Урок физики

Цель: изучение темы "Атомистическая гипотеза строения вещества и её экспериментальные доказательства".

Задачи:

Обучающие:

• повторить знания по теме "Основные понятия физики";
• повторить знания строения вещества в разных агрегатных состояниях;
• изучить основные положения МКТ, их экспериментальные доказательства;
• изучить макро- и микропараметры.

Воспитательные:

• воспитание внимательности, аккуратности, трудолюбия;
• воспитание уважительного отношения к мнению товарищей.

Развивающие:

• развивать коммуникативные способности;
• продолжить формирование умения формулировать и решать проблемы.

Тип урока: изучение нового материала.

Оборудование: колба с трубкой и манометром, шарик с кольцом, спиртовка, сильно пахнущее вещество, пыль, источник света, модель для демонстрации броуновского движения, модель для демонстрации деформации; раздаточный материал, периодические системы химических элементов, учебник “Физика 10 класс”.

Структура урока

1. Организационный момент. Подготовка студентов к формулированию проблемы урока.
2. Изучение нового материала.
3. Закрепление нового материала на решении задач.
4. Домашнее задание.
5. Подведение итогов урока .

1.Организационный момент. Подготовка студентов к формулированию проблемы урока.

Ребята мы с вами закончили изучение большого раздела “Основы механики”, в котором рассматривали виды механического движения и их причины. Механическое движение макроскопических тел – это перемещение одних тел относительно других в пространстве с течением времени.

До сегодняшнего дня мы изучали физику так называемых макроскопических тел (греч. “макрос” – большой). Это все тела, которые нас окружают: дома, машины, вода в стакане, вода в океане и т.д. Макроскопические тела – это тела, состоящие из огромного числа молекул.

Но механика не дает ответов на вопросы, почему существуют твердые, жидкие и газообразные тела, почему эти тела могут переходить из одного состояния в другое, почему возникают силы и их происхождении, а также на многие другие. Например, проведем эксперимент 1 приглашается желающий из студентов, который берет в руки колбу, от рук воздух в колбе нагревается и расширяется, жидкостный манометр позволяет это увидеть.

Что происходит? Почему поднимается столбик жидкости?

Эксперимент 2: первоначально шарик через кольцо свободно проходит, а после нагревания в пламени спритовки шарик через кольцо не проходит.

Эксперимент 3: Наливаем на поверхность стола сильно пахнущее вещество, через некоторое время прозвучит вопрос, чем пахнет?

Эксперимент 4: Пыль стряхнуть с тряпки и включить свет. В лучах света видно хаотическое движение пылинок.

2. Изучение нового материала.

И так теория одно из основных понятий в физике. А кто может их все перечислить?

При изучении теории, на что мы должны обратить внимание?

О том, что такое теплота, ученые начали задумываться очень давно. Еще древнегреческие философы размышляли над этим вопросом. Но ничего, кроме самых общих предположений о сущности тепловых явлений, имевших часто прямо-таки фантастический характер, они высказать не смогли. Позже, в средние века, также не было высказано почти никаких разумных идей о природе теплоты.

Учение о тепловых явлениях начинает развиваться только с середины XVIII в. Толчком для начала развития этого учения явилось изобретение термометра — первого прибора для тепловых измерений.

Тепловые явления – это явления связаны с изменением температуры или агрегатного состояния вещества (нагреванием или охлаждением тел).

Так что же такое температура? Это физическая величина.

Выступление 1 ученика о истории понятия температуры.

Изменение температуры оказывает влияние на все свойства тел. Так, при нагревании или охлаждении изменяются размеры твердых тел, объёмы жидкостей и газов, меняются механические свойства: хрупкость, упругость, пластичность, сопротивление электрическому току, магнитные свойства и т.д. Все эти тепловые явления подчиняются определенным законам, открытие которых позволяет применять их на практике.

Ещё философы древности догадывались о том, что теплота – это вид внутреннего движения. Но только в XVIII веке начала развиваться последовательная молекулярно-кинетическая теория, с помощью которой ученые смогли ответить на многие вопросы.

Цель молекулярно-кинетической теории: объяснение свойств макроскопических тел и тепловых процессов, протекающих в них, на основе представлений о том, что все тела состоят из отдельных, беспорядочно движущихся частиц.

Большой вклад в развитие молекулярно-кинетической теории был внесен нашим соотечественником М.В. Ломоносовым. Он рассматривал теплоту как вращательное движение частиц, составляющих тело. О нем кратко расскажет 2 ученик.

И так причину создания теории мы теперь знаем. Основные положения я думаю вы тоже можете сформулировать.

2. Молекулы (атомы) находятся в непрерывном беспорядочном (хаотическом) тепловом движении.

3. Между молекулами (атомами) тела существуют силы взаимодействия.

А вот как экспериментально их доказать? Для этого обратимся к учебнику.

Итак назовите доказательство первого положения.(определение размеров молекулы, наблюдение с помощью электронного микроскопа, деление куска мела на мелкие части).

Доказательство второго положения. (диффузия, броуновское движение). Продемонстрировать броуновское движение на модели

Броуновское движение – это хаотическое перемещение взвешенных в жидкости (или газе) твердых частиц, обусловленное тепловым движением молекул.

Причина броуновского движения. Непрерывно и хаотично движущиеся молекулы среды постоянно ударяют со всех сторон по броуновским частицам. Эти удары не компенсируют друг друга. При беспорядочном движении молекул, передаваемые частице со всех сторон импульсы, неодинаковы. Поэтому частица испытывает неуравновешенное воздействие, которое непрерывно изменяется как по величине, так и по направлению. В результате этого она находится в постоянном беспорядочном движении. Здесь все во власти слепого случая.

На интенсивность броуновского движения влияет только температура жидкости (газа), с ее повышением хаотическое движение частиц убыстряется.

Тепловое движение присущее всем макроскопическим телам независимо от того, перемещаются они в пространстве или нет.

Доказательство третьего положения. (силы взаимного притяжения и отталкивания)

Молекулы при своем движении испытывают одновременное действие сил взаимного притяжения и отталкивания. Силы притяжения Fп и отталкивания Fо по разному зависят от r, поэтому их результирующая F отлична от тождественного нуля. Однако существует расстояние r = r₀, при котором силы отталкивания уравновешиваются силами притяжения. Это расстояние, сравнимое с диаметром молекул, соответствует их равновесному расположению. При r < r₀ силы отталкивания превышают силы притяжения. Поэтому молекулы не проникают друг в друга. При увеличении расстояния между ними r > r₀, притяжение молекул начинает превалировать над отталкиванием, препятствуя тем самым их разлетанию. При r >> r₀, действие межмолекулярных сил не проявляются.

Продемонстрировать проявление сил упругости при деформации тела на модели.

Любая физическая теория в том числе и МКТ имеет свой математический аппарат, для изучения его на следующих занятиях нам необходимо рассмотреть два вида параметров.

Таблица 1

3. Закрепление нового материала на решении задач

Используя периодическую систему Менделеева, определить относительную молекулярную массу гелия, хлора, углерода, кислорода и др.

4. Домашнее задание.

• Выучить основные положения МКТ, их экспериментальные доказательства, а также макро- и микропараметры.
• Заполнить таблицу 2

Таблица 2

5. Подведение итогов урока.

• Какова была цель занятия?
• Достигнута ли цель в ходе занятия?
• Каковы личные результаты занятия?