Интегрированный урок по физике и экологии Тема: «Принцип действия тепловых машин, КПД теплового двигателя. Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве и охрана природы»

Предпросмотр материала:

ГБПОУ КК Венцы-Заря сельскохозяйственный техникум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конспект интегрированного урока по  физике и экологии

 

Тема: «Принцип действия тепловых машин, КПД теплового двигателя. Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве и охрана природы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П.Венцы

 


 

Тема урока: Принцип действия тепловых машин, КПД теплового двигателя. Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве и охрана природы.

 

         Цель:

1. Уметь объяснить:

-                                 принцип действия тепловых машин и холодильной установки;

-                                 физический смысл цикла Карло;

-                                 роль тепловых двигателей в народном хозяйстве;

-                                 методы профилактики и борьбы с загрязнением окружающей среды.

2. Решать задачи на определение КПД тепловых двигателей.

3. Разведение обобщенных знаний и целостного представления о практическом применении законов термодинамики.

4. Развитие межпредметных практических умений

при решении вопросов охраны природы.

5. Патриотическое воспитание.

 

Оборудование:

-                                 модель разреза паровой машины;

-                                 модель разреза четырехтактного двигателя

-                                 внутреннего сгорания;

-                                 диафильм «Тепловые машины», демонстрация работы паровой турбины;

-                                 опорный конспект по физике;

-                                 опорный конспект по экологии.

Урок ведут оба преподавателя.

Урок проводится в игровой форме. Но конспект урока записывают:

         Материал по физике – в тетрадях по физике.

         Материал экологический – в тетрадях по экологии.

         Класс делится по рядам на три группы:

                   I ряд – технари

                   II ряд - наблюдатели

                   III ряд – экологи

Студентам заранее даны темы выступлений, которые они готовили самостоятельно (опережающее задание).

 

         Темы самостоятельно подготовленного материала:

         По физике:

-                                 Изобретение паровой машины. Работа Ползунова, отца и сына Черепановых, Отвуда.

-                                 Изобретение паровой турбины;

-                                 Изобретение четырехтактного двигателя внутреннего сгорания;

-                                 Цикл Карло;

-                                 Дизель;

-                                 Реактивный двигатель;

-                                 Холодильные установки.

По экологии:

-                                 “Гринпис”

-                                 Влияние технической революции на природные ресурсы земли.

-                                 Влияние технической революции на атмосферу земли.

Для наблюдателей:

-                                 Автомобиль нового поколения (автомобиль, создание экологически чистого топлива);

-                                 Создание электростанций, использующих иные источники энергии;

-                                 Новое рабочее для холодильных установок.

На столах перед студентами ОК (опорные конспекты) I, II, III. В конспектах выделен основной материал урока, который студенты фиксируют в своих тетрадях.

Все рассказы студентов должны быть четкими, краткими, но в то же время содержать достаточно полную информацию по данному материалу.

 

Ход урока:

 

Преподаватель физики (П.Ф.) – мы закончили изучение довольно сложного раздела физики “термодинамика”, а в завершении рассмотрим практическое применение изученных нами тепловых процессов.

Некоторые вопросы Вы рассматривали в курсе школьной программы. Но более подробно рассмотреть физику процессов мы сможем лишь сейчас – изучив раздел- “термодинамика”.

Цель нашего занятия:

-                                 Рассмотреть принцип действия типовых машин и холодильной установки;

-                                 Уметь представить графически те процессы, которые происходят во время работы тепловых машин и объяснить их физический смысл;

-                                 Определять КПД тепловых двигателей и рассмотреть параметры от которых зависит его величина;

-                                 И в результате какова же роль тепловых двигателей в народном хозяйстве.

Преподаватель экологии (П.Э.) – Технический процесс охватил все человечество, всю планету. Совершенствовались средства передвижения, механизмы, с появлением больших мощностей возникли гиганты заводы, фабрики,… Индустриализация захватила человека и повлекла за собой. Но только ли благо дала эта гонка за техническим совершенством? Об этом нам сегодня расскажут наши представители всемирного экологического движения “Гринпис”. Загрязнение экологии, болезни подкараулили человека и внезапно обрушились на него, неся невосполнимые утраты. Как быть?

П.Ф- а ответ на этот вопрос опять же сможем дать дальнейшее развитие техники. И об этом мы узнаем из сообщений представителей академии наук.

П.Ф- И так жизнь требует создания механизмов, позволяющих дать большие мощности развивающимся производствам. Обратите внимание на ОК- I.

Здесь представлена хронологическая таблица создания тепловых машин. А более подробно об этих машинах мы сейчас узнаем.

Технари

Экологи

1-й студент “Тепловой машиной или тепловым двигателем, называется машина в которой происходит преобразование части тепловой энергии, полученной при сгорании топлива, в механическую работу”

Я расскажу вам о первой такой  машине – паровая машина Ползунова.

(На листе ватмана схема паровой машины Ползунова, сделанная студентом. Рассказ сопровождается демонстрацией схемы. Лист крепится на магнитную доску).

2-й студент рассказывает о работе отца и сына Черепановых по созданию первого в мире паровоза.

3-й студент – рассказывает о работах Отвуда, (демонстрирует фрагменты из диафильма “Тепловые машины”).

4-й студент рассказывает о создании паровой турбины, раскрывая проблемы технической революции.

(Демонстрирует работу паровой турбины.)

5-й студент рассказывает о четырехтактном двигателе внутреннего сгорания, раскрывая особенности этого двигателя, его устройство (демонстрирует модель четырехтактного двигателя внутреннего сгорания в разрезе). Обратить внимание на опорный конспект   ОК- II

6-й студент рассказывает Цикл Карло. Чертит на доске график и дает полное объяснение.

7-й студент рассказывает КПД теплового двигателя.

Раскрывает физическую сущность КПД.

Схема:                        нагреватель

                                    Рабочее

                                     Тело

                                     Холодильник

КПД –

СИ: (  ) = (%)

А= Q1-Q2  совершенная механическая работа

Зная, что                                   получим

 

П.Ф. – Если Вы внимательно посмотрите на ОК- I , на нем представлены примерные КПД,  рассмотренных нами тепловых машин. А сейчас решим ряд задач на рассмотренные нами формулы КПД.

Рымкевич А.П. №538

         Температура нагревателя идеальной тепловой машины 117*С, а холодильника 27*С. Количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя за 1с. равно 60 к Дж. Вычислить КПД машины, количество теплоты, отдаваемое холодильнику в 1 с. и мощность машины. (К доске идут студенты из числа наблюдателей 3 человека одновременно, каждый решает задачу на отдельный вопрос)

 

Технари

Экологи

Дано:

 

                                                           1-й студент

 

                                                            2-й студент

 

                                                           3- студент

 

Ответ:

 

         П.Ф. – следующую задачу решают 2 студента на время у доски из числа наблюдателей.

   Рымкевич А.П. №539

         В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля  энергии получаемой от нагревателя совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 280К.

         Время на решение задачи 5 минут. По сигналу преподавателя начинается решение задачи.

Технари

Экологи

Дано:

 

Ответ:

 

 

Технари

Экологи

7-й студент раскрывает необходимость создания более экономичных и более мощных тепловых машин – дизель.

Рассказ сопровождается демонстрацией диапозитивов.

И особо заостряется внимание на схеме работы дизеля.

 

8-й студент рассказывает о холодильных установках.

 

9-й студент рассказывает о реактивном двигателе.

 

П.Э.- Но как всегда за хорошими, благими намерениями скрываются определенные «издержки», которые могут на «нет» свести все достижения и открытия.

         Обратите внимание на ОК – III.

Технари

Экологи

 

10-й студент рассказывает о влиянии технической революции на природные ресурсы земли.

 

11-й студент рассказывает о влиянии технической революции на атмосферу земли, рост заболеваемости людей, растительного мира.

 

12-й студент рассказывает о Всемирном движении Гринпис.

 

13-й студент рассказывает о борьбе за экологию в крае. Демонстрация экспонатов музея техникума.

 

         П.Ф.- Как же быть? С одной стороны механизмы нам необходимы. С другой стороны – они опасны и вредны настолько, что следует задуматься о их применении.

Наблюдатели

14-й студент рассказывает об автомобиле нового поколения (электромобиль, создание экологически чистого топлива – газ, водород)

15-й студент рассказывает о создании электростанций, использующих иные источники энергии.

16-й студент – сообщение «новое рабочее тело для холодильных установок».

         П.Э. – И так выход найден. Идет работа по созданию новых экономичных и экологически чистых тепловых машин.

         П.Ф.- Проверим как вы усвоили материал на уроке:

-                                 Какую машину называют тепловой?

-                                 Почему на полезную работу затрачивается лишь часть теплоты, получаемой рабочим телом от нагревателя?

-                                 Как определяется термодинамический К.П.Д. тепловой машины и каково его практическое значение?

-                                 Как можно увеличить К.П.Д. реальной тепловой машины?

-                                 На какие виды и по какому признаку делятся тепловые машины?

Домашнее задание по физике – Учебник

Гладков «Сборник задач».Решить задачи

Составить сводную таблицу

«Тепловые машины(двигатели)

Паровая

машина

Паровая

турбина

Двигатель

Внутреннего

сгорания

дизель

Реактивный

двигатель

Холодильные

установки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По схеме:

-                                 назначение

-                                 устройство, схема

-                                 принцип действия

-                                 К.П.Д. и способы его увеличения

 

Краткое описание материала

Интегрированный урок по физике и экологии Тема: «Принцип действия тепловых машин, КПД теплового двигателя. Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве и охрана природы»

  • DOCX

Файл будет скачан в формате:

  • DOCX

Краткое описание материала

Автор материала

Есауленко Елена Павловна

преподаватель

  • На сайте: 11 лет и 3 месяца
  • Всего просмотров: 85407
  • Подписчики: 1
  • Всего материалов: 31
  • 85407
    просмотров
  • 31
    материалов
  • 1
    подписчиков

Настоящий материал опубликован пользователем Есауленко Елена Павловна.
Инфоурок является информационным посредником. Всю ответственность за опубликованные материалы несут пользователи, загрузившие материал на сайт. Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете на материал.

ИИ для создания материалов

Создавайте материалы с ИИ

Если готовые материалы не подошли — помогут нейросети

Конспекты, тесты, презентации, рабочие листы и другие материалы по ФГОС — под ваш урок, класс и цели занятия за пару минут.

Попробовать бесплатно

Выберите инструмент

~70

Нейросети могут ошибаться. Обязательно проверяйте ответы.

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы: