Версия 09:59, 7 декабря 2010

Гіпермаркет Знань>>Природознавство>>Природознавство 5 клас. Повні уроки>>Природознавство: Теплові явища в природі: випадання дощу, снігу, утворення та плавлення льоду. Повторюваність явищ. Повні уроки

Мета уроку: узагальнити знання учнів по темі "Теплові явища". Виявити зв'язки між процесами, що протікають в природі і визначення загальної закономірності між ними.

Хід уроку:

Частина 1
Сонце наш найпотужніший джерело тепла.

Рис. 1 Енергія сонця

ТЕПЛО - один з видів енергії. Їжа, яку ми з'їдаємо, перетворюється в нашому тілі в тепло та інші форми енергії. А їжа у свою чергу, є в нас тому, що Нашу Землю зігріває тепло сонця. Багато хто з нас не звертають увагу на тепло, хоча воно також необхідно для нас як повітря, яким ми дихаємо і який зазвичай теж не помічаємо. Сонце подібно до гігантської водневої бомби. Його тепло створюють термоядерні реакції, при яких атоми водню перетворюються на атоми гелію і неймовірну кількість енергії виділяється у вигляді Випромінювання. Процес протікає в центрі або в надрах сонця. Температура там в 20 тис. разів вище ніж у дочиста розпеченого вугілля. А щільність речовини в надрах так велика що його шматочок, рівний шматочку цукру важить 800 грамів! Саме завдяки такій високій щільності і температурі - реакції на Сонці відбуваються безперервно. Сонце на 98% складається з газоподібного водню і гелію, причому водню в два раз більше ніж гелію. Щомиті 640 мільйонів тонн водню в надрах сонця перетворюються в гелій, але на сонці водню стільки що воно ще буде горіти мільярди років.

Відео що буде з Землею, коли помре Сонце

Якщо навести телескопи на край сонячного диска, астрономи часто спостерігають гігантські викиди червоного полум'я, або протуберанці, які дуже швидко досягають величезної висоти на поверхні сонця. Нерідко можна бачити, як вони злітають вгору на кілька тисяч кілометрів всього за декілька хвилин. Люди використовують лише дуже малу частину потрапляє на Землю сонячного випромінювання. Але вчені намагаються знайти способи, як краще застосувати енергію Сонця, його тепло. Наприклад за допомогою сонячних батарей або фотоелементів отримують електрику і безпосередньо з сонячних променів: вловлюючи їх, люди навчилися перетворювати їх в інші форми енергії. Або сонячна піч в Піренеях має 63 великих плоских дзеркала і одне увігнуте діаметром 54 метри.

Рис. 2 сонячна піч
Загальна площа дзеркал дорівнює трьом тисячам квадратних метрів. Концертуючи сонячні промені, ці дзеркала можуть дати температуру близько 3900 С. Дзеркала менших розмірів на інших сонячних. Печах в Піренеях дають стільки тепла, що можна виплавити до 60 кг. Заліза на годину. Все життя на Землі залежить від газового гіганта. Протягом усього життєвого циклу рослини або будь-якого живого створіння, організм вбирає, як губка в себе тепло, але енергія вивільнитися, коли наприклад загине рослина. Розпочнеться розкладання викликається мікроорганізмами. Велика частина енергії при цьому, виділяється у вигляді тепла. Наприклад, в купі гниючої трави може утворитися стільки тепла, що спалахне вогонь. Так сонячне світло і тепло минулих століть гріє нас сьогодні. Але запаси альтернативних джерел живлення (нафти, кам'яного вугілля) не безмежні, незважаючи на недавні відкриття новий родовищ на дні Північного моря та в інших місцях. На щастя, Сонце не згасне ще багато-багато століть. Воно проіснує за твердженням вчених близько 10 мільярдів років!
Тепло з надр Землі.

Рис. 3 Вулкан
Мало що викликає на Землі такі моторошні спустошення, як виверження вулканів. Коли в 79 році нашої ери відбулося виверження Везувію, стародавні міста Помпеї і Геркуланум були поховані під товщею вулканічного попелу і бруду. Вулканічний острів Тіра вибухнув в Егейському морі з такою силою, що зруйнував минойские міста на цьому і на сусідніх островах, а вибух було чутно на відстані 4800 км .. Ймовірно так і народилася легенда про Атлантиду, країні з високорозвиненою цивілізацією. Але вулкани такі сильні, що можуть і піднімати острова.

Відео виверження вулкану

Гейзери-одна з форм вулканічної активності. Гейзери утворюються тому, що вода в каналі під землею закипає при різних температурах. Температура кипіння води зростає зі збільшенням тиску. Наведемо приклад: на поверхні землі вода при нормальному атмосферному тиску закипає при температурі 100С. Але підземні води, які знаходяться при даній температурі навіть і не збираються кипіти.

Відео долина гейзерів

А тепер розглянемо схему дії гейзера. Першим при зміні температури закипає ближній до земної поверхні шар земної кори, і частина її вихлюпується з каналу. Це зменшує тиск у нижньому шарі, температура різко КИПІННЯ падає, і перегріта вода виривається назовні у вигляді пари. Зазвичай гейзери з'являються в певних місцях через однакові проміжки часу. Одні бувають маленькими, а інші досягають до 450 метрів у висоту!

Рис. 4 гейзер
У новій Зеландії, Італії та Ісландії величезні турбіни електростанцій наводяться в рух природним пором, підведеними по трубах. Пар низького тиску і воду гарячих джерел використовують в будинках для центрального опалення і постачання їм гарячих водою.
Всі живі істоти відчувають тепло, оскільки здатність відчувати його необхідна для підтримки життя. У нас немає вродженої здатності точно вимірювати кількість тепла в різних предметах або хоча б знати, яка величина їх теплового випромінювання. Навіть власні відчуття часом можуть нас обманювати. Наприклад, занурте праву руку в гарячу воду, а ліву в холодну. Потримайте їх там кілька хвилин, а потім занурте обидві руки в теплу воду. Правій руці буде як не дивно холодно, а лівою гаряче. Тепло йде від теплого тіла більш холодному. Права рука втрачає тепло і тому відчуває холод, а ліва отримує тепло, і вам може здатися що в порівнянні з правою рукою, лівою руці навіть гаряче.
Тепловий рух відрізняється від механічного тим, що в першому беруть участь частинки, які рухаються самостійно і з котрих складається речовина, - атоми й молекули. У газах частинки рухаються хаотично, з різною швидкістю по всьому об’єму. У твердих тілах частинки безладно коливаються біля своїх сталих положень. Під час нагрівання швидкість теплового руху збільшується, у процесі охолодження – зменшується. Нагрівання та охолодження впливає на розміри й об’єм тіл.
Внутрішня енергія – це енергія руху та взаємодії частинок, з яких складається тіло.

Рис. 5 енергія блискавки
Теплопровідність – це перенесення енергії від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих у результаті теплового руху та взаємодії частинок. Найбільша теплопровідність у металів, менша – у рідин, незначна – у газів. Речовини з низькою теплопровідністю використовують там, де необхідно оберігати тіло від охолодження чи перегрівання. Наприклад, будинки споруджують не з металу, а із цегли, бетону, дерева. Теплопровідність веде до вирівнювання температури тіла.
Кількість теплоти – енергія, яку тіло одержує або втрачає під час теплопередачі. Теплоту вимірюють термометром і виражають у градусах Цельсія - °C.

Контролюючий блок №1
1. Чому шибки починають замерзати знизу раніше і в більшій мірі, ніж зверху? (Тому що тепле повітря піднімається нагору й не дає промерзати вікна).
2. Змії в повній темряві здатні виявити теплокровних жертву. Чому? (Вони відмінно сприймають теплове випромінювання, але не очима, а шкірою).
3. Які діючі вулкани ви знаєте?

Частина 2    
Скільки разів у житті ви спостерігали росу літнім ранком, а іній - зимовим, дощ навесні, влітку і восени, а сніг взимку?

Відео снігова пустеля і північне сяйво

Дуже багато, навіть не підрахувати! Ці явища в природі повторюються, тому що постійно повторюються умови, що їх викликають.
Земля обертається навколо своєї осі. Днем освітлена Сонцем частина поверхні планети прогрівається. А вночі промені Сонця не потрапляють на цю частину поверхні планети, і її температура знижується. Кожні добу температура поверхні Землі, а значить, і приземних шарів повітря змінюється на кілька градусів - різниця між нічною і денною температурою існує завжди. Які ж явища обумовлює перепад денної і нічної температури?
Вдень, коли повітря тепліше, вода випаровується інтенсивніше, кількість пари в повітрі збільшується. Вночі, коли поверхні тіл (листя рослин, дахи будинків, машини і багато інших) охолоджуються, на них відбувається «збір» пара. Тому рано вранці влітку ми часто спостерігаємо росу, а взимку - іній. Чому кожну весну, літо і осінь опади випадають у вигляді дощу, а взимку - у вигляді снігу?

Відео флеш-мультик про дощ

Навесні, влітку і восени температура приземних шарів повітря досить висока. Навіть якщо хмара, що утворилася на великій висоті, складається з частинок затверділої води (снігу або льоду), досягають поверхні Землі краплі води - йде дощ. Взимку температура приземних шарів повітря низька. Тому з чого б не полягала хмара (з частинок затверділої води або води в рідкому стані - найдрібніших крапельок), опади випадуть у вигляді снігу. Потрапивши в холодний приземний шар повітря, крапельки перетворяться на сніжинки.

Контролюючий блок №2
1. Коли вітрильним судам зручніше входити в гавань: вдень або вночі? (Удень, тому що денний бриз створює холодне повітря по низу з моря переміщається до берега).
2. Земля безперервно випромінює енергію в космічний простір. Чому ж Земля не замерзає? (Тому що постійно отримує від Сонця випромінювання).
3. Людина не відчуває прохолоди на повітрі при температурі 20 градусів Цельсія, але у воді мерзне при температурі 25 градусів Цельсія. Чому? (Вода має велику теплоємність).

Список використаних джерел
1. Перельман Я. И. "Занимательная физика". Изд."Тезис" Екатеринбург 1999г.
2. М.М. Схаткін ,  “ Природознавство  5 клас ” , Київ , 1989р. , “ Загальна біологія ”, Київ 1998р.
3. О.В. Тьоришків , Н.О. Родіна , “ Фізика 6 – 7 клас”, Київ 2001р.
4. Пакулова В.М., Иванова . Природа живая и неживая. М.: Дрофа, 1999, с. 94 – 97. 
5. Гальперштейн Л.Я. Моя первая энциклопедия. М.: ООО “Издательство “Росмэн”,2005, с. 52-55.

Відредаговано та надіслано Лісняк А.


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.