Тема уроку: Вплив температури на лінійні розміри тіл. Особливості теплового розширення води.
Мета уроку: Продовжити формувати в учнів вміння вимірювати температуру. Встановити і пояснити вплив температури на лінійні розміри тіл.
Тип уроку: Комбінований.
Хід уроку
1. Вивчення нового матеріалу.
Давайте уявимо теплу літню погоду після дощу. Через кілька годин калюжі зникли, листочки і трава стали сухі.
- Яке явище ми будемо спостерігати в природі при похмурій погоді?
Уже ці приклади свідчать про те, що деякі властивості тіл залежать від температури. Щоб це підтвердити, давайте виконаємо такий дослід. (Дослід з двома колбами, одна з яких наповнена водою, а друга олією).
Якщо спочатку при температурі tо рідина займала об"єм Vо, то внаслідок нагрівання до температури t він збільшився до V, тобто об"єм рідини змінився на ΔV=V-Vо . Як свідчать результати експерименту, зміна об"му рідини, віднесена до початкового її значення, прямо пропорційна зміні температури.
(V-V0)/V0 ~ (t - t0), тобто ?V/V0~?t.
Якщо внести коефіцієнт пропорційності, то отримаємо:
?V/V0 = b?t, або
V = V0 (1 + b?t).
b - коефіцієнт пропорційності (коефіцієнт об"ємного розширення).
Для різних речовин цей коефіцієнт об"ємного розширення має своє конкретне значення.
Цей коефіцієнт показує, на яку частку змінився об"єм рідини відносно його початкового об"єму Vо внаслідок зміни температури тіла на 1К. (Прик-лади, що означає цей коефіцієт для різних рідин).
При нагріванні змінюється не лише об"єм рідини, а й тверді тіла й гази. (Проводимо дослід по нагріванню залізного стержня).
Які висновки ми можемо зробити на основі даного досліду. Отже, чим більше змінюється температура, тим більше змінюється довжина стержня. (Самостійно використовуючи міркування стосовно рідини, учням пропо-нується виявити залежність).
(l-l0)/l = α(t-t0), або l = l0 (1 + α?t).
?l /l0 = α?t;
l = l0 (1 + α?t).
l - коефіцієнт лінійного розширення тіл.
Давайте визначимо фізичний зміст цього коефіцієнта, аналогічно, як було це зроблено для коефіцієнта об"ємного розширення. Наведіть приклади, коли, ми, зустрічаємось в житті з лінійним розширенням тіл, внаслідок зміни темпе-ратури?
Слід зазначити, що нагрівання тіл не завжди одночасно веде до збільшення їхніх лінійних розмірів об"єму. Так, з нагріванням води від ОоС її об"єм спо-чатку зменшується, тобто вона стискається, і, відповідно, її густина збіль-шується, а, досягаючи максимуму, при 4оС і далі, її об"єм починає збільшу-ватись (а густина зменшуватись) і залежність об"єму від температури стає звичайною - з підвищенням температури об"єм зростає.
2. Закріплення вивченого матеріалу.
1) Наведіть приклади нагрівання чи охолодження тіл і вкажіть, з якими із відомих вам способів це зроблено?
2) В чому полягає фізичний зміст температурного коефіцієнта об"ємного розширення тіл? Наведіть його конкретні приклади?
3) Між двома стовпами натягнуто залізний, мідний та алюмінієвий дроти. Який із них провисне більше із зміною температури на 10К?
4) Розв"язати вправу 3(1,2).
3. Підсумок уроку.
4. Домашнє завдання: §3. Впр.3(3,4).