Предмет: физика

Тема: «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды»

Тип урока: урок – конференция, защита проектов

Технология: метод проектов

Продолжительность: 2 часа

Класс: 10 класс

Учитель:

Цели:

Обучающие:

Раскрыть физические принципы действия тепловых двигателей; Ознакомить с историей создания ТД и их создателями; Установить отрицательные влияния применения ТД на окружающую среду и пути их устранения.

Развивающие:

Развивать умения пользоваться компьютером, составлять презентацию; Научить добывать информацию из дополнительной литературы и из Интернета, анализировать её, составлять схемы, конспекты; Проводить сравнения, делать выводы; Расширить кругозор учащихся; Развить монологическую речь, умение выступать перед аудиторией.

Воспитательные:

Прививать интерес к предмету; Научить самостоятельности, ответственности, уверенности.

Технические средства и наглядные пособия:

    Видеопроектор с экраном; Персональный компьютер; Презентации Power Point учителя и учащихся.

Данный урок «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды» проводится в 10 классе после изучения законов термодинамики и является обобщающим уроком. Изучение темы проводится на  информационном уровне и при формировании личностных качеств используется гуманистический потенциал гуманитарной физики. Включение вопросов, связанных с влиянием тепловых двигателей на окружающую среду позволяет учащимся продвинуться по пути познания экологических проблем и понять значение тепловых машин для человечества.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Урок построен на деятельностном  подходе  в форме конференции. Такая форма проведения урока создает условия для  творческого самовыражения, формированию ключевых компетенций.

Организация учебной деятельности проходит в сочетании проектной работой в группах. Использование информационных и проблемно-поисковых технологий позволяет сделать урок более наглядным,  создает условия для самореализации и совершенствованию общеученических умений и навыков учащихся.

Считаю, что интегрированные уроки экологической направленности  позволяют сформировать у учащихся целостное представление о взаимосвязи и взаимозависимости природы и человека.

Ход урока

Организационный момент

При организации проектной деятельности учитель объясняет, как работать, как составить отчёт: конспект, доклад, презентацию. Составляются рабочие группы по двое или по одному ученику, выбираются темы.

Выполнение проектов учащимися в группах

Темы проектов:

Паровая турбина – вигатель внутреннего сгорания – изельный двигатель – акетные двигатели – 

Задание проекта:

Найти из дополнительной литературы и Интернета материал; Составить конспект или реферат; Найти фотографии, схемы, рисунки из Интернета и подготовить презентацию на Power Point; Подготовить план защиты проекта и тезисы доклада.

В содержании доклада должна быть информация:

    Кто и когда создал двигатель; Краткая биография изобретателя; Основные части и принцип работы; КПД; Достоинства и недостатки; Где применяется.

Во время урока каждый учащийся заполняет самостоятельно таблицу «характеристика тепловых двигателей».

Характеристика тепловых двигателей

Название теплового двигателя

Создатели, год

КПД,

вид топлива

Достоинства

Недостатки

Применения

Паровая турбина

Двигатель внутреннего сгорания

Дизельный двигатель

Ракетные двигатели

Работа по теме урока (презентация учителя) и защита проектов учащимися

Вращайтесь, мощные колеса,

Свистите, длинные ремни,

Горите свыше, впрямь и косо,

Над взмахами валов, огни!

Пуды,  бросая, как  пригоршню,

В своем разлете роковом

Спешите, яростные поршни,

Бороться с мертвым естеством! (2 слайд)

(Валерий  Брюсов)

Актуализация знаний: Что такое тепловой двигатель? (3 слайд)

(Тепловой двигатель – это устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию)

Виды тепловых двигателей: (4 слайд)
    Паровая машина Паровая турбина Газовая турбина Двигатель внутреннего сгорания. Двигатель Дизеля Реактивный двигатель
Устройство теплового двигаслайд):

Три основных элемента любого теплового двигателя:

Нагреватель, сообщающий энергию рабочему телу. Рабочее тело (газ или пар), совершающее работу. Холодильник, поглощающий часть энергии от рабочего тела. Принцип действия теплового двигаслайд):
    Принцип действия теплового двигателя основан на свойстве газа или пара при расширении совершать работу. В процессе работы теплового двигателя периодически повторяются расширения и сжатия газа. Расширения газа происходят самопроизвольно, а сжатия под действием внешней силы.
Вопрос: Как работает тепловой двигатель? (7 слайд) - схема КПД теплового двигаслайд):

Коэффициент полезного действия теплового двигателя (КПД) отношение работы, совершаемой двигателем за один цикл, к количеству теплоты, полученной от нагревателя:

КПД тепловых двигателей (9 слайд):

Тепловой двигатель

КПД, в %

Паровая машина

Ползунова, Уатта

1

3 - 4

Паровая турбина

35

Газовая турбина

45

Двигатель внутреннего сгорания

20 - 35

Двигатель Дизеля

Первый

Тракторный, Стационарный

22

28 - 32

34 - 44

Реактивный двигатель

47
«Тепловые двигатели наоборот» (10 слайд):

«Тепловые двигатели наоборот»  это: холодильник, кондиционер и тепловой насос. В них  происходит передача  тепла от более холодного  к более нагретому, что требует совершения работы. Работу производит электродвигатель, подключенный к источнику тока.

«Тепловые двигатели наоборот», их принцип действия (11 слайд) – схема Тепловые двигатели в народном хозяйстве (12 слайд): Тепловые двигатели – необходимый атрибут современной цивилизации. С  их помощью вырабатывается около  80 % электроэнергии. Без тепловых двигателей (ДД, ДВС) невозможно представить современный транспорт. Паротурбинные двигатели применяются на водном транспорте. Газотурбинные -  в авиации. Ракетные двигатели используются в ракетно – космической технике. Защита проектов, подготовленных группами учащихся на предыдущем уроке.

Проект оценивается отдельно за выполненную работу и отдельно за защиту перед аудиторией. Защита проектов состоит также из двух частей: сама защита и анализ материала.

Охрана окружающей среды Влияние тепловых двигателей на окружающую среду (13 слайд)

Распределение энергии топлива  при движении автомобиля (слайд 14):

80 % - бесполезные потери

20 % - полезно затраченная энергия:

       3 % - освещение

       4 %  - преодоление сопротивления

       4 % - работа силы трения колес

       9 % - движение автомобиля

Нельзя допустить, чтобы люди направляли на собственное уничтожение те силы природы, которые сумели открыть и покорить» (слайд 15)

(Ф. Жолио – Кюри)

Схема (слайд 16)

Повышение КПД теплового двигателя и охрана  окружающей среды (слайд 17).

Использование тепловых двигателей дает человеку огромные возможности и одновременно является наиболее сильным фактором разрушения природы (слайд 18).
Итог урока (слайд 19)

«Могущество страны не только в одном  материальном богатстве, но и в духе народа. Чем шире, свободнее эта душа, тем большего  величия и силы достигает государство. А что воспитывает  широту духа, как не эта удивительная природа! Её надо беречь, как мы бережём самую жизнь человека. Потомки никогда  не простят нам опустошения земли, надругательства над тем, что по праву принадлежит не только нам, но и им». ()

За активное участие в обсуждении и за предоставленный отчёт по тетради ученики получают оценку.