Категория учащихся: 8-й класс
Продолжительность урока – 2 академических часа
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: урок-конференция
Цель: сформировать понятие теплового двигателя на втором уровне усвоения материала с включением следующих учебных элементов: тепловой двигатель, принцип действия теплового двигателя, КПД теплового двигателя.
Задачи, решаемые на уроке:
- учить учащихся понимать суть тепловых явлений;
- объяснить принцип действия тепловых двигателей;
- показать значение тепловых двигателей в жизни человека и окружающей среды;
- развивать наблюдательность, внимание, творческое мышление;
- воспитывать умение слушать товарища;
- формировать умения работать с дополнительными источниками информации посредством ИКТ;
- научить организовывать учебно-познавательную деятельность, направленную на формирование деятельностно-творческой компетенции школьников посредством конструирования приборов и моделей;
- способствовать формированию научной картины мира;
- продолжить формирование позитивного отношения учащихся к предмету.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, проекты учащихся в электронном и натуральном виде, модели тепловых двигателей, презентация учителя.
Подготовка: учащиеся готовят в группах доклады (допускается использование своих презентаций, экспериментальных установок) по темам:
1. Работа пара и газа при расширении.
2. Виды тепловых двигателей.
3. ДВС.
4. Паровая машина И.И.Ползунова, история
изобретения теплового двигателя.
5. Первые паровозы.
6. Паровая турбина. Модель прообраза теплового
двигателя «Эолипил Герона»
5. Газовая турбина.
6. Реактивный двигатель.
7. КПД. Влияние тепловых двигателей на окружающую
среду.
ХОД УРОКА
I. Оргмомент
II. Целеполагание
Вступительное слово учителя. Дорогие ребята! Ежегодно 5 января отмечается официальный день рождения паровой машины Уатта. А знаете ли вы, что еще до Джеймса Уатта двухцилиндровая паровая машина была изобретена и работала в России, облегчая труд горнозаводских рабочих. Её изобретателем стал И.И. Ползунов – наш земляк, родившийся под Екатеринбургом, в семье отставного солдата. Почему современники не смогли по достоинству оценить созданную им машину и изобретение ждало признания несколько столетий? На эти и ещё многие вопросы мы постараемся сегодня ответить на нашем уроке, к которому вы приготовили сообщения, презентации, проекты. Тема нашей конференции «Тепловые двигатели и охрана природы». Запишем тему урока в тетрадях. А сейчас немного повторим.
III. Актуализация базовых знаний
Учитель: Ребята, вашему вниманию предлагается физический диктант. На листочках, лежащих перед вами содержится Рабочая карточка урока. В течение 2 минут в Задание № 1 под соответствующими номерами впишите правильные ответы. Начали! Каждый правильный ответ – один балл.
1. Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело, называется… (тепловым движением частиц).
2. Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называется… (внутренней энергией)
3. Перечислите способы изменения внутренней энергии (Работа, теплопередача).
4. В каких единицах измеряется внутренняя энергия? (Джоуль).
5. Назовите одним термином: плавление, парообразование, конденсацию, кристаллизацию… (процесс).
– А теперь поменяйтесь тетрадями и проверьте работу друг друга, учитывая, что за каждый правильный ответ – один балл. Итак, смотрим на слайд.
IV. Основная часть урока: выступление рабочих групп
Учитель: Ребята, перед тем, как начнем заслушивать отчеты рабочих групп ваших одноклассников, обратите внимание на задание № 2 в ваших Рабочих карточках. По мере заслушивания докладов, попробуйте мысленно ответить на них. После заслушивания докладов мы вернемся к ответам на вопросы.
Проект группы № 1 «Работа пара и газа при расширении» (Слайды 8-9).
Проект группы № 2. «Виды тепловых двигателей». ( Слайды 10-11)
Проект группы № 3 «ДВС». (Слайды 12-16)
Проект группы № 4 «Паровая машина». (Слайд 17 )
Проект группы № 5 «Первые паровозы» (Слайды 18-20)
Проект группы №6 «Паровая турбина» (Слайд 21).
Проект группы № 7 «Газовая турбина». (Слайд 22)
Проект группы № 8 «Реактивный двигатель». (Слайды 23-25)
Учитель: Обычно, рентабельность двигателей определяется их КПД. (Коэффициентом полезного действия.)
Доклад учителя «КПД. Влияние тепловых двигателей на окружающую среду». (Слайд 25-28)
Учитель: Ребята, теперь вернемся к вопросам Задания 2 Рабочей карточки урока.
V. Закрепление изученного материала
Для закрепления учитель предлагает выполнить задания № 2, 3 в Рабочей карточке.
1. Ответы на вопросы Рабочей карточки (Задание № 2)
1. Почему изобретение паровой машины Дж. Уаттом
в 1784 г. считается началом промышленной революции?
2. Какое превращение энергии происходит в
тепловых двигателях? (внутренняя энергия
топлива превращается в механическую).
3. Объясните, используя схему, принцип действия
теплового двигателя.
4. Назовите основные виды тепловых двигателей.
5. Чем определяется экономичность двигателя?
6. Какие меры необходимо предпринимать
человечеству, чтобы минимизировать
отрицательное влияние тепловых двигателей на
экологию? (1.Необходимо создавать и
использовать двигатели с высоким КПД. 2.
Применять двигатели, которые не оказывали бы
вредного воздействия на окружающую среду.3.
Создание экологически чистого топлива.)
2. Решение качественных задач
1. Один из учеников при решении получил ответ, что КПД теплового двигателя равен 200%. Правильно ли решил ученик задачу? (Нет. КПД теплового двигателя не может быть больше 100% или равен 100%) (устно)
2. КПД теплового двигателя 45%. Что означает это число? (45% энергии идет на совершение полезной работы, а 55% энергии тратится впустую на обогрев атмосферы, самого двигателя и т.д.) (устно)
3. Может ли КПД теплового двигателя быть равен 1,8; 50; 4; 90; 100%? (КПД теплового двигателя всегда меньше 100%)(устно)
4. Задача для любителей биологии: (Слайд 8)
В организме человека насчитывается около 600
мышц. Если бы все мышцы человека напряглись, они
вызвали бы усилие, равное приблизительно 25 т.
считается, что при нормальных условиях работы
человек может развивать мощность 70–80 Вт, однако
возможна моментальная отдача энергии в таких
видах спорта, как толкание ядра или прыжки в
высоту. Наблюдения показали, что при прыжках в
высоту с одновременным отталкиванием обеими
ногами некоторые мужчины развивают в течение 0,1 с
среднюю мощность около 3700 Вт, а женщины – 2600 Вт.
КПД мышц человека равен 20%. Что это значит? Какую
часть энергии мышцы тратят впустую? (20% энергии
тратится на полезную работу; 80% энергии мышцы
тратят впустую.) (устно)
5. Тепловой двигатель за цикл получает от
нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдает
холодильнику энергию 800 Дж. Чему равен КПД
теплового двигателя? (20%) – письменно
(учитель показывает решение)
6. Тепловой двигатель за цикл получает от
нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдает
холодильнику энергию 700 Дж. Чему равен КПД
теплового двигателя? (30%) (Учащиеся решают
самостоятельно.)
VI. Подведение итога урока
Анализ работы групп, выставление оценок.
VII. Домашнее задание. П.21-24. (Слайд 31)
Учащимся предлагается подготовить творческие задания по темам:
- «Почему чадят автомобили?»
- «Основные источники загрязнения окружающей среды в Свердловской области»
- «Почему введение стандарта евро-4 не поможет решить проблему ухудшения экологической обстановки?»
- «Какие меры предпринимают городские власти, чтобы улучшить экологическую обстановку в городе?»
- «Предложите свои комплексные меры, способные улучшить экологическую ситуацию в нашем городе»
- «Найдите в газетах или Интернете статьи и сообщения о том, как проблемы, связанные с загрязнением воздуха, решаются в других странах»
Список используемой литературы:
- Пёрышкин А.В. Физика. 8 кл.: – М.: Дрофа, 2009.
- Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика-10. – М.: Просвещение, 2009.
- Физика: Занимательные материалы к урокам. 8 кл./ Авт. – составитель А.И. Сёмке. – М.: Изд – во НЦ ЭНАС, 2004.
- Кирик Л.А. Физика-8. Методические материалы. М.: Илекса, 2003.
- Казакова Ю.В. Разработки уроков по физике. 7-8 классы. – М.: ИЛЕКСА, 2010.
Интернет-ресурсы: