Закон сохранения энергии

1. При запуске симуляции PhET «Energy Forms and Changes» вам доступны два режима: Intro и Systems. Выберите режим Intro.

2. В режиме Intro можно исследовать преобразование энергии при нагревании и охлаждении различных материалов. На экране представлены инструменты для эксперимента: две стойки с нагревателем и охладителем, два куба из железа и кирпича, две мензурки, одна с водой, другая с оливковым маслом. В левом верхнем углу находится термометр, который можно перемещать, чтобы измерить температуру. В правом верхнем углу расположены кнопки Energy symbols и Link heaters. Включите Energy symbols, чтобы увидеть значки энергии (E). Включите Link heaters, чтобы управлять обоими нагревателями одновременно.

Перед каждым экспериментом:

•  Сбросьте симуляцию: Нажмите кнопку сброса . Это действие вернет симуляцию к ее начальному состоянию, чтобы вы могли начать новый эксперимент с чистого листа.
•  Включите Energy symbols: Это действие позволит вам видеть значки энергии (E), которые будут отображаться во время эксперимента, показывая вам, как она перемещается и преобразуется.
•  Включите Link heaters: Это действие позволит вам управлять обоими обогревателями одновременно, что упростит проведение некоторых экспериментов.
•  Проверьте термометр: Установите термометр рядом с объектом, который вы хотите измерить. Убедитесь, что стрелка термометра окрашена в цвет объекта. Это означает, что термометр установлен правильно и будет показывать вам температуру этого объекта.

После каждого эксперимента:

• Заполняйте ниже приведенную таблицу результатами эксперимента.

Теперь вы готовы начать свой эксперимент!

Виртуальный эксперимент №1

Поставьте мензурки с водой и маслом на стойку с нагревателями. Установите термометр на каждый стакан. Переместите ползунок нагревателей вверх до показателя Heat и удерживайте. Затем переместите ползунок до показателя Cool.

Виртуальный эксперимент №2

Поставьте блоки железа и кирпича на стойки с нагревателем. Установите термометр на каждый блок. Переместите ползунок нагревателей вверх до показателя Heat и удерживайте. Затем переместите ползунок до показателя Cool.

Виртуальный эксперимент №3

Установите термометр на блоки железа и кирпича. Нагрейте железо. Затем поставьте его поверх кирпича.

 Виртуальный эксперимент №4

Поставьте мензурки на стойку с нагревателями. Поместите куб железа в стакан с водой, а кирпич в масло. Установите термометр на каждый объект (всего 4). Переместите ползунок нагревателей вверх до показателя Heat и удерживайте. Затем переместите ползунок до показателя Cool.

3. По окончанию эксперимента, заполните таблицу:

Эксперимент №	Опишите или нарисуйте наблюдаемые изменения	Вывод
1
2
3
4

4. Ответьте на вопросы ниже:

• Что происходит с температурой железа и кирпича при нагревании?
• Как меняется температура воды и оливкового масла при нагревании?
• Почему железо нагревается быстрее, чем кирпич?
• Почему вода нагревается быстрее, чем оливковое масло?
• Что происходит с энергией, когда железо соприкасается с холодным кирпичом?
• Как закон сохранения энергии проявляется в этой симуляции?

Заключение

Симуляция PhET «Energy forms and changes» является эффективным инструментом для изучения тем «Термодинамика» и «Закон сохранения энергии» на уроках химии. Она позволяет ученикам наглядно и интерактивно исследовать различные примеры преобразования энергии, а также самостоятельно формулировать выводы и использовать полученные знания для решения задач.

Использование симуляции способствует развитию критического мышления, навыков работы с информацией и интереса к изучению предмета.

Словарь терминов

• Energy forms and changes — Виды и преобразование энергий
• Iron — Железо
• Brick — Кирпич
• Heat — Нагрев
• Cool — Охлаждение
• Water — Вода
• Olive oil — Оливковое масло
• Energy symbols — Обозначение энергии
• Link heaters — Связать горелки