Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Броня крепка и танки наши быстры (использование тепловых двигателей в танках)" 10 класс

Аннотация
Тема урока: «Броня крепка и танки наши быстры» (использование тепловых двигателей в
танках).
Предмет: физика.
Класс: 10.
Литература: Учебник Генденштейна Л.Э и Дика Ю.И. «Физика 10».
Приложение к газете «Первое сентября» «Физика» №16 2001г.
Автор урока: Карнаух Ирина Васильевна, учитель физики
Образовательное учреждение: Муниципальное бюджетное общеобразовательное
учреждение «Средняя общеобразовательная школа №12» муниципального образования
город Ноябрьск.
Регион: ЯНАО.
Город: Ноябрьск.
Цель: Продолжить заинтересовывать учащихся исследовательской деятельностью,
создавая условия для развития творчества; повторение учебного материала
«Тепловые двигатели и их роль в современной военной технике»
Задачи: Образовательные – сформулировать интерес к современной военной технике.
Применить полученные знания для обеспечения безопасности людей во всем
мире.
Воспитательные – формирование системы взглядов на мир; важность бережного
отношения к окружающей нас среде; патриотическое воспитание.
Развивающие – совершенствование умственной деятельности: способность
наблюдать, умение делать выводы, анализировать и систематизировать
информацию, выслушивать мнение других и отстаивать свою точку зрения.
Оборудование к уроку: Компьютер с рекомендуемыми техническими требованиями,
видеопроектор, экран, видеофильм про танк Т-90, слайды «Тепловые
двигатели», «К.П.Д.», таблицы цикла двигателя внутреннего сгорания и
цикла Карно для идеальной тепловой машины, мензурка с водой (100мл),
весы с разновесами, таблетка сухого спирта, штатив с закрепленными
термометром и кольцом, на которое кладется сетка и устанавливается
сосуд с водой.
План урока.
1. Организация начала урока, объявление темы, цели урока.(2 мин.)
2. Выполнение исследовательской работы 3-х учащихся.
Презентация -: «Тепловые двигатели» ( 6 мин.)
«К.П.Д.» (3 мин.)
3. Видеофильм «Т-90» ( 6 мин.) (http://www.youtube.com/watch)
4. Повторение материала.
5. Отчет группы, выполнявшей исследовательскую работу.
6. Решение задачи.
7. Итог и Д\З.
1. Мы сегодня продолжим разговор о военной технике, современном танке Т-90. Какой бы
новый вид вооружения ни создавался, он неминуемо опирается на физические законы. В
танках используется тепловой двигатель – это великое достижение человеческой
культуры, научной мысли землян.
2. И сейчас 1 учащийся готовится показать свою презентацию о тепловых двигателях и
К.П.Д.
Тем временем прошу трех учащихся выполнить исследовательскую работу, используя
оборудование, находящееся на столе.
Определить, какое количество теплоты выделится при сгорании топлива (сухого спирта),
необходимого для нагревания воды от комнатной температуры 20
0
до 50
0
С. Рассчитайте
какое количество теплоты пошло на нагревание воды. Попытайтесь объяснить
полученный результат и определить К.П.Д. (Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг
0
С;
удельная теплота сгорания спирта 27 10
6
Дж/кг).
Оборудование для решения поставленной задачи:
- мензурка с водой (100мл),
- весы с разновесами,
- таблетка сухого спирта,
- штатив с закрепленными на нем термометром и кольцом, на которое кладется сетка
и устанавливается сосуд с водой.
3. Далее 2 учащийся расскажет нам о танках Т-90 и покажет видеофильм
(http://www.youtube.com/watch), сравнивая его с Т-34, который был у нас на вооружении
во время Великой Отечественной войны.
От себя добавлю: В 1943 году на вооружении немецко-фашистской армии поступили
новые типы танков: «Тигр», «Королевский тигр» и «Пантера», самоходные установки
«Фердинанд», имевшие броню и сильное огневое оружие. Планируя летнее наступление,
немецкое командование возлагало на эти машины немалые надежды. Но советские
танкостроители помогли фронтовикам. Под Ленинградом в январе 1943г. был впервые
захвачен танк «Тигр», проходивший испытание во фронтовых условиях. Советские
танкисты изучили прочность его брони и уязвимые места, а инженеры создали новые
самоходно-артиллерийские установки и снаряды, способные уничтожать такие танки. И
когда через полгода на Курской дуге гитлеровцы применили эти танки массированно,
красная армия имела надежные средства борьбы с ними.
В конструкторских бюро и цехах индустриальных гигантов Урала – на Кировском
заводе в Челябинске, Уралмашзаводе, заводе №183 и др. – совершенствовались броневая
защита и вооружение среднего танка Т-34, проектировались и внедрялись в производство
тяжелые танки, самоходные установки. Новые образцы танков Т-34 и КВ обладали
высокими боевыми качествами: хорошим вооружением, отличной боевой защитой.
Значительно превосходящей по прочности броню немецких машин, и высокой
маневренностью. Дизельные двигатели, стоявшие на них, не требовали
высококачественного горючего и были надежными.
Коллективы танковых заводов неуклонно наращивали производство боевых машин.
Среднемесячный их выпуск по сравнении. С 1941г. вырос в 3 с лишним раза. Ежемесячно
танкисты получали свыше 2 тыс. танков и самоходно-артиллерийских установок. Всего в
течение 1943 г. на фронт поступило 24 тыс. первоклассных боевых машин, тогда как
немецкая промышленность за 1942 и 1943 гг. дала только 18200 танков и самоходок.
4. Что же называется тепловым двигателем? Машины, в которых внутренняя энергия
топлива превращается в механическую.
Какие виды тепловых двигателей вы знаете?
Тепловые двигатели
ДВС реактивные П.Д. турбины
двигатели
карбюраторные паровые газовые
дизельные
инжекторные
Принцип работы Т.Д.:
нагреватель Т
1
------- является цилиндр
рабочее тело А= IQ
1
-Q
2
I ------- газы, образующиеся при сгорании рабочей смеси
холодильник Т
2
------------- окружающая среда
%;100
1
1
Q
А
21
1
QQА
;
1
2
1
21
1%100
Q
Q
Q
QQ
или
%100
1
21
max
T
TT
или
%100
Aз
Aп
; А
з
= Q; Q= q · m; N =
t
А
; N= F · v;
1 л.с.= 735 Вт
Выслушаем отчет учащихся, выполнявших исследовательскую работу и сделаем выводы.
5. Какое количество теплоты выделится при сгорании топлива (сухого спирта),
необходимого для нагревания воды от комнатной температуры 20
0
до 50
0
С. Рассчитайте,
какое количество теплоты пошло на нагревание воды. Попытайтесь объяснить
полученный результат и определить К.П.Д. (Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг
0
С;
удельная теплота сгорания спирта 27 10
6
Дж/кг).
Дано: 1. И.О. – вода
2. И.О. – спирт
m = 100г = 0,1кг
c
в
= 4200Дж/кг·
о
С
t
н
= 20
о
С
t
к
= 50
о
С
Дж
Скг
СДж
12600
·
20)-(50 ·0,1к,1 · 4200
о
о
Дж
кг
Дж
16200
0,0006к, ··1027
6
100%; ·
.
.
сгор
нагр
Q
Q
78%100% ·
16200
12600
Дж
Дж
Найти: Q
нагрев. воды
- ?
m
спирта до нагрев.
=2г
m
спирта после нагрев.
= 1,4г
кггmmm
последо
0006,06,0
кгДжq /·1027
6
Найти: Q
сгорание спирта
- ?
6. Танк Т-90 прошел расстояние 50 км со скоростью 72 км/ч. Найти массу
израсходованного дизельного топлива, если К.П.Д.=50%, силовая установка 840 л.с.
Удельная теплота сгорания топлива 50 МДж/кг. (1 л.с.= 735Вт)
Дано: S=50 км = 5 · 10
4
м
v=72км/ч= 20м/с
ŋ= 50% = 0,5
N=840 · 735 Вт= 617400=6,174 · 10
5
Вт
q= 50МДж/кг= 5 ·10
7
Дж/кг
Решение.
Количество теплоты, выделяемое при сгорании
дизельного топлива Q=q ·m;
согласно условию на передвижения танка
тратиться 0,5 части этой теплоты.
Значит Q
1
= ŋ · q · m.
Механическая работа, затраченная на
передвижение танка, равна А= Q
1
= ŋ · q · m.
Работу можно найти из формулы N=A/t
A=N · t
ŋ · q · m= N · t . t = S/v; тогда
ŋ · q · m= N · S/v; отсюда m =N · S / ŋ · q · v.
m =
кг62
10
4,617
20 ·10 5· ·5,0
10 · 5 ·10 ·174,6
7
4 5
кг
с
Дж
кгДж
сДжВт
м ·Дж ·
с ·кг · м ·
м/с ·/
м ·/
м/с ·Дж/кг
м ·
с
Дж
Вт
Ответ: m= 62 кг.
Найти: m - ?
7. Повсеместное использование тепловых двигателей в транспортных средствах пагубно
влияет на окружающую среду. Все это выдвигает ряд серьезных проблем перед
человеческим сообществом.
- необходима экспертиза всех механических транспортных средств, проверка их на
наличие защитных фильтров, добавок в топливо, способствующих полному сгоранию;
- создание новых безопасных для среды типов двигателей.
И чтобы все это служило только мирному сосуществованию человечества.
Д/З. к следующему уроку подготовить сообщение о новинках в мире тепловых
двигателей; составить тест по данной теме.
Вопросы.
1. Чему приблизительно равна скорость танка Т-34? (55 км/ч).
2. Когда в России появилась регулярная армия? (При Петре I. В 1691г., с
формированием Преображенского и Семеновского полков).
3. К какому типу двигателей следует отнести огнестрельное оружие? (К двигателям
внутреннего сгорания).
4. Чему равен калибр ствола Царь-пушки? (89см).
5. Когда впервые применено артиллерийское оружие БМ-13 (Катюша)? (14 июля
1941г. на станции Орша).
6. Чему равна начальная скорость снаряда современного орудия? (
1000м/с).
7. Когда и кем был сконструирован прославивший себя в сражениях Великой
Отечественной войны танк Т-34? (В 1940г. М.И.Кошкиным и др.).
8. Чему равна длина ствола Царь-пушки? (5,34м).
9. Назовите создателей танка ИС-2. (Ж.Я.Котик, А.М.Благонравов, Н.Л.Духов).
10. Почему при въезде на гору при неизменной мощности двигателя уменьшается
скорость движения? (Мощность двигателя зависит от силы тяги и скорости
движения N=Fv. При постоянной мощности двигателя увеличить силу тяги
можно, уменьшив скорость движения).
Скачать материал

ИЗО - еще материалы к урокам: