Урок «Тепловые двигатели»

Этапы eeурока

Содержание деятельности учителя по обеспечению поставленной задачи этапа

Планируемая деятельность обучающихся

Организаци-

онный момент

Сообщение темы, цели, задач урока и мотивация учебной деятельности

Приветствие учащихся

Создание проблемной ситуации

а) Давайте подумаем, на чём в наш 21 век люди передвигаются;

б) Что общего у всех этих механизмов;

в) Кто из вас касался выхлопной трубы мотоцикла? Что наблюдали?

г) Значит все двигатели, которые в основном используются, можно назвать тепловыми.

д) Поднимите руки у кого дома есть машины или мотоциклы;

е) Как вы думаете нужно ли знать как они устроены и работают?

ж) На сегодняшнем уроке мы как раз этим и займёмся. Это наша цель и задача.

Приветствие учителя.

Называют разные средства передвижения

Сгорает топливо. Называют разные виды топлива

(очень горячо(

Записывают тему урока «Тепловые двигатели»

Изучение нового материала

Закрепление изученного материала

Итоги урока. Домашнее задание.

Понятие о тепловом двигателе

а) Давайте попробуем вспомнить определение теплового двигателя.

Это машина, в которой…

До конца XVII – начала XVIII веков человек не построил никаких двигателей, кроме ветряного и водяного. Созданием новых двигателей люди в те времена не занимались потому, что все хозяйство держалось на рабах, а позже в средние века – на крепостных, которые выполняли почти всю работу, необходимую для жизни общества.

Но вот в городах начали зарождаться новые ремесленные цеха, а позднее более крупные производства – мануфактуры, где труд был разделен на отдельные операции – несложные операции. Поскольку простую операцию может выполнить машина, появляются различные виды машин. Для изготовления машин требуется много металла, а для его выплавки – угля. Уголь нужно добывать из глубоких шахт, и перед людьми встали вопросы: как приводить в движение машины; чем откачивать воду из шахт; чем заменить труд лошадей, перевозивших уголь на большие расстояния; как избавиться от зависимости движения кораблей от ветра и др. Люди поняли, что надо создать такой двигатель, который мог бы выполнять любую работу, не будучи связан с водой, не зависящий от погоды, способный приводить в действие самые разнообразные механизмы. Новый двигатель должен был иметь малые размеры, вес, работать от источника энергии, который находился бы тут же на машине. И человек построил такой двигатель, точнее, двигатели. Это были тепловые двигатели. Без тепловых двигателей жизнь общества сразу бы резко затормозилась, приняла бы дру­гие формы... Не было бы электричества, не ездили бы автомаши­ны, не летали бы самолеты... Поэтому тепловые двигатели — это великое достижение человеческой культуры, научной мысли лю­дей Земли.»

Записываем определение в тетрадь.

Тепловой двигатель состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника.

Пар является рабочим телом, получает от нагревателя некоторое количество теплоты.

Рабочее тело, нагреваясь, расширяется и совершает работу за счет внутренней энергии. Часть энергии передается атмосфере – холодильнику – вместе с отработанным паром или выхлопными газами.

КПД = Ап 100%/Аз или Q=Qп 100%/Qз

Ап – полезная работа.

Аз - затраченная (полная) работа.

Qп - количество теплоты, выделяющееся при сжигании топлива в камере сгорания ДВС).

Qз - количество теплоты, которое выходит в окружающую среду.

КПД всегда меньше 100%

КПД характеризует степень экономичности тепловой машины, выражается отношением полезной работы, полученной от нагревателя к затраченной, отданной холодильнику (окружающей среде)

Задача 1

В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты 1,5 МДж, передано холодильнику 1,2 МДж. Вычислить КПД машины.

Дано:

= 1,5·10⁶Дж

= 1,2·10⁶Дж

- ?

Ответ: 20 %

Задача 2

В тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины.

Дано:

= 1 кДж=1000 Дж

=300 Дж

- ? Решение

Ответ: 30 %

«КПД тепловых двигателей»

1. Тепловая машина получает от нагревателя количество теплоты, равное 3360 Дж за каждый цикл, а холодильнику отдаётся 2688 Дж. Найдите КПД машины.

2. Найдите КПД тепловой машины, если совершается работа 250 Дж на каждый 1 кДж теплоты, полученной от нагревателя. Какое количество теплоты отдаётся холодильнику?

Доклад «влияние тепловых двигателей на окружающую среду.

Задача 3-4

3. Тепловая машина за цикл получает от нагревателя 500 Дж теплоты и отдает холодильнику 350 Дж. Чему равен ее КПД ?

4. Двигатель мотоцикла за час расходует 2 кг бензина. Определить КПД двигателя мотоцикла, если его мощность 6 кВт.

Пытаются дать определение, но обычно возникают затруднения.

Глядя на подсказку, дают определение теплового двигателя: «Это машина, в которой внутренняя энергия топлива U превращается в механическую работу А

Разбирают с учителем задачи

Задачи для самостоятельного решения