Конспект урока по физике в 10 классе по теме: «Принцип действия тепловых двигателей. Коэффициент полезного действия тепловых двигателей»

«Принцип действия тепловых двигателей. Коэффициент полезного действия тепловых двигателей»,

Цели урока: изучить принцип работы тепловых двигателей, сформировать представление об устройстве и принципе действия тепловых двигателей и понятие об идеальной тепловой машине

формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы; развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; решать тренировочные задачи.

Ход урока

1.Организационный момент.
Приветствую учащихся, проверяю готовность класса к уроку
3.Постановка цели занятия перед учащимися.
Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии. Использовать эту энергию - это значит совершать за счет ее полезную работу. Рассмотрим источники, которые совершают работу за счет внутренней энергии. Учащиеся самостоятельно формулируют тему и определят основные задачи урока, записывают в тетради тему урока.

Фронтальный опрос
-Как определить изменение внутренней энергии согласно первого закона термодинамики?
-На что расходуется количество теплоты, переданное системе?.
первого закона термодинамики
-Заселите формулами остров «Термодинамика».
-Опишите характер теплообмена газа в каждом процессе, составляющем замкнутый цикл.

Решите задачи (по вариантам):
1.При изотермическом сжатии газ передал окружающим телам теплоту 800 Дж. Какую работу совершает газ? Какую работу совершают внешние силы?
2. При адиабатном процессе газом была совершена работа 150 Дж.Как и насколько изменилась его внутренняя энергия?

6. Организация усвоения нового материала путем воспроизведения информации.
Учитель. Как можно использовать внутреннюю энергию газа для совершения работы?
Механизмы, превращающие внутреннюю энергию газа в механическую называются тепловыми машинами. Рассмотрим принцип работы тепловых двигателей и каков КПД их? Какие существуют способы повышения их.кпд.

7. Творческое применение и добывание знаний.
«Основной принцип работы тепловых двигателей », «Тепловой двигатель », «Анимация тепловой двигатель»
Основные вопросы из ЦОР:
- определение теплового двигателя;
- принцип работы ( дана энергетическая схема);
- график цикла;
- формулы определения КПД и КПД цикла Карно. Вид ЦОР. «Иллюстрация. (N114088)»
- вывод формулы для КПД идеального теплового двигателя.
Вид ЦОР. Иллюстрация. Вывод формулы для КПД идеального теплового двигателя «N113991)»
- графики, показывающие работу тепловых машин. «(N101214)»

8.Обобщение изученного на уроке.
Итак. Какие механизмы называются тепловыми двигателями?
Каков принцип работы тепловых машин?
Каков принцип работы идеальной тепловой машины?
Формулы расчета КПД идеальной тепловой машины и КПД теплового двигателя.

9. Закрепление материала.

1. Какие машины называются тепловыми?

2. Назовите основные элементы теплового двигателя и их назначение.

3. Что называют кпд теплового двигателя?

4. Назовите какие виды тепловых машин вам известны?

Решаем разноуровневые задачи.
1 уровень. Чему равен КПД идеального теплового двигателя, если температура нагревателя 4550 С, а температура холодильника 2730 С?
2 уровень. Тепловой двигатель совершает работу за цикл 100 Дж. Какое количество теплоты получено при этом от нагревателя, если КПД двигателя 20%?
3 уровень. Двигатель получает от нагревателя каждую секунду 7200 Дж теплоты и отдает в холодильник 6400 Дж. Определите КПД.
На рабочем столе компьютера учащиеся открывают папку «Проверь себя» и листок самоконтроля с тестовыми заданиями, которое выполняет вторая группа.

1. Какие устройства относятся к тепловым двигателям:
а) превращающие тепловую энергию в механическую;
б) электрическую энергию в тепловую;
в) внутреннюю энергию в тепловую

2. Какой элемент теплового двигателя совершает работу:
а) холодильник;
б) газ или пар;
в) нагреватель;

3. Какие условия необходимы для циклического получения механической работы в тепловом двигателе:

а) наличие нагревателя и холодильника; б)наличие рабочего тела и холодильника;
в) наличие нагревателя и рабочего тела

4. КПД теплового двигателя всегда:

а) больше1;
б) равен 1;
в) меньше 1.

5. При каком замкнутом процессе тепловой двигатель имеет максимальный КПД:
а) состоящий из двух изотерм и двух изобар:
б) состоящий из двух изохор и двух изобар:
в) состоящий из двух изотерм и двух адиабат.

Тест, который выполняет третья группа.

1. Коэффициент полезного действия теплового двигателя:
   Отношение времени полезной работы ко времени, затраченному на техническое обслуживание и ремонт;
   Отношение механической работы, совершаемой двигателем, к израсходованной энергии;
   Отношение температуры нагревателя к температуре охладителя.

2. Классический цикл Карно состоит из:
   4-х изотерм;
   4-х адиабат;
   2-х изохор и 2-х адиабат;
   Ничего из перечисленного не верно.

3. Полезная работа в цикле Карно - это:
   Площадь под верхней изотермой;
   Сумма площадей под верхней изотермой и верхней адиабатой;
   Сумма площадей под верхней изотермой и нижней изотермой;
   Площадь, ограниченная обоими изотермами и обоими адиабатами;

4. Для приближения КПД теплового двигателя, работающего по циклу Карно, к единице, необходимо:
   Повышать температуру нагревателя и понижать температуру холодильника;
   Повышать температуру холодильника и понижать температуру нагревателя;
   Повышать температуру холодильника и нагревателя;
   Понижать температуру холодильника и нагревателя;
   Стремиться сделать равной температуру холодильника и нагревателя.

Аналогичный тест в электронном варианте можно попробовать на сайте «Социальный навигатор», по ссылке edu.yar.ru/russian/projects/socnav/prep/phis001/tepl_test.html

10. Подведение итогов урока. ( Рефлексия). Выставление оценок учащимся.

Домашнее задание. § 84.

. Упражнение 15, задача №15, №16