КПД. Роль тепловых двигателей в развитие техники

Цели урока:

Образовательные:

• вести понятие КПД;
• учить выводить формулу нахождения КПД;
• формировать готовность учащихся к применению этих знаний и умений в жизненных ситуациях.

Развивающие:

• развить способности применять полученные знания на практике ;
• продолжить формирование приемов мыслительной деятельности -анализа, синтеза, сравнения.

Воспитательные:

• воспитывать познавательную творческую деятельность учащихся,
• любовь к окружающей среде, инициативность.

Тип урока: Комбинированный

Вид урока: усвоение новых знаний

Оборудование урока: интерактивная доска, плакат, электронный учебник «Физика 8 класс».

Ход урока:

I. Организационный момент.

Учащиеся делятся на три команды: 1.Команда «Экологи». 2.Команда «Медики». 3. Команда «Конструкторы».

II. Проверка домашнего задания:

Играем в игру «Верю - не верю», у вас на партах лежат зеленые и красные значки, если вы считаете что утверждение правильное, то вы поднимаете зеленый значок если же утверждение не правильное, то вы поднимаете красный значок.

1. «Вечный» двигатель второго рода возможен.   (Не верное утверждение).
2. U,A,Q единицы измерения этих величин  (Дж). (Верное утверждение).
3. Q=U+A- первый закон термодинамики. (Верное утверждение).
4. Тепловыми машинами называют устройства, с помощью которых часть внутренней энергии системы можно превратить в кинетическую энергию. (Не верное утверждение).
5. Работу газа при изобарном процессе можно найти : А = р(V₂ - V_х) (Верное утверждение).
6. Процесс, в котором отсутствует теплообмен, называют адиабатным. (Верное утверждение).
7. При изохорном процессе Т = сопst. (Не верное утверждение).
8. Упрошенная модель тепловой машины состоит из двух цилиндров, заполненных воздухом. (Не верное утверждение)
9. Цикл двигателя состоит из следующих четырех процессов (тактов): впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска. (Верное утверждение)
10. Турбина - это тип теплового двигателя в котором пар или нагретый до высокой температуры газ вращает вал без помощи поршня. (Верное утверждение)

III.Объяснение новой  темы:

1.Мозговой штурм:

Давайте с вами вспомним принцип действия тепловых машин:

А) Кто создал первую модель теплового двигателя?

Б) Какое устройство называют тепловым  двигателем?

В) Какие виды тепловых двигателей вы знаете?  Из каких частей состоит тепловая машина?

С) Как взаимодействуют эти части?

Ответ учащихся: то есть рабочее тело, получая некоторое количество теплоты Q₁ от нагревателя, часть этого количества теплоты Q₂ отдает холодильнику.

2. Объяснение материала:

Для характеристики эффективности тепловой машины по превращению внутренней энергии в механическую вводится коэффициент полезного действия . А какой буквой мы обозначаем к.п.д? Единицы измерения кпд?

Правильно это мы с вами знаем из курса физики 7 класса.

КПД машины равен отношению совершенной работы к количеству теплоты, полученной от нагревателя:

3 Опережающее задание:

А сейчас давайте поговорим о значении тепловых двигателей в жизни человека.

Выступают по очереди команды.

Первой выступит команда конструкторов на тему «Роль тепловых двигателей в развитии техники».

Второй выступает команда медиков на тему «проблемы использования тепловых машин»

Попробуем вместе с вами обозначить основные направления борьбы с отрицательными последствиями применения тепловых двигателей:

• Добиваться полного сгорания топлива.
• Повысить эффективность сооружений, препятствующих выбросу в
• атмосферу отходов.
• Электромобили.
• Горючее из безвредных веществ.
• Замкнутый цикл водоснабжения электростанций.
• Экономное расходование электроэнергии.

IV. Закрепление новой темы

1.Решение задач:

Командам предлагают, решить по одной задачи каждая команда выходит, к доске.

1.Оцените максимальное значение КПД которое может иметь тепловая машина с температурой нагревателя 727° С и температурой холодильника 27° С.

2.Какой должна быть температура нагревателя идеальной тепловой машины с КПД 80%, если температура холодильника 27° С?

3. Найдите КПД тепловой машины если количество теплоты переданное нагревателем рабочему телу составляет 3 -10⁷ Дж, а количество теплоты отданное холодильником холодильника 1,5 -10⁷ Дж.

2.Выводы.

V.Подведение итогов. Комментирование оценок.

1.Вопросно – ответная беседа.

1. Что такое КПД?
2. Единицы измерения КПД тепловой машины?
3. В каком случае КПД тепловой машины будет наибольшим?
4. Почему КПД двигателя не может равняться 100%? 5.Роль тепловых двигателей?
5. Экологические проблемы использования тепловых двигателей?

2.Комментирование оценок

VI. Домашнее задание: § 26.

Подготовить доклад – презентацию по группам.

• Использование солнечной энергии
• Использование энергии ветра
• Приливные электростанции
• Атомная энергетика(экология )
• Электромобили.

Открытый урок

Тема: Коэффициент полезного действия теплового двигателя. Роль тепловых двигателей в развитии техники. Экологические проблемы использования тепловых машин и охрана окружающей среды

Цели урока:

Образовательные:

• вести понятие КПД;

• учить выводить формулу нахождения КПД;

• формировать готовность учащихся к применению этих знаний и умений в жизненных ситуациях.

Развивающие:

• развить способности применять полученные знания на практике ;

• продолжить формирование приемов мыслительной деятельности -анализа, синтеза, сравнения.

Воспитательные:

• воспитывать познавательную творческую деятельность учащихся,
любовь к окружающей среде, инициативность.

Тип урока: Комбинированный

Вид урока: усвоение новых знаний

Оборудование урока: интерактивная доска, плакат, электронный учебник «Физика 8 класс».

План урока:

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания:

1. Игра «Верю - не верю».

2. Выводы.

III.Объяснение новой темы:
1 .Мозговой штурм.
2. Объяснение учителя.

1. Опережающее задание

2. Выводы.

1. Закрепление новой темы:

1.Решение задач

2.Выводы.

1. Подведение итогов. Комментирование оценок.

1. Вопросно - ответная беседа.

2. Комментирование оценок

3. Выводы.

VI. Домашнее задани.

Ход урока:

I. Организационный момент.

Учащиеся делятся на три команды: 1.Команда «Экологи». 2.Команда «Медики». 3. Команда «Конструкторы».

II. Проверка домашнего задания:

Играем в игру «Верю - не верю», у вас на партах лежат зеленые и красные значки, если вы считаете что утверждение правильное, то вы поднимаете зеленый значок если же утверждение не правильное, то вы поднимаете красный значок.

1. «Вечный» двигатель второго рода возможен. (Не верное утверждение).

2. U,A,Q единицы измерения этих величин (Дж). (Верное утверждение).

3. Q=U+A- первый закон термодинамики. (Верное утверждение).

4. Тепловыми машинами называют устройства, с помощью которых часть внутренней энергии системы можно превратить в кинетическую энергию. (Не верное утверждение).

5. Работу газа при изобарном процессе можно найти : А = р(V₂ - V_х) (Верное утверждение).

6. Процесс, в котором отсутствует теплообмен, называют адиабатным. (Верное утверждение).

7. При изохорном процессе Т = сопst. (Не верное утверждение).

8. Упрошенная модель тепловой машины состоит из двух цилиндров, заполненных воздухом. (Не верное утверждение)

9. Цикл двигателя состоит из следующих четырех процессов (тактов): впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска. (Верное утверждение)

10. Турбина - это тип теплового двигателя в котором пар или нагретый до
высокой температуры газ вращает вал без помощи поршня. (Верное
утверждение)

III.Объяснение новой темы:

1.Мозговой штурм:

Давайте с вами вспомним принцип действия тепловых машин:

А) Кто создал первую модель теплового двигателя?

Б) Какое устройство называют тепловым двигателем?

В) Какие виды тепловых двигателей вы знаете? Из каких частей состоит тепловая машина?

С) Как взаимодействуют эти части?

Ответ учащихся: то есть рабочее тело, получая некоторое количество

теплоты Q₁ от нагревателя, часть этого количества теплоты Q₂ отдает

холодильнику.

2. Объяснение материала:

Для характеристики эффективности тепловой машины по превращению

внутренней энергии в механическую вводится коэффициент полезного

действия . А какой буквой мы обозначаем к.п.д? Единицы измерения кпд?

Правильно это мы с вами знаем из курса физики 7 класса.

КПД ( ) машины равен отношению совершенной работы к количеству

теплоты, полученной от нагревателя:

Так как у всех двигателей некоторое количество теплоты передается холодильнику то

Максимальный КПД машин равен:

3 Опережающее задание:

А сейчас давайте поговорим о значении тепловых двигателей в жизни

человека.

Выступают по очереди команды.

Первой выступит команда конструкторов на тему «Роль тепловых двиштелеи

в развитии техники».

Второй выступает команда медиков на тему «проблемы использования

тепловых машин»

Попробуем вместе с вами обозначить основные направления борьбы с

отрицательными последствиями применения тепловых двигателей:

• Добиваться полного сгорания топлива.

• Повысить эффективность сооружений, препятствующих выбросу в

• атмосферу отходов.

• Электромобили.

• Горючее из безвредных веществ.

• Замкнутый цикл водоснабжения электростанций.

• Экономное расходование электроэнергии.

IV. Закрепление новой темы

1.Решение задач:

Командам предлагают, решить по одной задачи каждая команда выходит, к

доске.

1.Оцените максимальное значение КПД которое может иметь тепловая

машина с температурой нагревателя 727° С и температурой холодильника

27° С.

2.Какой должна быть температура нагревателя идеальной тепловой машины

с КПД 80%, если температура холодильника 27° С?

3. Найдите КПД тепловой машины если количество теплоты переданное

нагревателем рабочему телу составляет 3 -10⁷ Дж, а количество теплоты

отданное холодильником холодильника 1,5 -10⁷ Дж.

2.Выводы.

V.Подведение итогов. Комментирование оценок.

1.Вопросно – ответная беседа.

1. Что такое КПД?

2. Единицы измерения КПД тепловой машины?

3. В каком случае КПД тепловой машины будет наибольшим?

4. Почему КПД двигателя не может равняться 100%? 5.Роль тепловых двигателей?

б.Экологические проблемы использования тепловых двигателей?

2.Комментирование оценок

VI. Домашнее задание: § 26.

Подготовить доклад – презентацию по группам.

• Использование солнечной энергии

• Использование энергии ветра

• Приливные электростанции

• Атомная энергетика(экология )

• Электромобили