Тема урока: «Тепловое расширение тел»
Цели:
Образовательная: ввести понятие теплового расширения, рассмотреть линейное и объемное расширение.
Воспитательная: воспитать ответственное отношение к учебному процессу, воспитать внимательность, аккуратность, любознательность, чувство собственного я.
Методы:
• словесные — беседа;
• наглядные - рисунки, записи на доске, работа с учебником;
• практические - решение задач, ответы на вопросы после параграфа учебника.
• контроль - рефлексия.
Связи:
Межпредметные"Природоведение 5,6классы".
Литература:
1. Л.А. Исаченкова, Ю.Д. Лещинский «Физика 9класс»
2. Методика преподавания физики в школе под ред., Усовой, Орехова.
План урока:
1)организационный момент (1 мин);
2)проверка Д\З (10мин)
3)обьяснение нового материала (15мин);
4)решение задач, рефлексия (17 мин);
5)домашнее задание(2 мин).
ХОД УРОКА:
Ребята, вы уже знаете, что вещества состоят из частиц (атомов, молекул, ионов), взаимодействующих между собой. Эти частицы непрерывно хаотически движутся. При нагревании вещества скорость движения его частиц увеличивается.
С увеличением скорости движения частиц увеличиваются промежутки между ними. А уго приводит к увеличению размеров тела (длины, объема).
Изменение размеров тела при его нагревании называется тепловым расширением.
Тепловое расширение твердых тел легко подтвердить опытом. Стальной шарик (рис. 53, а, б, в), свободно проходящий через кольцо, после нагревания на спиртовке расширяется и застревает в кольце. После охлаждения шарик вновь свободно проходит через кольцо. Из опыта следует, что размеры твердого тела при нагревании увеличиваются, а при охлаждении — уменьшаются.
Твердые тела из различных веществ расширяются неодинаково. Проведем опыт. Возьмем два стержня одинаковых размеров, по один — железный, а другой — цинковый. Левые концы стержней жестко закрепим, а правые приведем в контакт с нижними частями стрелок А, В (рис. 54, а). Нагреем стержни. Стрелки поворачиваются. При этом угол поворота стрелкиВбольший, чем угол поворота стрелки Л (рис. 54, б). Это говорит о том, что длина стержней при нагревании увеличилась, причем цинковый стержень удлинился больше. [pic]
При тепловом расширении твердых тел появляются огромные силы, которые могут разрушать мосты, изгибать железнодорожные рельсы, разрывать провода. Чтобы этого не случилось, при конструировании того или иного сооружения учитывается фактор теплового расширения. Провода линий электропередачи провисают (рис. 55), чтобы зимой, сокращаясь, они не разорвались. Рельсы на стыках имеют зазор
1 (рис. 56). Несущие детали мостов ставят на катки, способные передвигаться при изменениях длины моста зимой и летом (рис. 57). Тепловое расширение жидкостей тоже можно подтвердить па опыте. В одинаковые колбы нальем: в одну — воду, а в другую — такой же обьем спирта. Колбы закроем пробками с трубками и поставим в ванну с холодной (со льдом) водой. Начальные уровни поды и спирта в трубках отметим резиновыми кольцами (рис. 58, а). Перенесем колбы в ванну с горячей водой. Уровень воды в трубках станет выше (рис. 58, 6). Вода и спирт при нагревании расширяются. Нo уровень в трубке колбы со спиртом выше, значит, спирт расширяется больше. Следовательно, тепловое расширение разных жидкостей, как и твердых веществ, неодинаково.
А испытывают ли тепловое расширение газы? Ответим на вопрос с помощью опыта. Закроем колбу с воздухом пробкой с изогнутой трубкой. В трубке (рис. 59, а) находится
капля жидкости. Достаточно коснуться колбы руками, как капля начинает перемещаться вправо (рис. 59, б). Это подтверждает тепловое расширение воздуха при его даже незначительном нагревании. Причем, что очень важно, все газы в отличие от твердых веществ и жидкостей при нагревании расширяются одинаково. Причиной этого является отсутствие сил взаимодействия между молекулами газа. [pic]
Теперь, ребята, переходим к решению задач из упражнения 9 (стр 44).
1. Почему нельзя кипящую воду наливать в холодную стеклянную банку или стакан?
2. Оконные стекла не жестко скрепляются с рамой. Зачем это делается?
3. В трубопроводах имеются изогнутые участки (рис. 60) — компенсаторы. Зачем они нужны?
4. Известно, что тепловое расширение бетона и стали одинаково, а алюминия — в два раза больше стали. Какую сетку — из стали или алюминия — вы бы использовали для арматуры в бетонных плитах? Арматура увеличивает прочность плит.
5. Какое тепловое расширение должны иметь материалы, которые используются для пломбирования зубов? Почему?
6. Как будет вести себя при нагревании биметаллическое кольцо, состоящее из двух полосок (рис. 61): одна — железная, другая — цинковая, если железная полоска: а) внутри; б) снаружи?
7. Почему железную шину, насаживая на колесо телеги, предварительно раскаляют?
8. Можно ли, заполняя на морозе канистру бензином, наливать бензин до краев, если канистра будет храниться в теплом гараже?
9. Почему при консервировании объём содержимого банки после остывания уменьшается? [pic]
10. Как изменится диаметр отверстия в цинковой пластинке (рис 62) при нагревании?
Д/З. §13.
