Урок по теме «КПД теплового двигателя. Экологические проблемы использования тепловых машин»
план-конспект урока по физике (8 класс)
Урок по теме
«КПД теплового двигателя. Экологические проблемы использования тепловых машин»
8 класс
Подготовил: учитель физики
первой квалификационной категории
Заровская Ирина Викторовна
Тема урока: «КПД теплового двигателя. Экологические проблемы использования тепловых машин»
Тип урока: урок формирования новых знаний
Методы применяемые на уроке:
· проблемно-поисковый;
· метод научного познания.
Элементы используемых педагогических технологий с применением активных форм обучения:
· ИКТ технология;
· проблемное обучение.
Цели урока.
Стратегические:
· формирование физической картины мира;
· формирование мировоззрения;
· формирование мышления.
Тактические:
· вырабатывать умение воспроизводить полученные знания по плану, работать с табличным материалом;
· развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей;
· развитие умения логично выражать свои мысли;
· формирование коллектива.
Оперативные:
1) Когнитивная область:
Ученик:
· записывает и словесно интерпретирует формулу КПД теплового двигателя;
· называет и сравнивает основные виды двигателей, топливо и выбросы;
· видит ошибки в логике рассуждений.
2) Аффективная область:
Ученик:
· осознает важность экологической проблемы и выясняет пути охраны окружающей среды;
· участвует в обсуждении вопросов в классе;
· устойчиво проявляет самостоятельность в деятельности.
Средства обучения:
· компьютер и мультимедийная установка. Раздаточный материал (информационные тексты).
Скачать:
Предварительный просмотр:
Региональный этап Всероссийского конкурса «Педагогический дебют - 2013»
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБШЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №2
Урок по теме
«КПД теплового двигателя. Экологические проблемы использования тепловых машин»
8 класс
Подготовил: учитель физики
первой квалификационной категории
Заровская Ирина Викторовна
Тема урока: «КПД теплового двигателя. Экологические проблемы использования тепловых машин»
Тип урока: урок формирования новых знаний
Методы применяемые на уроке:
- проблемно-поисковый;
- метод научного познания.
Элементы используемых педагогических технологий с применением активных форм обучения:
- ИКТ технология;
- проблемное обучение.
Цели урока.
Стратегические:
- формирование физической картины мира;
- формирование мировоззрения;
- формирование мышления.
Тактические:
- вырабатывать умение воспроизводить полученные знания по плану, работать с табличным материалом;
- развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей;
- развитие умения логично выражать свои мысли;
- формирование коллектива.
Оперативные:
- Когнитивная область:
Ученик:
- записывает и словесно интерпретирует формулу КПД теплового двигателя;
- называет и сравнивает основные виды двигателей, топливо и выбросы;
- видит ошибки в логике рассуждений.
- Аффективная область:
Ученик:
- осознает важность экологической проблемы и выясняет пути охраны окружающей среды;
- участвует в обсуждении вопросов в классе;
- устойчиво проявляет самостоятельность в деятельности.
Средства обучения:
- компьютер и мультимедийная установка. Раздаточный материал (информационные тексты).
ХОД УРОКА
Приложение 1
Тепловой двигатель состоит из нагревателя (бензин, дизельное топливо, природный газ, топливо), рабочего тела (газ или пар от нагревателя), холодильника – атмосфера.
Отношение совершенной полезной работы двигателя, к энергии, полученной от нагревателя, называется коэффициентом полезного действия теплового двигателя. |
Коэффициент (от лат. coefficientis) – обычно постоянная или известная величина – множитель переменной или известной величины.
или
Ап – совершенная полезная работа двигателя
Q1 – количество теплоты, полученное от нагревателя
Q2 – количество теплоты, отданное холодильнику
Q1 - Q2 – Количество теплоты, которое пошло на совершение работы. КПД выражается в процентах. КПД всегда < 100%
Приложение 2
При сжигании топлива в тепловых машинах требуется большое количество кислорода. На сгорание разнообразного топлива расходуется от 10 до 25% кислорода, производимого зелеными растениями.
Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу эквивалентные количества двуокиси углерода (углекислого газа). Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Сейчас во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно 200–250 млн. т золы и около 60 млн. т диоксида серы.
Кроме промышленности воздух загрязняет и транспорт, прежде всего автомобильный (жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей).
При работе тепловых двигателей в качестве холодильника используется окружающая среда (атмосферный воздух и вода открытых водоемов), в результате чего происходит повышение температуры окружающей среды, называемое «тепловым загрязнением».
Этот эффект усиливается тем, что при сгорании огромного количества топлива повышается концентрация углекислого газа в земной атмосфере. А при большой концентрации углекислого газа атмосфера плохо пропускает тепловое излучение нагретой Солнцем поверхности Земли, что приводит к «парниковому эффекту». В результате описанных процессов средняя температура на Земле в течение последних десятилетий неуклонно повышается. Это грозит глобальным потеплением с нежелательными последствиями, к числу которых относятся таяние ледников и подъем уровня мирового океана.
Кроме того, при сжигании топлива в тепловых двигателях расходуется атмосферный кислород (в наиболее развитых странах тепловые двигатели уже сегодня потребляют больше кислорода, чем вырабатывается всеми растениями, растущими в этих странах) и образуется много вредных веществ, загрязняющих атмосферу.
Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу эквивалентные количества оксида углерода (углекислого газа). Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно более 200 млн. т золы и более 60 млн. т оксида серы.
Кроме промышленности, воздух загрязняют и различные виды транспорта, прежде всего автомобильный. Жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей.
Во всех странах мира с развитой промышленностью ведутся работы, направленные на снижение и ликвидацию последствий загрязнения воздуха. Основные усилия направлены на предупреждение выбросов загрязнений в атмосферу. На всех действующих и новых теплоцентралях и тепловых электростанциях устанавливают газоочистное и пылеулавливающее оборудование. Предпринимаются меры по рациональному размещению тепловых электростанций.
Интенсивные работы ведутся по снижению загрязнения воздуха выхлопными газами автомобильных двигателей. Наиболее перспективными считаются электромобили и автомобили с двигателями, работающими на водороде. Продуктом сгорания в водородном двигателе является обычная вода.
Чтобы уменьшить негативные последствия работы тепловых двигателей, действуют в двух направлениях: с одной стороны, совершенствуют эти двигатели, повышая их КПД и уменьшая выброс вредных веществ, с другой стороны — используют энергосберегающие технологии.
В странах, где эти технологии разрабатываются и применяются, потребление энергии на производство той же самой продукции в несколько раз ниже, чем в странах, которые только сейчас начинают уделять внимание энергосберегающим технологиям.
Распространение и роль тепловых машин в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте чрезвычайно велики, а в энергетике они являются основным видом двигателей. Достаточно сказать, что в нашей стране более 80% всей вырабатываемой энергии приходится на долю электростанций, оборудованных тепловыми машинами – главным образом паровыми турбинами.
К преимуществам паросиловых установок можно отнести:
Использование малоценных широко распространенных видов топлива.
Возможность сосредоточить в сравнительно небольших установках колоссальные мощности.
Сочетание тепловых электростанций с установками, вырабатывающими теплоту для отопления и других целей, позволяет достигнуть весьма высокого КПД использования топлива.
Первые попытки применить силу давления водяного пара для получения работы – откачивания воды из шахт относятся к началу XVII в. Однако построенные с этой целью машины работали с очень небольшим давлением пара и были малоэффективны.
В 1690 г. изобретатель парового котла Дени Папен построил первую поршневую машину, которая, хотя и не получила практического применения, явилась прообразом последующих паровых машин. В цилиндре паровой машины потенциальная энергия пара превращается в кинетическую энергию движения поршня.
Заполните таблицу
Таблица «Тепловые двигатели» - за и – против
«ЗА» | «ПРОТИВ» | Пути решения проблем |
Домашнее задание:
Обязательное задание
Задача: В организме человека насчитывается около 600 мышц. Если бы все мышцы человека напряглись, они вызвали бы усилие, равное приблизительно 25 т. считается, что при нормальных условиях работы человек может развивать мощность 70–80 Вт, однако возможна моментальная отдача энергии в таких видах спорта, как толкание ядра или прыжки в высоту. Наблюдения показали, что при прыжках в высоту с одновременным отталкиванием обеими ногами некоторые мужчины развивают в течение 0,1 со среднюю мощность около 3700 Вт, а женщины – 2600 Вт.
КПД мышц человека равен 20%. Что это значит? Какую часть энергии мышцы тратят впустую?
Дополнительные задания на выбор:
на «4» - Объяснить процесс горения, почему при сгорании топлива выделяется большое количество теплоты?
/воспользуйтесь знаниями из химии/;
на «5» - Как угарный газ /оксид углерода/ влияет на здоровье человека?
/воспользуйтесь сообщением «Выхлопные газы неисправного авто»/
Анкета
| активно / пассивно |
Заровская Ирина Викторовна
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цель: определить количество выхлопных газов, поступающих в атмосферу от автомашин Задачи: выбрать участок автодороги, расположенный вблизи школы; подсчитать количество легковых, грузовых машин и автобусов, проехавших за 30 мин; используя данные таблицы, рассчитать уровень загрязнения данного участка .
Ход исследования
Подсчитали, сколько проехало по автодороге за 30 мин легковых, грузовых машин, автобусов. Легковых машин- 77 Грузовых машин- 9 Автобусов- 13
Таблица 1
Вывод: по улице Тульской происходит загрязнение атмосферы вредными веществами За 30 мин на участке дороги, расположенной около МБОУ СОШ №2, выбрасывается в атмосферу 639,3 г вредных веществ. Расчеты проводились по данным, полученным в разное время дня. Эксперимент проводился трижды.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цель работы: визуально определить уровень загрязнения снега возле дороги и на пришкольном участке МБОУ СОШ №2 Задачи: взятие пробы снега возле дороги; взятие пробы снега на пришкольном участке; визуальное определение загрязнения растаявшего снега.
Выполнение работы:
Выполнение работы:
Вывод: загрязнение снега от автомобилей возле дороги больше, чем на пришкольном участке.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Примечание: Синквейн * - "белый стих", состоящий из пяти слов. Правило составления синквейна : 1 строка - заголовок, в который выносится ключевое слово, понятие, тема синквейна , выраженная в форме существительного; 2 строка - два прилагательных; 3 строка - три глагола; 4 строка - фраза, несущая определённый смысл; 5 строка - Резюме. Вывод. Одно слово - существительное. Синквейны Синквейн на тему «Транспорт» Синквейн на тему « Тепловой двигатель » Синквейн на тему «Внутренняя энергия»
Тема урока : «КПД теплового двигателя. Экологические проблемы использования тепловых машин » Цели урока: ввести понятие коэффициента полезного действия теплового двигателя (КПД ); определить как рассчитывается КПД теплового двигателя; с равнить КПД различных двигателей; п роанализировать причины загрязнения атмосферы.
Повторим! Как называются эти детали ?
Как называются эти такты ?
Отношение совершенной полезной работы двигателя, к энергии, полученной от нагревателя, называется коэффициентом полезного действия теплового двигателя. ɳ = ɳ = КПД теплового двигателя
Коэффициент полезного действия некоторых тепловых машин машин . Карбюраторный двигатель 25% Дизельный двигатель 38% Реактивный двигатель 30% Паровая турбина 25% Газовая турбина 55%
Экологические проблемы использования тепловых машин «ЗА» «ПРОТИВ» Пути решения проблем Удовлетворяет потребности человека в скором передвижении 1.Транспорт: автомобильный, железнодорожный, водный, авиация, космические ракеты 2.тепловые электростанции- электроэнергия 3.Способствует экономическому развитию 3.Создает комфортные условия для человека 1. Загрязняет атмосферу. 2.Способствует повышению температуры окружающей среды (парниковый эффект) 3. Истощает природные ресурсы 4.Негативно влияет на (состояние) здоровье человека 1.Альтернативные двигатели- электромобили 2.Альтернативное топливо- газовое, водород, этиловый спирт, воздушно-алюминиевые топливные элементы 3.Альтернативные источники энергии- энергия солнца , ветра, прилива, атомную. 4.Воспитание экологической культуры 5.Оздоровление окружающей среды.
А Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен 200 %. Правильно ли решил ученик задачу? В Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдает холодильнику энергию 800 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя? Решите задачи
Домашнее задание: на «3» - Задача для всего класса: В организме человека насчитывается около 600 мышц. Если бы все мышцы человека напряглись, они вызвали бы усилие, равное приблизительно 25 т. считается, что при нормальных условиях работы человек может развивать мощность 70–80 Вт, однако возможна моментальная отдача энергии в таких видах спорта, как толкание ядра или прыжки в высоту. Наблюдения показали, что при прыжках в высоту с одновременным отталкиванием обеими ногами некоторые мужчины развивают в течение 0,1 со среднюю мощность около 3700 Вт, а женщины – 2600 Вт. КПД мышц человека равен 20%. Что это значит? Какую часть энергии мышцы тратят впустую? На выбор: на «4» - Объяснить процесс горения, почему при сгорании топлива выделяется большое количество теплоты? /воспользуйтесь знаниями из химии/; на «5» - Как угарный газ /оксид углерода/ влияет на здоровье человека? /воспользуйтесь сообщением «Выхлопные газы неисправного авто»/ Домашнее задание
Анкета На уроке я работал 2.Своей работой на уроке я 3.Урок для меня показался 4.За урок я 5.Мое настроение 6.Материал урока мне был 7.Домашнее задание мне кажется активно / пассивно доволен / не доволен коротким / длинным не устал / устал стало лучше / стало хуже понятен / не понятен полезен / бесполезен интересен / скучен легким / трудным интересно / не интересно
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Открытый урок в 8 классе по теме "Природные уникумы Урала. Экологические проблемы Урала"
Открытый урок проводился по географии в 8 классе, с целью обобщения темы "Урал"...
![](/sites/default/files/pictures/2012/10/12/picture-117163-1350069338.jpg)
Экологические проблемы использования тепловых машин
Рассматриваются экологические проблемы при использовании тепловых машин в промышленности...
![](/sites/default/files/pictures/2014/03/29/picture-427724-1396085453.jpg)
Конспект урока на тему "Природные уникумы Урала. Экологические проблемы".8 класс.
Разработка урока для 8 класса по теме "Природные уникумы Урала. Экологические проблемы". Материал,используемый для урока расширяет и углубляет знания об особо охраняемых территориях. Методы и приемы у...
![](/sites/default/files/pictures/2015/02/07/picture-588072-1423311492.jpg)
план-клнспект урока по теме "Промышленное производство и экологические проблемы"
сформировать понятие о стандартах качества окружающей средысформировать умение соотносить экономичесую и экологическую безопасность...
![](/sites/default/files/pictures/2015/11/02/picture-686191-1446488360.jpg)
Презентация для урока физики 9 класс "Холодильник. Экологические проблемы использования тепловых машин."
Презентация для урока физики 9 класс "Холодильник. Экологические проблемы использования тепловых машин."...
![](/sites/default/files/pictures/2016/04/22/picture-784633-1461308546.jpg)
Экологические проблемы использования тепловых машин
урок в 8 классе "Экологические проблемы мспользования тепловых машин"...
![](/sites/default/files/pictures/2023/10/19/picture-345390-1697724139.jpg)
Открытый урокпо физике в 8 кл. " ДВС.Экологические проблемы использования тепловых машин"
Тип данного урока- объяснение нового материала. Урок построен в соответствии с программными требованиями....