Transcript Презентация урока "Физика и природные явления"

Известно, что бризы- это местные ветры,
дующие днем с моря на сушу, а ночью с
суши на море.
Задачи исследования:
Обобщить полученные знания по
разделу «Тепловые явления»
Самостоятельно рассмотреть явление
конвекции
Установить причины возникновения
бризов
Изучить дополнительный материал по
рассматриваемому вопросу
Провести ряд практических
экспериментов
Сделать выводы
Способы изменения внутренней
энергии.
Внутреннюю энергию тела можно изменить
двумя способами:
Совершая
механическую
работу
над
телом
самим
телом
С помощью
теплопередачи
Процесс изменения внутренней энергии без
совершения работы над телом или самим телом
называется
теплопередачей
Теплопередача может осуществляться
тремя способами:
теплопроводность
конвекция
лучистый теплообмен
Теплопроводностью называется явление передачи
энергии от более нагретых участков тела к менее
нагретым вследствие теплового движения молекул.
• При теплопроводности
не происходит перенос
вещества от одной части
тела к другой
• Теплопроводность у
различных веществ
различна: наилучшей
теплопроводностью
обладают металлы,
наихудшей - вакуум.
Густая шерсть
спасает животных
зимой от
переохлаждения, а
летом от
перегрева
Снег
защищает
растения в
зимнее время
от сильных
морозов.
Лучистый теплообмен- излучение –
перенос энергии в виде электромагнитных волн.
• Любое нагретое тело
является источником
излучения
• Излучение может
происходить в
вакууме
• Темные тела не
только лучше
поглощают энергию,
но и лучше ее отдают.
Известно, что термосы служат для
сохранения как горячей
жидкости, так и холодной на
длительное время. Чтобы
исключить влияние излучения
внутри и снаружи, стенки сосуда
делают зеркальными.
Для защиты от солнечного
излучения оболочку летательных
аппаратов покрывают белой
краской или блестящим
металлом.
Конвекция- это процесс теплопередачи,
осуществляемый путем переноса энергии
потоками жидкости или газа.
Различают два вида
конвекции
Естественная
(свободная )
Для ее возникновения требуется подогрев
жидкости или газа снизу (или охлаждение
сверху)
Вынужденная
Наблюдается при стороннем
воздействии на процесс:
перемешивание жидкости мешалкой,
ложкой, насосом и т. д.
План проведения
эксперимента:
 Последовательно изучить опыты
Собрать необходимые принадлежности
для проведения опытов
Провести опыты
Сделать выводы
Опыт №1
Используемые
материалы:
свечка
вырезанная из
фольги небольшая
вертушка
нитка
иголка
Опыт №1
Ход опыта:
Зажечь свечку
Подвесить над
свечкой вертушку на
нитке
Опыт № 1
Результаты опыта:
Небольшая вертушка,
подвешенная над
пламенем свечи,
начинала
вращаться.
Наблюдаемый процесс
демонстрирует нам явление
конвекции: холодный воздух,
соприкасаясь с теплым
пламенем свечи, нагревается,
расширяется и становится
менее плотным, чем
окружающий его воздух. Сила,
действующая снизу вверх на
теплый воздух со стороны
холодного, больше, чем сила
тяжести, которая действует на
теплый воздух. В результате
нагретый воздух поднимается
вверх, а его место занимает
холодный.
Опыт №2
Используемые
материалы:
колба с водой
штатив с
держателем
спиртовка
марганцовокислый
калий
Опыт №2
Ход опыта:
Зажечь спиртовку
Закрепить колбу с
водой в штативе
Аккуратно засыпать
марганцовокислый
калий
Опыт №2
Результаты
опыта:
На опыте по нагреванию колбы с
водой, на дно которой
опущены кристаллики
марганцовокислого калия, мы
наблюдали фиолетовые
«змейки», поднимающиеся
вверх.
Наблюдаемый процесс можно объяснить так:
нагретые части жидкости -менее плотные и
более легкие -вытесняются вверх более
тяжелыми, холодными частями. Холодные слои,
опустившись вниз, нагреваются от источника
тепла и вновь вытесняются менее нагретой
водой. Образуются конвекционные потоки.
Проведенные опыты показали, что:
При конвекции происходит перенос
энергии самим веществом
Для того, чтобы в жидкостях и газах
происходила конвекция, необходимо их
нагревать снизу!
Конвекция в твердых телах происходить не
может!
Конвекция в природе
Солнце – главный
источник энергии
и жизни на Земле.
Солнечная энергия
передается на Землю
с помощью излучения
и
конвекции.
Бризы
Ветры бризы – пример естественной конвекции в природе.
Бризы – ветра, возникающие на берегах морей. В летние дни суша нагревается
Солнцем сильнее, чем вода в море. Нагреваясь от суши воздух, поднимается
вверх. Это происходит потому, что плотность теплого воздуха уменьшается и
давление становится меньше давления более холодного воздуха над морем.
На место теплого воздуха с моря приходит более прохладный. Ночью,
наоборот, поверхность суши остывает быстрее, чем вода в море. Ветер меняет
свое направление.
Бризы
Дневной бриз
Р1
Ночной бриз
Море
Р1
Море
Направле
ние ветра
Направле
ние ветра
Р2
Суша
Р2
Суша
Пассаты
Частным случаем бризов являются пассаты. В атмосфере Земли из-за
неодинакового нагрева воздуха в жарком поясе и полярных областях возникает
сложное конвекционное движение воздуха, образующее постоянно дующие
ветры.
Пассаты – ветры, дующие всегда в одном направлении – от
субтропических областей к экватору.
В экваториальной зоне Земли нагретый воздух поднимается вверх. На его место с
севера и юга проникает холодный воздух. Его движение и есть пассат.
Потоки холодного воздуха движутся не вдоль меридиана, а отклоняются. Из-за
этого в Северном полушарии пассаты имеют северо-восточное направление, а
в Южном полушарии – юго-восточное.
Вывод
В ходе проделанной работы: теоретических и практических
исследований была доказана правильность и состоятельность
выдвинутой гипотезы.
Так же было установлено, что конвекция является одним из
способов теплообмена. Главная особенность данного процесса
заключается в следующем: при конвекции энергия переносится
самими струями газа или жидкости.
Конвекция лежит в основе образование как переменных ветров –
бризов, так и постоянных ветров –пассатов.
Возникновение бризов и пассатов является следствием разности
температур и давлений над морем и над сушей, что приводит к
движению воздушных масс холодного и теплого воздуха.
Явление конвекции широко распространено в природе: процессы
горообразования, существование теплых и холодных морских
течений, поэтому возможна дальнейшая работа в данном
направлении.