ملامح طرق مختلفة لنقل الحرارة. أمثلة على انتقال الحرارة في الطبيعة والتكنولوجيا

أهداف الدرس:

التعليم العام: تلخيص المعرفة الأساسية حول موضوع "أنواع انتقال الحرارة"، وتعريف طلاب الصف الثامن بمظاهر التوصيل الحراري والحمل الحراري والإشعاع في الطبيعة والتكنولوجيا؛

التنموية: الاستمرار في تطوير المهارات الأساسية لدى الطلاب التي لها أهمية عالمية بالنسبة لهم أنواع مختلفةالأنشطة - تحديد المشكلة، واتخاذ القرارات، والبحث عن المعلومات وتحليلها ومعالجتها؛

التعليمية: تنمية الجماعية والموقف الإبداعي تجاه العمل المعين.

العمل التحضيري

يتم إجراء الدرس في شكل دفاع عن المشاريع التعليمية حول موضوعات "التوصيل الحراري في الطبيعة والتكنولوجيا"، "الحمل الحراري في الطبيعة والتكنولوجيا"، "الإشعاع في الطبيعة والتكنولوجيا". يختار الطلاب أو المعلم قائدًا يشكل مجموعة على أساس تطوعي. يتم تحديد موضوع المشروع بالاتفاق أو بالقرعة.
تتضمن مهمة كل مجموعة التبرير النظري والتجربة وعرض الوسائط المتعددة.

يقوم الطلاب بتوزيع المسؤوليات بشكل مستقل والبحث وجمع المعلومات وتحليلها وتقديمها والتفكير في خطة تجريبية وإعداد المعدات اللازمة لتنفيذها ومناقشة وشرح ما تم ملاحظته.
أثناء العمل في المشروع، يتعاون المعلم والطلاب بشكل وثيق، على وجه الخصوص، يتم إجراء مشاورات يقوم خلالها المعلم بمراقبة أنشطة الطلاب وتعديلها.

تصميم الدرس

تحتاج إلى إعداد شاشة وجهاز عرض للوسائط المتعددة. يجب عرض شريحة تحمل اسم موضوع الدرس على الشاشة. يجب وضع معدات التجارب على طاولة العرض التوضيحي.

أهداف الدرس:

1. التعليمية:

تلخيص وتنظيم معرفة الطلاب حول الموضوع: "أنواع انتقال الحرارة"؛

تكون قادرة على وصف وشرح الظواهر الفيزيائية مثل التوصيل الحراري والحمل الحراري والإشعاع.

تكون قادرة على استخدام المعرفة المكتسبة في الحياة اليومية.

2. التنموية:

تنمية الإدراك السمعي والبصري.

تنمية التفكير والكلام والذاكرة والانتباه.

البحث عن المعلومات وتحليلها ومعالجتها.

3. التعليمية:

 تطوير الصفات الشخصية (الدقة، والقدرة على العمل ضمن فريق، والانضباط)؛

 تعزيز الاهتمام المعرفي بالموضوع؛

المساهمة في تنمية شخصية الطفل بشكل شامل.

المعدات: شاشة عرض وجهاز عرض للوسائط المتعددة، عرض تقديمي؛ المعدات التي أعدتها كل مجموعة.

خلال الفصول الدراسية.

أنا. المرحلة التنظيمية (2 دقيقة.)

الهدف: إشراك الطلاب في أنشطة التعلم لتحديد محتوى الدرس:

التعرف على خطة الدرس.

ثانيا. تحديث معارف الطلاب (35 دقيقة)

(سل.1)

الهدف: تحديث المعرفة حول أنواع نقل الحرارة، وتعميم وتنظيم المعرفة حول نقل الحرارة والحمل الحراري والإشعاع، وتطبيق المعرفة المكتسبة في الحياة اليومية.

(سل.2)

1. من وجهة نظر الفيزياء، ما هو القاسم المشترك بين الأمثال التالية؟(على الشريحة)

أ) لا تمسك المكواة الساخنة. ثم يقوم الحداد بتشكيل الكماشة حتى لا تحرق يديه.

ب) كوخنا ذو حرارة غير متساوية. الجو دافئ على الموقد، بارد على الأرض.

ج) الشمس الحمراء في الضوء الأبيض تدفئ الأرض السوداء.

الجواب: تتغير الطاقة الداخلية للأجسام نتيجة انتقال الحرارة.

2. ما الفرق من وجهة نظر الفيزياء بين الظواهر المذكورة في الأمثال؟?

الجواب: هذه الأمثال تتحدث عنها بطرق مختلفةانتقال الحرارة.

ما هي الطرق المختلفة لنقل الحرارة التي تسمى في الفيزياء؟ (أنواع انتقال الحرارة)

3. الآن قم بصياغة موضوع درسنا.

أنواع انتقال الحرارة

المعلم: في درسنا سوف نتذكر كل ما درسناه حول موضوع: "أنواع انتقال الحرارة". اليوم سنقوم بتلخيص وتنظيم وتوحيد معرفتنا حول هذا الموضوع. المعرفة المكتسبة قابلة للتطبيق في الحياة اليومية.

دعونا نبني نظامًا معرفيًا تعلمنا عناصره أثناء دراستنا لهذا الموضوع. دعونا نقدم هذا للتوضيح في شكل رسم تخطيطي (قوالب على مكاتب الطلاب).

نحن نعمل معًا (املأ معًا).

(سل.3)

1) ما هو اسم الشكل الرئيسي الذي يعكس اسم الموضوع والرسم التخطيطي؟

ش - أنواع انتقال الحرارة.

U. - دعنا نصلح هذا، الشكل 1 سيكون الشكل الرئيسي في الرسم التخطيطي؛ أضف نصًا (اسمًا) إليه، وقم بتمييز الشكل أو النص باللون.

2) ما الذي يتغير نتيجة انتقال الحرارة؟ ما نوع الطاقة التي تتغير نتيجة لانتقال الحرارة؟

ش - الطاقة الداخلية للأجسام.

U. - ترتبط أنواع انتقال الحرارة بالتغيرات في الطاقة الداخلية للأجسام.

دعونا نسجل هذا في الشكل 2.

3) ما القانون المهم الذي يحكم أنواع انتقال الحرارة المرتبطة بالتغيرات في الطاقة الداخلية للأجسام؟

ش - قانون حفظ وتحويل الطاقة.

دبليو - هذا صحيح. لنكتب هذا في الشكل 3. وبما أن هذا أحد أهم قوانين الطبيعة، فسيتم وضع الشكل 3 فوق الشكلين 1 و2.

4،5،6) ما هي أنواع نقل الحرارة المحددة التي أصبحنا على دراية بها؟

ش - التوصيل الحراري، الحمل الحراري، الإشعاع.

يو - هذا صحيح. دعونا نعكس هذا في الرسم التخطيطي، ونضع الأرقام تحت الشكل الرئيسي في صف واحد، لأن كل منها يتوافق مع ظاهرة فيزيائية مستقلة.

يجب ملء الأعمدة المتبقية من جدول التعميم طوال الدرس، مع الاستماع إلى عروض المجموعات واستخدام المعرفة التي اكتسبناها.

ش. درسنا مخصص لحماية المشاريع التعليمية. سنكرر أنواع نقل الحرارة، ونتعرف على مظاهر التوصيل الحراري والحمل الحراري والإشعاع في الطبيعة والتكنولوجيا. اختارت ثلاث مجموعات نوع واحد من نقل الحرارة. تضمنت المهمة النظرية والتجريب وإنشاء عرض تقديمي للكمبيوتر. وبناء على نتائج الدفاع، يجب على المجموعة إعداد تقرير مصور. يرجى ملاحظة أن وقت حماية المشروع يجب ألا يتجاوز 5-7 دقائق.

4. حماية المشروع.

(سل. 4)

1. ما نوع انتقال الحرارة المشار إليه في المثل الأول؟

(Sl.5) (الموصلية الحرارية).

المجموعة الأولى

توصيل حراري - ظاهرة انتقال الطاقة الداخلية من جزء من الجسم إلى آخر أو من جسم إلى آخر عند ملامستها المباشرة.

الموصلية الحرارية هي نوع من التبادل الحراري حيث يتم نقل الطاقة الداخلية من جزيئات الجزء الأكثر تسخينًا من الجسم إلى جزيئات الجزء الأقل تسخينًا.

تجربة

عرض التوصيل الحراري المختلف للملعقة الفضية (الخشبية) والملعقة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بعد تسخينهما في الماء الساخن.

المواد المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة. المعادن لديها الموصلية الحرارية الجيدة. على سبيل المثال، يتم استخدام النحاس في لحام الحديد. الموصلية الحرارية للفولاذ أقل 10 مرات من الموصلية الحرارية للنحاس. الخشب وبعض أنواع البلاستيك لها موصلية حرارية منخفضة. تُستخدم هذه الخاصية في صناعة مقابض أدوات التسخين، مثل الغلايات والأواني والمقالي.

تتميز اللباد والطوب المسامي والصوف والزغب والفراء بموصلية حرارية ضعيفة (بسبب وجود الهواء بين أليافها)، لذلك تستخدم هذه المواد، إلى جانب الخشب، على نطاق واسع في بناء المساكن.

أحضرنا مواد عازلة للحرارة مختلفة - السحب، رغوة البوليسترين، والتي تستخدم في البناء. يعد تنظيم نقل الحرارة أحد المهام الرئيسية لمعدات البناء. في الحالات التي يكون فيها نقل الحرارة غير مرغوب فيه، يحاولون تقليله. لهذا الغرض، يتم استخدام العزل الحراري.

هناك طبقة رقيقة من الهواء بين زجاج النوافذ تحمي منزلنا من البرد كما تحمي جدارًا من الطوب. وهذا يشير إلى أن الهواء لديه الموصلية الحرارية السيئة. تتمتع السوائل والغازات بموصلية حرارية منخفضة جدًا، ولكن يمكن لكل من الغازات والسوائل نقل الحرارة.

بغض النظر عن مدى غرابة الأمر بالنسبة لك، فإن الثلج، وخاصة الثلج السائب، لديه موصلية حرارية سيئة للغاية. وهذا ما يفسر حقيقة أن طبقة رقيقة نسبيًا من الثلج تحمي المحاصيل الشتوية من التجمد.

بسبب ضعف التوصيل الحراري، يحمي فراء الحيوانات من التبريد في الشتاء وارتفاع درجة الحرارة في الصيف.

(SL.11)2. ما نوع انتقال الحرارة المذكور في المثل الثاني؟

(سل 12) (الحمل الحراري).

المجموعة الثانية

الحمل الحراري - نوع نقل الحرارة، حيث يتم نقل الطاقة عن طريق نفاثات الغاز والسائل.

هناك نوعان من الحمل الحراري: الطبيعي والقسري.

الحمل الحراري الطبيعي - التبريد التلقائي والتدفئة والحركة.

الحمل القسري - الحركة باستخدام مضخة، ومحرك، وما إلى ذلك.

الحمل الحراري في السوائل. يتم تسخين السوائل والغازات من الأسفل بسبب ضعف التوصيل الحراري. تنخفض كثافة الطبقات الساخنة من السائل (الغاز)، وترتفع إلى أعلى، مما يفسح المجال للطبقات الباردة. يحدث التداول ("الحركة الدائرية") للطبقات.

في المواد الصلبةلا يوجد حمل حراري، لأن جزيئاتها لا تتمتع بقدرة كبيرة على الحركة.

يمكن العثور على العديد من مظاهر الحمل الحراري في الطبيعة وحياة الإنسان. يجد الحمل الحراري أيضًا تطبيقًا في التكنولوجيا.

تجربة

عرض توضيحي لشمعة مشتعلة مغطاة جزئيًا بأسطوانة زجاجية بدون قاع (تُترك مساحة خالية بالأسفل) ؛ تتوقف الشمعة عن الاحتراق عندما يتم خفض الاسطوانة الزجاجية بالكامل.

تجربة

هناك كأسان على الطاولة الماء الساخن، أحدهما يقف على الجليد، وعلى غطاء الآخر جليد. يشرح الطلاب في أي كوب سيبرد الماء بشكل أسرع (الحمل الحراري في السوائل).

ولكي يبرد الماء المغلي بشكل أسرع نحركه بالملعقة (الحمل القسري)

يعتمد تسخين وتبريد المباني السكنية على ظاهرة الحمل الحراري. ولذلك ينصح بوضع أجهزة التبريد في الأعلى، بالقرب من السقف، حتى يحدث الحمل الحراري الطبيعي. توجد أجهزة التدفئة أدناه.

النسيم - يحدث على حدود الأرض والماء، لأن يتم تسخينها وتبريدها بشكل مختلف. يسخن الماء ويبرد بمعدل أبطأ بخمس مرات من الأرض (الرمل). ولهذا السبب تتشكل خلال النهار منطقة ذات ضغط منخفض فوق اليابسة، ومنطقة ذات ضغط مرتفع فوق البحر. هناك حركة للكتل الهوائية من منطقة الضغط المرتفع إلى منطقة الضغط المنخفض، وهو ما يسمى بنسيم النهار. في الليل كل شيء يحدث في الاتجاه المعاكس.

(سل 19) 3. ما نوع انتقال الحرارة المذكور في المثل الثالث؟

(Sl.20) (الإشعاع).

المجموعة الثالثة

الإشعاع (انتقال الحرارة الإشعاعي) - نوع من نقل الحرارة يتم فيه نقل الطاقة بواسطة الأشعة الحرارية (الموجات الكهرومغناطيسية).

يحدث دائما وفي كل مكان. يمكن تنفيذها في فراغ كامل.

يأتي الإشعاع من جميع الأجسام الساخنة (من شخص، نار، موقد، إلخ)

كلما ارتفعت درجة حرارة الجسم، كلما كان الإشعاع الحراري أقوى.

لا تبعث الأجسام الطاقة فحسب، بل تمتصها أيضًا.

الأجسام ذات السطح الداكن تمتص وتبعث الطاقة بشكل أفضل من الأجسام ذات السطح الفاتح.

الشمس هي مصدر الطاقة على الأرض.

كيف تنتقل حرارة الشمس إلى الأرض؟ ففي نهاية المطاف، لا توجد أجسام صلبة أو سائلة أو غازية في الفضاء الخارجي. وبالتالي، لا يستطيع الفضاء الخارجي نقل الحرارة من الشمس إلى الأرض سواء بالتوصيل أو بالحمل الحراري. الحقيقة هي أن الحرارة من الشمس إلى الأرض تنتقل بنفس الطريقة التي تنتقل بها الإشارة من محطة راديو إلى جهاز الاستقبال - عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية.

يمكن العثور على العديد من مظاهر الإشعاع الحراري في الطبيعة وحياة الإنسان. الإشعاع الحراريكما يجد التطبيق في مجال التكنولوجيا.

يستخدم الإنسان قدرة الأجسام على امتصاص الطاقة الإشعاعية بطرق مختلفة.

التربة المحروثة والتربة مع الغطاء النباتي (الشريحة). خلال النهار، تمتص التربة الطاقة وتسخن بالإشعاع، لكنها تبرد بشكل أسرع. ويتأثر تسخينها وتبريدها بوجود النباتات. وبالتالي، يتم تسخين التربة المظلمة المحروثة بقوة أكبر عن طريق الإشعاع، ولكنها تبرد بشكل أسرع من التربة المغطاة بالنباتات.

يتأثر التبادل الحراري بين التربة والهواء أيضًا بالطقس. في الليالي الصافية الصافية، تبرد التربة بشكل كبير - حيث يتسرب الإشعاع من التربة بحرية إلى الفضاء. في مثل هذه الليالي في أوائل الربيع، من الممكن حدوث صقيع على التربة. وإذا كان الطقس غائما فإن السحب تغطي الأرض وتلعب دور الحواجز الأصلية التي تحمي التربة من فقدان الطاقة عن طريق الإشعاع.

مظاهرة تخطيط الدفيئة. إحدى وسائل زيادة درجة حرارة مساحة من التربة والهواء الأرضي هي الدفيئات الزراعية، التي تتيح الاستفادة الكاملة من إشعاع الشمس. منطقة التربة مغطاة بإطارات زجاجية أو أفلام شفافة. ينقل الزجاج الإشعاع الشمسي المرئي بشكل جيد، والذي عندما يصل إلى التربة الداكنة يؤدي إلى تسخينه، لكنه ينقله بشكل أقل جودة الإشعاع غير المرئيالمنبعثة من سطح الأرض الساخن. كما أن الفيلم (الزجاج) يمنع الحركة الصعودية للهواء الدافئ، أي. تنفيذ الحمل الحراري. وبالتالي، فإن الزجاج الدفيئة يعمل بمثابة "فخ" للطاقة. داخل الدفيئات تكون درجة الحرارة أعلى منها في التربة غير المحمية بحوالي 10 درجات مئوية (يتم تسخين الدفيئة بمصباح وقياس درجة الحرارة خارج وداخل الدفيئة وتبين أنها مختلفة).

أي غلاية سوف تبرد بشكل أسرع؟

لماذا تُطلى الطائرات باللون الفضي، والاستحمام في الريف داكن؟

(سل. 26)الترمس (بناء)

- كيفية توفير الطاقة؟(شرح مبدأ تشغيل وتصميم الترمس مع التركيز على أنواع نقل الحرارة.)

سدادة (الحمل الآمن)

فراغ (أسفل الموصلية الحرارية)

المرآة (الإشعاع البعيد)


(SL.27)


5. مناقشة نتائج ملء الجدول

ثالثا. خاتمة (3 دقيقة)

تلخيص نتائج جميع مراحل العمل.

انعكاس الطالب.

رابعا في المنزل:

كرر § 3 - 6، استمر في ملء الجدول. منازل،

مهمة إبداعية: اصنع كلمات متقاطعة حول موضوع "أنواع انتقال الحرارة".

يمكن للطلاب المهتمين إعداد تقارير للدرس التالي حول تطبيق نقل الحرارة في الطبيعة والتكنولوجيا. المواضيع التقريبية للتقارير يمكن أن تكون: "أهمية أنواع نقل الحرارة في الطيران وأثناء الرحلات الفضائية"، "أنواع نقل الحرارة في الحياة اليومية"، "انتقال الحرارة في الغلاف الجوي"، "محاسبة واستخدام أنواع نقل الحرارة" في الزراعة "، الخ.

انعكاس

إذا فهمت المادة، ويمكنك سردها وشرحها، ثم أعط لنفسك "5".

إذا فهمت المادة، ولكن هناك بعض الشكوك في أنك ستتمكن من إعادة إنتاجها، فعندئذ "4".

إذا كانت المادة غير مفهومة بشكل جيد، ثم "3".

إظهار الوجوه المبتسمة. كيف أنهينا الدرس؟

انعكاس الدرس .

يطلب من الطلاب ملء أوراق التأمل.

اليوم اكتشفت...

كان مثيرا للاهتمام…

اشتريت...

كنت متفاجئا...

أعطتني درسا مدى الحياة..

أردت...وأنا

تلخيص الدرس، وإعطاء العلامات.

أو

ثالثا. المرحلة النهائية (3 دقائق)

الهدف: تحليل وتقييم نجاح تحقيق الهدف وتحديد آفاق المزيد من العمل، وشكر زملاء الدراسة الذين ساعدوا في الحصول على نتائج الدرس.

>>الفيزياء: أمثلة على انتقال الحرارة في الطبيعة والتكنولوجيا

1. الرياح. جميع الرياح في الغلاف الجوي هي تيارات الحمل الحراري على نطاق هائل. على سبيل المثال، يشرح الحمل الحراري نسائم- الرياح الليلية والنهارية التي تنشط على شواطئ البحار والبحيرات الكبيرة.

في أيام الصيف، تسخن الشمس الأرض بشكل أسرع من الماء، وبالتالي فإن الهواء فوق الأرض يسخن أكثر من الماء. وفي هذه الحالة يتمدد الهواء فوق اليابسة، ويصبح بعدها ضغطه أقل من ضغط الهواء البارد فوق البحر. ونتيجة لذلك، كما هو الحال في السفن المتصلة، ينتقل الهواء البارد الموجود أسفل البحر (حيث يكون الضغط أكبر) إلى الشاطئ (حيث يكون الضغط أقل) - تهب الرياح. هذا هو نسيم النهار (أو البحر).

وفي الليل، يبرد الماء بشكل أبطأ من الأرض، ويصبح الهواء فوق الأرض أبرد منه فوق الماء. وللمزيد الان ضغط مرتفعوينتهي فوق الأرض، وبالتالي يبدأ الهواء بالانتقال من الساحل إلى البحر. هذا هو نسيم الليل (أو الشاطئ).

2. شعبية. نحن نعلم أنه بدون إمدادات الهواء النقي، فإن احتراق الوقود أمر مستحيل. إذا لم يدخل أي هواء إلى صندوق الاحتراق أو الفرن، فسيتوقف الاحتراق. للحفاظ على الاحتراق، غالبا ما يستخدم تدفق الهواء الطبيعي - مسودة. في هذه الحالة يتم تركيب أنبوب فوق المكان الذي يحترق فيه الوقود. عند تسخينه، يتمدد الهواء، ويصبح الضغط في صندوق الاحتراق والأنبوب أقل من ضغط الهواء الخارجي. بسبب اختلاف الضغط، يندفع الهواء البارد من الخارج إلى صندوق الاحتراق، ويرتفع الهواء الدافئ إلى أعلى الأنبوب. هذا حنين.

مع زيادة ارتفاع الأنبوب، يزداد السحب، حيث أنه كلما ارتفع الأنبوب المبني فوق صندوق الاحتراق، زاد الفرق في الضغط بين الهواء الخارجي والهواء الموجود في الأنبوب.

3. تسخين المياه. يضطر سكان البلدان الواقعة في المناطق المعتدلة والباردة من الأرض إلى تدفئة منازلهم في الطقس البارد. في المباني السكنية، تعتبر درجة الحرارة الأكثر ملاءمة للبشر هي 18-20 درجة مئوية. للحفاظ على درجة الحرارة هذه، تستخدم العديد من المنازل تسخين المياه.

يتم تسخين المياه في أنظمة التدفئة المركزية خارج الغرفة المُدفأة (في غرف الغلايات أو محطات التدفئة والتوليد المشتركة - CHP). من المدفأة، يتدفق الماء الساخن عبر خطوط الأنابيب إلى المباني. هنا (الشكل 71) يرتفع على طول الناهض الرئيسي 1، ومن هناك عبر الأنابيب إلى أجهزة التدفئة (مشعات 2). عندما يبرد، يعود الماء إلى الأسفل ويتدفق مرة أخرى إلى المدفأة. وهذا يضمن استمرار تداول المياه في جميع أنحاء النظام. في المباني الصغيرة يحدث هذا التداول بسبب الحمل الحراري الطبيعي، وفي منازل المدن الكبيرة يحدث ذلك بسبب عمل المضخات الخاصة (الحمل الحراري الاصطناعي أو القسري).

لمنع تدمير نظام التدفئة (نتيجة لزيادة الضغط أثناء تمدد السائل الساخن)، تم تجهيز الناهض الرئيسي 1 بخزان التمدد 3.

4. الترمس. يؤدي انتقال الحرارة من الجسم الأكثر سخونة إلى الجسم الأكثر برودة إلى تعادل درجات حرارتهما. لذلك، على سبيل المثال، غلاية ساخنة يتم رفعها عن الموقد، تبرد بعد فترة من الزمن عندما تتلامس مع الهواء المحيط. من أجل السماح للجسم بالتبريد (أو التسخين)، من الضروري منع انتقال الحرارة المحتمل، في جميع مظاهره الثلاثة (الحمل الحراري، والتوصيل الحراري، والإشعاع). ويتم تحقيق ذلك عن طريق وضع الجسم في وعاء خاص - قارورة ديوار،والتي اخترعها العالم الإنجليزي جيمس ديوار عام 1892.

تم استخدام قوارير ديوار في البداية فقط لتخزين الغازات المسالة التي تتبخر بسهولة (على سبيل المثال، الهيليوم السائل). بعد ذلك، بدأ استخدامها للأغراض المنزلية - للحفاظ على المنتجات الغذائية الموضوعة فيها عند درجة حرارة ثابتة. تم تسمية قوارير ديوار هذه الترمس(الشكل 72).

يظهر في الشكل 73 جهاز الترمس المخصص لتخزين السوائل، ويتكون من وعاء زجاجي 4 ذو جدران مزدوجة، ويغطى السطح الداخلي لهذه الجدران بطبقة معدنية لامعة، ويتم ضخ الهواء إلى الخارج من الفراغ الموجود بين الوعاءين. الجدران. لحماية الجسم الزجاجي للترمس من التلف، يتم وضعه في صندوق من الورق المقوى أو المعدن 3. يتم إغلاق الوعاء بسدادة 2، ويتم تثبيت الغطاء 1 أعلى العلبة.

تم تصميم الترمس بطريقة يتم فيها التبادل الحراري لمحتوياته بيئةخفضت إلى الحد الأدنى. وعدم وجود الهواء بين جدرانه يمنع انتقال الطاقة عن طريق الحمل والتوصيل الحراري، كما أن الطبقة اللامعة الموجودة على السطح الداخلي للترمس تمنع انتقال الطاقة عن طريق الإشعاع.

؟؟؟؟ 1. لماذا يهب نسيم النهار من البحر باتجاه الساحل، ونسيم الليل من الساحل باتجاه البحر؟ 2. ما الذي يسبب الرغبة الشديدة؟ 3. كيف يعمل نظام تسخين المياه؟ 4. أخبرنا عن تصميم الترمس. كيف يمكنهم تقليل انتقال الحرارة؟ لماذا يظل الطعام الموجود في الترمس باردًا؟

إس في. جروموف، ن.أ. رودينا، الفيزياء الصف الثامن

مقدمة من القراء من مواقع الإنترنت

تخطيط الفيزياء والكتب المدرسية وكتب الفيزياء للصف الثامن، دورات وواجبات الفيزياء للصف الثامن، مذكرات الفيزياء للصف الثامن

محتوى الدرس ملاحظات الدرسدعم إطار عرض الدرس وأساليب تسريع التقنيات التفاعلية يمارس المهام والتمارين ورش عمل الاختبار الذاتي، والتدريبات، والحالات، والمهام، والواجبات المنزلية، وأسئلة المناقشة، والأسئلة البلاغية من الطلاب الرسوم التوضيحية الصوت ومقاطع الفيديو والوسائط المتعددةصور فوتوغرافية، صور، رسومات، جداول، رسوم بيانية، فكاهة، نوادر، نكت، كاريكاتير، أمثال، أقوال، كلمات متقاطعة، اقتباسات الإضافات الملخصاتالمقالات والحيل لأسرّة الأطفال الفضوليين والكتب المدرسية الأساسية والإضافية للمصطلحات الأخرى تحسين الكتب المدرسية والدروستصحيح الأخطاء في الكتاب المدرسيتحديث جزء من الكتاب المدرسي، وعناصر الابتكار في الدرس، واستبدال المعرفة القديمة بأخرى جديدة فقط للمعلمين دروس مثالية خطة التقويملسنة القواعد الارشاديةبرامج المناقشة دروس متكاملة

هدف الدرس:مراجعة المواد التي تم تعلمها مسبقًا؛ تطوير القدرة على سرد القصة، والتعبير عن وسائل التفكير باللغة "المادية" الصحيحة؛ تطوير آفاق الطلاب مع توضيح قيمة الفيزياء في حياة الإنسان والمجتمع؛ إيجاد طرق لحل المشكلات المتعلقة بمواقف الحياة.

خلال الفصول الدراسية.

قبل الدرس، يتم تقسيم الطلاب إلى 6 مجموعات وفقًا لهذه الإصدارات:

    مجلة "الحديقة والحديقة النباتية"

    مجلة "المنشئ النموذجي"

    "صحيفة أدبية"

    مجلة "يوناتي"

    مجلة "المهندس المعماري"

    مجلة "رابوتنيتسا"

تخيل يومًا واحدًا من العمل التحريري. عليك الإجابة على أسئلة القراء أو الاستعداد بشكل عاجل لرحلة عمل. يجب تحديد كل شيء بسرعة وعلى الفور تقريبًا. للقيام بذلك، يجب عليك اختيار رئيس التحرير، وحل الأسئلة والصعوبات المقترحة، وتقديم تقرير عن العمل المنجز (إجابات من أعضاء المجموعة). يجب على مدير القسم تقييم عمل كل عضو في المجموعة، ويجب على المجموعة تقييم عمل المدير. الآن دعونا نختار تذكرة ونجيب على الفور دون تحضير.

ما هي الطاقة الداخلية بالضبط؟

أعط أمثلة على طرق تغيير الطاقة الداخلية.

أعط أمثلة على أنواع انتقال الحرارة.

ما هي الموصلية الحرارية؟ كيف يتم نقل الطاقة عبر سلك الحديد؟

ما هو الحمل الحراري؟

ما هي الطرق التي تنتقل بها الطاقة من الشمس إلى الأرض؟ حدد هذا النوع من نقل الحرارة.

بعد الإجابات، يتم تكليف كل مجموعة بمهام (وقت الانتهاء 5 – 7 دقائق).

وفي الأراضي الاستوائية، حيث يكون المناخ حارًا، يكون لون بشرة الناس أكثر سوادًا من أولئك الذين يعيشون في المناخات الباردة. لماذا؟ تعيش الدببة البيضاء الثلجية في خطوط العرض الشمالية، وتعيش الدببة البنية في خطوط العرض الجنوبية. لماذا؟ في الشمال يعيش الأرنب الأبيض الراكب الحر ( لون أبيضالصوف)، في المناطق الجنوبية - الأرنب الحر (الصوف الرمادي). لماذا؟ (الجواب: الأجسام السوداء تشع أكثر من الأجسام البيضاء في نفس الظروف).

ما هو الدور الذي يلعبه التغير الموسمي في طول وكثافة فراء الحيوانات: في الصيف يكون الصوف أقصر وأكثر مرونة، وفي الشتاء يكون أطول وأكثر سمكًا؟ (الجواب: الصوف والزغب والخمر وغيرها أجسام مساميةفي الفراغات بين الألياف تحتوي على الهواء، وبالتالي فهي ذات توصيل حراري ضعيف، فهي تحمي جسم الحيوان من التجمد).

البرد ليس عمة.

تماما مثل الجوع، الصقيع ليس مشكلة. من المؤكد أن الغراب الذي يجلس على عمود سيرى من أين تهب الرياح الباردة. إنها تواجهه دائمًا بمنقارها - على سبيل المثال، بحيث تتدفق الريح حولها ولا تزعج الريش. في الطقس الهادئ ولكن الفاتر، تقوم الطيور "بنفخ" أسِرَّتها من الريش وتتحول إلى كرات فضفاضة. الفراء يبقيها دافئة بشكل موثوق. يتجدد في كثير من الحيوانات بحلول الشتاء... الصقيع يحفز نمو الفراء. أعرف ذلك من حمار تم إحضاره إلى منطقة موسكو من آسيا الوسطى. في الشتاء الأول، قاموا بخياطة ما يشبه السترة من جلد الغنم القديم. والآن، بحلول فصل الشتاء، يبدو الحمار وكأنه وحش رقيق، ولن يتعرف عليه الأقارب الذين يعيشون في مناخات أكثر دفئًا على الفور.

في بيسكوف.

من حكاية خرافية روسية: "ليس هناك من يبني بيت طيوج أسود في الشتاء البارد، لكنه هو نفسه لا يعرف كيف. ليلة واحدة من كل شيء يجب أن تنجو... "إيه"، فكر، "مهما حدث!" و- الرش في الثلج! قضيت الليل في الثلج. لا شئ! كان الجو دافئا. لقد استيقظت في الصباح الباكر وطرت حول العالم الحر إلى أي مكان أريد الذهاب إليه. ما الذي أنقذ طيهوج الأسود من الصقيع أثناء قضاء الليل في الغابة؟

لا تزرع الحدائق في المناطق المنخفضة. من ماذا؟ (الجواب: الهواء البارد أكثر كثافة فيتراكم في الأسفل، والصقيع أكثر شيوعاً في الأماكن المنخفضة).

لا تسمح للنباتات أن تصبح مغطاة بالجليد. لماذا؟ (الإجابة: الموصلية الحرارية للثلج أكبر 20 مرة من الثلج، لذلك تتجمد النباتات).

قم بفك القاعدة قبل التجميد. لماذا؟ (الإجابة: عند التخفيف، تنخفض الموصلية الحرارية للتربة).

في الربيع، عندما تكون احتمالية الصقيع محتملة للغاية، احفظ وكرر قصائد الكاتب الروسي I. A. بونين "الربيع البارد".

الغرب عديم اللون واضح - توقع البرودة عند منتصف الليل.

وتغني العندليب طوال الليل من أعشاشها الدافئة

في المخدر الأزرق من سماد التدخين،

في الغبار الفضي للنجوم اللامعة الضبابية.

لماذا لوحظ هذا المزيج من الظواهر؟ (الجواب: عندما تكون السماء مشرقة، تبرد الأرض كثيراً بسبب الإشعاع).

التعليق على مقاطع من الأعمال الخيالية من وجهة نظر فيزيائية.

من الحكاية الخيالية "عن الأمير المفتعل" للكاتب ف. جوف. "لم يجرؤ أحد على القول إن لاباكان لم يكن ماهرًا في التعامل مع الإبرة، بل على العكس من ذلك: كان يعرف كيف يقوم بعمل دقيق للغاية ... غالبًا ما كان يخيط دون توقف، حتى أن الإبرة أصبحت ساخنة في يده و بدأ الخيط يدخن، وكان العمل أفضل من أي شخص آخر..."

من الحكاية الخيالية الروسية "أحياء الشتاء للحيوانات". "جاءت أوزة وديك إلى حظيرة الثور، وقالا في انسجام تام: "دع أخي يدخل، دعه يسخن!" يجيب الثور: "لا، لن أسمح لك بالدخول!" لديك جناحان، يمكنك أن تستلقي على أحدهما، وتلبس مع الآخر مثلاً، وتقضي الشتاء!» تقول الإوزة: "إذا لم تسمح لي بالدخول، على سبيل المثال، سأقتلع كل الطحالب من جدران منزلك، لكنك بلا شك ستكون أكثر برودة!" يقول الديك: "لن تسمح لي بالدخول". "لذلك سأطير إلى العلية وألتقط كل الأرض من السقف، لكن الجو سيكون أكثر برودة بالنسبة لك."

من الحكاية الخيالية الروسية "الأخت فوكس والذئب". "ذهب الذئب إلى النهر، وأنزل ذيله في الحفرة وبدأ يقول: "اصطاد السمك، صغيرًا وكبيرًا!" أمسك أيتها الأسماك الصغيرة، سواء كانت صغيرة أو كبيرة! وتبعه ظهر الثعلب. يمشي بالقرب من الذئب ويندب: "واضح، واضح السماء المرصعة بالنجوم في السماء! " تجميد، تجميد ذيل الذئب! تجمد الذيل."

أي منزل أكثر دفئًا - خشبي أم من الطوب؟ (الإجابة: خشبية، لأن الخشب لديه موصلية حرارية أقل).

لماذا يستخدم البناة مواد مسامية - الطوب المسامي. شعر، صوف زجاجي؟

لماذا يتم تصنيع الزجاج المزدوج؟

لماذا توجد مشعات التدفئة في الجزء السفلي من الغرف؟

تدعو مجلة "Modelist-Constructor" القراء إلى القيام بدور في الإبداع صاروخ فضائي، والذي يستخدم الهيدروجين السائل كوقود. ولكن أين يجب أن يتم تخزينها؟ درجة غليان الهيدروجين هي -2530 درجة مئوية. إن الاحتفاظ بـ 3 في خزان عادي يشبه وضع وعاء من الماء في فرن لافح! يجب أن يكون الخزان بحيث لا تخترقه الحرارة من الخارج. نتيجة للتفكير، توصلت المجموعة إلى استنتاج مفاده أن هذا الخزان يجب أن يكون ترمسًا. شرح مبدأ تشغيل الترمس. هل من الممكن الاحتفاظ بالشاي الساخن في هذا الوعاء؟

أعضاء هيئة تحرير مجلة "رابوتنيتسا" على وشك الذهاب في رحلات عمل.

تذهب المجموعة إلى أقصى الشمال وتأخذ معهم معاطف الفرو الدافئة والقبعات. يقول الفيزيائيون أن عبارة "معطف الفرو يدفئ" غير صحيحة. وما رأيك؟

هذه المجموعة تتجه جنوبا إلى البحر. ما هي الملابس - الفاتحة أو الداكنة - التي يجب أن يأخذوها؟ لماذا يفضل البحارة الذهاب إلى البحر ليلاً؟

بعد مناقشة جميع الأسئلة، املأ الجدول.

اسم تقنية نقل الحرارة

كيف يحدث نقل الطاقة


الخصائص بطرق متعددةانتقال الحرارة. أمثلة على انتقال الحرارة في الطبيعة والتكنولوجيا
الظواهر الحرارية

من خلال هذا الدرس سوف تتعرف على موضوع "ميزات الطرق المختلفة لنقل الحرارة. أمثلة على انتقال الحرارة في الطبيعة والتكنولوجيا. سنلخص هنا معرفتنا بانتقال الحرارة وأنواعها الحالية وننظر في أمثلة على حدوث العمليات الحرارية المختلفة في التجارب الفيزيائية وفي الطبيعة.


درس اليوم هو الدرس الأخير في موضوع "الطرق المختلفة لانتقال الحرارة" لذلك سنقوم بتعميمه ومناقشة الطرق المختلفة لانتقال الحرارة في الطبيعة والتكنولوجيا ومميزاتها باستخدام أمثلة محددة.

ومن المهم أن نفهم أن عمليات انتقال الحرارة في الطبيعة تحدث بشكل مستمر، ويمكننا ملاحظتها في كل مكان في العالم من حولنا، وهو ما سنتحدث عنه اليوم. دعونا نتذكر طرق نقل الحرارة:

مثال 1.توليد البخار من الثلج عند تسخينه. لنضع الثلج في مقلاة عند درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية ونبدأ في تسخينه، ونكتب العمليات التي تحدث أثناء هذه العملية ونشير إلى أكثر طرق نقل الحرارة نشاطًا في كل مرحلة تسخين. نحن، بالطبع، نفهم أن تسلسل التحولات للحالات الإجمالية للمادة سيبدو في الشكل 1، لكننا سنصفها بمزيد من التفصيل.

أرز. 1

1. تسخين الثلج إلى درجة حرارة ذوبان 0 درجة مئوية. وتلعب ظاهرة التوصيل الحراري الدور الرئيسي، لأن الجليد جسم صلب.

2. ذوبان الجليد عند درجة حرارة 0 درجة مئوية، ولا تتغير درجة الحرارة حتى يذوب كل الجليد. لا تزال ظاهرة التوصيل الحراري تلعب الدور الرئيسي.

3. تسخين الماء المتكون من الثلج من درجة حرارة 0 درجة مئوية إلى . في هذه العملية وفي جميع العمليات اللاحقة، يلعب الحمل الحراري الدور الرئيسي، وأكثر من ذلك طريقة فعالةانتقال الحرارة في السوائل والغازات.

4. غليان الماء وتكوين البخار عند . لا تتغير درجة الحرارة خلال هذه العملية أيضًا. أثناء عملية الغليان، ربما تتجلى ظاهرة الحمل الحراري بطريقة أكثر لفتًا للانتباه، لأنه حتى بالعين المجردة يمكن للمرء أن يلاحظ عمليات الخلط الطبيعي المستمر للماء المغلي.

5. تسخين البخار من درجة الحرارة فما فوق.

مثال 2.تكوين بقع حبيبية على سطح الشمس.إذا نظرت إلى صور سطح الشمس، ستلاحظ أن سطحها بأكمله محبب وغير موحد (انظر الشكل 2). ما علاقة هذا؟

أرز. 2. السطح الحبيبي للشمس

يمكن تقسيم بنية الشمس إلى عدة طبقات تسمى، تقع إحداها بالقرب من السطح وتسمى منطقة الحمل الحراري (انظر الشكل 3).

أرز. 3. هيكل الشمس

من اسم هذه الطبقة، يمكنك بالفعل تخمين أن عملية الحمل الحراري تحدث فيها: من ناحية، فإن مادة الغلاف الضوئي، المبردة على السطح، تغرق في عمق منطقة الحمل الحراري، من ناحية أخرى، المادة الموجودة في الغلاف الضوئي يتلقى الجزء السفلي الإشعاع من منطقة النقل الشعاعي ويرتفع إلى الأعلى. قمم تدفقات الحمل الحراري هي عبارة عن مخالفات على سطح الشمس، والتي يمكننا رؤيتها في الصور الفوتوغرافية على شكل حبيبات.

وبالتالي، يمكن إجراء بعض التشبيه بين العمليات على النطاق الكوني والغليان العادي للمياه في المقلاة.

مثال 3.عملية تكوين الرياح.من الناحية التخطيطية، يمكن تصوير عملية تكوين الرياح، أي حركة الكتل الهوائية، في الشكل 4.

أرز. 4. عملية تكوين الرياح.

تنشأ تدفقات الرياح عادة بالقرب من المسطحات المائية، وقبل كل شيء، ترتبط هذه الظاهرة الموصلية الحرارية المختلفةالماء والأرض (الأرض). تكون الرياح عبارة عن دورة مكونة من جزأين:

1. خلال النهار يسخن الماء ببطء، وتستقبل الأرض الحرارة بشكل أسرع، أي. ويكون الهواء فوق الماء أكثر برودة، وتكون كثافته وضغطه أعلى منه فوق الأرض، وتبدأ الرياح بالهبوب نحو الأرض بسبب اختلاف الضغط الناتج.

2. في الليل، عندما تبرد الأرض بشكل أسرع من الماء بسبب نفس الاختلاف في خصائص التوصيل الحراري، تبدأ الرياح في النفخ الجانب المعاكس- من الأرض إلى البركة.

مثال 4.ظاهرة حدوث مشروع في المدخنة.

تعريف.شعبية -هذا هو التدفق الطبيعي للهواء.

يتم مواجهة مفهوم المسودة بشكل أساسي عند النظر في تصميم ومبدأ تشغيل المدخنة (انظر الشكل 5).


أرز. 5. تصميم المدخنة. مخطط حدوث الجر

العنصر الأكثر أهمية في الفرن هو المدخنة (3) ، فهي التي تضمن حركة تيارات الحمل الحراري التي تخلق مسودة. في منطقة صندوق الاحتراق (2)، يحترق لهب ويسخن الهواء، فتقل كثافته، وبحسب قانون أرخميدس، يبدأ بالاندفاع إلى أعلى الأنبوب. يجب أن تمتلئ المنطقة التي بدأ منها الهواء الساخن بالتحرك للأعلى بالهواء البارد الذي يأتي من خارج الفرن عبر باب الاحتراق (1). وبالتالي، فإن عملية دوران الهواء الحراري - تدفق الهواء الدافئ من الأنبوب وتدفق الهواء البارد من الغرفة - يشكل مسودة.

ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن قوة السحب تعتمد على العديد من معلمات تصميم الفرن، ولكن بقوة أكبر على طول الأنبوب ومادته. على سبيل المثال، إذا تم استخدام أنبوب حديدي، كما في الشكل 6، فلن يكون تيار الهواء قويًا جدًا، لأن الهواء سيكون لديه الوقت للتخلي عن حرارته إلى الأنبوب أثناء الارتفاع، ويبرد، وسيتدفق الحمل الحراري ابطئ. في أنبوب من الطوب (انظر الشكل 7) ، تكون الموصلية الحرارية أقل بكثير من تلك الموجودة في الحديد ، لن يكون للهواء أي وقت تقريبًا ليبرد ، ولن تنخفض سرعة تدفق الحمل الحراري ، أي أن الدفع سوف كن أقوى.

كما يتبين من التعليق أعلاه بخصوص مادة الأنابيب، ليس فقط ظاهرة الحمل الحراري، ولكن أيضًا التوصيل الحراري مهمة لعملية تشكيل المسودة.

مثال 5.ميزات تصميم الترمس.كما يعلم الكثير من الناس، الترمس عبارة عن وعاء لا يسمح للمحتويات بالتبريد أو التسخين. هناك أنواع كثيرة من الترمس: بعضها مصمم لاحتواء السوائل (الشاي الساخن أو القهوة)، والبعض الآخر لحمل الأطعمة الساخنة، والبعض الآخر، ما يسمى بالأكياس الحرارية، وغالبا ما تستخدم لنقل المشروبات المبردة (انظر الشكل 8). )، إلخ.

أرز. 8. أنواع مختلفة من الترمس

السؤال الذي يطرح نفسه كيف يعمل الترمس، أنه يوفر العزل الحراري عن بيئة المنتجات الموجودة فيه. ومن المثير للاهتمام أن تصميم الترمس يتضمن الحد من نشاط جميع عمليات نقل الحرارة التي يمكن أن تحدث بين محتوياته والبيئة. للراحة، نصور مخططًا تقريبيًا لتصميم الترمس في الشكل 9.

أحد الأجزاء الرئيسية للترمس هو دورق زجاجي (أحيانًا حديدي)، له هيكل مزدوج (دورق في دورق)، ويتم ضخ الهواء بين جدرانه حتى يتم إنشاء فراغ قوي بما فيه الكفاية. يتيح تصميم القارورة هذا حماية محتوياتها بشكل كامل تقريبًا من التبادل الحراري مع البيئة من خلال التوصيل الحراري، حيث لا توجد مادة تقريبًا في الفراغ، مما لا يسمح بحدوث عمليات التبادل الحراري هذه بشكل فعال.

للحصول على تأثير عزل حراري أكبر، يوفر تصميم دورق الترمس الحد من عملية فقدان الحرارة عن طريق الإشعاع. للقيام بذلك، يتم طلاء السطح الداخلي للقارورة بطبقة رقيقة من القصدير (الفضة أقل شيوعًا)، مما يجعلها تشبه المرآة وتمنع الإشعاع من مغادرة المساحة الداخلية للقارورة.

أرز. 9. تصميم الترمس

يتم توفير عزل إضافي من التوصيل الحراري من خلال مادة العلبة (الجسم)، والتي لها في المقام الأول وظيفة وقائية ولا تسمح للقارورة بالكسر، ومن خلال طبقة الهواء بين العلبة والجدار الخارجي للقارورة، والتي لديه خصائص التوصيل الحراري سيئة إلى حد ما.

النقطة الرئيسية المعرضة لتسرب الحرارة في الترمس هي رقبته، لذلك يتم إيلاء اهتمام خاص لتصميم غطائه. يتكون غطاء الترمس، كقاعدة عامة، من سدادة مطاطية، والتي يتم تثبيتها بإحكام على الرقبة عند إغلاقها، ومادة مسامية موجودة داخل جسمها، مما يوفر عزل حراري إضافي.

باستخدام الأمثلة المقدمة، قمنا بدراسة مظهر الطرق المختلفة لنقل الحرارة في الطبيعة، وكذلك تطبيقها وحتى طرق مكافحتها في التكنولوجيا. في الدرس التالي سوف نقدم المفهوم الذي من خلاله سنقيس حجم الطاقة الحرارية - كمية الحرارة.

1. جيندنشتاين إل إي، كايدالوف إيه بي، كوزيفنيكوف في بي / إد. Orlova V. A.، Roizena I. I. الفيزياء 8. - م: منيموسين.

2. بيريشكين إيه في الفيزياء 8. - م: بوستارد، 2010.

3. Fadeeva A. A.، Zasov A. V.، Kiselev D. F. الفيزياء 8. - م: التعليم.

1. فتح الفصل. شبكة الجمعيات التعليمية ().

2. فيزياء رائعة للفضوليين ().

1. خزانات الغاز - خزانات تخزين غاز التدفئة - مطلية باللون الفضي. لماذا؟

2. ما هي أنواع نقل الحرارة التي يتم تقليلها في أنظمة النوافذ الحديثة؟

3. ب مؤخرااكتسب ما يسمى بـ "الحقيبة الحرارية" شعبية (انظر الشكل 10). الجزء الداخلي مغطى بمادة تشبه الرقائق المعدنية، ويتم إدخال رغوة البولي يوريثان بين "الرقاقة" والنسيج الخارجي، ويتم تغطية الجزء العلوي من الكيس بإحكام بغطاء. ما هي أنواع نقل الحرارة التي يتم تقليلها في مثل هذه الأكياس؟

أرز. 10. الحقيبة الحرارية

4. الهواء شفاف، لا يمتص أشعة الشمس، وبالتالي لا يمكن تسخينه مباشرة بها. لماذا يكون الهواء حارا جدا في يوم صيفي حار؟

لجنة التعليم العام

إدارة منطقة بلدية سولنتشنوجورسك

المؤسسة التعليمية البلدية

مدرسة التعليم الثانوي رقم 2 سولنتشنوجورسك

(المؤسسة التعليمية البلدية، المدرسة الثانوية رقم 2 في سولنتشنوجورسك)

روسيا 141503 منطقة موسكو، شارع سولنتشنوجورسك أوبوخوفسكي، 2 أ

هاتف/فاكس 994-11-13 البريد الإلكتروني: sunschool.2@

التطوير المنهجي

درس الفيزياء (الصف الثامن)

"أنواع انتقال الحرارة

في الطبيعة والتكنولوجيا »

مدرس الفيزياء

بارسكايا أنتونينا تيموفيفنا

سولنتشنوجورسك

التطوير المنهجي لدرس الفيزياء للصف الثامن "أنواع انتقال الحرارة في الطبيعة والتكنولوجيا"

أهداف الدرس:

    تعليم عام:تلخيص المعرفة الأساسية حول موضوع "أنواع نقل الحرارة"، وتعريف طلاب الصف الثامن بمظاهر التوصيل الحراري والحمل الحراري والإشعاع في الطبيعة والتكنولوجيا؛

    النامية:الاستمرار في تطوير المهارات الأساسية لدى الطلاب التي لها أهمية عالمية لأنواع مختلفة من الأنشطة - تحديد المشكلة، واتخاذ القرارات، والبحث عن المعلومات وتحليلها ومعالجتها؛

    التعليمية:تنمية الجماعية والموقف الإبداعي تجاه العمل المعين.

العمل التحضيري

يتم إجراء الدرس في شكل دفاع عن المشاريع التعليمية حول موضوعات "التوصيل الحراري في الطبيعة والتكنولوجيا"، "الحمل الحراري في الطبيعة والتكنولوجيا"، "الإشعاع في الطبيعة والتكنولوجيا". يختار الطلاب أو المعلم قائدًا يشكل مجموعة على أساس تطوعي. يتم تحديد موضوع المشروع بالاتفاق أو بالقرعة.
تتضمن مهمة كل مجموعة مبررًا نظريًا، وتجربة، وعرضًا متعدد الوسائط، ومنشورًا صحفيًا، وتقريرًا مصورًا.
يقوم طلاب الصف الثامن بتوزيع المسؤوليات بشكل مستقل، والبحث عن المعلومات وجمعها، وتحليلها وتقديمها، والتفكير من خلال خطة التجربة، وإعداد المعدات اللازمة لتنفيذها، ومناقشة وشرح ما تم ملاحظته.
أثناء العمل في المشروع، يتعاون المعلم والطلاب بشكل وثيق، على وجه الخصوص، يتم إجراء مشاورات يقوم خلالها المعلم بمراقبة أنشطة الطلاب وتعديلها.

تصميم الدرس

تحتاج إلى إعداد شاشة وجهاز عرض للوسائط المتعددة. يجب عرض شريحة تحمل اسم موضوع الدرس على الشاشة. يجب وضع معدات التجارب على طاولة العرض التوضيحي. يمكن تعليق الصحف المخصصة لأنواع انتقال الحرارة في غرفة الترفيه أمام فصل الفيزياء قبل الدرس.

خلال الفصول الدراسية

1. خطاب المعلم الافتتاحي

مرحبًا! درسنا مخصص لحماية المشاريع التعليمية . سنكرر أنواع نقل الحرارة، ونتعرف على مظاهر التوصيل الحراري والحمل الحراري والإشعاع في الطبيعة والتكنولوجيا.
اختارت ثلاث مجموعات نوع واحد من نقل الحرارة. تضمنت المهمة النظرية والتجربة وإنتاج صحيفة وإنشاء عرض تقديمي بالكمبيوتر. وبناء على نتائج الدفاع، يجب على المجموعة إعداد تقرير مصور. يرجى ملاحظة أن وقت حماية المشروع يجب ألا يتجاوز 10 دقائق.
يرجى تدوين موضوع الدرس في دفاتركم ونقل أعمدة جدول التعميم التي يجب تعبئتها أثناء الاستماع لعروض المجموعات.

نوع نقل الحرارة

ما الذي يحمل الطاقة؟

في أي بيئة يحدث؟

أمثلة في الطبيعة والتكنولوجيا

ثانيا. حماية المشروع.

    توصيل حراري - نوع من نقل الحرارة تنتقل فيه الطاقة من جسم إلى آخر عند ملامسته أو من جزء منه إلى آخر.

    توصيل حراري- نوع من التبادل الحراري يتم فيه نقل الطاقة الداخلية من جزيئات الجزء الأكثر تسخينًا من الجسم إلى جزيئات الجزء الأقل تسخينًا.

المواد المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة. المعادن لديها الموصلية الحرارية الجيدة. على سبيل المثال، يتم استخدام النحاس في لحام الحديد. الموصلية الحرارية للفولاذ أقل 10 مرات من الموصلية الحرارية للنحاس. الخشب وبعض أنواع البلاستيك لها موصلية حرارية منخفضة. تُستخدم هذه الخاصية في صناعة مقابض أدوات التسخين، مثل الغلايات والأواني والمقالي.


تتميز اللباد والطوب المسامي والصوف والزغب والفراء بموصلية حرارية ضعيفة (بسبب وجود الهواء بين أليافها)، لذلك تستخدم هذه المواد، إلى جانب الخشب، على نطاق واسع في بناء المساكن.


بغض النظر عن مدى غرابة الأمر بالنسبة لك، فإن الثلج، وخاصة الثلج السائب، لديه موصلية حرارية سيئة للغاية. وهذا ما يفسر حقيقة أن طبقة رقيقة نسبيًا من الثلج تحمي المحاصيل الشتوية من التجمد.


هناك طبقة رقيقة من الهواء بين زجاج النوافذ تحمي منزلنا من البرد كما تحمي جدارًا من الطوب. يشير هذا إلى أن الهواء لديه موصلية حرارية ضعيفة. تتمتع السوائل والغازات بموصلية حرارية منخفضة جدًا، ولكن يمكن لكل من الغازات والسوائل نقل الحرارة.

تجربة

عرض التوصيل الحراري المختلف للملعقة الفضية والملعقة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بعد تسخينهما في الماء الساخن.

عرض تقديمي"التوصيل الحراري في الطبيعة والتكنولوجيا." مشروع الطالب.

    الحمل الحراري – نوع من نقل الحرارة حيث يتم نقل الطاقة عن طريق نفاثات الغاز والسائل.

هناك نوعان من الحمل الحراري: الطبيعي والقسري.

الحمل الحراري الطبيعي - التبريد التلقائي والتدفئة والحركة.

الحمل القسري - الحركة باستخدام مضخة، ومحرك، وما إلى ذلك.


الحمل الحراري في السوائل. يتم تسخين السوائل والغازات من الأسفل بسبب ضعف التوصيل الحراري. تنخفض كثافة الطبقات الساخنة من السائل (الغاز)، وترتفع إلى أعلى، مما يفسح المجال للطبقات الباردة. يحدث التداول ("الحركة الدائرية") للطبقات.


يؤخذ الحمل الحراري في الاعتبار عند تركيب أجهزة التدفئة: توجد المشعات بالقرب من الأرض. في هذه الحالة، يتم إنشاء حركة الهواء الحراري مستقرة في الغرفة.

لا يوجد حمل حراري في المواد الصلبة، لأن جزيئاتها لا تتمتع بحركة كبيرة. يمكن العثور على العديد من مظاهر الحمل الحراري في الطبيعة وحياة الإنسان. يجد الحمل الحراري أيضًا تطبيقًا في التكنولوجيا.

تجربة

عرض توضيحي لشمعة مشتعلة مغطاة جزئيًا بأسطوانة زجاجية بدون قاع (تُترك مساحة خالية بالأسفل) ؛ تتوقف الشمعة عن الاحتراق عندما يتم خفض الاسطوانة الزجاجية بالكامل.

عرض تقديمي."الحمل الحراري في الطبيعة والتكنولوجيا."

    إشعاع – نوع من نقل الحرارة يتم فيه نقل الطاقة عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية. يحدث دائما وفي كل مكان. هل فكرت يومًا في السؤال: كيف تنتقل الحرارة الشمسية إلى الأرض؟ ففي نهاية المطاف، لا توجد أجسام صلبة أو سائلة أو غازية في الفضاء الخارجي. وبالتالي، لا يستطيع الفضاء الخارجي نقل الحرارة من الشمس إلى الأرض سواء بالتوصيل أو بالحمل الحراري. الحقيقة هي أن الحرارة من الشمس إلى الأرض تنتقل بنفس الطريقة التي تنتقل بها الإشارة من محطة راديو إلى جهاز الاستقبال - عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية. الأجسام ذات السطح الداكن تمتص وتبعث الطاقة بشكل أفضل من الأجسام ذات السطح الفاتح. خبرة.






تجربة

المعدات: بالوعة الحرارة، أنبوب مطاطي، كوب من الماء ومصباح كهربائي. عند تسخين سطح داكن في كوب من الماء، تظهر فقاعات الهواء بشكل أسرع من تسخين سطح فاتح اللون.

حل المشاكل.

1. في وعاء من الماء موضوع على موقد كهربائي، يحدث انتقال الحرارة في الماء في الغالب.

أ. الإشعاع والحمل الحراري

ب. الحمل الحراري والتوصيل الحراري

الخامس. توصيل حراري

عن طريق الحمل الحراري

2. عند قياس السعة الحرارية لجسم باستخدام المسعر، يمكنك الحصول على نتيجة أكثر دقة إذا كان في الفراغ بين وعائي المسعر:
أ) فراغ؛
ب) الهواء.
ب) الماء.

في كل شيء الحالات أ-بدقة القياس هي نفسها

3. كيف يتم تسخين الماء في غلاية على موقد كهربائي؟

أ. يتم تسخين الماء في الغلاية بشكل أساسي عن طريق امتصاص الإشعاع من الموقد الكهربائي.

ب. يتم تسخين الماء في الغلاية فقط بسبب ظاهرة التوصيل الحراري

الخامس. يحدث تسخين الماء في الغلاية بسبب ظاهرة التوصيل الحراري والحمل الحراري.

د- تسخين الماء في الغلاية يحدث فقط بسبب الحمل الحراري.

4. تم إنزال كرات صلبة بنفس الحجم تم تسخينها إلى 1000 درجة مئوية في أوعية متطابقة بالماء البارد، الوعاء الأول مصنوع من النحاس، والثاني مصنوع من الزنك. وبعد الوصول إلى حالة التوازن الحراري تبين أن درجات الحرارة المختلفة تنشأ في الأوعية. أي حاوية ستكون درجة حرارتها أعلى؟

أ. في الوعاء الأول، لأن الحرارة النوعية للنحاس أكبر من الحرارة النوعية للزنك.

ب. في الوعاء الأول، حيث أن كثافة النحاس أكبر من كثافة الزنك.

الخامس. وفي الوعاء الثاني، حيث أن الحرارة النوعية للزنك أكبر من الحرارة النوعية للنحاس.

د- في الوعاء الثاني، حيث أن كثافة الزنك أكبر من كثافة النحاس.

5. توجد كرات بلاستيكية ومعدنية بنفس الحجم على الطاولة في الغرفة.
مقدار. أي كرة تبدو أكثر برودة عند اللمس؟ اشرح اجابتك.

أ. تبدو الكرة المعدنية أكثر برودة عند اللمس.

ب. الموصلية الحرارية للكرة المعدنية أكبر من تلك الموجودة في الكرة البلاستيكية. يحدث انتقال الحرارة من الإصبع إلى الكرة المعدنية بشكل أكثر كثافة، مما يخلق شعورا بالبرد.

6. يدعي رجال الدين أن الشمس فقط في يوم عيد الفصح تلعب عند شروق الشمس (يتقلب قرص الشمس ويغير شكله ولونه). كيف نفسر التذبذب المرئي لقرص الشمس المشرقة؟

في الربيع، يتم تسخين التربة في أماكن مختلفة بشكل مختلف ويكون للهواء فوق هذه الأماكن كثافة مختلفة ومعامل انكسار مختلف. بسبب الحمل الحراري، يتحرك الهواء، تمر أشعة الضوء عبر طبقات الهواء مع مؤشر انكسار متغير. يؤدي هذا إلى تمايل القرص المرئي للشمس. يتم ملاحظة "مسرحية" الشمس في أي يوم تحدث فيه درجة الحرارة وبالتالي عدم التجانس البصري للهواء.

ومظاهر البيانات صِنفالخامس طبيعة, تكنولوجياوالحياة اليومية. ماذا كان ل...

  • الدرس: الصف الثامن (مدرس الفيزياء Dolgova S.A.) تاريخ الموضوع: أنواع انتقال الحرارة

    درس

    اللوحة 2: ميزات تجربة الرسم انتقال الحرارة منظر انتقال الحرارة؟ أيّ منظر انتقال الحرارةيحدث عند القياس... ناقش أمثلة على انتقال الحرارة طبيعةو تكنولوجيا. تلخيص الدرس D/R: §5-6. تقرير " أنواعانتقال الحرارة وخصائصها

  • مذكرة توضيحية. يعتمد برنامج العمل هذا على برنامج نموذجي في فيزياء التعليم العام الأساسي السابع

    مذكرة توضيحية

    تعرف على: - مميزات الأساليب المختلفة انتقال الحرارة; - أمثلة انتقال الحرارةالخامس طبيعةو تكنولوجياالموقد، الأسلاك، البلاستيسين، المسامير... إنه أفقي؛ د) لا يمكن تغييره. 2. أي واحد منظر انتقال الحرارةلوحظ عند تسخين غرفة مع المبرد ...

  • يتم تجميع برنامج العمل في الفيزياء للصف الثامن وفقًا للمكون الفيدرالي لمعايير الولاية للتعليم (العام والثانوي) في الفيزياء،

    برنامج العمل

    طرق قياس الطاقة الداخلية 8. أنواع انتقال الحرارة 9. أمثلة انتقال الحرارةالخامس طبيعةو تكنولوجيا. 10. كمية الحرارة. ... الإشعاع، ملامح هذا عطوفظهور في طبيعةو تكنولوجيادرس صِنف انتقال الحرارة تحليل مقارن. ...