«Связь между массой тела и силой, с которой это тело притягивается Землей»

Тема: «Сравнение количеств теплоты отдаваемых при остывании воды и растительного масла» Цель урока: показать, что равные массы воды и растительного масла при остывании отдают разное количество теплоты. Оборудование: термометр, весы, 2 больших сосуда, 2 стакана, 2 банки по 0,5л, вода, растительное масло. Если привести в соприкосновение два тела, нагретых по – разному, то более нагретое будет охлаждаться, а холодное станет теплее. Про такие два тела говорят, что они обмениваются теплом; конечно, в жизни мы не называем обменом случай, когда один человек дает другому 100 рублей, а другой берёт их, но такая терминология принята в физике. Теплообмен – это вид перехода энергии. Температура – это своего рода метка, указывающая, для каких тел интересующий нас предмет будет дарителем, а для каких – получателем тепла. . Температуру измеряют термометрами. Шкала Цельсия, в которой за 0°С принята температура тающего льда, а за 100°С – температура кипения воды, очень удобна. Несмотря на то, что англичане и американцы пользуются до сих пор температурной шкалой, которая нам кажется очень странной. Как, например, понять следующую фразу из английского романа: «Лето стояло не жаркое, температура была 60 -70 градусов.» Опечатка? Нет, шкала Фаренгейта (°F). В Англии температура редко падает ниже -20 °С. Фаренгейт подобрал смесь льда с солью, имеющую примерно такую температуру, и принял температуру за нуль. За 100°С в этой шкале была принята, нормальная температура человеческого тела. Средней нормальной температурой по шкале Фаренгейта соответствует 98°F. В этой шкале вода замерзает при +32°F, а кипит при 212°F. Каждый предмет может служить «мостиком», по которому перейдет тепло от тела более нагретого к телу менее нагретому. Таким «мостиком», например, является чайная ложка опущенная в стакан с горячим чаем. Металлические тела хорошо проводят тепло. А если нужно какую - либо горячую смесь, то ручку у мешалки надо делать из дерева или пластмассы, эти тела проводят тепло в 1000 раз хуже. Жидкости тоже проводят тепло, но много раз хуже, чем металлы. Газы проводят тепло в десятки раз хуже, чем конденсированные неметаллические тела. Теплопроводность воздуха в 20 000 раз меньше теплопроводности меди. Нетрудно сообразить, что самым лучшим изолятором является вакуум – пустота. В пустоте нет переносчиков тепла, и теплопроводность будет наименьшей. Значит, если мы хотим создать тепловую защиту, спрятать теплое от холодного или холодное от теплого, то лучше всего соорудить оболочку с двойными стенками и выкачать воздух из пространства между стенками. Какое устройство основано на применении вакуума? Ход работы: 1.Возьмите равные массы воды и растительного масла, налейте в 2 стакана. 2.Поместите стаканы в большую ёмкость с водой и нагревайте в течении 10 минут. 3.Налейте в 2 пол-литровые банки воду и измерьте её температуру. 4.Выньте стаканы из большой емкости и поместите их в банки с водой. 5.Через 10 минут измерьте температуру воды в банках. 6.Заполните таблицу: Жидкость Масса жидкости, m, кг Начальная t, воды в банках,°С Конечная t,воды в банках,°С Количество теплоты, полученное водой, Q, Дж Вода 0,2 Растительное масло 0,2 7.Сделайте вывод: На применении вакуума основано устройство термоса. Они применяются не только для хранения горячей и холодной пищи, но и в науке и технике. Их называют по имени изобретателя, сосудами Дьюара. В таких сосудах перевозят жидкий воздух, азот, кислород. Всякий кто видел баллоны из термосов, замечал, что у них всегда посеребрённые стенки. А почему? А задумывались вы когда –либо над выражением: снег греет землю, или шуба не греет? Шубы действительно не греют, если под словом «греть» разуметь сообщение теплоты. Лампа греет, человеческое тело греет, печка греет, солнце греет, потому что эти предметы являются источниками тепла. Но шуба в этом смысле слова нисколько не греет. Она своего тепла не даёт, а только мешает теплоте вашего тела уходить от него. Вот почему теплокровное животное, тело которого само является источником теплоты, будет чувствовать себя в шубе теплее, чем без неё. Лёд, обёрнутый в шубу, дольше сохраняет свою низкую температуру, потому что шуба – весьма плохой проводник теплоты – замедляет доступ е нему тепла извне, от комнатного воздуха. Итак, греет ли нас шуба ? А приходилось ли вам слышать или читать о сапоге в бане, не влезающем на разгорячённую ногу будто – бы потому, что «нога при нагревании увеличилась в объёме»? Этот знаменитый пример сделался чуть ли не классическим, а между тем всё предельно просто. Прежде всего температура человеческого тела в бане почти не повышается. Человеческий организм успешно борется с тепловым влиянием окружающей среды и поддерживает собственную температуру на определённой точке. Но при нагревании на1°С увеличение объёма нашего тела так ничтожно, что его нельзя заметить при надевании сапог. Коэффициент расширения твёрдых имягких частей человеческого тела не превосходит нескольких десятитысячных. Следовательно, ширина ступни толщина голени могли бы увеличиться всего на какую –нибудь сотую долю сантиметра. Неужели сапоги шьют с точностью до 0,01см – толщины волоса? Но факт , конечно несомненен: сапоги трудно одевать после бани. Так почему ? Проверь себя: 1.Летом средняя температура воды в Чёрном море около 25°С, а зимой около 7°С. Площадь поверхности Чёрного моря приблизительно равна 420 000 км², а средняя глубина его 1200м. Вычислите какое количество теплоты отдаёт вода Чёрного моря при смене времён года от лета к зиме, считая, что температура воды не меняется с глубиной. 2. Для приготовления пищи полярники используют воду, полученную при плавлении льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы расплавить лёд массой 20кг и полученную воду нагреть до кипения, если начальная температура воды льда -10°С? 3. Если открыть бутылку с минеральной водой, отлить один стакан, и затем сразу плотно закрыть её, сильно встряхнуть, а потом опять открыть пробку, то можно увидеть как всё пространство над жидкостью заполнится туманом. Как вы думаете, почему? 4.Почему агроном дал указание полить вечером огородные культуры, когда по радио передали сообщение о том, что ночью будут заморозки? 5.Почему на морозе вспотевшую после езды лошадь покрывают попоной? Рефлексия: 1.Продолжите предложение: «Вы знаете, что сегодня на уроке я………» 2. «Больше всего мне сегодня запомнилось………..» 3. «Самым интересным было,,,,,,,,,,,,,,» Урок № 8 Исследование шестое. Тема: «Определение КПД наклонной плоскости» Цель урока: отработать приём измерения КПД простого механизма. Оборудование: наклонная плоскость, металлический брусок, динамометр, измерительная линейка. Наклонная плоскость-второй древнейший простой механизм, позволяющий преобразовывать силу. Вы встречаетесь с наклонной плоскостью не реже, чем с рычагом; это, прежде всего обычная горка. Много раз мы видели, как по наклонной плоскости поднимают (вкатывают, втаскивают) тяжести при загрузке автомобилей, вагонов. Главное достоинство современных машин состоит в том, что они могут совершать механическую работу быстро, за небольшое время. Вы, например, сможете поднять 100 кирпичей на высоту 4м, для чего придется совершить работу, приблизительно равную 10 кДж. Но у вас на это уйдёт примерно полдня, тогда как подъёмник с электродвигателем выполнит эту работу за 10 минут. Ещё пример: пирамиду Хеопса строили 10лет, а ракета выводит спутник на орбиту за 5 минут! Значит важной характеристикой машины является скорость совершения работы или время, за которое машина выполнит определённую работу. Работа сил, действующих на тело, соскальзывающее с наклонной плоскости, определяется работой двух сил: силы трения и силы тяжести. Атр. = - µ mg H ctg a µ - коэффициент трения, Ат. = m g H Н - высота наклонной плоскости, m - масса груза, < α - угол наклона. Тело массой m можно равномерно поднять на высоту H, совершив одну и ту же работу mg*H двумя способами: Приложив силу, равную mg, по вертикали; Приложив меньшую силу, равную mg sinα, вдоль наклонной плоскости. Ход работы: Установите наклонную плоскость под углом. С помощью динамометра определите силу тяжести бруска. Измерьте высоту и длину наклонной плоскости. Прицепив динамометр к бруску, равномерно двигайте вверх, определите силу тяги. Результаты измерений занесите в таблицу: h,м l,м Fт,н F,н h/l =sina Ап/Апол 7. Вычислите работу полезную и полную. 8. Вычислите КПД наклонной плоскости по формуле: Ап/Апол = mgh/ Fl. F = mg sinα +µ mg cosα 9. Сделайте вывод: Выигрыш в силе зависит от высоты и длины наклонной плоскости. Если h/l =sinα, то F= Fт sinα. Казалось бы, наклонная плоскость, как рычаг, позволяет неограниченно выигрывать в силе, делай только угол наклонной плоскости меньше и меньше. Но, как и в случае рычага, наклонную плоскость не имеет смысла использовать для слишком большого выигрыша в силе. Как вы думаете, почему? Проверь себя: С каким ускорением скользит брусок по наклонной плоскости с углом наклона α =30° при коэффициенте трения 0,2? Тележка скатывается с вершины наклонной плоскости длиной 2м и высотой 1м равномерно. Определите коэффициент трения тележки о плоскость. По наклонной плоскости поднимают груз весом 2000 Н. При этом рабочий прикладывает силу 500Н. Какова длина плоскости, если её высота 1м? Убедитесь, что выигрыш в этом случае, невелик всего-то в 4 раза. Какую работу совершит рабочий при подъёме бочки весом 3000Н по наклонной плоскости на высоту 2м, если он прикладывает силу 600Н? Рефлексия: Чем вас «затронул» этот урок? Узнали ли вы что-то новое на этом уроке? Что сделать сложнее: самим придумать опыт или поставить заданный эксперимент? \ В ы х о д н о й т е с т Вы исследовали свойства силы тяжести (F = mg), силы трения (Fтр.ск. = µN), простых механизмов - рычага. Если вы хотите проверить качество полученных знаний, то можно ответить на вопросы предложенного вам теста, но ваши знания будут иметь высокое качество, когда в повседневной жизни, среди обычных вещей и событий, вы наблюдаете, ощущаете проявление законов, когда на их основе вы делаете оценки, полезные для вашей деятельности. 1. Можно ли для определения массы тела пользоваться рычажными весами на другой планете? 2. Почему спортсмены при выполнении некоторых упражнений на снарядах ладони натирают магнезией, а подошвы канифолью? 3. В сосуде с водой плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды в сосуде, если лёд растает? 4. В каком море нельзя утонуть? 5. Какое явление использовали древние люди для добычи огня? 6. Что сильнее притягивает груз Землю или Земля груз? 7. Как изменится сила тяжести и ускорение свободного падения при увеличении массы падающего тела в 2 раза? 8. Назовите простые механизмы в живой природе. 9. Как легче закрутить гайку: ключом с короткой или с длинной ручкой? 10. Верно ли, что зимой на проселочной дороге сани выгоднее, чем колёса, а летом колёса выгоднее саней? Почему? 11.На весах уравновешены две гири- фарфоровая и стальная. Какая гиря перевесит при погружении их в воду? П О Р Т Ф О Л И О У Ч А Щ Е Г О С Я На заключительном занятии подводятся итоги участия каждого учащегося в работе курса, выставляется рейтинговый балл и по его результатам даётся рекомендация для дальнейшего профильного обучения в классах естественно- математического цикла. Критерии оценки работы учащегося: количество и качество выполнения экспериментов по программе «занимательные опыты по физике»; количество самостоятельно разработанных компьютерных моделей с заданными параметрами; участие в работе выставки школьного технического творчества; коэффициент трудового участия в выполнении групповой работы; создание собственного портфолио. Данная система позволит проявить индивидуальную траекторию работы в условиях свободного выбора.

Похожие:

	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Образовательные: закрепить понятия о физических величинах (путь, время, скорость, масса, объем, плотность, сила, вес); законы и формулы...		Диплом Синтез волшебной сказки Можно предположить, что есть связь между героями повествования. Возникает вопрос: а нет ли определенной связи и компенсации определенной...
	Какой тип взаимодействия описывает закон всемирного тяготения? Два тела притягиваются и отталкиваются друг от друга с силой, которая прямопропорциональна произведению масс обоих тел и обратнопропорциональна...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Пусть m1 = mз (масса Земли), m2 = m (масса тела), r = rз (радиус Земли), h = 0 (высота тела над Землёй). Тогда
	Существуют системы отсчета, в которых тело находится в состоянии... Импульсом тела называется вектор равный произведению массы тела на его скорость: (Подробнее, ниже)		М. В. Келдыша Российской Академии наук Анализ возможности использования лазерного воздействия на сближающееся с землей небесное тело
	1. Тело, состоящее из атомов или молекул, обладает: 1 Кинетической... Цели: образовательная – ознакомление обучающихся с основами развития пищевой продукции, спроса на продукцию и услуги оп		Контрольные вопросы Движение небесных тел. Рассмотрим модель движения космического тела (планеты, кометы, спутника) под действием силы всемирного тяготения...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Не каждому. Жаль, что часто во многих школах очень слабо дают понять ученикам эту самую связь. И я решил, что с помощью использования...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Сегодня у нас необычный урок. Наш урок пройдет в экспериментальной лаборатории, в которой мы проведем опыты и установим закономерности...
	Урок 3 Связь между координатами вектора и координатами его начала... Цели: рассмотреть связь между координатами вектора и координатами его начала и конца; разобрать задачи о нахождении координат середины...		Урок развития речи по картине Цель: показать связь произведений изобразительного искусства с изучаемым литературным материалом, научить искать между ними ассоциативную...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Инерциальные системы отсчёта – это системы отсчёта, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной,...		Реферат на тему «Характеристика аморфных тел и веществ» Для таких тел невозможно указать температуру, при которой они превращаются в жидкость (плавятся). Эти тела называют аморфными. По...
	1 Краткая история экологии В настоящее время большинство исследователей считает, что экология — это наука, изучающая отношения живых организмов между собой...		Реферат по физике т е м а: тепловые свойства воды Вода – это большая часть циркулирующей в нашем теле крови. И так не только у людей: большая часть тела всех живых существ это вода....