Конспект урока "Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания" 10 класс




Урок физики в 10 классе.
Тема урока: Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания
Тип урока: Урок изучения нового материала
Цели урока: Сформировать знания о работе пара и газа на примере
тепловых двигателей, дать представление об устройстве и принципе действия двигателя
внутреннего сгорания.
Развивать умения работать с текстом учебника, находить ответы на предложенные
вопросы, сравнивать и сопоставлять изучаемые процессы, раскрывать взаимосвязь
развития природы, техники и общества.
Воспитывать организованность, любознательность, любовь к природе.
План урока
1. Организационный момент
Сообщение темы, цели, задач урока и мотивация учебной деятельности
(проверка готовности класса к проведению урока).
2.Актуализация знаний учащихся
Постановка проблемы
Объявление темы урока, целей урока
3.Изучение нового материала
а) Тепловые двигатели. История создания тепловых двигателей.
б) Устройство ДВС,
в) КПД
6. Закрепление изученного материала
Решение задач.
8. Итоги урока. Домашнее задание.
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
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
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
Закрепление
изученного
материала
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).
- 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 кружающей
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
Q
= 1,5·10
6
Дж
2
Q
= 1,2·10
6
Дж
- ?
Разбирают с
учителем задачи
Итоги урока.
Домашнее
задание.
1
21
Q
QQ
Ответ: 20 %
Задача 2
В тепловой машине за счёт каждого килоджоуля
энергии, получаемой от нагревателя, совершается
работа 300 Дж. Определить КПД машины.
Дано:
1
Q
= 1 кДж=1000 Дж
A
=300 Дж
- ? Решение
1
Q
À
3,0
1000
300
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.
Задачи для
самостоятельного
решения