Конспект урока по физике на тему Тепловые двигатели

Урок по физике на тему: «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды»
ГАПОУ СО «Самарский государственный колледж»
Лунева Е.Н. преподаватель физики
Тип урока – урок обобщения и систематизации знаний.
Цель урока - дать полное представление о тепловых машинах и проследить их влияние на окружающую среду, показать практическое значение темы в производстве, быту и сельском хозяйстве.

Задачи урока.

Образовательная: повторение, закрепление, обобщение теоретического материала по данной теме, получение прикладных знаний на уроке.
Воспитательная: продолжение формирования научного мировоззрения, межпредметных связей (биология, экология, химия, математика), воспитания самостоятельности, трудолюбия, патриотизма.
Развивающая: продолжение развития мыслительной деятельности: умение анализировать, сравнивать, обобщать, классифицировать понятия, факты по данной теме; развитие речи, творчества, эмоций (удивления, занимательности) учащихся.

Данный урок предпоследний в теме « Основы термодинамики. Тепловые двигатели»

Урок с элементами ролевой игры / на столах – карточки с названием роли ученика на уроке/
Оборудование: модель ДВС, работающая модель тепловой машины /ёлочная игрушка/, таблица «принцип действия ДВС», компьютер (слайды: диаграмма Саратовской области по использованию транспорта, «парниковый»эффект)самодельная таблица «тепловая машина». Плакат над доской: «Физика настоящего – это техника будущего». А.Ф.Иоффе.
На доске план урока:
1.Тепловые двигатели, их виды:
а) устройство, принцип действия,
б) КПД идеальной и реальной машины.
2.Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду.
Сжигание топлива – сжигание кислорода.
Выделение СО2.
Ухудшение прозрачности среды.
«парниковый» эффект.
Озоновые дыры.
3.Способы уменьшения загрязнения окружающей среды.
ХОД УРОКА.
Причина изучения данной темы достаточно очевидна: тепловые машины неразрывно связаны с жизнедеятельностью человека, прочно вошли в нашу жизнь. Что же плохого и хорошего несет в нашу жизнь использование тепловых двигателей?
Сегодня у нас урок обобщения теоретического материала и получение прикладных знаний по данной теме. В нашей конференции участвуют инженеры – конструкторы, инженеры – разработчики, медработник, эколог, расчетная группа (РГ), начальник транспортного отдела по промышленным перевозкам, зам. Председателя госкомитета по охране окружающей среды Саратовской области. Помогали готовиться к конференции художники –оформители.
Пока мы с вами будем беседовать, предоставим возможность работать расчетной группе - у них своё задание, которое они нам покажут позже (два человека у доски решают задачи).
Вопрос ко всему классу: что же такое тепловой двигатель? Строение, принцип действия тепловой машины расскажет инженер – конструктор (использует таблицу и модель ДВС).
Где и когда появился ДВС – слово историку (ученик даёт краткую историческую справку).
Пресса: а ещё какие виды тепловых машин бывают?
Инженер – конструктор (показывает слайды с помощью компьютера, кратко дает характеристику принципа действия, сравнивает КПД по таблице):
Реактивные,
Паровые,
Карбюраторные,
Дизельные.
Слово расчетной группе: разбираем решенную на доске задачу:
В паровой турбине расходуется 0,35 кг дизельного топлива на 1 кВт час. Температура поступающего в турбину пара 2750 С, а температура холодильника 370 С. Вычислить фактический КПД турбины и сравнить его с КПД идеальной машины, работающей при тех же условиях.
Разбираем причины несовпадения КПД реальной и идеальной машины.
Пресса: как повысить КПД двигателя?
Слово инженеру – конструктору:
Повысить Т1 нагревателя, но существует ограничение температурных режимов металла, из которого сделан двигатель.
Уменьшить Т2 холодильника, но ниже температуры окружающей среды мы сделать ее не можем.
Уменьшение трения между соприкасающимися поверхностями.
Более полное сгорание топлива.
Слово экологу: при сжигании топлива сжигается кислород и выделяется углекислый газ – за 20 лет содержание СО2 в атмосфере Земли увеличилось на 20%.
Слово РГ: разбираем задачу №2 , решенную на доске:
Сколько воздуха израсходуется при сгорании 1 кг бензина в ДВС, если известно, что при сгорании топлива на каждую молекулу бензина приходится 9 молекул кислорода?
Эколог: ухудшение прозрачности среды: 2003 год-30 тонн выбросов различных соединений в атмосферу (сернистый газ, метан, оксид азота, хлорфторуглекислые соединения и др.)
Слово медработнику: сернистый газ при горении плохих марок угля и нефти при соединении с водой дают серную кислоту, которая выпадает нам на голову – кислотные дожди, отсюда выпадение волос, кислородное голодание; выделение угарного газа ведет к понижению гемоглобина в крови, понижению давления. Увеличение азота у поверхности Земли ведет к раздражению слизистой оболочке глаз, першению в горле.
Эколог: выбросы 2-3 млн. тонн свинца в атмосферу ежегодно (добавляют для предотвращения слишком быстрого сгорания топлива)
Медработник: свинец имеет свойство накапливаться в организме человека, отсюда – выпадение зубов, волос, язва желудка, рождение неполноценных детей, уменьшение продолжительности жизни человека на 12-12 лет (третий по опасности признак после табака и алкоголя).
Эколог: озоновые дыры – в средней полосе России ежегодно
происходит уменьшение озонового слоя в среднем на 2%. Американцы подсчитали: если за год сделать 300 запусков Шаттла, то озоновый слой исчезнет совсем.
Медработник: по данным ученых уменьшение озонового слоя на 1% процент ведет к увеличению заболеванию раком на 5-6%, увеличению инфекционных заболеваний. А так как озоновый слой – хорошая защита от солнечных лучей, то при сильном загаре вызываются к жизни те гены, которые давно «замолчали» в человеческом организме.
Эколог: «парниковый» эффект - за последние 100 лет температура на Земле повысилась на 1 , что привело к повышению уровня мирового океана на 1,2м.
Так как к 2050 году ожидается повышение температуры на 3-6 градусов, то будет затоплен Каир, Новый Орлеан, Южная Азия. Произойдет смещение климатических зон на север на 150- 300 км.
Медработник: повышение температуры приведет к стихийным бедствиям, росту эпидемий, появлению фотохимсмока – рак кожи, заболевание органов дыхания и т. д.
Пресса: у меня вопрос к представителю администрации г.Саратова, Какие данные имеются по Саратовской области по загрязнению атмосферы?
Краткую справку учащийся дает по материалам экологической конференции, проводимой в Саратове в августе 2003 года.
И так, я делаю вывод: жить в такой атмосфере невозможно!
Пресса: если такое сильное отрицательное влияние тепловых двигателей на окружающую среду, то может вообще запретить тепловые машины?
Начальник отдела по промышленным перевозкам: я понимаю тревогу экологов, медиков, но, хотя и вредны ДВС, но ни промышленность, ни быт, ни сельское хозяйство без них не обходится. Приведу данные по Саратовской области:
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 141513 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
4,5% - водный - 0,5%
60,5% -автомобильный - 52,3%
34,4%-железнодорожный - 43,9%
0,6% - воздушный - 3,3%
Так, что на сегодняшний день отказаться от ДВС мы никак не можем.
Пресса: каковы же возможности улучшения состояния земной атмосферы?
Инженер – разработчик:
1.переход от традиционных источников энергии к нетрадиционным (ветряные, солнечные, приливные, геотермальные, энергетические биомассы);
2.использование чистых источников энергии (атомная, термоядерная);
3. улучшение принципов действия защитных сооружений (пылегазоулавливающие устройства, очистные сооружения, стальные, бетонные сооружения возле АЭС и т. д.)
4. вместо бензиновых двигателей использование электродвигателей (в 2000г.-5%, в 2020г.-20%),а также водородных - в качестве топлива сгорает водород, выделяется вода.
5.создание лесопарков и магистралей вокруг городов.
Представитель администрации: в районе р. Шумейка построен объездной мост через Волгу, что значительно улучшило экологическую обстановку в г. Энгельсе и г. Саратове. Создана экологическая милиция, контролирующая уровень выхлопных газов машин.
Пресса: что конкретно мы - школьники в свои 15-16 лет можем предпринять для улучшения атмосферы?
Ученики:
посадить дерево
меньше жечь костров (мусор в компостную яму – удобрение)
дезодоранты- распылители заменить шариковыми (озоновые дыры)
Рим – Италия – акция: воскресение – пешком
Р Г: проведен рейд по школе – в 2 часа дня светло, но горят лампы по 100 Вт каждая - бесполезная трата энергии, Братская ГЭС работает на такие же непроизводительные расходы по всей стране. Вывод: экономь электроэнергию.
Подводим итоги: мы повторили сегодня ДВС его КПД, его применение и влияние на окружающую среду.
Вы – строители будущего нашей жизни и от вас зависит, как мы будем жить в 21 веке!
Выставление оценок.













ГАПОУ СО «Самарский государственный колледж»


Разработка урока