На чем основано действие термометра 8 класс физика
Температура и тепловое движение
Конспект по физике для 8 класса «Температура и тепловое движение». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое тепловое движение. Как связана температура тела со скоростью движения молекул и их кинетической энергией. Что характеризует температура. Как измеряется температура. Каковы основные температурные шкалы.
ТЕМПЕРАТУРА И ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ
Явления, связанные с изменением температуры тел, а также с переходом вещества из одного состояния в другое, называют тепловыми, они составляют неотъемлемую часть окружающего мира. Мы используем в быту слова «горячий», «холодный» и т. д. для обозначения наших представлений о тепловом состоянии тела.
ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ МОЛЕКУЛ
Нагреем сосуд с водой, содержащей взвесь мельчайших твёрдых частиц. Беспорядочное движение отдельной частицы взвеси, называемое броуновским движением, обусловлено хаотическим движением самих молекул жидкости. По мере нагрева воды скорость движения частицы заметно увеличивается. Так что же изменилось? Молекулы холодной воды не отличаются от молекул горячей воды. Поэтому можно сделать вывод о том, что скорость движения броуновской частицы увеличилась, так как увеличилась средняя скорость движения молекул воды. Это означает, что скорость движения молекул и тепловое состояние тела связаны между собой.
Именно поэтому хаотичное движение частиц, из которых состоят тела, называют тепловым движением.
В тепловом движении участвуют все частицы, составляющие вещество, — молекулы или атомы, независимо от того, в каком агрегатном состоянии находится это вещество. Изменение характера теплового движения молекул вещества может приводить к изменению его свойств. Например, по мере нагрева лёд начинает превращаться в воду.
Поскольку кинетическая энергия зависит и от скорости движения молекулы, и от её массы, то температура также зависит не только от скорости движения частиц, составляющих вещество, но и от их массы. Поэтому при одинаковой средней скорости движения молекул вещество, у которого масса молекулы больше, будет иметь большую температуру.
СРЕДНЯЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ МОЛЕКУЛ
Любое движущееся тело обладает кинетической энергией, которая зависит от его массы и скорости движения. Поскольку молекула движется и имеет массу, значит, она обладает кинетической энергией. При возрастании скорости движения молекул увеличивается и их кинетическая энергия. Число молекул, составляющих тело, очень велико, и скорости отдельных молекул могут существенно различаться, поэтому нужно говорить не о кинетической энергии одной молекулы, а о средней кинетической энергии молекул тела.
ТЕМПЕРАТУРА
Для того чтобы характеризовать тепловое состояние тела, мы используем физическую величину, называемую температурой. По температуре тела можно судить о скорости движения, а соответственно и о кинетической энергии молекул. Опыты показывают, что явление диффузии при более высокой температуре происходит быстрее. Таким образом, температура является мерой средней кинетической энергии молекул тела. Чем больше средняя кинетическая энергия молекул тела, тем выше температура тела.
ТЕРМОМЕТРЫ
Мы знаем, что температура мороженого ниже, чем температура горячего чая. Однако наши ощущения неоднозначны и зависят от состояния человека и окружающей среды. Например, в одной и той же комнате металлические предметы всегда кажутся на ощупь более холодными, чем деревянные или пластмассовые. Поэтому для того, чтобы сделать выводы о температуре тела, её необходимо измерить.
Для измерения температуры используют специальные измерительные приборы — термометры.
Вы уже знаете, что тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Действие термометра основано на зависимости объёма тела от температуры. Вещество, используемое в термометре, увеличивается в объёме при увеличении температуры, а при охлаждении уменьшается в объёме. В термометрах могут быть использованы различные вещества: жидкие (спирт, ртуть), твёрдые (металлы) или газообразные.
Термометр, как и любой измерительный прибор, имеет шкалу. Для построения шкалы температур выбираются две основные (реперные) точки, которым приписывают определённые значения температуры. Затем интервал между ними делят на несколько равных частей, которые соответствуют единицам данной температурной шкалы.
Используемые нами в быту термометры показывают температуру в градусах Цельсия (°C). В этой температурной шкале за нуль принимается температура таяния льда, а за 100 — температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Расстояние между отметками делится на 100 равных частей, и образуются деления по 1 °С.
Первоначально у Андерса Цельсия температура кипения воды была принята за 0 градусов, а таяния льда — за 100 градусов. А «перевернули» шкалу Цельсия его же соотечественники: ботаник К. Линней и астроном М. Штрёмер. Вот этим «перевёрнутым» термометром мы теперь и пользуемся.
АБСОЛЮТНАЯ ШКАЛА ТЕМПЕРАТУР
В 1848 г. английский физик Уильям Томсон предложил ввести новую шкалу температур, которую называют абсолютной или термодинамической шкалой температур. Температура, измеренная по этой шкале, называется абсолютной или термодинамической температурой. Единица абсолютной температуры — кельвин (К); 1 К = 1 °С. В абсолютной шкале температура таяния льда равна 273,15 К, а температура кипения воды равна 373,15 К.
ШКАЛА ФАРЕНГЕЙТА
Андерс Цельсий (1701 — 1744). Шведский учёный, предложивший стоградусную температурную шкалу.
Томсон (Кельвин) (1824—1907) физик, один из основоположников термодинамики.
Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Температура и тепловое движение». Что такое тепловое движение. Как связана температура тела со скоростью движения молекул и их кинетической энергией. Что характеризует температура. Как измеряется температура. Каковы основные температурные шкалы.
§ 18. Тепловое движение. Температура
Что называют температурой?
1. Вы уже знаете, что все вещества состоят из частиц (молекул, атомов, ионов), которые находятся в непрерывном беспорядочном движении. Интенсивность этого движения связана с температурой тела. Поэтому его называют тепловым.
Тепловое движение — непрерывное беспорядочное движение частиц, из которых состоит вещество.
2. При изучении тепловых явлений, обусловленных тепловым движением молекул, вводят такие понятия, как «система», «состояние системы», «параметры состояния» и др.
Под термодинамической системой понимают тело или совокупность тел, которые могут обмениваться энергией как между собой, так и с другими телами. Система состоит из большого числа хаотически движущихся частиц. Тела, составляющие систему, могут находиться в твёрдом, жидком, газообразном состоянии или в нескольких состояниях одновременно (например, лёд в стакане с водой).
В зависимости от внешних условий одна и та же система может иметь различные свойства или находиться в различных состояниях. Так, газ может быть сжат сильнее и слабее, тело может быть холодным или горячим и т. п.
Состояние системы характеризуют давление, объём, температура. Эти величины называют параметрами состояния.
3. Возможно такое состояние системы, при котором параметры, характеризующие его, остаются неизменными сколь угодно долго при отсутствии внешних воздействий. Это состояние называют тепловым равновесием.
4. Если опустить в стакан с горячим чаем металлическую ложку, то ложка будет нагреваться, а чай — остывать. Это будет происходить до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие, при котором температура ложки и чая станет одинаковой. В любом случае, если взять два различно нагретых тела и привести их в соприкосновение, то более нагретое тело будет остывать, а более холодное — нагреваться. Через некоторое время система, состоящая из этих двух тел, придёт в тепловое равновесие, и температура этих тел станет одинаковой.
Из приведённого примера видно, что температура — это параметр, характеризующий состояние теплового равновесия системы. Особенностью его является то, что значение температуры во всех частях системы, находящейся в состоянии теплового равновесия, одинаково. Так, одинаковой станет температура предмета, внесённого в комнату, и воздуха в ней, когда они придут в тепловое равновесие.
5. Температуру измеряют термометром. Действие термометра основано на зависимости свойств тел от температуры. Вам хорошо известно, что тела при нагревании расширяются. На зависимости объёма тела от температуры основано устройство самых распространённых термометров. В термометрах могут быть использованы разные тела: и жидкие (спирт, ртуть), и твёрдые (металлы), и газообразные. Их называют термометрическими телами.
Урок физики в 8 классе по теме: «Тепловое состояние тела. Температура. Измерение температуры»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
по теме: «Тепловое состояние тела. Температура. Измерение температуры»
Учитель физики ДОШ №2
Сформировать представление о тепловом состоянии тела. Ввести понятие «температура». Ознакомить с основными способами измерения температуры.
Формировать умение наблюдать и анализировать явления природы.
Вырабатывать внимание, ответственность и аккуратность.
Оборудование: лабораторные термометры, макет шкалы Цельсия, комнатный термометр, безжидкостный термометр.
Тип урока: комбинированный.
Проверка домашнего задания.
Изучение нового материала.
Закрепление нового материала.
Проверка домашнего задания:
На доске решаются задачи домашнего задания из упражнений 26-28:
Ответ: 6,4 
.
Изучение нового материала.
Постановка учебной проблемы. Комментарии учителя:
Ученики записывают в тетрадь: Тело воспринимается как горячее, если оно передает нам энергию, и как холодное, если оно забирает энергию нашего тела. Такой процесс передачи энергии происходит до тех пор, пока температуры тел не сравняются: тогда говорят, что настало тепловое равновесие.
Учитель задает вопросы, ученики отвечают:
Что станет с горячим чайником, если его оставить на выключенной плите?
Что станет с соком, если его поставить в холодильник?
Что станет с холодильником, если его выключить от электросети?
Вывод записывается в тетрадь: более нагретые тела отдают тепло, охлаждаясь, а менее нагретые – поглощая тепло, нагреваются. Процесс происходит до достижения теплового равновесия. Таким образом, температура характеризует тепловое состояние тела.
Как называется прибор для измерения температуры?
Какие бывают термометры?
Учитель демонстрирует термометры классу:
Где T – температура по шкале Кельвина, t – по шкале Цельсия.
Например, температура в классе 20 о С. При решении задач это записывается так:
t=20 o C, T=20+273=293K.
Почему при измерении температуры контакт тела с термометром должен продолжаться несколько минут?
Что показывает термометр – температуру тела или температуру самого термометра?
Почему трубка медицинского термометра к низу сужается, а трубка лабораторного термометра – нет?
Как происходит теплообмен, если кипяток со стакана перелить в ведро с холодной водой? Когда этот процесс прекратится?
Домашнее задание: §§48-49 – учить, по желанию подготовить небольшие сообщения с наглядными материалами о разных температурных шкалах, или предложить свою температурную шкалу и обосновать выбор реперных точек.
Презентация по физике к уроку 8 класс
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Лабораторная работа №1 Исследование изменения со временем температуры остывающей воды Учитель физики СОШ№1, г. Белоярский Куценко Ольга Александровна
Цель работы: исследовать изменение со временем температуры остывающей воды. Оборудование: сосуд с горячей водой, стакан, термометр, часы.
Подготовительные вопросы: Тепловые явления – это явления, связанные……… Что такое температура? Как связана температура тела со скоростью движения его молекул? На чем основано действие термометра?
Определите цену деления шкалы термометров. РИС №1 РИС №2 С помощью какого термометра измерения будут точнее?
ХОД РАБОТЫ Определите цену деления термометра: Налейте в стакан горячую воду массой 100-150 г. Поместите термометр в воду и каждую минуту снимайте его показания. Результаты измерений занесите в таблицу.
Таблица для записи результатов
По полученным данным постройте график изменения температуры с течением времени.
ВЫВОД Контрольные вопросы: В чём отличие между молекулами горячей и холодной воды? 2. Отличаются ли температуры тел, находящихся в тепловом равновесии? Сравните изменения температуры воды, произошедшие за одну из первых и одну из последних минут процесса остывания. Укажите причину различия
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-804127
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Педагогам Северной Осетии в 2022 году будут выплачивать надбавки за стаж
Время чтения: 2 минуты
Минпросвещения намерено расширить программу ускоренного обучения рабочим профессиям
Время чтения: 2 минуты
ВПР для школьников в 2022 году пройдут весной
Время чтения: 1 минута
В России планируют создавать пространства для подростков
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Тепловое движение. Температура
Урок 1. Физика 8 класс
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Тепловое движение. Температура»
Вокруг нас постоянно происходят такие явления, как нагревание и охлаждение тех или иных тел. Произнося слова «холодный», «прохладный», «теплый», «горячий», мы говорим о той или иной температуре. Как мы помним, все тела состоят из малых частиц, которые постоянно находятся в беспорядочном движении.
Роберт Броун открыл данное явление в 1827ом году, когда проводил исследования пыльцы растений. Как—то он разглядывал в капле воды под микроскопом споры растений. Внезапно Броун увидел, что мельчайшие твердые крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле воды, непрерывно дрожат и передвигаются с места на место. Он установил, что эти движения, по его словам, «не связаны ни с потоками в жидкости, ни с ее постепенным испарением, а присущи самим частичкам». Если проследить за одной частицей, то можно убедиться, что её движение совершенно хаотично и её траекторию невозможно предугадать. Однако, активность этих частиц тесно связана с температурой тела.
Температуру измеряют термометром, а в повседневной жизни единицей измерения является градус Цельсия.
В термометре есть стеклянная трубка, в которой находится ртуть или спирт. Принцип действия термометра основан на том, что при понижении температуры падает давление, из—за чего ртуть (или спирт) в стеклянной трубке опускается. Также, при повышении температуры ртуть (или спирт) в стеклянной трубке поднимается. Более подробно зависимость давления от температуры мы изучим позже.
С точки зрения физики, тело обладает более высокой температурой, если молекулы этого тела двигаются быстрее. И наоборот, тело обладает более низкой температурой, если молекулы этого тела двигаются медленнее. Иными словами, температура зависит от скорости движения молекул. Поэтому, беспорядочное движение частиц называют тепловым или броуновским движением.
Мы уже знаем, что у физических тел есть три основных состояния: твердое, жидкое и газообразное. В твердых телах молекулы расположены вплотную друг к другу и совершают небольшие колебания.
В жидкостях молекулы расположены друг от друга на расстоянии сравнимом с размером самих молекул; молекулы совершают некоторые перемещения.
В газах же молекулы находятся на большом расстоянии друг от друга (в десятки раз больше размеров самих молекул) и двигаются с большими скоростями.
Например, когда вода в чайнике закипает, мы видим пар — это те молекулы воды, которые стали двигаться настолько быстро, что характер теплового движения изменился, а вместе с ним и состояние тела.
Температура является мерой средней кинетической энергии молекул. Зависимость температуры от средней кинетической энергии описывается следующей формулой:
где k — это постоянная Больцмана:
Единица измерения постоянной Больцмана — джоуль на кельвин, где джоуль — это единица измерения энергии, а кельвин — это единица измерения температуры в системе СИ. По шкале Кельвина, 0 К — это абсолютный ноль, то есть –273 °С. Цельсий отталкивался от точки замерзания воды, а Кельвин — от самой низкой температуры в природе.
Итак, когда мы говорим, что тело горячее, мы имеем ввиду, что тепловое движение молекул этого тела очень интенсивно и средняя кинетическая энергия молекул велика. И наоборот — когда тело холодное, тепловое движение его молекул не интенсивное и средняя кинетическая энергия этого тела мала.