Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах – ГДЗ по физике 8 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева Самостоятельные работы, СР-9. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах. Задание: Вариант 1

8 класс. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах

8 класс. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах

Назад в "Оглавление" - смотреть

1. В чём состоит закон сохранения энергии?

Энергия не исчезает и не создается, она только превращается из одного вида в другой или переходит от одного тела к другому, при этом значение ее сохраняется.

2. Где на практике можно увидеть превращения механической энергии во внутреннюю и внутренней в механическую?

Механическая энергия переходит во внутреннюю:
- при торможении автомобиля покрышки автомобиля и асфальт под ними нагреваются;
- при накачивании мяча насосом механическая энергия движения поршня превращается во внутреннюю энергию воздуха (увеличивается давление воздуха в мяче).

Внутренняя энергия переходит в механическую:
- нагретые газы в цилиндре двигают поршень.


3. Где на практике можно увидеть переход энергии от одного тела к другому?

Переход механической энергии от одного тела к другому:

- на гидроэлектростанции кинетическая энергия текущей воды передается колесам турбины;
- кинетическая энергия ветра передается крыльям ветряного двигателя;
- при столкновении мячей скорости их меняются в результате передачи энергии от одного мяча другому.

Переход внутренней энергии от одного тела к другому:
- внутренняя энергия нагретой батареи отопления передается воздуху комнаты;
- внутренняя энергия человеческого тела передается ртутному термометру;
- внутренняя энергия конфорки кухонной плиты передается стоящему на ней чайнику с водой.

4. Какой опыт показывает, что при переходе внутренней энергии от одного тела к другому её значение сохраняется?

Это опыт по смешиванию воды разной температуры.
Здесь происходит передача внутренней энергии от одного тела другому, и ее энергия сохраняется.

5. Какое значение имеет закон сохранения энергии в науке и технике?

На основе закона сохранения и превращения энергии производят расчеты во всех областях науки и техники.
- в военной технике можно рассчитать кинетическую энергию и скорость снаряда;

- зная энергию сгорания топлива, можно рассчитать результат, который даст используемое топливо;
- давно доказали, что невозможно создать вечный двигатель;
- можно рассчитать КПД различных технических устройств;
- используя золотое правило механики, можно расчитать результаты применения простых механизмов в сложных устройствах.

Назад в "Оглавление" - смотреть

class-fizika.ru

Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах

803. Стальной шарик массой 50 г падает с высоты 1,5 м на каменную плиту и, отскакивая от нее, поднимается на высоту 1,2 м. Почему шарик не поднялся на прежнюю высоту? Какое количество механической энергии превратилось во внутреннюю энергию шарика и плиты?

804. В стеклянный сосуд накачали воздух до давления в 1,5 атм. Когда открыли кран, внутри сосуда появился туман, который показывает, что воздух охладился. Почему воздух охладился?

Часть внутренней энергии воздуха пошло на расширение

805. Какому количеству работы эквивалентно количество теплоты, получающееся при сгорании 1 кг угля? Удельная теплота сгорания угля равна 29,9 • 106 Дж/кг.

806. Какому количеству теплоты соответствует работа лошади, которая передвигает на расстоянии 40 м вагонетку, прилагая усилие в 500 Н?

807. Какое количество теплоты выделяется при ударе неупругого тела массой 50 кг, упавшего с высоты 4 м?

808. Сколько требуется нефти на рейс парохода, продолжающийся 6 суток, если машина парохода развивает среднюю полезную мощность в 4000 л.с. и коэффициент полезного действия 20%? Удельная теплота сгорания горючего 46 • 106 Дж/кг. (1 л.с. = 736 Вт.)

809. Сколько теплоты выделяется при ударе молота массой 4,9 кг о предмет, лежащий на наковальне, если скорость молота в момент удара 6 м/с?

810. Сколько требуется угля для паровоза мощностью в 1,1 МВт, идущего со скоростью 40 км/ч, на проезд 200 км? Коэффициент полезного действия паровоза 10%.

811. При сгорании 0,001 кг водорода выделяется 122,43 кДж, при этом образуется 0,009 кг водяного пара, удельная теплоемкость которого равна 2000 Дж/кг • °С. Если бы все выделяемое тепло шло на нагрев получающегося водяного пара, то на сколько градусов поднялась бы его температура?

812. Пустую плотно закрытую бутылку удерживают на дне водоема. Затем отпускают, и бутылка всплывает в воде с некоторой скоростью, а значит, приобретает кинетическую энергию. Откуда берется эта кинетическая энергия?
Молекулы воздуха в бутылке легче молекул воды. они выталкивают бутылку вверх, увеличивая кинетическую энергию.

813. Заводная механическая игрушка приводится в действие пружиной. Когда кончается завод, игрушка останавливается. Исчезла ли энергия, сообщенная пружиной?


Энергия не появляется и не исчезает, она переходит из одного состояния в другое. Энергия пружины уходит на работу механизма и выполнение им работы против естественных сил.

814. Каким из трех известных способов теплопередачи часть солнечной энергии передается Земле и другим планетам Солнечной системы?
Излучением.

815. При освещении солнечными лучами 1 см2 земной поверхности получает около 8 Дж в минуту. Какое количество теплоты получает 1 м2 земной поверхности в минуту?

816. С одинаковой высоты падают два мяча равной массы. Один ударяется об асфальт и отскакивает вверх, другой попадает в песок и застревает в нем. Опишите превращения энергии, происходящие при ударе в каждом случае.
Оба мяча в момент контакта с поверхностями имеют одинаковые энергии. Мяч, который падал на асфальт, имел вначале потенциальную энергию, которая в процессе падения превратилась в кинетическую. В момент касания мяча об асфальт кинетическая энергия перешла во внутреннюю.

Мяч, падающий в песок, имел ту же самую энергию. Но удар был не упругим и всю энергию забрал в себя песок.

817. Какие превращения энергии происходят при движении парашютиста в воздухе?
Потенциальная энергия превращается в кинетическую.

818. Какой энергией обладает летящая пуля? Какие превращения энергии происходят при ее движении?
Пуля имеет потенциальную и кинетическую энергию. В процессе полета пуля теряет свою начальную скорость, теряя кинетическую энергию. Потенциальная энергия будет уменьшаться, так как на нее действует сила тяготения и сопротивление воздуха. Вся энергия пули пойдет на преодоление этих сил и на нагревание.

819. За счет какой энергии движется:
а) пуля в стволе ружья;
б) космическая ракета;
в) автомобиль?

а) за счет реактивных газов, которые выталкивают пулю из ствола, передавая ей кинетическую энергию;
б) за счет реактивной тяги, которая дает ракете кинетическую и потенциальную энергии;
в) за счет энергии от сгорания топлива в двигателе и превращения ее в кинетическую.

 

kupuk.net

Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах (8 класс)

Тема: Тепловые явления

Урок: Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах

1. Примеры на взаимное превращение одних видов механической энергии в другую (падение тела, маятники)

Ранее мы уже рассматривали возможность превращения одного вида механической энергии в другой, например, потенциальной в кинетическую или, наоборот, кинетической в потенциальную. Также мы приводили пример периодического превращения потенциальной и кинетической энергии друг в друга.

Пример 1.Переход потенциальной энергии в кинетическую.

Этот пример мы уже рассматривали в курсе 7 класса и в начале изучения этого раздела тоже. Если представить себе тело, закрепленное на некоторой высоте, то оно имеет некую потенциальную энергию относительно уровня поверхности. Потом, если это тело отпустить, то оно начнет падать, т. е. его высота будет уменьшаться, и ускоряться, т. е. увеличивать свою скорость. Следовательно, его потенциальная энергия будет уменьшаться, а кинетическая увеличиваться (рис. 1), энергии будут превращаться друг в друга. В момент перед самым прикосновением с землей вся потенциальная энергия тела переходит в кинетическую.

Пример 2.Периодические превращения типов механической энергии (маятники). Рассмотрим по очереди три вида маятников: математический, пружинный, маятник Максвела.

1. Маятник Максвела представляет собой диск, закрепленный на оси, на которую наматываются две нити (рис. 2).

Принцип работы этого маятника следующий: сначала нити наматываются на ось, тем самым поднимая маятник вверх и сообщая ему дополнительную потенциальную энергию, затем диск маятника отпускают, и он начинает, раскручиваясь, двигаться вниз, нить разматывается до конца, затем наматывается снова по инерции и т. д.

Таким образом, можно наблюдать следующие преобразования механической энергии: начальное накопление потенциальной энергии – превращение ее в кинетическую энергию – превращение в потенциальную…

2. Математический маятник (груз на нити) – материальная точка, совершающая колебания под действием силы тяжести на длинной нерастяжимой нити (рис. 3).

Для начала колебательного процесса в этом маятнике отводим тело, подвешенное на нити, от положения равновесия (придаем ему потенциальную энергию) и отпускаем, после этого наблюдаются горизонтальные колебания в вертикальной плоскости, и мы можем видеть похожие на предыдущий пример превращения энергии: подъем – переход кинетической энергии в потенциальную, опускание – переход потенциальной в кинетическую и т. д.

3. Пружинный маятник – груз, совершающий колебания на пружине под действием силы упругости (рис. 4).

Если подвесить груз к пружине и оттянуть ее вниз (придать пружине потенциальную энергию), а затем отпустить, то будут наблюдаться более сложные превращения энергии: потенциальная энергия пружины в кинетическую и потенциальную энергию груза и наоборот.

2. Закон сохранения механической энергии

Все приведенные примеры экспериментов говорят о том, что мы уже знаем, что полная механическая энергия тела (сумма кинетической и потенциальной) не меняется или, как говорят по-другому, сохраняется. Это мы называем законом сохранения механической энергии:

Eп + Eк = E = const

Замечание.Важно помнить, что этот закон выполнен только для замкнутой системы тел.

Определение.Замкнутая система тел – это та система, в которой не действуют внешние силы.

3. Примеры на переход механической энергии во внутреннюю и наоборот (деформация, удар, двигатели)

Пример 3. Теперь необходимо перейти к основной части нашей сегодняшней темы и вспомнить каким образом механическая энергия может переходить во внутреннюю. Происходит этот процесс путем совершения механической работы над телом, например, при сгибании и разгибании проволоки она будет нагреваться, при нескольких ударах молотка о наковальню нагреется и молоток и наковальня.

Пример 4. Возможен и обратный процесс, когда внутренняя энергия будет переходить в механическую. Например, подобные процессы происходят в двигателе внутреннего сгорания (рис. 5).

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основан на преобразовании энергии сгорания топлива в механическую энергию движения поршней, которая затем через передаточные механизмы преобразуется в энергию вращения колес автомобиля.

Аналогичный принцип превращения внутренней энергии в механическую происходит и в паровых двигателях (рис. 6).

4. История изучения преобразования механической и тепловой энергии

Вопросами преобразований механической и внутренней энергий очень активно занимались в XIX веке. Основные исследования были проведены следующими учеными.

Немецкий ученый Юлиус Майер (рис. 7) показал в своих экспериментах, что возможны взаимные превращения внутренней и механической энергий и что изменение внутренней энергии в таких процессах эквивалентно совершенной работе.

Отдельный интерес составляет работа английского ученого Джеймса Джоуля (рис. 8), который с помощью ряда экспериментов получил доказательство того, что между совершенной над телом работой и его изменением внутренней энергии существует точное равенство.

Особый интерес составляет тот факт, что в 1843 году французский инженер Густав Гирн (рис. 9) с помощью серии своих экспериментов попытался развенчать то, что доказывали Майер и Джоуль, но результаты его экспериментов, наоборот, только еще раз доказали соответствие в превращениях механической энергии во внутреннюю.

5. Закон сохранения энергии

Для возможности корректного описания процессов теплообмена важно, чтобы система, в которой они происходят, была теплоизолированной и внешние теплообменные процессы не влияли на тела, находящиеся в рассматриваемой системе.

В таком случае выполнен закон сохранения энергии – если система является замкнутой и теплоизолированной, то энергия в этой системе остается неизменной.

Замечание. Данный закон еще очень часто именуют основным законом природы.

Сегодня мы поговорили о взаимных превращениях различных типов механической энергии друг в друга: механической в тепловую, тепловой в механическую. Кроме того, мы рассмотрели важнейший закон физики – закон сохранения энергии.

На следующем уроке мы изучим уравнение теплового баланса.

infourok.ru

Закон сохранения энергии в механических и тепловых процессах. Физика, 8 класс: уроки, тесты, задания.

1. Превращения энергии

Сложность: лёгкое

1
2. Нагревание при сжигании топлива

Сложность: лёгкое

2,9
3. КПД нагревательной установки

Сложность: лёгкое

2
4. Нагревание за счёт сгорания топлива

Сложность: среднее

2
5. КПД нагревательной установки

Сложность: среднее

3
6. Нагревание при падении на землю

Сложность: среднее

4
7. В котле

Сложность: сложное

4
8. Нагревание при падении с высоты

Сложность: сложное

4
9. Мощность двигателей самолёта

Сложность: сложное

5
10. Реактивный лайнер

Сложность: сложное

5
11. Паровой молот

Сложность: сложное

5
12. Измерение температуры воды

Сложность: сложное

5
13. Охлаждение энергетической установки

Сложность: сложное

6

www.yaklass.ru

Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процесса

На первых уроках мы уже затрагивали явление превращения одной формы энергии в другую. Сегодня мы поговорим об этом более подробно. В примере с падением мяча мы выясняли, что потенциальная энергия превратилась в кинетическую в результате свободного падения.

Мы говорили о том, что полная механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергий: E=Еп + Ек = const.

Если поверхность Земли взять за нулевую высоту, то полная механическая энергия будет оставаться постоянной в каждый момент времени. Это и есть закон сохранения механической энергии. Следует помнить, что при воздействии сил сопротивления (таких, как сила трения, например), происходят потери энергии. Однако, если такие силы отсутствуют, то суммарная механическая энергия тела не меняется.

Также, мы уже знаем, что остывающее тело отдаёт ровно столько энергии, сколько получает нагревающееся тело, с которым оно взаимодействует. Кроме того, мы видели примеры превращения механической энергии во внутреннюю. Пример обратного процесса — движение автомобиля, потребляющего энергию двигателя внутреннего сгорания. Теперь мы знаем, что энергия не просто превращается, но и сохраняется, какие бы процессы ни происходили. Если внимательно подсчитать все затраты энергии и учесть все факторы, то мы убедимся, что начальный запас энергии какого-либо тела будет равен сумме всех затрат и энергии, оставшейся у тела.

Например, лыжник скатывается с горы. Он обладал потенциальной энергией вследствие нахождения на определённой высоте. Под действием силы притяжения, он набрал некоторую скорость. Значит, часть потенциальной энергии превратилась в кинетическую энергию. Также,  каким бы скользким ни был снег, присутствие силы трения неизбежно (иначе, лыжи бы никогда не остановились, набрав скорость).

В результате трения часть энергии передалась лыжам, а часть — поверхности, с которой был непосредственный контакт. Кроме того, существует сила сопротивления воздуха, которая также способствует потерям энергии. В подобных ситуациях она, как правило, ничтожно мала, поэтому её не учитывают в приблизительных расчетах.

Другой пример сохранения энергии — это кипячение воды на костре.

Значительная часть тепловой энергии костра передаётся окружающей среде посредством излучения. Также, люди, находящиеся рядом с костром, греются, т.е. поглощают энергию. Часть энергии передаётся котлу и воде, которая нагревается. Часть воды превращается в пар, и в результате конвекции энергия переносится в верхние слои воздуха. В конце концов, какая-то часть энергии дойдет до слоёв атмосферы, где значительная часть воздуха охладится и вернётся в виде осадков. Взятие во внимание всех подобных факторов приведёт к сложным расчётам, однако, если эти расчёты будут выполнены достаточно щепетильно, то мы получим знак точного равенства между суммами начальной и конечной энергий.

videouroki.net

Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах

Урок по физике в 8 классе Вечный закон природы, открытый людьми.

(Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах).

 Учитель физики МБОУ СОШ №1 г. Воткинска Удмуртской Республики Н.В. Шкляева

Цели и задачи урока:

Обучающие:

обобщить и систематизировать знания по теме «Тепловые явления»

повторить пройденный материал

подготовить учащихся к предстоящей контрольной работе

Развивающие:

развивать креативность проблемного мышления для решения познавательных заданий

развивать теоретическое мышление, умение действовать самостоятельно и работать в группе

развивать способности учащихся выдвигать гипотезы, выражать грамотно свои мысли вслух

Воспитательные:

показать, что знание основ физики необходимо каждому, что физика повсюду вокруг нас

способствовать воспитанию у школьников культуры исследовательского труда, воспитанию навыков коммуникативного общения

необычной формой урока продолжить формирование положительных мотиваций к учебе и повысить рост интереса к знаниям

создать эмоциональные условия для самоутверждения личности и веры в свои собственные силы.

Ход урока: ИД. Кадр 1

К доске приглашаются 2 ученика и им выдается 5 конфет. Просьба поделить их между собой. У одного 2 конфеты, у другого - 3. Сумма – 5. Прошу поделить конфеты по-другому. Сумма 5. У одного убыло, у другого прибыло. Выполняется закон сохранения конфет.

    Выберите из списка примеры выполнения закона сохранения в механических процессах. Какая энергия уменьшается, а какая – увеличивается? При любом превращении полная энергия остается постоянной. ИД. Кадр2

      Вы уже изучили некоторые тепловые явления. Проверим, выполняется ли закон сохранения энергии в тепловых процессах? ИД кадр 3. Запишите тему урока:

        Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах.

        Ответьте на вопросы: в чай опустили чайную ложку.

        Как изменилась внутренняя энергия ложки?

        Как изменилась внутренняя энергия чая?

        Как изменилась внутренняя энергия системы «ложка – чай»? (в лабораторной работе был получен вывод о равенстве количеств теплоты. У некоторых получилось, что Qгор> Qхол). Куда делась часть теплоты?

        Каким способом передавалась энергия от чая к ложке?

        Как еще можно изменить внутреннюю энергию тела?

        Выполните ОПЫТ 1: нагрейте монету. Убедитесь, что монета нагрелась, т.е. ее внутренняя энергия увеличилась. Монета сама совершила работу или Вам пришлось потрудиться?

          ИД Кадр 4 Чтобы Вам согреться, что необходимо сделать? (из отдельных слов соберите предложение)

          Внутренняя энергия может изменяться только под влиянием внешних воздействий, то есть в результате сообщения системе количества теплоты Q и совершения над ней работы А:

          Какие превращения энергии происходят в следующих ситуациях:

          спортсмен перед стартом делает разминку

          работающей мельнице некогда замерзать

          велосипедный насос при работе нагревается

          ветер разжигает огонь

          водопад льдом не покроется

          метеорит сгорает в плотных слоях атмосферы

          ИД Кадр 5

          Рассмотреть примеры: 1. Куда нужно поставить вентилятор, чтобы нагреть комнату, если батареи отопления дают мало тепла?

          2. Когда человек болеет, у него поднимается температура, и увеличивается внутренняя энергия. Человек принимает лекарства, понижающие температуру, вызывающие потоотделение. Количество теплоты отрицательно, так как тепло отдаётся. Температура снижается до нормальной температуры.

          5. Провести опыт Задание к опыту № 1:
          1. Перевернуть пробирку вверх дном.
          2. Осторожно нажимая на пробирку, выдавить из картофеля кружок (пробку) так, чтобы

          пробирка плотно закрылась картофельной пробкой.
          3. Перевернуть пробирку вниз донышком и опустить ее в горячую воду.
          4. Пронаблюдать происходящий процесс.
          5. Сделать вывод, используя ответы на вопросы:

          Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке, когда ее опустили в воду?

          К чему привело изменение внутренней энергии воздуха?

          Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке после вылета пробки?

          ИД Кадр 6. С помощью опыта мы получили вывод о том, что теплом, подведенным к телу, можно не только нагреть тело, но и совершить работу

          Это устройство для получения механической работы за счет теплоты называется тепловым двигателем.

          Нельзя построить двигатель, который бы совершал работу большую, чем та энергия, которая подводится к двигателю из вне .

          6 . Распределите картинки согласно формуле Q= ∆U+Aт. ИД Кадр 7.

          Выстрел из пистолета, свисток в чайнике, хранение баллончиков, нагревание факелом, приготовление пищи. В каком случае мы имеем тепловой двигатель?


           

          На этом принципе основана работа оружия. Но одно единственное движение это не все, что необходимо, т.к. это процесс кратковременный и не приводит к длительному движению. Т.е. нужно, чтобы процесс продолжался. А продолжить его можно, если повторять процесс перехода внутренней энергии в механическую энергию. Чтобы процесс мог повториться всю систему нужно перевести в исходное состояние. Для изучения такой возможности выполним опыт № 2.

          7. чтобы тепловой двигатель работал циклично, нужно научиться возвращать его обратно в исходное положение. Опыт 2 Задание к опыту № 2:

          В U-образную трубку налить примерно до половины воду.

          Одно колено трубки соединить с колбой, а в другое поместить поплавок.

          Нагреть колбу, погрузив в сосуд с горячей водой. Пронаблюдать результат.

          Охладить колбу, погрузив в сосуд с холодной водой. Пронаблюдать результат.

          Сделать вывод.

          При нагревании колбы в горячей воде, воздух расширяется и выталкивает воду из U – образной трубки и поплавок поднимается.

          Если опустить колбу в холодную воду, то воздух снова сжимается. Процесс можно повторить.

          ИД Кадр 8.

          . Этот закон говорит о том, что любая машина (любой двигатель) может совершать работу только за счет получения извне некоторого количества теплоты или уменьшения своей внутренней энергии. Многие изобретатели пытались построить машины, которые совершали бы работу, не тратя никакой энергии. Эти машины назывались вечными двигателями первого рода. 


           

          8. Первые тепловые двигатели были паровыми. Сначала появились автомобили, ИД Кадр 9

          Затем паровозы ИД Кадр 10. Позднее ДВС , ИД Кадр 11 и реактивные двигатели .

          Турбореактивный двигатель КиМ 8 класс просмотр фрагмента

          9. Рефлексия. Рассмотрите рисунок .Сформулируйте великий закон природы - закон превращения энергии, который является составной частью закона сохранения энергии ИД Кадр 12

          10. ДЗ п.11, составить рассказ по рисункам, найти примеры вечных двигателей, сделать презентацию или рисунок, показать несостоятельность вечных двигателей. ИД Кадр 13


           

          Дополнительный материал.

          При движении тел в воздухе с небольшими скоростями, например, при движении брошенного камня, сопротивление воздуха невелико, на преодоление сил трения затрачивается небольшая работа, и камень практически не нагревается. Но быстро летящая пуля разогревается значительно сильнее. При больших скоростях реактивных самолетов приходится уже принимать специальные меры для уменьшения нагревания обшивки самолета. Мелкие метеориты, влетающие с огромными скоростями (десятки километров в секунду) в атмосферу Земли, испытывают такую большую силу сопротивления среды, что полностью сгорают в атмосфере. Нагревание в атмосфере искусственного спутника Земли, возвращающегося на Землю, так велико, что на нем приходится устанавливать специальную тепловую защиту.

          при торможении поезда тормозные колодки сильно нагреваются. При спуске корабля со стапелей на воду для уменьшения трения стапеля обильно смазываются, и все же нагревание так велико, что смазка дымится, а иногда даже загорается.

          при торможении поезда уменьшение его кинетической энергии сопровождается увеличением внутренней энергии тормозных колодок, бандаж колес, рельсов, окружающего воздуха и т. д. в результат нагревания этих тел. Все сказанное относится также и к тем случаям, когда силы трения возникают внутри тела, например, при разминании куска воска, при неупругом ударе свинцовых шаров, при перегибании куска проволоки.

          Сверла и пилы нагреваются при работе с ними.

          Хотя общее количество энергии остается постоянным, количество полезной для нас энергии может уменьшаться и в действительности постоянно уменьшается. Переход энергии в другую форму может означать переход ее в бесполезную для нас форму. В механике чаще всего это - нагревание окружающей среды, трущихся поверхностей и т. п. Такие потери не только невыгодны, но и вредно отзываются на самих механизмах; так, во избежание перегревания приходится специально охлаждать трущиеся части механизмов.

          Провести опыт Задание к опыту № 1:
          1. Перевернуть пробирку вверх дном.
          2. Осторожно нажимая на пробирку, выдавить из картофеля кружок (пробку) так, чтобы

          пробирка плотно закрылась картофельной пробкой.
          3. Перевернуть пробирку вниз донышком и опустить ее в горячую воду.
          4. Пронаблюдать происходящий процесс.
          5. Сделать вывод, используя ответы на вопросы:

          Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке, когда ее опустили в воду?

          К чему привело изменение внутренней энергии воздуха?

          Какие превращения энергии происходят в следующих ситуациях:

          спортсмен перед стартом делает разминку

          работающей мельнице некогда замерзать

          велосипедный насос при работе нагревается

          ветер разжигает огонь

          водопад льдом не покроется

          метеорит сгорает в плотных слоях атмосферы

          xn--j1ahfl.xn--p1ai

          "Закон сохранения и превращения энергии в тепловых процессах"

          Предмет: Физика.

          Класс: 8

          Учитель: Елакова Галина Владимировна.

          Место работы: МБОУ «СОШ №7» г. Канаш Чувашской Республики

          Тематический тест.

          «Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах».

          Проверка и оценка знаний – обязательное условие результативности учебного процесса. В соответствии общими целями обучения и развития учащихся, требованиями ФГОС по физике к уровню подготовки выпускников школы проверяется не только овладение определенной системой физических понятий и законов, но и освоение экспериментальных методов познания окружающего мира.

          Тестовый тематический контроль может проводиться устно или письменно, фронтально или по группам с разным уровнем подготовки. Такая проверка экономна по времени, обеспечивает индивидуальный подход.

          Данный тест позволяет быстро и объективно оценить уровень подготовки учащихся, выявить типичные ошибки и определить пробелы в знаниях. Тест содержит 10 вопросов, на каждый вопрос предлагается несколько ответов, из которых учащимся нужно выбрать один правильный. В первой части (№1-5) представлены тесты, по содержанию вопросов и уровню их сложности соответствующие обязательным требованиям школьной программы по физике. Во второй части приведены более сложные задания (№6-8), а в третьей части даны тесты повышенного уровня. Содержание и уровень сложности вопросов в этих тестах выходят за пределы обязательных требований школьной программы, но соответствуют программе для школ с углубленным изучением физики.

          Тест рассчитан на выполнение в течение 15-20 минут. Оценка знаний учащихся по итогам выполнения теста может производиться по шкале:

          - оценка «5» ставится, если число правильных ответов составляет от 8 - 10;

          оценка «4» - от 6 - 7 заданий;

          оценка «3» - от 4- 5 заданий.

          Задания 9 - 10 рассчитаны для сильных учеников и для подготовки к олимпиадам по физике.

          Вариант – I

          1. На сколько градусов нагреется свинцовый шарик, падая с высоты 20м? Считайте, что вся механическая энергия шарика переходит в его внутреннюю энергию.

          А. Свинцовый шарик нагреется на 15ºC;

          Б. Свинцовый шарик нагреется на 3ºC;

          В. Свинцовый шарик нагреется на 1,5ºC.

          2. Давление в шинах автомобиля должно соответствовать его нагрузке. Если шины накачены слабо, то при движении автомобиля они нагреваются. Какие превращения энергии происходят при этом?

          А. Потенциальная энергия топлива преобразуется в механическую энергию автомобиля, которая, в свою очередь, превращается во внутреннюю энергию шин;

          Б. Химическая энергия топлива преобразуется в механическую энергию автомобиля, которая, в свою очередь, превращается во внутреннюю энергию шин.

          В. Кинетическая энергия топлива преобразуется в механическую энергию автомобиля, которая, в свою очередь, превращается во внутреннюю энергию шин.

          3. Водитель автомобиля нажимает на тормоз, увидев красный сигнал светофора, и автомобиль останавливается. Какие превращения энергии при этом происходят?

          А. Внутренняя энергия автомобиля превращается в химическую энергию разлагающегося в баке автомобиля топлива;

          Б. Кинетическая энергия автомобиля преобразуется во внутреннюю энергию частей автомобиля и покрытия дороги;

          В. Тепловая энергия автомобиля превращается в кинетическую энергию вращающегося с высокой скоростью вала автомобиля.

          4. Какое количество теплоты выделяется при ударе неупругого тела массой 50кг, упавшего с высоты 4м?

          А. 1960 кДж;

          Б. 1690 Дж;

          В. 1960 Дж;

          5. Почему обшивка космических аппаратов разрушается, когда при возвращении на Землю они входят в плотные слои атмосферы?

          А. Молекулы воздуха ударяются об обшивку космического аппарата и передают ей часть своей кинетической энергии. В результате температура обшивки повышается до плавления и испарения материала.

          Б. Молекулы воздуха ударяются об обшивку космического аппарата и передают ей часть своей внутренней энергии. В результате температура обшивки повышается до плавления и испарения материала.

          В. Молекулы воздуха ударяются об обшивку космического аппарата и передают ей часть своей потенциальной энергии. В результате температура обшивки повышается до плавления и испарения материала.

          6. На какую высоту можно поднять слона массой 4т, затратив такую же энергию, которая необходима, чтобы довести воду в чайнике объемом 3л от 20ºC до кипения?

          А. 25см;

          Б. 2,5м;

          В. 25м.

          7. Если ударить молотком по большому куску стали, молоток отскочит, а если по куску свинца, то нет. Какому металлу при однократном ударе передается больше энергии? Кинетическую энергию молотка в момент удара считать в обоих случаях одинаковой.

          А. Свинцу, так как в этом случае вся кинетическая энергия молотка превращается во внутреннюю энергию свинца и молотка.

          Б. Стали, так как в этом случае вся кинетическая энергия молотка превращается во внутреннюю энергию стали и молотка.

          В. Свинцу, так как в этом случае вся потенциальная энергия молотка превращается во внутреннюю энергию свинца и молотка.

          8. Автомобиль проехал 122 км со скоростью 43,2км/ч и затратил при этом 24кг бензина (бензина = 710кг/м³, q бензина = 44МДж/кг). Какую мощность развивал двигатель автомобиля во время движения, если КПД двигателя 25% ?

          А. 25,97 кВт;

          Б. 25,97 МВт;

          В. 25,97 Вт;

          9. Некоторая установка. Развивающая мощность 30кВт, охлаждается проточной водой, текущая по спиральной трубке сечением 1см². При установившемся режиме проточная вода нагревается на 15ºC. Определите скорость течения воды, предполагая, что вся энергия, выделяющаяся при работе установки, идет на нагревание воды.

          А. 0,48 см/с;

          Б. 0,48 м/с;

          В. 4,8м/с;

          10. Тетерев зимой. Отправляясь ко сну, камнем падает с дерева и застревает в снегу. Что произошло с потенциальной энергией птицы? Ответ обоснуйте.

          Вариант – II

          1. С какой высоты упал медный шарик, если при падении он нагрелся на 0,5ºC? Считайте, что вся механическая энергия шарика переходит в его внутреннюю энергию.

          А. 3,8м;

          Б. 1,9м;

          В. 19м.

          2. Почему тормозные колодки самолетов делают из материалов с высокой температурой воспламенения и большой удельной теплоемкостью?

          А. При торможении механическая (кинетическая) энергия самолета преобразуется во внутреннюю энергию тормозных колодок. Колодки с низкой температурой воспламенения и малой удельной теплоемкостью быстро загораются, а это может привести к аварии.

          Б. При торможении механическая (кинетическая) энергия самолета преобразуется во внутреннюю энергию тормозных колодок;

          В. При торможении потенциальная энергия самолета преобразуется во внутреннюю энергию тормозных колодок.

          3. Какому количеству теплоты соответствует работа лошади, которая передвигает на расстояние 40м вагонетку, прилагая усилие в 500Н?

          А. 19,6 Дж;

          Б. 19,6 МДж;

          В. 19,6 кДж;

          4. Напор воды Нурекской ГЭС 300м. Какие преобразования энергии происходят при падении воды из верхнего бьефа плотины в нижний?

          А. Потенциальная энергия воды преобразуется в кинетическую энергию;

          Б. Потенциальная энергия воды преобразуется в кинетическую энергию и частично идет на увеличение ее внутренней энергии;

          В. Кинетическая энергия воды преобразуется в потенциальную энергию и частично идет на увеличение ее внутренней энергии.

          5. Человек массой 70кг поднимается на крышу десятиэтажного дома, т.е. на высоту 30м. На сколько градусов он мог бы нагреть полуторалитровую бутылку с водой, затратив такую же энергию? Массой самой бутылки можно пренебречь.

          А. На 33 ºC;

          Б. На 3,3 ºC;

          В. 0,33ºC.

          6. Стальной шарик равномерно падает в касторовом масле. Совершается ли при этом работа? Какие превращения энергии при этом происходят?

          А. Работа совершается против силы трения. Потенциальная энергия поднятого шарика превращается во внутреннюю энергию шарика и жидкости.

          Б. Работа не совершается. Потенциальная энергия поднятого шарика превращается во кинетическую энергию шарика и жидкости.

          В. Работа совершается против силы трения. Кинетическая энергия поднятого шарика превращается в потенциальную энергию шарика и жидкости.

          7. Два одинаковых неподвижных медных шара получили одинаковую энергию. Для первого шара она вся пошла на нагревание, в результате чего шар нагрелся на 40ºC, а для второго шара – на сообщение скорости. Какова скорость второго шара?

          А. 1,74 м/с;

          Б. 174 м/с;

          В.17,4 см/с.

          8. Найдите расход бензина автомобиля на 1км пути (бензина = 710кг/м³, q бензина = 44МДж/кг) при скорости 60км/ч. Мощность двигателя 17кВт, КПД двигателя 30%.

          А. 7,7 кг;

          Б. 0,77 кг;

          В. 77 г.

          9. У поверхности воды мальчик выпускает камень, и он опускается на дно пруда на глубину 5м. Какое количество теплоты выделится при падении камня. Если его масса m= 500г, а объем V = 200 см³?

          А. 73,5 Дж;

          Б. 73,5 кДж;

          В. 73,5 МДж;

          10. Известно, что температура выхлопных газов мотоцикла на выходе из глушителя в несколько раз ниже температуры, достигаемой в цилиндре двигателя. Почему? Ответ обоснуйте.

          Ответы:

          Вариант – I: 1 – В; 2 – Б; 3 – Б; 4 – В; 5 - – А; 6 – В; 7 – А; 8 – А; 9 – Б.

          Вариант – II: 1 – В; 2 – А; 3 – В; 4 – Б; 5 – Б; 6 – А; 7 – Б; 8 – В; 9 – А.

          Примечание.

          Вариант – I:

          Решение задачи №8: При работе двигателя автомобиля за счет сгорания топлива выделяется энергия Q = qm и 25% этой энергии идет на выполнение механической работы по перемещению автомобиля. КПД двигателя = А/Q = Nt/ qm = NS/ qm

          Отсюда N = qm/S = 0,25 • 44 • 10•24•12/122•10³ = 25,97 • 10³ (Вт).

          Решение задачи №9: В соответствии закона сохранения и превращения энергии Е = Q; где Е – энергия, выделившаяся при работе установки; Q – энергия, израсходованная на нагревание воды. Но E = Pt, где t – время работы установки; Q = сmt; m – масса воды;

          сmt= Pt; при движении воды со скоростью по трубкам с сечением S за время t проходит вода массой m= St; Р = сSt отсюда = Р/ сtS = 0,48м/с.

          Решение задачи №10: Вся механическая энергия птицы при торможении в снегу превращается во внутреннюю энергию (закон сохранения энергии).

          Вариант – II

          Решение задачи №8: КПД двигателя = А/Q = Nt/ qm = NS/ qm; отсюда

          m = NS/q = 77г.

          Решение задачи №9: Пусть Р – вес камня, а Р1 – вес вытесненной им воды. При погружении камня ко дну потенциальная энергия уменьшается на PH, а потенциальная энергия воды возрастает на P1H. По закону сохранения энергии количество выделенной теплоты будет равно уменьшению потенциальной энергии системы камень – вода. Поэтому Q = PH - P1H = H (Р - Р1) = (0,5 • 9,8 – 1000 • 9,8 • 0,002) • 5 = 73,5(Дж).

          Решение задачи №10: Выхлопные газы совершают работу за счет убывания их внутренней энергии и, следовательно, понижения температуры.

          Список использованной литературы:

          1. Гендешптейн Л.Э., Кирик Л.А.. Гельфгат И.М.; «Задачи по физике с примерами решений. 7 – 9 классы. Под редакцией В. А. Орлова. _ М.: «Илекса», 2005.

          2. Тульчинский М. Е. «Качественные задачи по физике в 6-7 классах»; пособие для учителей. М., «Просвещение», 1976 .

          3. Минькова Р. Д., Свириденко Л. К.. «Проверочные задания по физике в 7-10 классах средней школы: Кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1992.

          4. Низамов И.М., «Задачи по физике с техническим содержанием: Пособие для учащихся: Пособие для учащихся/ Под редакцией А.В. Перышкина. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1980.

          5. Лукашик В.И., «Физическая олимпиада в 6 -7 классах средней школы: Пособие для учащихся. – 2-е издание., перераб. И доп. – М.: Просвещение. 1987.

          6. Перышкин А.В.: Сборник задач по физике: 7 – 9 кл.: к учебникам А.В.Перышкина и др. «Физика. 7 класс», «Физика. 8 класс», «Физика. 9 класс». ФГОС (к новому учебнику) / А. В. Перышкин; сост. Г.А.Лонцова. – 16-е изд.. перераб. и доп. – М.: Издательство «Экзамен», 2016.

          infourok.ru

          Отправить ответ

          avatar
            Подписаться  
          Уведомление о