План-конспект урока по физике 9 класса.
Тема: Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Закон Стефана - Больцмана. Трудности в объяснении явления теплового излучения тел.
«Все идеи в науке родились в драматическом конфликте между реальностью и нашими попытками ее понять.»
Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь!
Козьма Прутков
Задачи урока:
Образовательная – изучить тепловое излучение, закон Стефана-Больцмана, гипотезу Планка, что называется испускательной и поглощательной способностью, абсолютно черным телом, световым квантом
Развивающая – развить внимание, способность к анализу, развитие мышления, формирование умений самостоятельно приобретать и применять знания; формировать диалектико-материалистическое мышление.
Воспитательная – воспитание дисциплинированности, а также воспитание добросовестности и ответственности у детей.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: флипчарт, видеофильм, шкала э/м волн.
Дидактические материалы:
Межпредметная связь:
Формы работы: работа в группах, сообщения учащихся
Ход урока:
I Организационный момент: «Здравствуйте, дети…! Садитесь…! Дежурный, кого нет в классе? Итак, начнем урок».
II Актуализация знаний: Мы закончили изучение астрономии и приступаем к изучению новой главы «Строение атома. Атомные явления». В этой главе мы будем говорить о тепловом излучении, абсолютно чёрном теле, гипотезе Планка о световых квантах, фотоэффекте и его законах, рентгеновских лучах, строении атома, радиоактивности и спектрах излучения и поглощения атомов.
Тема урока: Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Закон Стефана - Больцмана. Трудности в объяснении явления теплового излучения тел.
III Изучение нового:
- Ребята как вы думаете, какое излучение называется тепловым? Какие тела его испускают?(выслушиваю ответы учащихся)
Из повседневных наблюдений известно, что тела, нагретые до высоких температур, начинают светиться(уже при температуре около 500-800 К) Цвет света изменяется от красного до белого при повышении температуры. Температура на поверхности Солнца 6000 0С и оно светится желтым светом. Интенсивность излучения увеличивается с увеличением температуры. Излучение тел, обусловленное нагреванием, называется тепловым, или температурным излучением(инфракрасным). Тепловое излучение является самым распространенным в природе, оно совершается за счет энергии теплового движения атомов и молекул вещества, т.е. за счет внутренней энергии тел. Это излучение не видимо. Кроме того тела нагретые до очень высоких температур испускают так же невидимое УФ излучение.
- Как вы думаете ИК, УФ и видимый свет имеют одинаковую природу или нет?
(ответы учащихся)
Да, тепловое излучение, видимый свет и ультрафиолетовое излучение это электромагнитные волны, но разной частоты(длины волны). Т.е они имеют одинаковую природу.
-Скажите, пожалуйста, тела только испускают тепловое излучение?(ответы учащихся)
- Если положить какое-либо тело около горячей батареи, что произойдёт?(ответы учащихся)
Правильно. Оно нагреется, значить поглотит излучение.
- Какое тело лучше поглощает излучение(белое или чёрное)?
(ответы детей)
Запись в тетради. Тело, поглощающее падающее на него излучение любой длины волны, называется абсолютно чёрным телом.
Просмотр видеоролика об абсолютно чёрном теле.
К абсолютно черным телам можно отнести Солнце, чёрный бархат, сажу.
К концу 19 в. Учёные выяснили что зависимость энергии тепловых излучений от длины волны выглядит так(работа по рис 143 стр 202(1 кривая). Эта кривая имеет чётко выраженный максимум в области видимого светового излучения, а в области УФ волн стремится к нулю.
Но теоретические исследования дают кривую 3, на которой максимум в области УФ волн. Это расхождение теории и практики получило название ультрафиолетовая катастрофа, потому что объяснить его классическая физика не смогла.
В 1879 г.энергию излучения тел при различных температурах(лучеиспускательную способность) экспериментально исследовал профессор Венского университета Йосиф Стефан.
Историческая справка(сообщение читает ученик)
Йозеф Стефан родился в [link] .
Гипотеза Планка: Атомы излучают и поглощают э/м энергию дискретными порциями – квантами.
Энергия кванта [pic] [pic]
[pic] - частота излучения, [pic] - универсальная постоянная Планка.
Сам Планк испугался последствий своей гипотезы, т.к. она не вязалась с представлениями классической физики.
«Введение гипотезы кванта равносильно крушению классической теории, а не простому её видоизменению. Ни один физический закон не обеспечен теперь от сомнений. Дело иногда имеет такой вид, как будто в теоретической физике снова наступила пора первоначального хаоса» -с горечью говорил Планк.
Он готов был уничтожить собственную гипотезу, лишь бы не упал ни один волос с головы классической физики, которую Планк высоко ценил, называя»величественным сооружением чудесной красоты и гармонии»
Колебания Планка продолжались почти четверть века. Многим было непонятно великое открытие Планка.
Первый кто принял гипотезу Планка был молодой Эйнштейн: «Открытие Планка стало основой всех исследований в физике 20 века и с тех пор почти полностью обусловило её развитие… Больше того оно разрушило остов классической механики и э/д и поставило перед наукой задачу: найти новую познавательную основу для всей физики»
IV Закрепление: Проверочная работа: пользуясь § 47,48 вставьте слова или ответьте на вопрос.
Фамилия__________________ Класс____
Абсолютно чёрное тело полностью_____________ падающее на него излучение.
Минимальная порция____________ , испускаемая или поглощаемая телом, называется_________. Ультрафиолетовое излучение, видимый свет и тепловое излучение имеют одинаковую природу. Это _____________________ излучение.
Как по другому называется лучеиспускательная способность тела?_________________
Другое название теплового излучения___________________________.
V Взаимопроверка работ, выставление оценок.
Абсолютно чёрное тело полностью поглощает падающее на него излучение.
Минимальная порция энергии , испускаемая или поглощаемая телом, называется квантом. Ультрафиолетовое излучение, видимый свет и тепловое излучение имеют одинаковую природу. Это электромагнитное излучение.
Как по другому называется лучеиспускательная способность тела? Энергия излучения . Другое название теплового излучения
Коды: поглащает, энергии, квантом, электромагнитное, энергия излучения, инфракрасное.
VI Рефлексия:
- Что заинтересовало?
- Что вызвало затруднения?
VII Подведение итогов, выставление оценок.
VIII Домашнее задание: § 47, 48 Упр. 37(устно) Для желающий сообщение о пирометрах (2-3 минуты)
