Напоминание

Паровая турбина.КПД теплового двигателя


Автор: Комарицкая Алла Юрьевна
Должность: МБОУ
Учебное заведение: МБОУ
Населённый пункт: г.Бийск Алтайского края
Наименование материала: методическая разработка урока
Тема: Паровая турбина.КПД теплового двигателя
Раздел: среднее образование





Назад




Конспект урока

Педагог: Комарицкая Алла Юрьевна

Предмет: физика, класс: 8

Тема урока «Паровая машина. КПД тепловых двигателей»

Цель урока: ознакомление обучающихся с устройством паровой машины, определение КПД

двигателя.

Задачи:

Образовательные:

углубить

знания

о

возможности

использования

закона

сохранения

энергии;

рассмотреть принцип работы паровой машины, расширить понятие КПД механических машин;

сформировать понятие КПД тепловых двигателей; сформировать навыки вычисления КПД для различных

тепловых двигателей.

Развивающие:

содействовать развитию речи, мышления, познавательных и обще трудовых умений;

продолжить работу по формированию умений делать выводы из наблюдений.

Воспитательные: формировать добросовестное отношение к учебному труду, положительную мотивацию

к учению; способствовать воспитанию гуманности, дисциплинированности, эстетического восприятия

мира.

Оборудование: видеоролик, презентация, А.В.Перышкин «физика8» (издательство «Дрофа»), карточки с

паровой турбиной, фотоальбом различных физических явлений.

1.Организационный момент

(Настроить учащихся на деловой ритм работы)

2.Подготовка учащихся к активному усвоению знаний

Форма работы – «Фронтальная»

Цель: развитие мыслительной деятельности учащихся.

Задачи: направить мыслительную деятельность в «правильном русле», активизировать знания

учащихся, необходимых для восприятия нового материала, с выдвижением проблемы различных видов

топлива. Переключить внимание школьников на изучение нового материала. Предварительная

подготовка: приготовить видео-опыты, слайды презентации, которые помогают выстроить логическую

цепочку рассуждений.

Деятельность учащихся

Деятельность учителя

Примечание

Дети анализируя фотографии,

отвечают на вопрос.

Общее - тепловой двигатель.

1.Машины,

в

которых

внутренняя

энергия

топлива

превращается в механическую

энергию,

называются

тепловыми двигателями.

На прошлом уроке вы изучали

тепловые

машины,

двигатель

внутреннего сгорания.

Предлагаю

вам

посмотреть

различные

виды

транспорта

и

определить,

что

общего

в

двигателях данного транспорта.

1.Какие

устройства

называются

УУД:

Коммуникативн

ые:

умение оформлять

свои

мысли

в

устной

речи

с

учётом

своих

учебных

и

жизненных

речевых ситуаций,

высказывать свою

2.

Рабочим

телом

является

пары

сгоревшее

топлива,

которое

толкает

поршень

в

цилиндре.

3. На бензине, солярке, газе.

Смотрят

видеоролик,

анализируют, делают выводы.

Используется энергия пара.

Нет, т.к. его необходимо тогда

продолжать нагревать дальше.

Учащиеся высказывают свои

предложения:

при

работе

с

разным транспортом.

Учащиеся каждый для себя

определяют цель урока.

тепловыми двигателями?

2.Что является рабочим телом в

ДВС?

3.На каком топливе могут работать

ДВС?

Посмотрите видеоролик, сделайте

вывод

какую

энергию

можно

использовать.

Просмотр видеоролика.

Кроме

углеводородного

топлива

человек обуздал энергию пара и

воды

и

стал

использовать

в

тепловых двигателях.

Будет

ли

пар

совершать

еще

работу?

С

тех

пор

как

существуют

различные

машины

человек

мечтает

изобрести

вечный

двигатель. Осуществима эта идея

или нет?

Чем

характеризуется

каждый

двигатель?

Как вы думаете, какая тема урока?

Запишите тему урока « Паровые

машины.

КПД

тепловых

двигателей»

Как вы думаете, что мы с вами

должны достичь в течении урока?

Цель урока: рассмотреть принцип

действия

паровой

машины,

расширить

понятие

КПД

механических машин; приобрести

навыки

вычисления

КПД

для

различных тепловых двигателей.

точку

зрения

и

пытаться

её

обосновать,

приводя

аргументы.

3.

Изучение нового учебного материала.

Форма работы: «Групповая. фронтальная»

Цель: самостоятельное изучение нового материала, погружение учащихся в тему с опорой на уже

имеющиеся знания и жизненный опыт школьников.

Задачи: организовать учащихся к самостоятельной работе с источником информации, с

выдвижением проблемы другого вида топлива, рассмотреть устройство паровой машины, совместными

усилиями вывести формулу КПД двигателей, основываясь на законе сохранения энергии на знаниях

понятия КПД механизмов; активизировать память учащихся, способствовать развитию речи и

усвоению нового материала.

Деятельность учащихся

Деятельность учителя

Примечание

Работают

в

группах

по

карточкам,

определяют

основные

части

паровой

машины.

Показывают

у

доски,

записывают в тетрадь.

В современной технике широко

применяют

другой

тип

теплового двигателя. В нем пар

или

нагретый

до

высокой

температуры газ вращает вал

двигателя без помощи поршня,

шатуна и коленчатого вала.

Предлагаю

вам

посмотреть

карточки с паровым двигателем

и

определить

его

основные

элементы.

На

выполнение

отводится 2-3 минуты.

Затем

спросить

у

каждой

группы.

Показать

на

доске

основные элементы и записать

в тетрадь.

Рассмотрим схему устройства паровой

турбины. Если необходимо еще раз

проговариваю.

На

вал

насажен

диск,

по

ободу

которого закреплены лопатки. Около

лопаток расположены тубы сопла, в

которые поступает пар из котла.

Струи пара, вырывающие из сопел,

оказывают давление на лопатки и

приводят диск турбины в быстрое

вращательное движение.

В современных турбинах применяют

не

один,

а

несколько

дисков,

насаженных

на

общий

вал.

Пар

проходя через лопатки турбины отдает

часть своей энергии.

Вернемся к видео-опыту.

Давайте,

посмотрим

что

же

УУД:

Коммуникати

вные:

умение

слушать

и

вступать

в

диалог;

участвовать

в

коллективном

обсуждении

проблемы.

Познавательные

включая

общеучебные

и

логические:

установление

причинно-

следственных связей;

построение

логической

цепи

рассуждений.

Найти

полезную

работу,

полную, КПД.

Участвуют в выводе формулы

КПД для тепловых двигателей.

Вспоминают

формулу

КПД,

которую знают с 7 класса.

Часть

энергии

теряется

на

трение, нагрев двигателя.

Учащиеся

читают

и

записывают

определение

в

тетради.

Единицы

измерения

безразмерная

величина

(десятичная

дробь,

дробная

меньше 1).

Учащиеся отвечают на вопрос.

Записывают

в

тетради

характеристики двигателей.

Используют на ТЭС, для

получения электроэнергии и

тепла.

произошло с энергией?

-Q

2

-Q

2

Q

сгор.топ-

ва---

Q

пара

--

А

пробки

Вся ли энергия сохраняется? НЕТ

почему?

Где происходят потери? Дополняю

схему (-Q

2

).

А где потерялось больше?

Вспомните, как рассчитывается доля

полезной

работы

к

полной

всей

затраченной?

КПД=Ап/Аз

Как эту формулу применить к теме

нашего урока.

На что теряется часть энергии?

КПД=Q1-Q2/Q1

Физическая

величина,

показывающая,

какую

долю

составляет

совершаемая

двигателем работа от энергии,

полученной

при

сгорании

топлива,

называется

коэффициентом

полезного

действия.

КПД всегда меньше 1 или

100%.

Рассмотрим

различные

характеристики

КПД

различных двигателей.

Слайд 6 (значения КПД)

Проанализируем КПД разных

двигателей.

КПД

паровых

машин 30% - малое значение.

Где используется энергия пара

и

почему

все-таки

ее

используют?

4.Закрепление изученного материала

Форма работы: «Фронтальная»

Цель: обучение физическим приемам мышления.

Задачи: стимулировать учащихся к быстрому генерированию большого количества разнообразных

идей. Коллективно решить проблему, поставленную учителем перед учащимися.

Деятельность учащихся

Деятельность учителя

Примечание

Один учащийся идет решать задачу к

доске.

В классе выбирается спикер, который

будет проверять и комментировать

работу у доски. Еще оппонент, который

то же может дополнить ответ или

опротестовать.

1.Ответ: 0,3

2.Прыгают 5 раз. Да, жарко. Человек

обладает КПД.

30% - энергии идет на работу мышц, 70%

- выделяется в виде тепла.

Объединяются в группы по 4-5 человек.

По фотографиям смотрят, как применить

к данному реальному событию КПД.

3.Обдумывают ситуацию по

фотографиям.

Решение задач.

В выведенную формулу подставим

реальные значения.

1.Тепловой

двигатель

за

цикл

получает от нагревателя энергию,

равную

1000

Дж,

и

отдаёт

окружающей среде энергию 700 Дж.

Чему

равен

КПД

теплового

двигателя?

Вы молодцы, хорошо поработали,

давайте немного отдохнем,

расслабимся. Вы, наверно, любите

не только физику но и физкультуру.

Среди вас есть спортсмены?

Физминутка.

2.Встаньте, ребята, прыгните 5 раз.

Что вы почувствовали? Вам жарко?

Как вы думаете наш организм имеет

такую характеристику, как КПД?

Действие человека так же можно

охарактеризовать КПД.

Среднее значение – 30%.

Что означает 30%? Объясните.

Часть энергии идет на работу мышц,

а часть расходуется в виде тепла.

3. У вас на столе фотографии

различных природных явлений.

Найдите ситуацию, где можно

применить понятие КПД. Подумайте

и скажите, что является для данной

ситуации работой полезной, а что

полной работой.

В процессе решения учитель должен

помочь формулировать основные

мысли. Через проектор

высвечиваются фотографии и

учащиеся по группам

проговаривают: полную. Полезную

УУД:

Познавательные,

включая

общеучебные

и

логические:

установление

причинно-

следственных

связей;

построение

логической

цепи

рассуждений.

Регулятивные:

умения

планировать,

регулировать,

контролировать

и

оценивать

свои

действия.

Личностны:

мотивация и

творческая

саморегуляция.

работы потери энергии.

5.Рефлексия

Цель:

Выяснение настроения учащихся и их эмоционального состояния.

Задача: уделить обучению ребят осознанию того, что они делают и что с ними происходит.

Деятельность учащихся

Деятельность учителя

Примечание

Каждый ученик высказывает свое

мнение.

1.Что заинтересовало вас на уроке?

2. достигли мы цели урока?

3.Что вызвало трудности?

УУД

Личностные:

развитие

умения

определять, достигнут

ли

результат

деятельности.

Выставление оценок

6. Задание на дом

Цель:

повторение материала в традиционной форме.

Задача:

Закрепление умений и навыков учащихся

Деятельность учащихся

Деятельность учителя

Примечание

Фиксируют

задание,

слушают

комментарий.

Записывает и комментирует

домашнее задание.

П.№24

Придумать задачу и решить

ее дома.

УУД

Познаватель

ные, включая

общеучебные

и логические:

установление

причинно-

следственных

связей;

— построение

логической

цепи

рассуждений.



В раздел образования