1. Cieplny przepływ energii oraz promieniowanie

1. Cieplny przepływ energii oraz promieniowanie
a. 1. Cele lekcji
i. a) Wiadomości
Uczeń:

poznaje sposoby przekazywania energii cieplnej,

rozróżnia pojęcia: promieniowanie, przewodnictwo cieplne, konwekcja,

potrafi podać jak promieniują ciała czarne i białe i jakie ma to znaczenie w życiu codziennym,

wyróżnia przewodniki i izolatory ciepła i potrafi wskazać ich zastosowanie.
ii. b) Umiejętności
Uczeń:

potrafi wyciągać wnioski z obserwacji,

wskazywać zastosowanie zdobytych wiadomości w życiu codziennym.
b. 2. Metoda i forma pracy
Praca z całą klasą, ćwiczenia, praca samodzielna.
c. 3. Środki dydaktyczne
Karty pracy dla ucznia
Termometry
Palnik, kuchenka elektryczna, mała grzałka
Puszki aluminiowe (po napojach) jedna pomalowana na czarno a druga srebrna (lub owinięta folią
aluminiową)
Kostki lodu, plastelina do przymocowania kostek na dnie naczynia
Zlewki żaroodporne, drobne kawałki pociętej folii aluminiowej
Pręt metalowy i szklany z naniesionymi wcześniej kroplami parafiny, statywy na których mocujemy
pręty na takiej samej wysokości
d. 4. Przebieg lekcji
i. a) Faza przygotowawcza
Nauczyciel zapoznaje uczniów z tematem lekcji i uświadamia im cele zajęć. Przedstawia zestawy do
obserwacji i wskazuje na co uczniowie mają zwrócić uwagę (załącznik 1, załącznik 2, załącznik 3,
załącznik 4, załącznik 5).
Przypomina zasady bezpieczeństwa przy wykonywaniu ćwiczenie (czas 10 minut).
ii. b) Faza realizacyjna
Uczniowie wykonują obserwacje i wypełniają swoje karty obserwacji.
1. Do dwóch puszek – jednej matowej czarnej a drugiej srebrnej nalewamy gorącej wody i
umieszczamy w nich termometry oraz mieszadełka. Wyznaczamy dwóch uczniów, aby co 10
minut sprawdzali temperaturę wody w puszkach i zapisywali obserwacje (załącznik 1).
2. W klasie włączamy na początku lekcji kuchenkę elektryczną. Prosimy, aby kilku uczniów
(dwóch, trzech) kolejno podeszło do kuchenki i powiedziało pozostałym co odczuwają.
Uczniowie na bieżąco wypełniają karty pracy. Powtarzamy to gdy kuchenka jest już wyłączona
i nie jest czerwona (załącznik 2).
3. Na talerzu układamy kostki lodu. Prosimy aby uczniowie (kilku, jak w punkcie 1) zbliżyło
policzek do talerza z lodem i przekazało swoje obserwacje innym (załącznik 3).
4. Obserwacje jak topią się krople parafiny umieszczone na prętach metalowym i szklanym
(załącznik 4).
5. Obserwacje, jak topią się kostki lodu umieszczone na dnie wysokiej zlewki i zalane wodą, gdy
gotujemy tę wodę przy pomocy małej grzałki umieszczonej nad kostkami (załącznik 5).
6. Obserwacje, jak zachowują się kawałeczki foli aluminiowej umieszczone w zlewce z wodą
podczas podgrzewania wody za pomocą palnika (załącznik 5).
iii. c) Faza podsumowująca
Zebranie informacji dotyczących poznanych sposobów przekazywania energii. Uzupełnienie
obserwacji pojęciami podanymi przez nauczyciela (lub uczniów, jeśli znają pojęcia związane z
przekazywaniem energii).
Ogrzane ciała są źródłem energii.
Cieplny przepływ energii może się odbywać:

w ciałach stałych za pomocą przewodzenia ciepła

w gazach i cieczach za pomocą konwekcji.
Ze względu na zdolność przewodzenia, dzielimy ciała na przewodniki i izolatory.
Najlepszym izolatorem ciepła jest próżnia.
Uzupełnienie kart pracy (załącznik 6)
e. 5. Bibliografia
St. Elbanowska, J. Zamorska, W. Zamorski, Fizyka i astronomia Gimnazjum 2, Juka, Warszawa 2001.
f.
g. 6. Załączniki
Załącznik 1.
Doświadczenie 1.
Do dwóch puszek – jednej matowej czarnej a drugiej srebrnej nalewamy gorącej wody i umieszczamy
w nich termometry oraz mieszadełka.
Zbliż do puszek dłonie (zewnętrzną stroną) na odległość 2 – 5 cm. Co czujesz? Co 10 minut notuj
temperaturę wody w każdej puszce. Przed pomiarem wodę dobrze wymieszaj.
Lp
Czas pomiaru
1
0 min.
Puszka czarna
Puszka biała
Załącznik 2.
Doświadczenie 2
W klasie włączamy na początku lekcji kuchenkę elektryczną. Prosimy, aby kilku uczniów (dwóch,
trzech) kolejno podeszło do kuchenki i powiedziało pozostałym co odczuwają. Powtarzamy to, gdy
kuchenka jest już wyłączona i nie jest czerwona.
Załącznik 3.
Doświadczenie 3
Na talerzu układamy kostki lodu. Prosimy aby uczniowie (kilku, jak w punkcie 1) zbliżyło policzek do
talerza z lodem i przekazało swoje obserwacje innym.
Załącznik 4.
Doświadczenie 4.
Na statywach na tej samej wysokości umieszczamy pręty metalowy i szklany z kroplami parafiny.
Ogrzewamy je jednocześnie tym samym palnikiem Obserwacje jak topią się krople parafiny.
Załącznik 5.
metal
Doświadczenie
5.
szkło
Na dnie wysokiej zlewki umocuj kawałki lodu, wlej wodę, umieść małą grzałkę tak, aby znajdowała się
ona nad lodem. Zagotuj wodę przy pomocy grzałki. Co dzieje się z kostkami lodu?
Do zlewki kawałeczki z wodą wrzuć kawałki foli aluminiowej i podgrzej wodę przy pomocy palnika.
Obserwuj jak zachowują się umieszczone w zlewce kawałki foli.
i. a) Karta pracy ucznia
Załącznik 6.
Od rozgrzanej do czerwoności kuchenki bardzo szybko dociera do nas energia.
Czy energie dociera do nas gdy płyta kuchenki przestaje świecić światłem widzialnym?
……………………………………………………………………………………………………………..
Niewidzialne światło od gorącej, ale już nie świecącej kuchenki nazywamy
…………………………………………….
Czy wiesz, z jaką prędkością w przestrzeni (w powietrzu) biegnie takie promieniowanie?
…………………………………………………………………………………………………………
Gdy zbliżymy twarz do lodu odczuwamy ……………………………..
Wnioski dotyczące promieniowania ciał.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Jak promieniują ciała?
Do dwóch puszek – jednej matowej czarnej a drugiej srebrnej nalewamy gorącej wody i umieszczamy
w nich termometry oraz mieszadełka. Co 10 minut sprawdzamy temperaturę wody w puszkach.
Co czujesz, gdy zbliżasz do pusze dłonie?
…………………………………………………………………………………………………………
Uzupełnij tabelkę.
Lp
Czas pomiaru
1
0 min.
Puszka czarna
Puszka biała
Wnioski o promieniowaniu ciał ciemnych i jasnych.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Na statywach na tej samej wysokości umieszczamy pręty metalowy i szklany z kroplami parafiny.
Jak zachowują się punkty z parafiny umieszczone na każdym z prętów?
…………………………………………………………………………………………………………
metal
Taki rodzaj przekazywania
energii nazywamy szkło
………………………………………………………
Materiały, które dobrze przewodzą ciepło nazywamy ………………………………………………, a
materiały, które słabo przewodzą ciepło ………………………………………………………… .
Szkło jest …………………………………………., a metal…………………………………………….
ciepła.
Na dnie wysokiej zlewki umocuj kawałki lodu, wlej wodę, umieść małą grzałkę tak, aby znajdowała się
ona nad lodem. Zagotuj wodę przy pomocy grzałki. Co dzieje się z kostkami lodu?
Do zlewki kawałeczki z wodą wrzuć kawałki foli aluminiowej i podgrzej wodę przy pomocy palnika.
Obserwuj jak zachowują się umieszczone w zlewce kawałki foli.
Jak zachowują się kostki lodu?
…………………………………………………………………………………………………………
Jak zachowują się kawałki foli?
…………………………………………………………………………………………………………
Taki rodzaj przekazywania energii nazywamy …………………………………………………….
Wnioski dotyczące przekazywania energii za pomocą konwekcji.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
ii. b) Praca domowa
Załącznik 7.
Podaj przykłady zastosowania:

konwekcji,

przewodnictwa ciepła,

promieniowania.
h. 7. Czas trwania lekcji
45 minut
i. 8. Uwagi do scenariusza
Uczniowie uzupełniają karty pracy po wykonaniu każdego doświadczenia.
Podają inne przykłady ilustrujące każdy rodzaj przekazywania energii.