Урок-конференция "Принцип действия теплового двигателя"
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

Урок- конференция  в 10 классе по теме: «Условия работы тепловых двигателей»

Цели урока:

* Раскрыть физические принципы действия тепловых двигателей;

*познакомить с влиянием тепловых двигателей на окружающую среду;

* воспитание уважения к историческим открытиям и изобретениям, чувства гордости к своим соотечественникам;

*развивать интерес к изучаемому предмету;

*содействовать развитию  учащихся самостоятельного приобретения знаний;

*рассмотреть вопросы связанные с уменьшением вредных воздействий тепловых двигателей на окружающую среду.

Тип урока: изучение новой темы.

Форма проведения: конференция.

Оборудование: дискета с презентацией, папка с интересными сведениями из мира автомобилей, таблицы с видами двигателей.

Ход урока.

I. Организационный момент.

II. Формирование новых понятий.

Учитель: На сегодняшнем уроке конференции, заслушаем доклады связанные с тепловыми двигателями и их влиянием на окружающую среду. Доклады сопровождаются показами слайдов из презентации «Тепловые двигатели  и их влияние на окружающую среду». По ходу урока учащиеся делают записи в тетрадях.

                                               Слайд2

                                      План конференции.

Из истории создания тепловых машин.

Принципы работы тепловых двигателей.

КПД теплового двигателя.

Влияние тепловых двигателей на окружающую среду.

Создание экологически чистого транспорта.

                                                                      Слайд  3,4

                                                            Тепловые двигатели                                                

Турбины                                            Поршневые                       Реактивные

                                                              двигатели                         двигатели

газовые     паровые              дизельные     карбюра-         ВРД                        ЖРД

                                                                       торные

                                                                                                         ПРД

            Использование:

Турбинные двигатели: ТЭС, АЭС, самолеты, морские суда, энергопоезда, локомотивы.

Поршневые двигатели: автомобили, трактора, комбайны, вертолеты.

Реактивные двигатели: ракеты, самолеты, снаряды.

Виды топлива: бензин, керосин, смесь водорода и кислорода, порох, жидкий кислород, мазут, природный газ, спирты, уголь.

1.Доклад историка (слайд 5)

          Паровые двигатели:

1698г.-англичанин Т.Севери

1707г.- француз Д.Папен

1711г.-англичанин Т. Ньюкомен

1763г.- русский И.И.Ползунов

            1784г.- англичанин Дж. Уатт

                   Двигатель внутреннего сгорания:

            1860г.- француз Ленуар

            1878г.- немец Н.Отто

            1892г.- немец Р. Дизель

                Паровая турбина:

            1883г.- швед К. Лаваль

.                Реактивный двигатель

            1903г.- русский К.Э. Циолковский спроектировал ракету для межпланетных сообщений.

2. Доклад первого инженера (слайд6)

Принципиальная схема теплового двигателя

3. Доклад второго инженера (слайд7)

КПД теплового двигателя есть отношение работы, совершенной двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

η=А ׀Q1=(Q1 - |Q2| )׀Q1

А΄- работа газа, Q1-количество теплоты, полученное от нагревателя. Q2- количество теплоты, отданное холодильнику.

КПД теплового двигателя идеального (С. Карно)

ηmах =1-T2 /T1

где Т1 — температура нагревателя; Т2 — температура холодильника.

4. Доклад эколога (слайд 8)

При сгорании топлива в тепловых двигателях в атмосферу поступает:

сернистые соединения;

оксид углерода;

оксид азота;

сажа;

пыль;

соединения синца и др. металлы.

Тепловые двигатели и тепловые установки ежегодно выбрасывают в окружающую среду примерно 200млн.т оксида серы, 400млн. т оксида углерода, 250 млн.т хлора, фтора, тончайшей пыли, аэрозолей. Выбросы содержат такие металлы как  свинец, ртуть, ванадий, никель, а также радиоактивные элементы.

5. Доклад  конструктора (слайд 9)

  Пути предотвращения вредных воздействий: переход электрических станций на ядерное горючее, обессеривание топлива, очистка дымовых газов от оксида серы, замена жидкого и твердого топлива на газообразное. В больших городах  заменить двигатели внутреннего сгорания  электродвигателями, т.е. шире использовать трамваи, троллейбусы, развивать метрополитен, а в качестве индивидуального транспорта использовать велосипеды или электровелосипеды, прокладывая для них специальные дорожки.

  Нынешняя популярность велосипеда кажется удивительной, но она не случайна; во многом она обязана негативным последствиям автомобилизации: автомобиль стал причиной гиподинамии ( болезни, вызываемой малой подвижностью человека), главным истребителем невосполнимых природных ресурсов, прежде всего нефти, загрязнителем земли, воды и воздуха, источником шума и опасности – в автомобильных  авариях ежегодно погибает людей больше, чем в иных войнах.

    Современный электровелосипед – вполне комфортное, экологически чистое транспортное средство, требующее минимальных затрат на содержание и совсем мало места в гараже и на стоянке. Его конструкция предусматривает подачу электрического тока в двигатель только тогда, когда велосипедист крутит педали. Как только он перестает работать ногами, мотор автоматически отключается.

    Электровелосипедам предсказывают большое будущее, т.к. в последние годы выяснилось, что у них имеется значительный потенциал усовершенствования.    

Познакомить с содержанием папки : разработка техники для сохранения окружающей среды, новые виды автомобильного транспорта, новости электромобилестроения, электровелосипед.

III. Закрепление:

Какие устройства называются тепловыми двигателями ?

Какие виды двигателей вы знаете?

Что называется коэффициентом полезного действия двигателя?

Как усовершенствовать тепловые двигатели с экологической точки зрения ?

Какие виды топлива считаются  экологическими чистыми? ( водород, спирт).

IV. Итог урока

V. Домашнее задание. §82 стр. 230- 235 читать.

Упр.15 №12 стр. 237 [l]

Литература.

1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев Физика 10 кл. М «Просвещение» 2008г.

2. И.Г.Кириллова Книга для чтения по физике. М «Просвещение» 1986г.

3. Физика в школе №5 2008г.

4.Физика в школе №7 2004г.

5.Физика в школе №6 2003г.

6. Физика в школе №8 2000г.

7.Ю.И.Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов и др.  Физика 10 кл М «Просвещение» 1993г.

8.Л.П. Свитков Термодинамика и молекулярная физика. М «Просвещение» 1986г.

9. М.Н. Алексеева  Физика-юным. М «Просвещение» 1980г.