Решение задач по теме: "Расчет КПД тепловых двигателей".

Тема урока:

Решение задач на расчет КПД тепловых двигателей.

Тип урока: Решение задач

Форма урока: Мозаика.

Цель: совершенствовать у учащихся навыки решения задач .с техническим содержанием.

Задачи

Образовательные:

• Получение новых знаний о двигателях и умений решать задачи и работать со справочной литературой.

Воспитательные:

• Закрепление умений индивидуальной и командной работы

• Формирование представлений о целостности окружающего мира.

• Формирование экологической культуры..

Развивающие:

• Активизация познавательной деятельности учащихся.

• Расширение кругозора учащихся.

• Выработка умений работать с дополнительными источниками информации.

• Установление межпредметных связей.

• Выработка умений работать с тестом.

• Умение применять на практике при решении задач технические характеристики устройств.

Технические средства:

- персональный компьютер;
- мультимедиапроектор;
- фото- и видеоматериалы на магнитных и оптических носителях информации;
- демонстрационный экран;

Раздаточный материал:

Карточки с заданиями теста

Информационные технологии:

• мультимедийные демонстрации

• демонстрации презентаций, выполненных в Power Point.

Ход урока:

1. Организационный момент, формулировка темы урока.

2. Тест (условия распечатаны, на партах).

Тест по теме «Тепловые двигатели».

1 вариант

1. КПД тепловой машины, работающей без потерь энергии, является максимальным, если ее рабочий цикл включает:

А. две адиабаты, две изохоры;

Б. две изобары, две изохоры;

В. Две изохоры, две изотермы;

Г. Две изотермы, две адиабаты.

1. Тепловой двигатель с КПД, равным 40%, за цикл совершает полезную работу 200 Дж. Какое количество теплоты получает двигатель от нагревателя?

А. 50 Дж;

Б. 120 Дж;

В. 300 Дж;

Г. 500 Дж.

1. Тепловая машина получает за цикл от нагревателя количество теплоты 100 Дж и отдает холодильнику 75 Дж. Чему равен КПД машины?

А. 20%;

Б. 40%;

В. 25%;

Г. 32%.

1. Каково максимально возможное значение КПД тепловой машины, использующей нагреватель с температурой 427˚С и холодильник с температурой 27˚С?

А. 0,06;

Б. 0,57;

В. 0,94;

Г. 0,43.

1. Температура нагревателя идеальной тепловой машины в 2,5 раза больше температуры холодильника. Чему равен максимальный КПД машины?

А. 25%;

Б. 40%;

В. 60%;

Г. 75%.

Таблица ответов

2 вариант

1. КПД тепловой машины, работающей без потерь энергии, является максимальным, если ее рабочий цикл включает:

А. две адиабаты, две изохоры;

Б. две изобары, две изохоры;

В. Две изохоры, две изотермы;

Г. Две изотермы, две адиабаты.

1. Тепловой двигатель с КПД, равным 40%, за цикл совершает полезную работу 200 Дж. Какое количество теплоты получает двигатель от нагревателя?

А. 50 Дж;

Б. 120 Дж;

В. 300 Дж;

Г. 500 Дж.

1. Тепловая машина получает за цикл от нагревателя количество теплоты 100 Дж и отдает холодильнику 75 Дж. Чему равен КПД машины?

А. 20%;

Б. 40%;

В. 25%;

Г. 32%.

1. Каково максимально возможное значение КПД тепловой машины, использующей нагреватель с температурой 427˚С и холодильник с температурой 27˚С?

А. 0,06;

Б. 0,57;

В. 0,94;

Г. 0,43.

1. Температура нагревателя идеальной тепловой машины в 2,5 раза больше температуры холодильника. Чему равен максимальный КПД машины?

А. 25%;

Б. 40%;

В. 60%;

Г. 75%.

Таблица ответов

1. Самопроверка теста (презентация), результат (листочки) передают учителю.

2. Вопрос: Чтобы перейти к решению задач, вспомним теорию…

• От чего зависит КПД теплового двигателя?

• Почему расширение рабочего тела надо проводить при более высокой температуре, чем сжатие?

• Как можно получить двигатель с максимальным КПД? (Цикл Карно)– ( плакат).

1. Решение графической задачи на расчет КПД (условие на доске)

Предварительно учащиеся (совместно) составляют алгоритм решения задачи. Затем решаем на доске по этапам (2 чел).

План решения задачи

• КПД=A/Qн

• Найти А полезную

• Определить, на каких участках рабочее тело получает тепло (обозначить Т)

• Найти ΔU

• Найти Анагр

• Найти Qн=ΔU+Aнагр

• Посчитать КПД

1. Решаем по вариантам (и на доске) задачи на расчет КПД (треугольники).

Вывод: КПД зависит не только от формы и размера цикла, но и от его расположения).

1. Решение задач на расчет КПД реальных двигателей (ДВС у Лады ) – (ТТХ высвечены на слайде)

Вывод: КПД низкий (около 30%), греем и загрязняем окружающую среду…

1. Сообщение о создании экологичных двигателей. (Учащимся было предварительно дано задание найти в интернете информацию об экологичных двигателях и требованиях международного стандарта к характеристика двигателей с точки зрения выбросов).

2. Проблемный вопрос: Когда (зимой или летом) у двигателя машины КПД выше (расход топлива ниже) и почему? (Обсуждение).

3. Домашнее задание:

• Ответить на вопрос о КПД двигателя машины (см. пункт 9)

• Предложить способы повышения КПД тепловых двигателей

• Составить алгоритм решения графических задач на расчет КПД.