Розробка уроку "Тепловий двигун. ККД теплового двигуна"

Розробка уроку 8 клас (новий державний стандарт)

Тема: Принцип дії теплових двигунів. ККД теплового двигуна.

Мета уроку:

 Навчальна. Ознайомити з поняттям теплового двигуна та перетворенням теплової енергії в них  в механічну та принципом дії теплових машин. Ввести поняття коефіцієнта корисної дії (ККД) теплового двигуна.

Розвивальна. Розвивати вміння встановлювати зв’язки нового з раніше вивченим. формувати вміння розв’язувати задачі; розвивати логічне мислення

Виховна. Виховувати уважність, зібраність, спостережливість, старанність інформаційну і комунікативну культуру.

 

Тип уроку: комбінований

Обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, картки самооцінювання, опорні конспекти для учнів.

 

 

Компетенції учнів на уроці:

Основні поняття	Основні знання	Основні вміння
Тепловий двигун	пояснює принцип дії теплових двигунів ( теплової машини). Розуміє формулу ККД теплової машини. Знає будову теплової машини	застосовує набуті знання в процесі розв’язування задач різних типів.
Робоче тіло
Холодильник
ККД

 

Основні етапи уроку:

Этап	К-ть хвилин
1.Організаційний етап	1хв
2.Перевірка виконання домашнього  завдання	2хв
3.Актуалізація знань	5 хв.
4.Мотивація навчальної діяльності	5хв
5.Засвоєння нових знань	13хв
6.Усвідомлення і закріплення учнями вивченого матеріалу	15 хв
7.Підведення підсумків уроку(рефлексія). Домашнє завдання.	4хв

 

ХІД УРОКУ

Хід уроку:

Етап 1. Організаційний

Що робить вчитель	Що роблять учні
Привітання вчителя	Слухають розповідь вчителя
Інтерактивна вправа  «Сходи до вершин»	Активна діяльність учнів з програмою відгадування QR – кодів.
Об'єднання учнів в групи	за допогою вмпадкового жеребкування об'єднуються в групи

 

Форми навчання на даному етапі: колективна

Методи навчання на даному етапі: інтерактивна вправа, бесіда

Засоби навчання на даному етапі: презентація вчителя

Етап 2. Перевірка виконання домашнього завдання групами .

 

Що робить вчитель	Що роблять учні
Робота в парі  «Перевір знання»	Учні виконують завдання в працюючи в групах.
Аналізує роботу класу	Учні виставляють  бали в картку самооцінювання групи , враховуючи внесок кожного учасника.

 

Форми навчання на даному етапі: індивідуальна, фронтальна

Методи навчання на даному етапі: евристичний

Засоби навчання на даному етапі:  роздатковий матеріал «Картка самооцінювання», презентація вчителя, куб з питаннями

Етап 3. Актуалізація знань

Що робить вчитель	Що роблять учні
Проводить інтерактивну вправу Інтерактивна вправа  з використанням сервісу https://quizizz.com «Давайте, повторимо!»	Група учнів працює у запропонованому сервісі.
Контролює роботу учнів в парах	Після завершення гри групи виставляють собі бали.

Форми навчання на даному етапі: індивідуальна

Методи навчання на даному етапі: інтерактивна вправа, бесіда

Засоби навчання на даному етапі: онлайн – тест, ноутбук

 

Етап 4. Мотивація навчальної діяльності.

Що робить вчитель	Що роблять учні
Перегляд відео. Та експерименту. Відповідь на запитання  «Як працює цей пристрій?» Навіщо він людству?	Осмислення. Спільна робота в парах. Сорередженість на проблемному запитанню.
Пропонує  розглянути хмаринку слів.	Разом з вчителем формулюють тему уроку

 

Форми навчання на даному етапі: групова, індивідуальна

Методи навчання на даному етапі: пошукові, демонстраційні, словесні

Засоби навчання на даному етапі:  презентація

 

Етап 5. Вивчення нового матеріалу.

Що робить вчитель	Що роблять учні
Презентація нового матеріалу.	Учні обговорюють, відповідають на запитання.
Пояснення під час презентації	Аналіз фізичних явищ.

 

Форми навчання на даному етапі: групова, індивідуальна

Методи навчання на даному етапі: пояснювально- репродуктивний, евристичний

Засоби навчання на даному етапі:  ПК, опорна схема теоретичного матеріалу.

Розвиток сучасної техніки залежить від уміння якомога повніше використовувати колосальні запаси внутрішньої енергії, що міститься у паливі. Цю енергію можна перетворити в механічну, а отже, виконувати за її рахунок корисну роботу.

Проведемо дослід

Щільно закоркуємо носик чайника і поставимо чайник із водою на пальник газової плити. Через деякий час помітимо, що кришка чайника починає підстрибувати.

Питання класу

• Чому кришка чайника підстрибує? (Пара, розширюючись, штовхає кришку.)
• Яке перетворення енергії відбувається при цьому? (Внутрішня енергія пари перетворюється в механічну енергію.)
• Що відбудеться якщо закрити кришку і носик чайника наглухо? (Чайник розірветься!)
• Що відбудеться якщо з кришкою чайника з’єднати якийсь механізм? (Дістанемо найпростішу модель теплового двигуна.)

Тепловий двигун — це машина, яка працює циклічно й перетворює енергію палива на механічну роботу.

 

З’ясуємо на прикладі з чайником, із яких основних частин має складатися теплова машина.

Будь-яка теплова машина складається з:

 

Робоче тіло – газ, який виконує роботу в процесі свого розширення.

(Пара, яка, розширюючись, піднімає кришку.)

 

Нагрівник – пристрій, від якого робоче тіло одержує певну кількість теплоти.  (Газовий пальник.)

 

Холодильник – об'єкт, якому робоче тіло віддає певну кількість теплоти.

(Водяна пара періодично віддає частину енергії довкіллю.)

 

Принцип дії теплових машин:

Робоче тіло одержує певну кількість теплоти (Q₁) від нагрівника, ця теплота частково перетворюється на механічну енергію (робоче тіло виконує роботу A), а частково (Q₂) передається холодильнику

 

2. ККД теплового двигуна

Питання класу

Як дізнатися на скільки економічним є тепловий двигун?

 

Коефіцієнт корисної дії теплового двигуна — це фізична величина, що характеризує економічність теплового двигуна й показує, яка частина всієї енергії, що «запасена» в паливі, перетворюється на корисну роботу.

 

— коефіцієнт корисної дії двигуна;

— корисна робота;

— теплота, яка виділяється в процесі повного згоряння палива.

 

Зазвичай ККД подають у відсотках:

 

 

Етап 6. Усвідомлення і закріплення учнями вивченого матеріалу

 

Що робить вчитель	Що роблять учні
Розв'язання якісних задач	учні міркують, вчаться розв'язувати цікаві задачі.
Розв'язання кількісних  задач	Практикування в розрахунках оптичної сили лінзи.

 

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Розв’язування задач

1.Під час згоряння порції палива у двигуні виділилася кількість теплоти 150 МДж. Двигун при цьому виконав роботу 50 МДж. Обчисліть ККД двигуна.

 

2. Тепловий двигун виконав корисну роботу, що дорівнює 2,3  10⁷ Дж, і при цьому витратив 2 кг бензину. Обчисліть ККД цього двигуна.

3.Тепловий двигун із потужністю 36 кВт за 1 год роботи витратив 14 кг дизельного палива. Визначте ККД двигуна.

4. За 3 год пробігу автомобіль, ККД якого дорівнює 25%, витратив 24 кг бензину. Яку середню потужність розвивав двигун автомобіля?

5. Потужність двигуна на моторолері 882 Вт. На відстані 100 км він витрачає 1,5 кг бензину. ККД двигуна 15 %. Визначити швидкість, з якою він проходить відстань 100 км.

 

 

Форми навчання на даному етапі: колективна

Методи навчання на даному етапі: репродуктивний, евристичний

Засоби навчання на даному етапі:  

Етап 7. Підведення підсумків уроку(рефлексія).

Рефлексія: «Я дізнався багато нового завдяки тому, що...»

Оцінювання учнів

Домашнє завдання: прочитати та осмислити § 16  Вправа № 16 (1, 3)

 

Творчі завдання:

Написати есе – «Вода – паливо майбутнього»
 

Пропоную учням протягом 3 хвилин  написати або намалювати відповідь на запитання «Щоб я зробив, як би винайшов вічний двигун». Вчитель збирає аркуші, щоб повернутися до них наприкінці теми.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Інтерактивна вправа «Сходи до успіху»

 

 

 

 

 

 

ГРУПА №  _______________________________________________________________________________

	Робота в парі «Перевір знання» (1 – завдання 0,5 б 2 – завдання 1,5 б всього -2б)	Інтерактивна вправа «Давайте, повторимо!» (2б)	Хмаринка слів ( тема уроку) (1б)	Робота на уроці   (3б)	Розв’язання задач (3б)	«Що мені запам’яталося» (1б)
Всього балів