Конспект урока по физике

Урок №16 по теме:

« Первый закон термодинамики. Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя»

Цель урока: организация деятельности учащихся по изучению 1 закона термодинамики, принципу действия тепловых двигателей и КПД тепловых двигателей.

Цель урока (учащиеся): приобретение знаний о 1 законе термодинамики, тепловых двигателях.

Задачи урока:

- сформулировать 1 закон термодинамики; рассмотреть следствия, вытекающие из него, познакомить с устройством и принципом действия тепловых двигателей ; расширить знания учащихся об истории открытия тепловых двигателей, с  ролью тепловых двигателей в современном мире

-развивать личностные, регулятивные, коммуникативные универсальные учебные действия.

- воспитывать интерес к решению познавательных задач.

Тип урока: изучение нового материала

Организационные формы и методы обучения:

• Традиционные – беседа на вводном этапе урока

• Проблемные – изучение нового учебного материала путем постановочных вопросов

Средства обучения:

• Инновационные – компьютер, мультимедийный проектор

• Модель ДВС

• Печатные – выводы по 1 закону термодинамики

Ход урока:

1. Организационный момент (проверяется готовность учащихся к уроку)

2. Фронтальный опрос учащихся:

• Какой энергией обладает любое макроскопическое тело?

• Чему равна внутренняя энергия с точки зрения МКТ?

• Какими способами можно изменить внутреннюю энергию системы? (за счет совершения работы, либо за счет теплообмена с окружающими телами)

• Ч то такое теплообмен?

• Мука из-под жерновов выходит горячей. Хлеб из печи вынимают также горячим. Чем вызывается в каждом из этих случаев увеличение внутренней энергии муки и хлеба? ( Мука- совершением работы, хлеб- за счет теплообмена)

• В медицинской практике часто используются согревающие компрессы, грелки, а также массаж. Какие способы изменения внутренней энергии при этом используются? ( теплообмен и совершение работы)

• Что является количественной мерой изменения внутренней энергии?

• Запишите формулу расчета количества теплоты идущего на нагревание или охлаждение

1. Объяснение нового материала:

Вы знаете, что механическая энергия никогда не пропадает бесследно.

Разогревается кусок свинца под ударами молотка, нагревается холодная чайная ложка, опущенная в горячий чай.

На основании наблюдений и обобщений опытных фактов был сформулирован закон сохранения энергии.

Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.

Мы рассматривали процессы, в которых внутренняя энергия системы изменялась либо за счет работы, либо за счет теплообмена с окружающими телами .

А как изменяется внутренняя энергия системы в общем случае? (проблема)

I закон термодинамики формулируется именно для общего случая:

Изменение внутренней энергии системы при переходе системы из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе.

ΔU = Aвнеш + Q

А газа = - А внеш,

Q = ΔU + Aг

Следствия:

1. Система изолирована ( А= О, Q=0)

Тогда Δu = u2-u1=0, или u1=u2 - Внутренняя энергия изолированной системы остается неизменной

1. Невозможность создания вечного двигателя – устройства, способного совершать работу без затрат топлива.

Q = ΔU + Aг, Q=0,

Аг= - ΔU. Исчерпав запас энергии двигатель перестанет работать.

Что такое двигатель и какие бывают двигатели?

Использование презентации (слайд 1-15)

Определение и виды тепловых двигателей (слайд 2) ,записи в тетрадях.

а) паровая машина (слайд3)

б) двигатель внутреннего сгорания (слайд 4)

в) реактивный двигатель (слайд 5)

г) паровая турбина (слайд 6)

д) газовая турбина (слайд 7)

е) принцип действия теплового двигателя(слайд 8)

ж) КПД тепловых двигателей (слайд 9-15)

Закрепление

а) Чему равно изменение внутренней энергии системы в общем случае?

б) Что такое тепловой двигатель?

в) Где применяются тепловые двигатели?

1. Домашнее задание: . § 78-80, §82 (составить таблицу КПД тепловых двигателей)