Конспект урока физики в 8 классе на тему Экологические проблемы применения тепловых машин

Тема урока: «Экологические проблемы использования тепловых машин»
Цели и задачи:
Рассмотреть применение закона сохранения и превращения энергии в тепловых двигателях;
Показать влияние работы тепловых машин на окружающую среду и пути решения этих проблем;
Продолжить формирование познавательного интереса учащихся;
Для развития мышления учащихся продолжить отработку умственных операций анализа, сравнения и синтеза;
Тип урока: изучение нового материала с элементами дискуссии
Методы: эвристическая беседа, метод мозгового штурма
Общие методы: беседа, частичное объяснение, работа в группах, выступления учащихся с сообщениями
Демонстрации: модели тепловых двигателей


Ход урока


·. Организационный момент


·
·. Актуализация знаний
С помощью кроссворда вспомним тепловые процессы и получим ключевое слово
Вопросы:
Интенсивное парообразование со всего объема жидкости.
Парообразование, происходящее со свободной поверхности жидкости.
Переход вещества из газообразного в жидкое состояние.

Вспомним: Что такое КПД?
Для чего используется понятие КПД?
Что такое тепловая машина?
Основной принцип работы тепловых машин.
3) Физдиктант
1. Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело, называется
2. Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называется
3. Перечислите способы изменения внутренней энергии
4. В каких единицах измеряется внутренняя энергия?
5. Устройство, преобразующее внутреннюю энергию в механическую называется
Самопроверка – 1. тепловым движением частиц.
2. внутренней энергией.
3. работа, теплопередача.
4. Джоуль.
5. тепловым двигателем




·
·
·. Изучение нового материала
Виды тепловых двигателей
Ребята, сегодня на уроке мы с вами рассмотрим очень интересную и богатую историю тепловых двигателей.
Жизнь людей невозможна без использования различных видов энергии. Источниками энергии являются различные виды топлива, энергия ветра, солнечная энергия, энергия приливов и отливов. Поэтому существуют различные типы машин, которые реализуют в своей работе превращение одного вида энергии в другой.
Таким образом, машина – это устройство, которое служит для преобразования одного вида энергии в другой. Другого назначения у машин нет.
- Скажите, какие виды машин или двигателей вы знаете? (электрические, тепловые и др.)
- Какие превращения происходят в электрических двигателях? (преобразуют электрическую энергию в механическую)
- А в генераторах? (превращение механической энергии в электрическую)
- Кто может привести примеры тепловых машин?
- Какие превращения происходят в них? (преобразует внутреннюю энергию в механическую)
- За счет чего образуется внутренняя энергия тепловых машин? (за счет топлива)
Разнообразие видов тепловых машин указывает лишь на различие в конструкции и принципах преобразования энергии. Общим для всех тепловых машин является то, что они изначально увеличивают свою внутреннюю энергию за счет сгорания топлива, с последующим преобразованием внутренней энергии в механическую.


История теплового двигателя

Цель исторического экскурса: ознакомить с именами ученых-механиков, сделавших вклад в открытие теплового двигателя

Экологические проблемы использования тепловых машин

При использовании тепловых двигателей остро встает вопрос загрязнения окружающей среды.

Групповая работа – ребята объединяются в группы.

Выявление проблемы
В течении 3 минут необходимо перечислить экологические проблемы загрязнения окружающей среды.
Потребление кислорода при горении топлива уменьшает его содержание в атмосфере.
Сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа.
Увеличивается количество «кислотных дождей».
Сгорание топлива никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи.
Продукты сгорания топлива загрязняют окружающую среду. Это вредные для человека азотные и серные соединения.

- Ребята, вы, наше будущее, и вам решать эту проблему. Давайте сегодня подумает о новых методах защиты окружающей среды и о создании новых альтернативных источников энергии.

Решение проблемы
Представить возможные варианты решения проблем

Разрабатывается техника для контроля содержания вредных веществ в воздухе.
На электростанциях устанавливают газоочистное и пылеулавливающее оборудование.
Переход к использованию дизельных двигателей.
На двигателях устанавливают фильтры.
Используют автомобили, работающие за счет солнечной энергии. Газифицируют транспорт.
Рациональная организация автомобильного движения.
Двигатели должны быть исправны и работать на том виде топлива, на которое они рассчитаны.

Большое количество ученых также занимается решением этой проблемы
Просмотр видео

·V. Закрепление знаний
- Для поиска решений экологических проблем, мы должны разбираться в теории, поэтому давайте проверим наши знания.

Провожу тестирование.
1. Какое из перечисленных ниже утверждений является определением КПД механизма?
А) произведение полезной работы на полную работу.
Б) отношение полезной работы к полной работе.
В) отношение полной работы к полезной.
Г) отношение работы ко времени, за которое она была совершена.
2. С помощью машины совершена полезная работа А2, полная работа при этом была равна А1. Какое из приведённых ниже выражений определяет коэффициент полезного действия машины?
А) (А1+А2)100%.
Б) (А1-А2)100%.
В) (А2-А1)100%.
Г) 13 QUOTE 1415.
3.КПД паровой турбины равен 30%. Это означает, что
А)30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение полезной работы.
Б)70% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение полезной работы.
В)30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию деталей двигателя.
Г)30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию пара.
4. В тепловых двигателях
А)механическая энергия полностью превращается во внутреннюю энергию.
Б)внутренняя энергия топлива полностью превращается в механическую энергию.
В)внутренняя энергия топлива частично превращается в механическую энергию.
Г)механическая энергия частично превращается во внутреннюю энергию.
5. КПД паровой машины меньше КПД двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Это объясняется тем, что:
А)удельная теплота сгорания угля меньше удельной теплоты сгорания бензина.
Б)температура пара меньше температуры горючей смеси в ДВС.
В)давление пара меньше давления горючей смеси в ДВС.
Г)плотность пара меньше плотности горючей смеси.

V. Подведение итогов и оценивание учащихся
- Ребята, сегодня на уроке вы очень хорошо поработали. Скажите, нужно ли нам уделять большое внимание защите окружающей среды, или может нам оставить все как есть?
- Какие альтернативные виды энергии и транспорта вы посчитали наиболее перспективными?

Оценивание учащихся: Правильный ответ физдиктанта и теста – 0,5 балла
Активность на уроке – дополнительные 5 баллов

VI. Домашнее задание
Прочитать параграфы 17 – 20
Подготовить сообщения на рассмотренные темы (по желанию)
Заполнить таблицу
Название теплового двигателя

Создатели, год

КПД,
вид топлива

Достоинства

Недостатки

Применения

Паровая турбина






Двигатель внутреннего сгорания






Дизельный  двигатель






Ракетные двигатели








- И в завершении урока хочу сказать, что прогресс нашей цивилизации напрямую связан с применением различных видов тепловых машин, но природа у нас одна и мы её должны беречь и уважать. Поэтому, дерзайте, все в ваших руках!










15