Урок по физике в 10-м классе «Тепловые двигатели»
Цель урока:
-
формировать понятия: тепловой двигатель, КПД теплового двигателя, КПД идеальной тепловой машины;
-
развивать умение решать задачи;
-
воспитывать бережное отношение к природе
Тип урока: изучение нового материала.
Используемые педагогические технологии: технология развивающего обучения ( автор Л.В.Занков, Д.Б. Эльконин, В.В. Давыдов), технология уровневой дифференциации ( автор Н.Ф. Фирсов), игровые технологии (автор Д.Б. Эльконин, К.Д. Ушинский, Д. Б. Никитин)
Оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, презентация (Приложение 1), модель ДВС, таблица.
Ожидаемый результат: усвоение понятия тепловой двигатель; принцип действия теплового двигателя; разновидность тепловых машин; практическое применение их.
Ход урока
-
Организационный момент
-
Актуализация знаний
В одно мгновенье видеть вечность,
Огромный мир — в зерне песка,
В единой горсти — бесконечность,
И небо — в чашечке цветка!
И.А.Бунин
• Фронтальный опрос
-Как определить изменение внутренней энергии согласно первого закона термодинамики.
-На что расходуется количество теплоты, переданное системе.
-Дайте формулировку первого закона термодинамики.
-
Заселите формулами остров «Термодинамика».
Опишите характер теплообмена газа в каждом процессе, составляющем замкнутый цикл Решите задачи (по вариантам):
-
При изотермическом сжатии газ передал окружающим телам теплоту 800 Дж. Какую работу совершил газ? Какую работу совершили внешние силы?
-
При адиабатном процессе газом была совершена работа 150 Дж. Как и насколько изменилась его внутренняя энергия?
-
Изучение нового материала.
Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии. Использовать эту энергию- это значит совершать за счет ее полезную работу. Рассмотрим источники, которые совершают работу за счет внутренней энергии. Учащиеся самостоятельно формулируют тему и определят основные задачи урока.
Учащиеся записывают в тетради тему урока «Тепловые двигатели»
Тепловой двигатель — устройство, превращающее внутреннею энергию топлива в механическую. Рассмотрим устройство и принцип работы теплового двигателя. Работа любого теплового двигателя циклична.
Каждый цикл состоит из разных процессов:
-
получение энергии от нагревателя;
-
рабочего хода;
-
передача неиспользуемой части энергии холодильнику.
Наличие нагревателя, рабочего тела, холодильника — принципиально
необходимое условие для непрерывной циклической работы любого теплового двигателя.
КПД замкнутого цикла
— количество теплоты, полученное от нагревания
— количество теплоты, отданное холодильнику
работа совершаемая двигателем за цикл
Цикл С. Карно
— температура нагревания
—температура холодильника
-
Закрепление материала
-
Какие машины называются тепловыми?
-
Назовите основные элементы теплового двигателя и их назначение.
-
Что называют кпд теплового двигателя?
-
Назовите какие виды тепловых машин вам известны?
Учащиеся решают задачи.
-
уровень. Чему равен КПД идеального теплового двигателя, если температура нагревателя 4550 , а температура холодильника 2730 ?
-
уровень. Тепловой двигатель совершает работу за цикл 100 Дж. Какое количество теплоты получено при этом от нагревателя, если КПД двигателя 20%?
-
уровень. Двигатель получает от нагревателя каждую секунду 7200 Дж теплоты и отдает в холодильник 6400 Дж. Определите КПД.
На рабочем столе компьютера учащиеся открывают папку «Проверь себя» и о листок самоконтроля с тестовым заданием.
1. Какие устройства относятся к тепловым двигателям:
а) устройства, превращающие тепловую энергию в механическую;
б) устройства, превращающие электрическую энергию в тепловую;
в) устройства, превращающие внутреннюю энергию в тепловую.
-
Какой элемент теплового двигателя совершает работу:
а) холодильник;
б) газ или пар;
в) нагреватель;
-
Какие условия необходимы для циклического получения механической работы в тепловом двигателе:
а) наличие нагревателя и холодильника;
б) наличие рабочего тела и холодильника;
в) наличие нагревателя и рабочего тела
-
КПД теплового двигателя всегда:
а) больше1;
б) равен 1;
в) меньше 1.
-
При каком замкнутом процессе тепловой двигатель имеет максимальный КПД:
а) состоящий из двух изотерм и двух изобар:
б) состоящий из двух изохор и двух изобар:
в) состоящий из двух изотерм и двух адиабат.
-
Подведение итогов урока. Выставление оценок учащимся.
Домашнее задание. §58, стр. 282-283 I уровень: задача 2, 3. II, III уровень: задача 4, 5