Деформация сдвига, кручения, изгиба - это изменение объема и формы тела при воздействии на него дополнительной нагрузки. При этом меняются расстояния между молекулами или атомами, приводящие к появлению Рассмотрим основные и их характеристики.
Сжатие и растяжение
Деформация растяжения связана с относительным либо абсолютным удлинением тела. В качестве примера можно привести однородный стержень, который закреплен с одного конца. При приложении вдоль оси силы, действующей в противоположном направлении, наблюдается растягивание стержня.
Сила же, прикладываемая по направлению к закрепленному концу стержня, приводит к сжатию тела. В процессе сжатия либо растяжения происходит изменение площади сечения тела.
Деформация растяжения - это изменения состояния объекта, сопровождающиеся смещением его слоев. Данный вид можно проанализировать на модели твердого тела, состоящего из параллельных пластин, которые между собой соединены пружинками. За счет горизонтальной силы осуществляется сдвиг пластин на какой-то угол, объем тела при этом не меняется. В случае между силой, приложенной к телу, и углом сдвига выявлена прямо пропорциональная зависимость.
Деформация изгиба
Рассмотрим примеры деформации данного вида. В случае изгиба, выпуклая часть тела подвергается некоторому растяжению, а вогнутый фрагмент сжимается. Внутри тела, подвергающегося данному варианту деформации, есть слой, который не испытывает ни сжатия, ни растяжения. Его принято называть нейтральным участком деформируемого тела. Вблизи него можно уменьшить площадь тела.
В технике примеры деформации данного типа используют для экономии материалов, а также для уменьшения веса возводимых конструкций. Сплошные брусья и стержни заменяют трубами, рельсами, двутавровыми балками.
Деформация кручения
Эта продольная деформация является неоднородным сдвигом. Она возникает при действии сил, направленных параллельно либо противоположно на стержень, у которого закреплен один конец. Чаще всего сложным деформациям подвергаются различные детали и механизмы, применяемые в конструкциях и машинах. Но благодаря сочетанию нескольких вариантов деформаций, существенно облегчается вычисление их свойств.
Кстати, в процессе существенной эволюции кости птиц и животных приняли трубчатый вариант строения. Такое изменение способствовало максимальному упрочнению скелета при определенной массе тела.
Деформации на примере организма человека
Тело человека подвергается серьезным механическим нагрузкам от собственных усилий и веса, появляющихся по мере физической деятельности. Вообще, деформация (сдвиг) характерна для человеческого организма:
- Сжатие испытывает позвоночник, покровы ступней, нижние конечности.
- Растяжению подвергаются связки, верхние конечности, мышцы, сухожилья.
- Изгиб характерен для конечностей, костей таза, позвонков.
- Кручениям подвергается во время поворота шея, при вращении ее испытывают кисти рук.
Но при превышении показателей возможен разрыв, например костей плеча, бедра. В связках же ткани соединяются настолько эластично, что допускается растягивание их в два раза. Кстати, деформация сдвига объясняет всю опасность передвижения женщин на высоких каблуках. Вес тела будет переноситься на пальцы, что приведет к повышению нагрузки на кости в два раза.
По результатам медицинских осмотров, проводимых в школах, из десяти детей лишь одного можно считать здоровым. Как деформации связаны с детским здоровьем? Сдвиг, кручение, сжатие - основные причины нарушения осанки у детей и подростков.
Прочность и деформации
Несмотря на многообразие живого и неживого мира, на создание человеком многочисленных материальных объектов, у всех предметов и живых существ есть общее свойство - прочность. Под ней принято понимать способность материала сохраняться на протяжении длительного временного промежутка без видимых разрушений. Существует прочность конструкций, молекул, сооружений. Эта характеристика уместна для кровеносных сосудов, человеческих костей, кирпичной колонны, стекла, воды. Деформация сдвига - вариант проверки сооружения на прочность.
Применение разных видов деформаций человеком имеет глубокие исторические корни. Все начиналось с желания соединить между собой палку и острый наконечник, чтобы охотиться на древних животных. Уже в те далекие времена человека интересовала деформация. Сдвиг, сжатие, растяжение, изгиб помогали ему создавать жилища, орудия труда, готовить пищу. По мере развития техники человечеству удалось использовать различные виды деформаций так, чтобы они приносили весомую пользу.
Закон Гука
Математические расчеты, необходимые в строительстве, технике, позволили применять для деформации сдвига. Формула показывала прямую связь между силой, прикладываемой к телу, и его удлинением (сжатием). Гук использовал коэффициент жесткости, показывая связь между материалом и возможностью его деформации.
По мере развития и совершенствования технических средств, аппаратов и приборов, разработки теории сопротивления, были проведены серьезные исследования пластичности и упругости. Результаты проведенных фундаментальных экспериментов стали применять в строительной технике, теории сооружений, теоретической механике.
Благодаря комплексному подходу к проблемам, связанным с различными видами деформации, удалось развить строительную отрасль, осуществлять профилактику правильной осанки у подрастающего поколения страны.
Заключение
Деформации, рассматриваемые в курсе школьной физики, оказывают влияние на процессы, происходящие в живом мире. В организмах человека, животных постоянно происходит кручение, изгиб, растяжение, сжатие. И для того чтобы осуществлять своевременную и полноценную профилактику проблем, связанных с осанкой или избыточным весом, медики используют зависимости, выявленные физиками при проведении фундаментальных исследований.
Например, прежде чем осуществлять протезирование нижних конечностей, выполняется детальный расчет максимальной нагрузки, на которую он должен быть рассчитан. Протезы подбираются для каждого человека индивидуально, так как важно учесть вес, рост и подвижность последнего. При нарушениях осанки применяют специальные коррекционные пояса, основанные на использовании деформации сдвига. Современная реабилитационная медицина не смогла бы существовать без использования физических законов и явлений, в том числе и без учета закономерностей различных видов деформаций.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Деформацией в физике называют изменение размеров, объема и часто формы тела, если к телу приложена внешняя нагрузка, например, при растяжении, сжатии или (и) при изменении его температуры.
Деформация появляется в том случае, если разные части тела совершают разные перемещения. Так, например, если резиновый шнур тянуть за концы, то разные его части сместятся относительно друг друга, и шнур окажется деформированным (растянется, удлинится). При деформации изменяются расстояния между атомами или молекулами тел, поэтому появляются силы упругости.
Виды деформации твердого тела
Деформации можно разделить на упругие и неупругие. Упругой называют деформацию, которая исчезает при прекращении действия деформирующего воздействия. При таком виде деформации происходит возврат частиц из новых положений равновесия в кристаллической решетке в старые.
Неупругие деформации твердого тела называют пластическими. При пластической деформации происходит необратимая перестройка кристаллической решетки.
Кроме этого выделяют следующие виды деформации: растяжение (сжатие); сдвиг, кручение.
Одностороннее растяжение заключается в увеличении длины тела, при воздействии силы растяжения. Мерой такого вида деформации служит величина относительного удлинения ().
Деформация всестороннего растяжения (сжатия) проявляется в изменении (увеличении или уменьшении) объема тела. При этом форма тела не изменяется. Растягивающие (сжимающие) силы равномерно распределяются по всей поверхности тела. Характеристикой, такого вида деформации, является относительное изменение объема тела ().
Сдвиг - это вид деформации, при которой плоские слои твердого тела смещены параллельно друг другу. При этом виде деформации слои не изменяют свою форму и размер. Мерой данной деформации служит угол сдвига.
Деформация кручения состоит в относительном повороте параллельных друг другу сечений, перпендикулярных оси образца.
В теории упругости доказано, что все виды упругой деформации могут сводиться к деформациям растяжения или сжатия, которые происходят в один момент времени.
Закон Гука
Рассмотрим однородный стержень, имеющий длину l и площадь сечения S. К концам стержня приложены две силы равные по величине F, направленные по оси стержня, но в противоположные стороны. При этом длина стержня изменилась на величину .
Английским ученым Р. Гуком эмпирически было установлено, что для небольших деформаций относительное удлинение () прямо пропорционально напряжению ():
где E - модуль Юнга; - сила, которая действует на единичную площадь поперечного сечения проводника. Иначе закон Гука записывают как:
где k - коэффициент упругости. Для силы упругости, возникающей в стержне закон Гука имеет вид:
Линейная зависимость между и выполняется в узких пределах, при небольших нагрузках. При увеличении нагрузки зависимость становится нелинейной, а далее упругая деформация переходит в пластическую деформацию.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | Какова потенциальная энергия растянутого упругого стержня, если его абсолютное удлинение составляет , коэффициент упругости равен k? Считайте, что закон Гука при этом выполняется. |
| Решение | Потенциальная энергия () упругого растянутого стержня равна работе (A), которую совершают внешние силы, вызывая деформацию:
где x - абсолютное удлинение стержня, которое при деформации изменяется от 0 до . В соответствии с законом Гука, мы имеем:
Подставим выражение (1.2) в формулу (1.1), имеем: |
Под воздействием внешних сил твёрдые тела меняют свою форму и объем, т.е. деформируются.
В результате действия приложенных к телу сил частицы, из которых оно состоит, перемещаются. Изменяются расстояния между атомами, их взаимное расположение. Это явление называют деформацией .
Если после прекращения действия силы тело возвращает свою первоначальную форму и объём, то такая деформация называется упругой , или обратимой . В этом случае атомы снова занимают положение, в котором они находились до того, как на тело начала действовать сила.
Если мы сожмём резиновый мячик, он изменит форму. Но тут же восстановит её, как только мы его отпустим. Это пример упругой деформации.
Если же в результате действия силы атомы смещаются от положений равновесия на такие расстояния, что межатомные связи на них уже не действуют, они не могут вернуться в первоначальное состояние и занимают новые положения равновесия. В этом случае в физическом теле происходят необратимые изменения.
Сдавим кусочек пластилина. Свою первоначальную форму он не сможет вернуть, когда мы прекратим воздействовать на него. Он деформировался необратимо. Такую деформацию называют пластичной , или необратимой .
Необратимые деформации могут также происходить постепенно с течением времени, если на тело воздействует постоянная нагрузка, или под влиянием различных факторов в нём возникает механическое напряжение. Такие деформации называются деформациями ползучести .
Например, когда детали и узлы каких-то агрегатов во время работы испытывают серьёзные механические нагрузки, а также подвергаются значительному нагреву, в них со временем наблюдается деформация ползучести.
Под воздействием одной и той же силы тело может испытывать упругую деформацию, если сила приложена к нему на короткое время. Но если эта же сила будет воздействовать на это же тело длительно, то деформация может стать необратимой.
Величина механического напряжения, при которой деформация тела всё ещё будет упругой, а само тело восстановит свою форму после снятия нагрузки, называется пределом упругости . При значениях выше этого предела тело начнёт разрушаться. Но разрушить твёрдое тело не так-то просто. Оно сопротивляется. И это его свойство называется прочностью .
Когда два автомобиля, соединённые буксировочным тросом, начинают движение, трос подвергается деформации. Он натягивается, а его длина увеличивается. А когда они останавливаются, натяжение ослабевает, и длина троса восстанавливается. Но если трос недостаточно прочный, он просто разорвётся.
Типы деформации
В зависимости от того, как приложена внешняя сила, различают деформации растяжения-сжатия, сдвига, изгиба, кручения.
Деформация растяжения-сжатия
Деформация растяжения-сжатия вызывается силами, которые приложены к концам бруса параллельно его продольной оси и направлены в разные стороны.
Под действием внешних сил частицы твёрдого вещества, колеблющиеся относительно своего положения равновесия, смещаются. Но этому процессу пытаются помешать внутренние силы взаимодействия между частицами, старающиеся удержать их в исходном положении на определённом расстоянии друг от друга. Силы, препятствующие деформации, называются силами упругости .
Деформацию растяжения испытывают натянутая тетива лука, буксировочный трос автомобиля при буксировке, сцепные устройства железнодорожных вагонов и др.
Когда мы поднимается по лестнице, ступеньки под действием нашей силы тяжести деформируются. Это деформация сжатия. Такую же деформацию испытывают фундаменты зданий, колонны, стены, шест, с которым прыгает спортсмен.
Деформация сдвига
Если приложить внешнюю силу по касательной к поверхности бруска, нижняя часть которого закреплена, то возникает деформация сдвига . В этом случае параллельные слои тела как бы сдвигаются относительно друг друга.
Представим себе расшатанный табурет, стоящий на полу. Приложим к нему силу по касательной к его поверхности, то есть, попросту потянем верхнюю часть табурета на себя. Все его плоскости, параллельные полу, сместятся друг относительно друга на одинаковый угол.
Такая же деформация происходит, когда лист бумаги разрезается ножницами, пилой с острыми зубьями распиливается деревянный брус и др. Деформации сдвига подвергаются все крепёжные детали, соединяющие поверхности, - винты, гайки и др.
Деформация изгиба
Такая деформация возникает, если концы бруса или стержня лежат на двух опорах. В этом случае на него действуют нагрузки, перпендикулярные его продольной оси.
Деформацию изгиба испытывают все горизонтальные поверхности, положенные на вертикальные опоры. Самый простой пример - линейка, лежащая на двух книгах одинаковой толщины. Когда мы поставим на неё сверху что-то тяжёлое, она прогнётся. Точно так же прогибается деревянный мостик, перекинутый через ручей, когда мы идём по нему.
Деформация кручения
Кручение возникает в теле, если приложить пару сил к его поперечному сечению. В этом случае поперечные сечения будут поворачиваться вокруг оси тела и относительно друг друга. Такую деформацию наблюдают у вращающихся валов машин. Если вручную отжимать (выкручивать) мокрое бельё, то оно также будет подвергаться деформации кручения.
Закон Гука
Наблюдения за различными видами деформации показали, что величина деформации тела зависит от механического напряжения, возникающего под действием приложенных к телу сил.
Эту зависимость описывает закон, открытый в 1660 г. английским учёным Робертом Гуком , которого называют одним из отцов экспериментальной физики.
Виды деформации удобно рассматривать на модели бруса. Это тело, один из трёх размеров которого (ширина, высота или длина), гораздо больше двух других. Иногда вместо термина «брус» употребляют термин «стержень». У стержня длина намного превышает его ширину и высоту.
Рассмотрим эту зависимость для деформации растяжения-сжатия.
Предположим, что стержень первоначально имеет длину L . Под действием внешних сил его длина изменится на величину ∆l . Она называется абсолютным удлинением (сжатием) стержня .
Для деформации растяжения-сжатия закон Гука имеет вид:
F - сила, сжимающая или растягивающая стержень; k - коэффициент упругости.
Сила упругости прямо пропорциональна удлинению тела до некого предельного значения.
Е - модуль упругости первого рода или модуль Юнга . Его величина зависит от свойств материала. Это теоретическая величина, введённая для характеристики упругих свойств тел.
S - площадь поперечного сечения стержня.
Отношение абсолютного удлинения к первоначальной длине стержня называют относительным удлинением или относительной деформацией .
При растяжении его величина имеет положительное значение, а при сжатии отрицательное.
Отношение модуля внешней силы к площади поперечного сечения стержня называется механическим напряжением .
Тогда закон Гука для относительных величин будет выглядеть так:
Напряжение σ прямо пропорционально относительной деформации ε .
Считается, что сила, стремящаяся удлинить стержень, является положительной (F ˃ 0 ), а сила, укорачивающая его, имеет отрицательное значение (F ˂ 0 ).
Измерение деформации
При проектировании и эксплуатации различных механизмов, технических объектов, зданий, мостов и других инженерных сооружений очень важно знать величину деформации материалов.
Так как упругие деформации имеют маленькую величину, то измерения должны проводиться с очень высокой точностью. Для этого используют приборы, называемые тензометрами .
Тензометр состоит из тензометрического датчика и индикаторов. В него также может быть включено регистрирующее устройство.
В зависимости от принципа действия тензометры бывают оптические, пневматические, акустические, электрические и рентгеновские.
В основу оптических тензометров положено измерение деформации нити из оптоволокна, приклеенной к объекту исследования. Пневматические тензометры фиксируют изменение давления при деформации. В акустических тензометрах с помощью пьезоэлектрических датчиков проводятся измерения величин, на которые изменяются скорость звука и акустическое затухание при деформации. Электрические тензометры вычисляют деформацию на основе изменений электрического сопротивления. Рентгеновские определяют изменение межатомных расстояний в кристаллической решётке исследуемых металлов.
Вплоть до 80-х годов ХХ века сигналы датчиков регистрировались самописцами на обыкновенной бумажной ленте. Но когда появились компьютеры и начали бурно развиваться современные технологии, стало возможным наблюдать деформации на экранах мониторов и даже подавать управляющие сигналы, позволяющие изменить режим работы тестируемых объектов.
Урок по теме "Плавление и кристаллизация тел".
Цели: формирование понятия о плавлении и кристаллизации тел, температуре плавления и кристаллизации; развитие умений применять полученные знания к решению простейших задач, развитие кругозора учащихся, воспитание интереса к предмету, воспитание всесторонне развитой личности.
Задачи:
Образовательная - раскрыть понятия плавления и отвердевания; экспериментально подтвердить полученные теоретические знания.
Развивающая – создать условия для развития исследовательских и творческих навыков; навыков общения и совместной деятельности.
Воспитательная – способствовать привитию культуры поведения, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.
Необходимое оборудование: интерактивная доска, проектор, монитор.
Пояснения: ответы учащихся в тексте выделены курсивом.
План урока:
Организационный момент – 2мин
Актуализация знаний и изучение нового материала - 18мин
Закрепление – 10мин
Домашнее задание – 3мин
Итоги урока и выставление оценок – 10мин
Рефлексия – 2 мин
ХОД УРОКА
1. Организационный момент
– Сегодня на уроке мы поговорим о различных состояниях вещества, узнаем, при каких условиях вещество может находиться в том или ином состоянии и что необходимо сделать для превращения вещества из одного состояния в другое. И так, тема сегодняшнего урока «Плавление и кристаллизация тел». Как вы думаете, что будет целью нашего занятия? Н уроке мы узнаем: Объяснение процессов плавления и отвердевания кристаллических тел;
Что такое температура плавления и кристаллизации; Как выглядит график плавления и отвердевания кристаллических тел.
2. Актуализация знаний и изучение нового материала
Учитель: Давайте рассмотрим рисунки (слайд 4). Как вы думаете, что их объединяет?
Ученики: На рисунках показана вода в трех различных состояниях: твердом, жидком и газообразном.
Учитель: Верно. Не только у воды, но и у любого другого вещества есть три состояния. Как называют эти состояния?
Ученики: Их называют агрегатными состояниями.
Происходить игра с картинками, на которых изображены физические величины.
Во время показа картинки с изображением λ(удельной теплоты плавления):
Учитель: а что изображено на этой картинке?
Ученики: мы не знаем .
Учитель: сегодня мы познакомимся с новой для нас физической величиной которая называется удельная теплота плавления. Но для начала давайте подумаем и скажем, а что такое плавление?
Ученики: процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое .
Учитель: верно! Процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением.
Учитель: У вас на столах стоят 2 стакана. Что в них посмотрите и скажите?
Ученики: лед и металлические шарики .
Учитель: как вы думаете что произойдет с этими веществами к концу урока?
Ученики: лед расплавится .
Учитель: молодцы. Рассмотрим процесс плавления с помощью фрагмента. Ваша задача – обратить внимание, меняется ли температура в течение этого процесса.
Ученики: Температура в процессе плавления не меняется .(слайд 5)
Учитель: А что же такое температура плавления давайте найдем в учебниках на стр.146?
Ученики: Температура, при которой вещество плавится называется температура плавления.
Учитель: Верно. А как вы думаете, возможен ли обратный переход вещества из жидкого состояния в твердое?
Ученики: да .
Учитель: Переход вещества из жидкого состояния в твердое называется отвердеванием, или кристаллизацией (слайд 6)
Учитель: Рассмотрим и этот процесс с помощью видео. Менялась ли температура в течение всего процесса отвердевания?
Ученики: Температура в процессе отвердевания не менялась.
Учитель: Запомним, что в процессе плавления и отвердевания температура вещества не меняется . Значит, температура плавления – это температура, выше которой вещество в твердом состоянии находиться не может. Посмотрите в таблице температур, которая у вас на столах и ответьте мне на вопросы:
1)Какое из веществ, указанных в таблице, имеет наиболее высокую температуру плавления? (Вольфрам)
2)Какая температура плавления алюминия? (660)
3)Какая температура плавления меди? (1083)
4)Можно ли в алюминиевом сосуде расплавить медь? (нет)
5) Какие металлы можно расплавить в медном сосуде? (железо, платина, чугун)
6)В каком состоянии(твердом или жидком) находится серебро и вольфрам при температуре 1000°С?(серебро – жидкое, вольфрам – твердое).
Учитель: С помощью графика (слайд 7) рассмотрим процесс перехода льда из твердого состояния в жидкое.
Наблюдение за процессом началось с того момента, когда температура льда была –20
о
С. При дальнейшем нагревании температура льда росла до тех пор, пока не достигла 0
о
С. В этот момент лед начал плавиться, а его температура перестала расти. В течение всего времени плавления температура льда не менялась, хотя ему продолжали сообщать энергию.
При достижении 20
о
С веществу перестали сообщать энергию: вода стала охлаждаться, и при 0
о
С начался процесс кристаллизации воды. В течение всего времени отвердевания температура вещества снова не менялась. Также из графика видно,
что температура плавления равна температуре кристаллизации.
Ребята, существует такая легенда:
Молодой бизнесмен купил по низкой цене в Африке контейнер ртутных термометров и решил получить большие деньги, продав эти термометры в Норильске, где, как он слышал, очень нуждаются зимой в термометрах для каждодневного определения температуры наружного воздуха. Приехав в Норильск, он получил контейнер и решил в течение недели распродать все ртутные термометры по организациям.
Как вы думаете, получил он деньги?
Ученики: говорят свои варианты .
Учитель: когда он распечатал содержимое контейнера, он обнаружил, что практически разорен. Температура в Норильске была в этот зимний день минус 45 градусов.
Он обнаружил, что ртутные термометры всего контейнера лопнули.
Как вы думаете почему?
Ученики: (если ученикам тяжело дать ответ на вопрос учитель дает подсказку используя таблицу) Ртуть при минус 39 градусах замерзла и стеклянные трубочки с замерзшей ртутью лопнули.
Учитель: Изучая плавление различных веществ одной и той же массы, можно заметить, что для превращения их в жидкость требуется разное количество теплоты. Например, для того чтобы расплавить 1 кг льда, взятого при температуре 0 градусов, нужно затратить 333 кДж энергии. А для того чтобы расплавить брусок из свинца массой 1 кг сколько нужно затратить энергии? Давайте посмотрим в таблицу.
Ученики: 25 кДж.
Учитель: (Слайд 9) Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо для превращения 1 кг кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, в жидкость той же температуры, называется удельной теплотой плавления .
Удельную теплоту плавления измеряют в и обозначают греческой буквой λ (ламбда).
Чтобы найти количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического тела произвольной массы, надо удельную теплоту плавления этого тела умножить на его массу:
Q = λ · m .
Количество теплоты, выделяемое телом, считается отрицательным. Поэтому при расчете количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации вещества массой m , следует пользоваться той же формулой, но со знаком «минус»: Q = –λ · m .
3. Закрепление
1. Учитель: Давайте посмотрим на листики которые у вас на столах.
На рисунке изображен график изменения температуры нафталина.
а) Какому состоянию нафталина соответствует отрезок графика ВС?(нагревания)
б) Сколько продолжалось нагревания жидкого нафталина? (4минуты)
в) До какой температуры нагрели нафталин?(110градусов)
2. Посмотрим на второй рисунок. На нем изображен график изменения температуры олова.
а) Как изменяется температура олова на участках АВ, ВС и СD?(повышалась, не менялась, повышалась)
б) Какому состоянию олова соответствует отрезок графика ВС?(плавление олова)
3 . У вас на листах написано условие задачи, девайте ее решим.
Какое количество теплоты необходимо для плавления 0,8кг алюминия, взятого при температуре плавления?
Дано: алюминийm – масса = 0,8 кг
λ – удельная теплота
плавления алюминия =
= 391 кДж/кг= 391 000 Дж/кг.
Решение:
Из таблицы, в которой указаны температуры плавления разных веществ, видим, что температура плавления алюминия равна 660 °С. Значит, алюминий взят при температуре плавления, поэтому задача решается в одно действие:
Q = λ · m = 391 Дж/кг · 0,8 кг =
312 800 Дж.
Ответ: Q = 135 000 Дж тепла.
4. Разделимся на две команды и какая команда быстрее решит задачу та и победила. Условия задач на листике.
4. Домашнее задание
Задача: Какое количество теплоты необходимо для плавления 7 кг меди, взятой при температуре плавления? Начертите график зависимости температуры меди от времени.
*Дополнительное задание : Используя полученные знания на уроке создайте кроссворд.
5. Итоги урока
– Что вы сегодня изучали на уроке?
Какую новую физическую величину изучили?
Какие единицы измерения удельной теплоты плавления вещества?
Какую новую формулу сегодня изучили?
Давайте посмотрим в наши стаканчики. Что там изменилось с начала урока?
Что же называется плавлением?
Какая температура плавления льда?
Какая температура плавления парафина? (демонстрация парафина)
– Выставление оценок за работу на уроке.
– Молодцы! Урок окончен!(слайд 11)
6. Рефлексия (слайд 10) :
" Улыбочка "
Учащимся предлагаются картинки с изображением: проникнута грустным, печальным настроением; другая - радостным, веселым. Ученики выбирают ту картину, которая соответствует их настроению.
Все ли понятно с урока или остались вопросы?
Список используемых ресурсов:
Перышкин А.В. Физика. 8 кл. :учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2008.
Кирик Л.А. Физика – 8. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. – М.: «Илекса», 2010.
Удельной теплотой плавления называют количество теплоты, которое требуется для расплавления одного грамма вещества. Удельная теплота плавления измеряется в джоулях на килограмм и рассчитывается, как частное от деления количества теплоты на массу плавящегося вещества.
Удельная теплота плавления для разных веществ
Различные вещества имеют разную удельную теплоту плавления.
Алюминий - металл серебристого цвета. Он легко поддается обработке и широко используется в технике. Его удельная теплота плавления составляет 290 кДж/кг.
Железо - тоже металл, один из самых распространенных на Земле. Железо находит широкое применение в промышленности. Его удельная теплота плавления равняется 277 кДж/кг.
Золото - благородный металл. Оно используется в ювелирном деле, в стоматологии и фармакологии. Удельная теплота плавления золота составляет 66.2 кДж/кг.
Серебро и платина - также благородные металлы. Их используют в изготовлении ювелирных украшений, в технике и медицине. Удельная теплота составляет 101 кДж/кг, а серебра - 105 кДж/кг.
Олово представляет собой легкоплавкий металл серого цвета. Оно широко применяется в составе припоев, для изготовления белой жести и в производстве бронзы. Удельная теплота составляет 60.7 кДж/кг.
Ртуть представляет собой подвижный металл, замерзающий при температуре -39 градусов. Это - единственный из металлов, который в нормальных условиях существует в жидком состоянии. Ртуть применяется в металлургии, медицине, технике, химической промышленности. Ее удельная теплота плавления составляет 12 кДж/кг.
Лёд представляет собой твердую фазу воды. Его удельная теплота плавления равняется 335 кДж/кг.
Нафталин - органическое вещество, сходное по химическим свойствам с . Он плавится при 80 градусах и самовоспламеняется при 525 градусах. Нафталин широко используется в химической промышленности, фармацевтике, производстве взрывчатых веществ и красителей. Удельная теплота плавления нафталина составляет 151 кДж/кг.
Газы метан и пропан используются в качестве энергоносителей и служат сырьем в химической промышленности. Удельная теплота плавления метана составляет 59 кДж/кг, а - 79.9 кДж/кг.
