швидко збільшуватися. Ставлять питання: В«Чому вода в одному випадку добре, а в іншому погано передає тепло? В»
У бесіді з'ясовують, що оскільки вода при нагріванні розширюється, то щільність її зменшується (можна, наприклад, повідомити, що маса 1 м 3 води при 100 В° С менше, ніж при 0 В° С на 42 кг) і тому під дією сили Архімеда більш легкі, нагріті шари води піднімаються вгору.
Сутність явища слід розкрити, нагріваючи, наприклад, свічкою колбу з водою, на дні якої поміщений кристалик марганцевокислого калію, забарвлюючого конвекційні потоки.
Для демонстрації теплопровідності і конвекції в газах можна поставити досвід, подібний показаному на малюнку 20.5, нагріваючи в трубці повітря.
Потім за допомогою паперових вертушок і диму демонструють освіта висхідних потоків повітря над нагрівачами. Можна повідомити учням, що, наприклад, маса 1 м 3 повітря за 100 "С в 1,4 рази менше, ніж при 0 В° С, тому конвекція в повітрі, як і в рідинах, пояснюється дією сили Архімеда.
Як приклад конвекції в природі розглядають освіту денних і нічних бризів, а в техніці - освіта тяги в димоходах, конвекцію у водяному опаленні, водяному охолодженні двигуна внутрішнього згоряння.
Нескладні досліди, а також спостереження теплопровідності і конвекції потрібно рекомендувати учням виконати самостійно вдома. Виклад питання слід закінчити постановкою низки якісних завдань.
ВИПРОМІНЮВАННЯ
Поняття про випромінювання як одному з способів передачі тепла можна почати з постановки досвіду з нагріванню колби, з'єднаної з манометром, від електрообігрівача з відбивачем. По зміні рівнів рідини в манометрі учні приходять до висновку про нагріванні повітря в колбі.
Перед учнями порушується питання: унаслідок чого ж повітря в колбі нагрівається? Адже теплопровідність тут виключена: шар повітря, що відокремлює колбу від спіралі електрообігрівача - поганий провідник тепла, а конвекція в даному випадку виключена, оскільки колба розташована на одному рівні зі спіраллю. Виникає проблемна ситуація, в результаті обговорення якої учні приходять до висновку про те, що в даному випадку має місце особливий вид теплопередачі - випромінювання - теплопередача за допомогою невидимих ​​променів. Учитель повідомляє, що за допомогою випромінювання передається на Землю тепло від Сонця, що знаходиться від Землі на відстані 150 млн. км.
Особливості явища з'ясовують з допомогою дослідів, опис яких наведено в книзі С. А. Хорошавина В«Фізичний експеримент у середній школі. 6-7 класи В»(М.: Просвещение, 1988. - С. 70). br/>В
Потім переходять до розкриття важкого для розуміння учнів поняття про те, що тіла з темною поверхнею при рівній температурі не лише краще поглинають енергію і сильніше нагрівають, але і краще випромінюють її, ніж тіла, що мають світлу поверхню. Для цього ставлять досвід з посудиною 1 (рис. 20.7), одна стінка якого покрита чорною, а інша білою фарбою. У посудину наливають окріп і поруч поміщають два теплоприемника 2 і 3, приєднані до різних племен манометра або, що краще, кінців горизонтальної трубки 4, в яку поміщений стовпчик рідини 5. Через деякий час стовпчик рідини почне переміщатися в результаті великого підвищення тиску в теплоприемник, розташованому біля зачерненной стінки судини, показуючи тим самим, що зачорнена поверхню шляхом випромінювання передає більше енергії, ніж світла поверхню.
Корисно також поставити досвід з двома судинами, один з яких пофарбований білою, а інший чорною фарбою. У судини наливають окріп і вставляють термометри, по яких через деякий час буде видно, що вода в чорному посудині остигає швидше.
Типовими завданнями з даного питання теми є наступні:
Всі знають, як В«Пашить жаромВ» від розпеченої залізної грубки, від вугілля або електроплитки. Доведіть, що в цьому випадку людина відчуває тепло, яке передається перш всього випромінюванням.
Один учень сказав, що влітку ходити в білому одязі прохолодніше, оскільки вона краще відбиває промені і менше нагрівається. Інший заперечив йому, сказавши, що прохолодніше у чорному одязі, так як вона краще випромінює енергію. Хто з них правий? br/>
4. КІЛЬКІСТЬ ТЕПЛОТИ. ОДИНИЦІ КІЛЬКОСТІ ТЕПЛОТИ
Процес здійснення механічної роботи та процес теплопередачі мають спільну ознаку - змінюють внутрішню енергію тіла. Міру зміни внутрішньої енергії шляхом здійснення механічної роботи назвали просто роботою, а міру зміни внутрішньої енергії в процесі теплопередачі - кількістю теплоти.
До визначення одиниці кількості теплоти слід згадати з учнями про фізичну величиною - механічної роботу та її розрахунку. Механічна робота прямо пропорційна силі і довжині шляху.
В
p> Аналогічно кількість теплоти як міра зміни внутрішньої енергії теж залежить від декількох фізичних величин. Нагадують про те, що внутрішня енергія визначається швидкістю теплового руху...
