух не будет подниматься вверх и уступать место холодному свежему воздуху, так как в этих условиях газы невесомы и величина их выталкивающей силы будет равна нулю).

  1. Куда дует ветер?

( От области большего атмосферного давления, в область меньшего атмосферного давления).

  1. Почему африканский слон имеет большие уши? Почему он постоянно помахивает ими в жару?

( Уши - своеобразный холодильник для слона. Они пронизаны густой сетью кровеносных сосудов, в которых конвекционный поток нагретой крови, поступающий из организма животного, отдает свое тепло воздуху, кровь возвращается в систему кровообращения холоднее на несколько градусов. А чтобы уши быстрее охлаждались, слон, увеличивая конвекционный поток воздуха, отходящего от ушей, всё время ими обмахивается).

  1. Почему во время Великой Отечественной войны на севере, снег на аэродромах посыпали угольным порошком или каким-нибудь другим темным красителем?

( Так как темные места хорошо поглощают солнечные лучи и быстрее нагреваются. Таким путем готовили аэродромы к полетам, освобождая их ото льда и снега).

  1. Почему саблевидные, длинные листья эвкалипта повертываются всегда ребром к лучам Солнца?

( Растения регулируют поглощение и отражение солнечных лучей. Поворачиваясь ребром к Солнцу, уменьшается площадь, поглощающая солнечную энергию, тем самым предохраняется растение от перегрева).



-75%
Курсы профессиональной переподготовке

Учитель, преподаватель физики и математики

Продолжительность 600 или 1000 часов
Документ: Диплом о профессиональной переподготовке
17800 руб.
от 4450 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Теплопроводность. Конвекция. Теплопередача излучением. (164 KB)

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт