Принцип действия тепловых двигателей КПД

Содержание

Слайд 2

1) Организационный момент. 2) Постановка проблемы: проведение опыта, обсуждение. 3) Объяснение

1) Организационный момент.
2) Постановка проблемы: проведение опыта, обсуждение.
3) Объяснение нового

материала: а) историческая справка (слайд 3);
б) основные виды тепловых двигателей (схема) (слайд 7);
в) КПД тепловой машины (слайды 8-16).
4) Виды тепловых двигателей. Сообщения учащихся и их обсуждение:
а) «Паровая машина» (слайд18); б) «Паровая турбина» (слайд 19); в) «Газовая турбина» (слайд 20); г) «Двигатель внутреннего сгорания (бензиновый)» (слайды 21, 22); д) «Дизельный двигатель» (слайды 23, 26).
5. Физкультминутка (слайд 25).
6. Влияние работы тепловых машин на окружающую среду (слайд 27).
7. Пути решения проблем, связанных с использованием тепловых двигателей (слайд 28).
8. Закрепление (слайды 29-37).
9. Решение задачи (слайды 38, 39).
10. Итоги урока (слайд 40).
11. Объяснение домашнего задания (слайд 41).
12. Список информационных ресурсов, использованных для подготовки к уроку (слайд 42).

План урока

Слайд 3

Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию

Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в

механическую энергию
Слайд 4

Тепловые двигатели Внутренняя энергия топлива Механическая энергия Внутренняя энергия топлива Внутренняя

Тепловые двигатели

Внутренняя энергия топлива

Механическая энергия

Внутренняя энергия топлива

Внутренняя энергия топлива

Механическая энергия


Механическая энергия

Тепловые двигатели

Тепловые двигатели

Слайд 5

Тепловые двигатели Внутренняя энергия топлива Механическая энергия

Тепловые двигатели

Внутренняя энергия топлива

Механическая энергия

Слайд 6

Тепловые двигатели Турбины Паровая машина Двигатель внутреннего сгорания Реактивный двигатель Газовая

Тепловые двигатели

Турбины

Паровая машина

Двигатель внутреннего сгорания

Реактивный двигатель

Газовая турбина

Паровая турбина

Дизельный двигатель

Бензиновый двигатель

Слайд 7

Тепловые двигатели Турбины Паровая машина Двигатель внутреннего сгорания Реактивный двигатель Газовая

Тепловые двигатели

Турбины

Паровая машина

Двигатель внутреннего сгорания

Реактивный двигатель

Газовая турбина

Паровая турбина

Дизельный двигатель

Бензиновый двигатель

Изучим в

9 классе
Слайд 8

ΔU=Q+A

ΔU=Q+A

Слайд 9

-ΔU=A´ A´ – работа газа -ΔU – уменьшение внутренней энергии газа

-ΔU=A´

A´ – работа газа
-ΔU – уменьшение внутренней
энергии газа

Слайд 10

Энергетический баланс теплового двигателя

Энергетический баланс теплового двигателя

Слайд 11

Что называется коэффициентом полезного действия? Это физическая величина, равная отношению полезной

Что называется коэффициентом полезного действия?
Это физическая величина, равная отношению полезной

работы к затраченной
Что нам известно об этой величине?
Ее значение ни при каких условиях не может быть больше 100%

Коэффициент полезного действия тепловой машины

Слайд 12

Коэффициент полезного действия тепловой машины Что в тепловых машинах совершает полезную

Коэффициент полезного действия тепловой машины

Что в тепловых машинах совершает полезную работу?


Полезную работу совершает рабочее тело – газ или пар
Какая энергия тратится в тепловых двигателях?
Энергия, которую газ получает от нагревателя (сгорающего топлива)
Слайд 13

Для всех машин η

Для всех машин η < 100%

Слайд 14

Слайд 15

Компоненты теплового двигателя Нагреватель Рабочее тело Холодильник (сгорающее топливо) (газ или пар) (атмосфера или конденсатор)

Компоненты теплового двигателя

Нагреватель

Рабочее тело

Холодильник

(сгорающее топливо)

(газ или пар)

(атмосфера или конденсатор)

Слайд 16

КПД тепловых двигателей

КПД тепловых двигателей

Слайд 17

Виды тепловых двигателей

Виды тепловых двигателей

Слайд 18

Паровая машина

Паровая машина

Слайд 19

Паровая турбина

Паровая турбина

Слайд 20

Газовая турбина

Газовая турбина

Слайд 21

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

Слайд 22

Работа ДВС 1 такт 2 такт 3 такт 4 такт

Работа ДВС

1 такт

2 такт

3 такт

4 такт

Слайд 23

Дизельный двигатель

Дизельный двигатель

Слайд 24

Проверка таблицы

Проверка таблицы

Слайд 25

Физкультминутка

Физкультминутка

Слайд 26

Принцип действия четырехтактного дизеля

Принцип действия четырехтактного дизеля

Слайд 27

Влияние тепловых машин на окружающую среду Загрязняют биосферу Повышают температуру окружающей

Влияние тепловых машин на окружающую среду

Загрязняют биосферу
Повышают температуру окружающей среды
Истощают природные

ресурсы
Влияют на состояние здоровья людей
Слайд 28

Меры по защите окружающей среды Защита биосферы от вредных выбросов Альтернативные

Меры по защите окружающей среды

Защита биосферы от вредных выбросов
Альтернативные источники энергии
Использование

экологичных видов топлива
Экономия топлива
Слайд 29

Выходной клапан Цилиндр Маховик Свеча Входной клапан Поршень Шатун Определите названия составных частей двигателя внутреннего сгорания

Выходной клапан

Цилиндр

Маховик

Свеча

Входной клапан

Поршень

Шатун

Определите названия составных частей двигателя внутреннего сгорания

Слайд 30

Ответьте на вопросы

Ответьте на вопросы

Слайд 31

1. Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия превращается в

1. Тепловыми двигателями называют машины, в которых

внутренняя энергия превращается в механическую

энергию

кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию

механическая энергия превращается во внутреннюю энергию

Следующий вопрос

Слайд 32

2. В двигателе внутреннего сгорания (ДВС): используется жидкое топливо, вводимое непосредственно

2. В двигателе внутреннего сгорания (ДВС):

используется жидкое топливо, вводимое непосредственно в

двигатель

имеется внутренняя камера сгорания топлива

топливо сгорает внутри рабочего цилиндра двигателя

Следующий вопрос

Слайд 33

3. Каждый цикл работы ДВС состоит из следующих 4-х тактов: Впуск,

3. Каждый цикл работы ДВС состоит из следующих 4-х тактов:

Впуск, сжатие,

рабочий ход, выпуск

Впуск, сжатие, воспламенение, выпуск

Впуск, воспламенение, рабочий ход, выпуск

Впуск, расширение, воспламенение, рабочий ход

Следующий вопрос

Слайд 34

4. Какой такт работы двигателя изображен на рисунке? Рабочий ход Впуск Сжатие Выпуск Следующий вопрос

4. Какой такт работы двигателя изображен на рисунке?

Рабочий ход

Впуск

Сжатие

Выпуск

Следующий вопрос

Слайд 35

5. Паровая турбина – вид теплового двигателя … … для которого

5. Паровая турбина – вид теплового двигателя …

… для которого

характерны все вышеперечисленные пункты

… может работать на любом топливе

… без поршня и системы зажигания топлива

… приводимого в движение струями пара

Следующий вопрос

Слайд 36

6. Для работы теплового двигателя обязательно наличие: нагревателя, рабочего тела, холодильника

6. Для работы теплового двигателя обязательно наличие:

нагревателя, рабочего тела, холодильника

камеры сгорания

топлива или парового котла с топкой

отвода отработанного пара или газа

рабочего тела – пара или газа

Следующий вопрос

Слайд 37

7. Экономичность двигателя характеризует количество теплоты, полученное при сгорании топлива его

7. Экономичность двигателя характеризует

количество теплоты, полученное при сгорании топлива

его мощность

коэффициент полезного

действия двигателя

произведенная двигателем работа

Следующий вопрос

Слайд 38

8. По каким формулам находят КПД теплового двигателя? Следующее задание

8. По каким формулам находят КПД теплового двигателя?

Следующее задание

Слайд 39

Задача Каков КПД двигателя автомобиля мощностью N=20 кВт, если при скорости

Задача

Каков КПД двигателя автомобиля мощностью N=20 кВт, если при скорости

v=20 м/с двигатель потребляет V=10 л бензина на путь S=100 км. Удельная теплота сгорания бензина q=44 МДж/кг, а его плотность ρ=0,7•103 кг/м3.
Слайд 40

Решение: 1. Количество теплоты, выделяемое при сгорании всего бензина Q=mq, где масса бензина m=ρV.

Решение:
1. Количество теплоты, выделяемое при сгорании всего бензина Q=mq, где масса

бензина m=ρV.
Слайд 41

Узнали: о различных видах тепловых двигателей об их коэффициенте полезного действия

Узнали:
о различных видах тепловых двигателей
об их коэффициенте полезного действия

Обсудили:
экологические проблемы,

связанные с применением тепловых двигателей
пути их решения

Сделали вывод:
каждый из нас будет беречь Землю!

Итоги урока

Слайд 42

§ 21-24 (учебник), вопросы и задания Задачи № 601, 603 (сборник

§ 21-24 (учебник), вопросы и задания
Задачи № 601, 603 (сборник задач)
Подготовить

доклады по темам:
«Изобретение автомобиля и паровоза»
«Первые паровозы»
«Развитие железнодорожного транспорта в России»
«Применение тепловых машин в промышленности»
«Сравнительная характеристика тепловозов и электровозов»

Домашнее задание

Слайд 43

Литература: Громов С.В. Физика: Учебник для 8 класса. – М.: Просвещение,

Литература:
Громов С.В. Физика: Учебник для 8 класса. – М.: Просвещение, 2003.
Перышкин

А.В. Физика: Учебник для 8 класса. – М.: Дрофа, 2009.
Перышкин А.В. Сборник задач по физике. 7-9 классы. – М.: «Экзамен», 2010.
Волков В.А. Поурочные разработки по физике: 8 класс. – М.: ВАКО, 2006 г.
Энциклопедический словарь юного техника /Сост. Б.В.Зубков, С.В.Чумаков - М.: Педагогика, 1980 г.
Чеботарева А.В. Тесты по физике. 8 класс: к учебнику А.В,Перышкина «Физика. 8» / М.: «Экзамен», 2008.
Цифровые образовательные ресурсы:
CD «Физика 7-11». Библиотека электронных наглядных пособий. «КМ»
CD «1С:Школа. Физика 7-11». Библиотека электронных наглядных пособий. «Дрофа»
Ресурсы в Интернете:
Пар и история изобретений: http://www.spiraxsarco.com/ru/steam-academy/academy-articles.asp?id=31#%D0%AD%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BF%D0%B8%D0%BB
Википедия: www.wikipedia.ru
Материалы сайта «Фестиваль педагогических идей «Открытый урок»» http://festival.1september.ru
Материалы сайта «Сеть творческих учителей» http://www.it-n.ru/reg.aspx по теме «Современный мультимедийный урок»
Ресурсы Интернета, доступные с помощью поисковых систем

При подготовке данного урока были использованы следующие источники