1. Л. №79б
Стальное сверло массой 100 г. при работе нагрелось от 150 до 1150 С. Сколько энергии израсходовано двигателем для нагревания сверла?
Решение:
Количество теплоты, получаемое сверлом Q = с m (t2-ti)
Q= 500Дж/кг С 0,1кг(115 0С—15 0С)=5000 Дж
Ответ: Q = 5 кДж.
2. Л. №803
Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом котелке массой 200 г нагреть 1,5 л, воды от 200 С до кипения?
Решение:
Количество теплоты, получаемое котелком Q1 = с1 m (t2-t1)
Q =920 Дж/кг С 0,2кг (100 0С—20 0С)= 14720 Дж
Количество теплоты, полученное водой Q2 = с2 m (t2-t1), где m =p v
Q2=4200 Дж/к г 0 С 1000 кг/м 3 0,0015 м3 (1000 С —200 С) = 504000 Дж
для нагревания котелка и воды израсходовано количество теплоты равное
Q = Q1+Q2
Q = 1 4720 Дж+504000 Дж=5 1 8720 Дж
Ответ: Q = 518720 Дж.
3.Л №811
Сколько воды можно нагреть от 150 С до кипения, если сообщить ей 178,5 кДж?
/Ответ:m =0,5 кг!
4.Л №813
Для изменения температуры металлической детали массой 100 г от 20 до 400 С потребовалось 2800Дж энергии. Определите, из какого металла сделана деталь.
/Ответ:с=140 Дж/кг С - свинец!
IУ. Домашнее задание: п. 1O (с.23 —25), упр.5 (3,-4) — решить.
Придумать задачу на расчет количества теплоты с использованием персонажей русских сказок.
Примечание: вместо задач №8 11, 813 можно использовать разбор задачи с.24 учебника пример 2.
Сделать вывод необходимый для выполнения лабораторной работы.
Если между телами происходит теплообмен, то внутренняя энергия всех нагревающихся тел увеличивается настолько, насколько уменьшается внутренняя энергия остывающих тел.
V. Подведение итогов урока.
Задачи, решаемые на факультативных занятиях в 8 классе.
ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ. РАБОТА И МОЩНОСТЬ.
Качественные задачи
Объем воздуха в сосуде можно уменьшить путем сжатия. На что это указывает? Капля нефти растекается по поверхности воды, образуя тонкую пленку. Какой может быть наименьшая толщина пленки?
1. Отличаются ли молекулы холодной воды от молекул теплой и горячей воды? От молекул льда?
2. В стальном толстостенном цилиндре сжимают масло. Чем можно объяснить тот факт, что при большом давлении капельки масла выступают на внешней поверхности цилиндра?
3. Почему запахи пахучих веществ быстро распространяются в спокойном воздухе, а краситель (например, синька) в спокойной воде распространяются медленнее?
4. Положите на стакан почтовую открытку, а на открытку положите монету. Ударьте по ребру открытки щелчком. Почему открытка отлетает, а монета падает в стакан? Как зависит результат опыта от массы монеты?
5. Размеры мыльного пузыря под давлением вдуваемого в него воздуха увеличиваются одинаково во всех направлениях, вследствие чего пузырь принимает форму шара. Какой закон физики подтверждает это явление?
6. На поверхности воды в ведре плавает пустая кастрюля. Изменится ли уровень воды в ведре, если эту кастрюлю утопить? Ответ обоснуйте и проверьте на опыте.
7. Из крана капает вода. Сможете ли вы, пользуясь подручными средствами, которые имеются у вас дома, определить: а) объем одной капли;
б) время падения одной капли?
Расчетные задачи.
1. Радиолокатор ГАИ определил, что автомобиль за время, равное 2 с, проехал расстояние 60 м. Превысил ли водитель допустимую на этом участке скорость, равную 80 км/ч?
2. Кузов грузовой машины имеет площадь 6 м и высоту 50 см. Сколько песка можно поместить в кузов? Какую площадь двора можно засыпать этим песком, чтобы толщина слоя была равна 2,5 см?
3. В бидон массой 1 кг налито 3 л керосина. Какую силу нужно приложить, чтобы этот бидон с керосином приподнять?
4. Во время тяжелой работы сердце человека сокращается до 150 раз в минуту. Определите мощность, развиваемую сердцем, если при каждом сокращении оно совершает работу, равную 2 Дж.
5. Бадью с известковым раствором массой 120 кг поднимают на второй этаж строящегося дома при помощи подвижного блока. На веревку во время подъема действует сила, равная 720 Н. Определите КПД установки.
6. Человек массой 70 кг стоит на снегу в лыжных ботинках. Длина подошвы каждого ботинка 30 см, а ширина - 12 см. Чему равно давление, оказываемое человеком на снег? Как изменится давление, когда человек встанет на лыжи? Длина каждой лыжи 210 см, ширина -15 см.
7. До начала XX века у здания Московского университета находился чашечный барометр, наполненный минеральным маслом (р = 850 кг/м). Какой высоты был столб масла в таком барометре при атмосферном давлении, равном 750 мм рт.ст.
8. Аэростат объемом 4000 м наполнен гелием. Вес его конструкции вместе с оборудованием и экипажем равен 30 кН. Гелий полностью заполняет баллоны на высоте, где плотность воздуха равна 1,2 кг/м'. Какой массы груз может поднять аэростат?
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ.
Качественные задачи
1. Какие превращения энергии происходят при обработке металлической детали напильником?
2. При трении головки спички о коробок спичка воспламеняется. Объясните явление.
3. Почему при варке варенья предпочитают пользоваться деревянной мешалкой?
4. Оберните металлический стержень бумагой в один слой и поплотнее. Держите над пламенем свечи. Бумага в огне не горит! Почему? А кое-где все-таки пригорает. Почему? А вот на деревянной палочке сразу сгорает. Почему?
5. Каким способом прогревается от костра вода в ведре? А турист ?
6. Горячий чай в термосе хоть медленно, но остывает. Как же энергия умудряется «убежать»? Какие лазейки находит?
7. В капилляре термометра находится ртуть. Где такой термометр не будет действовать? (Минимальная температура на Земле - 89,2°С; Антарктида, 1983 г.) Чем заменить там ртуть? Какой жидкостью?
8. Что опаснее: обжечься 100-градусным паром или 100-градусной водой?
9. Известно ли вам, что холодная вода может кипеть? А как этого добиться?
10. Готовя пищу, пастухи-горцы закрывают котел крышкой, а сверху кладут камни. Зачем?
Расчетные задачи.
1. Какое количество теплоты теряет вода в пруду при охлаждении на 5°С? Площадь пруда 420 м2, глубина- 1,2 м.
2. Определите удельную теплоемкость кирпича массой 5 кг, если на его нагревание на 72 °С затрачено такое же количество теплоты, как при нагревании воды той же массы на 15°С
3. Сколько воды, взятой при температуре 95°С, необходимо добавить к 30 л воды, взятой при температуре 25°С, чтобы получить воду с температурой 67°С?
4. Какое количество теплоты необходимо для превращения льда массой 60 г при температуре -8°С в воду при температуре 20°С? Начертите график зависимости температуры вещества от времени.
5. На нагревание и плавление куска олова массой 250 г, взятого при температуре 32°С, было израсходовано 25 кДж теплоты. Расплавилось ли все олово?
6. Рассчитайте количество теплоты, которое потребуется для превращения в пар воды массой 3,3 кг, имеющей температуру 10°С. Начертите график зависимости температуры воды от времени.
7. В чайник налили 2 л воды при температуре 16°С. Какое количество теплоты было израсходовано на получение кипятка, если после кипячения в чайнике осталось 1,9 л воды?
8. Сколько потребуется сжечь нефти в плавильной печи, КПД которой равен 30%, чтобы довести до температуры плавления, а затем расплавить медь массой 10 т? Начальная температура меди 25°С
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Качественные задачи
1. Где у вас дома быстрее всего собирается пыль? Спросите у мамы, если не знаете, а потом объясните, почему.
2. В любом теле - огромное число электронов. В капле воды, например, их около1023. Почему же тела не заряжены?
3. Что является источником, поддерживающим ток воды в реках в течение десятилетий? Что это за «насос»?
4. Приходилось ли вам наблюдать кратковременный электрический ток?
5. Есть ли источники тока у вас дома? Какие именно?
6. Какие действия электрического тока проявляются в вашей квартире?
7. К вашей квартире подведено стандартное напряжение 220 В, а сила тока в ней изменяется приблизительно от 1 до 10 А. Как вы думаете, при каких обстоятельствах и почему изменяется сила тока?
8. Известно, что с увеличением температуры сопротивление проводника увеличивается. Как будет изменяться сила тока в электроплитке по мере ее прогрева?
9. Все электрические приборы, которые есть у вас дома, работают при напряжении 220 В. В каком из приборов сила тока наибольшая? Наименьшая?
10. На электрических приборах указывают мощность и напряжение. Последнее обычно одинаково для всех приборов, а мощность, как правило, различна. Определите по указаниям на самих приборах (или в их паспортах) их мощности и запишите в таблицу «Моя электрическая квартира».
Расчетные задачи.
1. Найдите сопротивление никелиновой проволоки площадью поперечного сечения 2 мм2 и длиной 4 м. Какой ток пойдет по этой проволоке, если на ее концы подать напряжение 2 В?
2. Из куска проволоки сопротивлением 10 Ом сделано кольцо. Где следует присоединить провода, чтобы сопротивление кольца стало равным 1 Ом.
3. Проводник площадью поперечного сечения 0,5 мм2 и сопротивлением 16 Ом надо заменить проводником из того же металла и такой же длины, но сопротивлением 80 Ом. Проводник какого поперечного сечения необходимо подобрать для этой замены?
4. Три проводника сопротивлением 2, 3 и 6 Ом, соответственно, соединены параллельно. Определите силу тока в каждом проводнике, если в неразветвленной части цепи сила тока равна 12 А. Каково напряжение на концах каждого проводника?
5. Электрическая цепь состоит из трех последовательно соединенных кусков провода одинаковой длины и сделанных из одного материала, но имеющих разные площади поперечного сечения:1, 2 и 3 мм2, соответственно. Разность потенциалов на концах цепи равна 12 В. Определите падение напряжения на каждом проводнике.
6. Определите мощность тока в электрической лампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если известно, что сопротивление нити накала лампы равно 1936 Ом. Какой ток течет по нити накала?