Инфоурок / Физика / Конспекты / Конспект урока по физике «Принцип действия тепловых двигателей. КПД» 10 класс.
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Я люблю природу», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 15 ДЕКАБРЯ!

Конкурс "Я люблю природу"

Конспект урока по физике «Принцип действия тепловых двигателей. КПД» 10 класс.



Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


библиотека
материалов

Урок по физике

«Принцип действия тепловых двигателей. КПД»

10 класс. Физика.


Цель урока: Изучить устройство и принцип действия теплового двигателя, используя технологию развития критического мышления.


Задачи урока:

  1. Продолжить изучение темы «термодинамика».

  2. Разъяснить устройство теплового двигателя.

  3. Продолжить формировать информационную культуру учащихся путём анализа и структурирования информации.


Ход урока:



  1. Стадия вызова.(5 минут)


Ученикам раздаются карточки с таблицей, в которой пустые клетки нужно заполнить. Таблица составлена по теме «Количество теплоты».




Таблица полностью заполненная:

Количество теплоты.

Буквенное обозначение

Единица измерения

Формула

Процесс

Q

Дж

c*m*(t2-t1)

Нагревание или охлаждение

Qпл.

Дж

λ*m

Плавление или кристаллизация

Qп.

Дж

r*m

Кипение (парообразование) или конденсация

λ

Дж/кг

Qпл./m

Плавление или кристаллизация

r

Дж/кг

Qп./m

Кипение (парообразование) или конденсация

c

Дж/кг*К

Q/m*(t2-t1)

Нагревание или охлаждение




Раздаточный материал для учеников.




Таблица для учеников:



Количество теплоты.


Буквенное обозначение

Единица измерения

Формула

Процесс



c*m*(t2-t1)

Нагревание или охлаждение

Qпл.



Плавление или кристаллизация



r*m

Кипение (парообразование) или конденсация

λ



Плавление или кристаллизация

r

Дж/кг





Дж/кг*К


Нагревание или охлаждение






















После заполнения таблицы вывести правильную таблицу на экран или записать на доске. Ученики обмениваются работами и проверяют соседа.

Учитель собирает работы.



  1. Стадия осмысления. (20 минут). Изучение нового материала.


1).Объяснение учителя . Устройство и принцип действия теплового двигателя. Опыт. Цикл Карно.


Численность населения на Земле очень быстро увеличивается.
Около 200 тыс. лет назад - 1 млн. человек
сейчас - более 6 млрд. человек
только в городах - 4 млрд. человек

Резко возрастает потребление топлива и энергии (выработка энергии за последние 100 лет на душу населения увеличилась в 20 раз).

Как следствие возникают экологические проблемы.

Часть таких проблем возникает из-за тепловых двигателей.


Тепловой двигатель- это устройство, превращающее внутреннюю энергию топлива в механическую.


Давайте проследим часть пути развития тепловых машин.


Герон Александрийский — древнегреческий математик и механик, в 1 в.н.э. изобрёл паровую машину.


Томас Севери - английский механик и изобретатель, в 1698 году изобрёл паровую машину для откачивания воды из угольных шахт.


Томас Ньюкомен – английский инженер, в 1710 году изобрёл паровую машину, в которой в двигателе пар внутри цилиндра толкал вверх поршень.


Джеймс Уатт - шотландский инженер и изобретатель, в 1769 году изобрёл машину, в которой пар направлялся в отдельную камеру для конденсата.


Иван Иванович Ползунов - русский изобретатель, в 1766 году изобрёл двухцилиндровую паровую машину.


И это только небольшая часть изобретателей, которые работали над созданием тепловых машин.


В основном рабочим телом теплового двигателя является газ, который совершает работу при расширении, а холодильником является атмосфера.

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

Любая тепловая машина состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника, и это принципиально необходимое условие для непрерывной циклической работы любого теплового двигателя.


2).По учебнику ученики находят и зарисовывают схему теплового двигателя в тетрадь. (назначение каждой части)

Зарисуйте в тетрадь из учебника стр.235 рис.170-«Принцип действия теплового двигателя».


hello_html_6846be24.png




3). Объяснение учителя. КПД.


Если бы теплота смогла самопроизвольно возвращаться от холодильника к нагревателю, то внутренняя энергия могла бы быть полностью превращена в полезную работу с помощью любого теплового двигателя.

Работа совершаемая двигателем равна:


A’ = Q 1- |Q 2|

Q1 – количество теплоты, полученное от нагревания Q1>Q2

Q2 - количество теплоты, отданное холодильнику Q 21


КПД теплового двигателя – это отношение работы совершаемой двигателем, к количеству теплоты полученному от нагревателя.


КПД замкнутого цикла

  η=А/Q1=(Q1-Q2 )/Q1


η<1 !!!! – у всех двигателей некоторое количество теплоты передаётся холодильнику.


Представляет большой интерес нахождение максимально возможного КПД теплового двигателя. Впервые это сделал французский инженер и учёный Сади Карно.


Карно изобрёл машину с идеальным газом в качестве рабочего тела. Идеальный газ – это газ взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало.

ηmax=(T1-T2)/T1

T1 – температура нагревания

Т2 – температура холодильника

КПД машины Карно прямо пропорционален разности абсолютных температур нагревателя и холодильника.

Главное значение доказательства Карно – любая реальная тепловая машина, работающая с нагревателем, имеющим температуру T1, и холодильника с температурой T2, не может иметь КПД, превышающий КПД идеальной тепловой машины.

η =1 если температура холодильника равна нулю.

Температура холодильника практически не м ожжет быть ниже температуры окружающего воздуха.

Увеличиваться температура нагревателя может, но любая материя, а особенно твёрдые тела, при нагревании теряют свои свойства упругости и начинает плавится..


  1. Рефлексия.(15 минут)


Карточки с текстом или ссылки на Интернет - тексты: прочитав текст, ученикам предлагается написать эссе на тему: «Тепловые двигатели. Польза человеку и вред окружающей среде».

Учитель собирает задания и один из учеников читает своё эссе. Обобщаем тему урока, делая общий вывод о вреде тепловых двигателей для окружающей среды и о пользе для человека.




Домашнее задание (5 минут):

1. §84-учить придерживаясь ответов на вопросы стр.238

2. упр.15 (1,2)









Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 65% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG


Краткое описание документа:

Урок  по физике «Принцип действия тепловых двигателей. КПД»  10 класс.

Цель урока: Изучить устройство и принцип действия теплового двигателя, используя технологию развития критического мышления.

Задачи урока: 

1.       Продолжить изучение темы «термодинамика».

2.       Разъяснить устройство теплового двигателя.

3.       Продолжить формировать информационную культуру учащихся путём анализа и структурирования информации.

 

Стадии урока: Стадия вызова(Ученикам раздаются карточки с таблицей, в которой пустые клетки нужно заполнить. Таблица составлена по теме «Количество теплоты»), стадия осмысления (Объяснение учителя: «Устройство и принцип действия теплового двигателя. Опыт. Цикл Карно», работа с учебником: ученики находят и зарисовывают схему теплового двигателя  в тетрадь (назначение каждой части), Объяснение учителя: «КПД»), рефлексия (ученикам предлагается написать эссе на тему: «Тепловые двигатели. Польза человеку и вред окружающей среде»)

Общая информация

Номер материала: 343059

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>