Тепловые двигатели 8 класс

Интегрированный урок (физика - экология) в 8 классе по теме:

«Тепловые двигатели и экологические проблемы»

Учитель физики - Капыро Вера Александровна

Цели урока:

- показать значение тепловых двигателей в жизни человека;

- рассмотреть, в чем заключается вредное воздействие тепловых двигателей на окружающую среду и здоровье человека;

- учиться решать задачи на расчет КПД тепловых двигателей

- воспитание экологической культуры;

- воспитание патриотических чувств.

Оборудование проектор, компьютер.

Демонстрационное обеспечение урока: презентация

Тип урока: изучение нового материала с использованием ИКТ

Методы: АМО, рассказ, беседа

Ход урока

Ι. Организационный момент

Учитель физики.

II. Вхождение в тему урока. (Слайды №1-2)

Я еще не устал удивляться

Чудесам, что есть на земле, -

Самосвалу, свистку паровоза,

Автомобилю во дворе.

Самолеты летят сквозь тучи,

Ходят по морю корабли, -

Как до этих вещей могучих

Домечтаться люди смогли. (В. Шефнер)

Какие устройства приводят в движение эту технику?

( Тепловые двигатели)

Значит сегодня мы будем говорить о тепловых двигателях.

Давайте разгадаем с вами кроссворд

э

н

е

р

г

и

я

к

а

л

о

р

и

м

е

т

р

т

о

п

л

и

в

о

и

з

л

у

ч

е

н

и

е

д

ж

о

у

л

ь

о

г

о

н

ь

д

в

и

г

а

т

е

л

ь

в

н

у

т

р

е

н

н

я

я

1. Кинетическая, потенциальная, внутренняя.

2. Прибор для проведения опытов по тепловым процессам, состоящий из двух стаканчиков.

3. Источник энергии, используемый в промышленности, на транспорте, в быту.

4. Один из видов теплопередачи.

5. Единица измерения энергии.

6. Дерево даешь - съедает, от воды умирает.

7. Их назвали тепловыми

8. В первом вопросе она была третьей.

Прочитайте по вертикали слово. Об этом мы тоже будем разговаривать на уроке.

ΙΙI. Актуализация знаний обучающихся.

• 1. Какие машины называются тепловыми двигателями?

• 2 Какие тепловые двигатели вы знаете?

Виды тепловых двигателей:

. Паровая машина.

• Двигатель внутреннего сгорания.( карбюраторные и дизельные)

• Паровая и газовая турбины.

• Реактивный двигатель.

• 3 Из чего состоит любой тепловой двигатель?

Схема работы теплового двигателя:

Нагреватель-топливо; рабочее тело-газ; холодильник- окружающая среда, части механизма

Q1-количество теплоты, полученное от нагревателя

Q2-количество теплоты, отданное холодильнику

А= Q1-Q2 -работа, совершаемая двигателем

• 4. Какой величиной характеризуется любой двигатель?

• 5. От чего зависит КПД теплового двигателя?

6. Решение задач. ( работа в парах)

1. Удельная теплота сгорания бензина 4,4 * 10 Дж/кг. Масса бензина 10 кг. Сколько теплоты выделится при полном сгорании топлива?

2. Удельная теплота сгорания дизельного топлива 4,3 * 10 Дж/кг. Масса дизельного топлива 10 кг. Сколько теплоты выделится при полном сгорании топлива?

3. Удельная теплота сгорания сжиженного газа 4,52 * 10 Дж/кг. Масса газа 10 кг. Сколько теплоты выделится при полном сгорании топлива?

4. Изучение нового материала

1. Жизнь людей невозможна без использования различных видов тепловых двигателей. Двигатели составляют основу современной цивилизации. Без них мы не имели бы электроэнергии, не могли бы быстро перемещаться из одного места в другое, это различные виды транспорта" Транспорт обязательное звено между заводами - изготовителями и потребителем.

Все тепловые двигатели работают на различном топливе. Каком? Использовать внутреннюю энергию топлива - значит совершать за счет нее полезную работу.

4.Экологические проблемы, связанные с использованием тепловых двигателей (Слайды №19-20) Количество сжигаемого топлива таково, что выделяемые при горении продукты не успевают рассеяться, накапливаются и начинают вносить свою лепту в отлаженный, тонко согласованный механизм природы: меняется состав воздуха в больших городах и вблизи крупных энергетических предприятий, накапливается углекислый газ, порождающий парниковый эффект. Последствия сжигания топлива: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение атмосферы, загрязнение почвы, воды и др

Человек не мыслит сейчас своего существования без автотранспорта, но если посмотреть на это удобство с другой стороны - с точки зрения загрязнение окружающей среды.

Применение тепловых машин
и проблемы охраны окружающей среды

• При сжигании топлива в тепловых машинах требуется большое количество кислорода. На сгорание разнообразного топлива расходуется от 10 до 25% кислорода, производимого зелёными 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 всём 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).

Состав вредных веществ (их выделяется около 200 видов) существенно зависит от рода применяемого топлива, режима работы двигателя, от его технического состояния, условия движения автомобилей. Пример: один легковой автомобиль поглощает из атмосферы больше 4 тонн кислорода, выбрасывает с выхлопными газами около 800 кг СО, 40кг оксидов азота, 200кг различных углеводородов. Эксплуатация автотранспорта может вызвать три «вредных» эффекта: а) выделение в атмосферу токсичных веществ; б) шумовое воздействие; в) эрозию почвы.

Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу одним автомобилем в течение часа (г.)

Хим. соединения

Грузовики

Легковые

Автобусы

СО

20,925

9,375

9,5

NО2

2,9

1,825

0,74

С

0,8

-

0,125

SО2

0,19

-

0,03

Рb

0,008

0,01

0,05

Презентация (подготовили учащиеся) « Экологические проблемы использования тепловых двигателей»

5. Закрепление материала.

Качественные задачи:

1. Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен 200%. Правильно ли решил ученик задачу?

2. КПД теплового двигателя 45%. Что означает это число?

Задачи(2-реши сам)

1.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдаёт холодильнику энергию 800 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя?

2.Тепловой двигатель за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдаёт холодильнику энергию 700 Дж. Чему равен КПД теплового двигателя?

Задачи( 2 - реши сам)

1. Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 0,23МДж и израсходовал 2кг бензина. Вычислить КПД двигателя.

2. Определить КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 18,9 МДж потребовалось 1,5кг топлива с q =42МДж/кг.

Задача для любителей биологии

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 с среднюю мощность около 3700 Вт, а женщины - 2600 Вт.

КПД мышц человека равен 20%. Что это значит? Какую часть энергии мышцы тратят впустую?

ΙΙΙ. Итог урока (Слайд №23)

Являются ли тепловые двигатели помощниками человека? Врагами ?

Вывод: Для того чтобы тепловые двигатели были помощниками человека на современном этапе, необходимо:

- Не уничтожать зеленый покров Земли; - Посадить и вырастить дерево; - Не ездить без нужды на автомобиле, мотоцикле; - Экономить воду, электроэнергию; - Охранять лес, родники, речушки.

Береги свою планету!

Есть одна планета-сад

В этом космосе холодном

Только здесь леса шумят.

Воздух нежно голубой

Дышится легко и вволю.

Забываем мы порой:

Воздух дан в аренду нам,

Он один на всех землян.

Чтобы жизнь торжествовала,

Охранять нам воздух надо.

Береги свою планету.

Ведь другой на свете нету!

VI. Домашнее задание: П. 21,24. Какие виды тепловых двигателей вы используете дома, их характеристики. (письменно в тетради)

VII. Рефлексия.

На уроке я работал

активно / пассивно

Своей работой на уроке я

доволен / не доволен

Урок для меня показался

коротким / длинным

За урок я

не устал / устал

Моё настроение

стало лучше / стало хуже

Материал урока мне был

понятен / не понятен

полезен / бесполезен

интересен / скучен

Домашнее задание мне кажется

легким / трудным

интересно / не интересно

Ответы подчеркнуть

Список используемых ресурсов: ru.wikipedia.org school28.tomsk.ru

otherreferats.allbest.ru cap.ru saratov-media.ru

class-fizika.narod.ru А.А. Фадеева, А.В. Засова ФИЗИКА 7-8-9 Книга для учителя М: Просвещение,2000.