Необоротність теплових процесів. Принцип дії теплових двигунів. Мета



Дата конвертації24.04.2016
Розмір95.5 Kb.
Заняття 4

Необоротність теплових процесів.

Принцип дії теплових двигунів.
Мета: сформувати поняття про оборотні і необоротні теплові процеси;

сприяти розширенню світогляду учнів за допомогою доведення необоротності процесів у природі;

поглибити знання учнів про теплові двигуни, фізичні принципи їх роботи;

сприяти формуванню соціальних компетентностей шляхом аналізу проблеми створення вічного двигуна;

формувати комунікативні компетентності при застосуванні інтерактивних форм роботи та роботи у малих групах;

формувати діяльнісні компетентності при розгляданні проблемних запитань політехнічного змісту, розв’язуванні задач;

розвивати мислительні операції порівняння, аналізу та синтезу;

розвивати вміння виділяти головне при роботі із підручником, вміння ставити запитання;

розширити операційне поле діяльності шляхом роботи з комп’ютерною програмою.
Обладнання:


  • моделі двигунів внутрішнього згорання;

  • плакати „Двигун внутрішнього згорання”, „Газова турбіна”, Реактивний двигун”;

  • калориметр з холодною водою;

  • гаряче тіло;

  • термометр;

  • камінь;

  • надута повітряна кулька;

  • парфуми;

  • словнички з різними формулюваннями другого закону термодинаміки;

  • комп’ютерна з програма „Відкрита фізика 1.0 (частина 1)”;

  • комп’ютер.


Тип уроку: засвоєння нових знань


І півпара

  1. Етап орієнтації та цілепокладання.

Перший закон термодинаміки – один із найзагальніших і фундаментальних законів природи. Наука не знає жодного процесу, в якому хоча б малою мірою порушувався цей закон. Якщо якийсь процес заперечується першим законом термодинаміки, то це означає, що він ніколи не відбувається. Проте не всякий процес, який не суперечить першому началу термодинаміки, у природі насправді відбувається.






Самомотивація

до отримання інформації

Опора на життєвий досвід


Створення проблемної ситуації

Досліди

Формування діяльніснихкомпетенцій при постановці проблеми шляхом експерименту

Аналіз спостережуваних явищ і процесів

Бліц-інтерв’ю

  • Опишіть спостережуване явище.

  • Які перетворення енергії тут відбуваються?

  • Чи можливе перетворення енергії у зворотному напрямку?

Обговорення, корекція.



Вміння аналізувати фізичні процеси, добирати аргументи

Суперечливість результатів

Перший закон термодинаміки не заперечує:



  • передавання теплоти від менш нагрітого тіла до більш нагрітого,

  • перехід до каменя, що лежить на землі, певної кількості теплоти, внаслідок чого він піднявся б на деяку висоту,

  • самовільне стиснення газів.





Розвиток критичного мислення

Життєвий досвід показує, що самі собою такі процеси ніколи не відбуваються.

Звернення до життєвого досвіду

Мотивація до вивчення теми

Висновок

Першого закону термодинаміки не достатньо для того, щоб за допомогою термодинамічного методу можна було вивчати фізичні явища і процеси.





Сам мотивація до вивчення теми
Вміння робити висновки

  1. Етап проектування.

Учні разом з вчителем обговорюють план роботи на уроці, визначають форми роботи.


Вміння проектувати наступну діяльність

  1. Етап реалізації запланованої діяльності.


Формування понятійного апарату

Учні спільно з вчителем визначають, що розглянуті вище процеси є необоротними.

Діти самостійно формулюють і записують в зошити означення оборотного і необоротного процесу. За бажанням кілька означень зачитують вголос. При потребі здійснюється корекція записів.



Формування діяльнісних і особистісних компетенцій

Вміння формулювати означення

Самоаналіз роботи

Мозковий штурм

  • Наведіть приклади оборотних і необоротних процесів в природі, побуті і техніці.

Висновок

Практично всі реальні макроскопічні процеси в природі супроводжуються тертям і теплопровідністю і тому вони необоротні.




Вміння наводити приклади
Розвиток аналітичного мислення

Формування понятійного апарату

Узагальненням великої кількості дослідних фактів є другий закон (начало) термодинаміки. Він не має теоретичного виведення і тому приймається як постулат.



Формування поняття про методи фізичного пізнання

Робота зі словничком

Учні знайомляться з різними формулюваннями другого начала термодинаміки, порівнюють їх.




Словничок

Теплота не може переходити сама собою від холодної системи до гарячої, якщо не відбуваються інші одночасні зміни в обох системах або навколишніх тілах (Формулювання Р.Клаузіуса).

Неможливий періодичний процес, єдиним результатом якого є перетворення теплоти, отриманої від нагрівника, в еквівалентну їй роботу (Формулювання Кельвіна).

Неможливий вічний двигун другого роду.




Вміння працювати з текстом

Різні підходи вчених до пояснення фізичних процесів

Формування аналітичного мислення

ІІ півпара

Обговорення різних формулювань другого закону термодинаміки.
Метод ПРЕС

  • Обґрунтуйте неможливість виконання роботи лише за рахунок охолодження води океанів, земної кори, атмосферного повітря.




Формування комунікативних компетенцій

Застосування знань до розв’язування нестандартних природничих завдань

Вивчення будови та принципу дії теплових двигунів
За рахунок внутрішньої енергії газу може бути виконана робота. Ще в 18 столітті було створено перші теплові двигуни – пристрої які виконували роботу за рахунок поглинання теплової енергії.

Історична довідка з історії створення теплових двигунів

Учень коротко інформує про особливості науково-технічного прогресу у 18-19 столітті. Дає інформацію про створення перших теплових двигунів та їх використання.



Застосування прийому соціальної валентності з метою формування світогляду
Використання випереджувальних завдань

Метод фронтальної бесіди

На прикладі циліндру з газом під поршнем пояснюється рух поршня вгору при нагріванні газу.

Проблемні запитання, що розглядаються в ході бесіди:

- Що потрібно зробити щоб поршень знову опустився вниз?

- Чи може рух поршня бути циклічним?



Опора на знання отримані раніше
Вміння вести полілог

В результаті обговорюється принципова схема будови та принципу дії теплового двигуна, створюється блок-схема.



Робота з графічними організаторами
Формування вміння укладати схеми



Визначається формула для обчислення коефіцієнта корисної дії теплового двигуна:



  • Чи може ККД =100%?

  • Як збільшити ККД теплового двигуна?




Встановлення причинно-наслідкових зв’язків при виведенні формул

Займи позицію

- Чи можна створити тепловий двигун, який працював би без нагрівника або холодильника?




Формування особистісних компетенцій

Бліц-інтерв’ю

- Де використовуються теплові двигуни?



- Які види теплових двигунів ви знаєте?

Опора на життєвий досвід

Робота в групах
Ідеальні теплові двигуни. Цикл Карно.

Робота з підручником та комп’ютерною програмою

Прочитати матеріал підручника §39 (ст. 126-128) та опрацювати інформацію за комп’ютером. Підготувати міні-доповідь з даного питання.


Вміння працювати в групах
Використання різних інформаційних джерел





Двигун внутрішнього згоряння.

Робота з підручником, плакатом і моделлю двигуна

Прочитати матеріал підручника §40 (ст. 131-133), використовуючи модель ДВЗ та плакат „Будова ДВЗ”. Підготувати міні-доповідь з даного питання.


Формування діяльнісних компетенцій при роботі з підручником та моделлю ДВЗ
Вміння виділяти релевантну інформацію
Розв’язування завдань політехнічного змісту

Парові і газові турбіни.

Робота з підручником і плакатом

Прочитати матеріал підручника §40 (ст. 131-135), використовуючи плакат „Парова турбіна”. Підготувати міні-доповідь з даного питання.


Реактивні двигуни

Робота з підручником і плакатом

Прочитати матеріал підручника §40 (ст. 135-136), використовуючи плакат „Реактивний двигун”. Підготувати міні-доповідь з даного питання.


Представлення і обговорення результатів, корекція


Формування комунікативниз компетенцій


Розв’язування задач

(до дошки учні виходять за бажанням)
Задачі

  1. Газ здійснює цикл Карно. Термодинамічна температура нагрівника в n разів перевищує термодинамічну температуру холодильника. Яку частину кількості теплоти, одержаної за один цикл від нагрівника, газ передає холодильнику?

  2. ККД теплової машини 40%. Чому дорівнюватиме ККД машини, якщо внаслідок удосконалення її конструкції кількість теплоти, споживаної за цикл, збільшиться на 20%, а кількість теплоти, переданої холодильнику, зменшилась на 10%?




Створення емоційного комфорту
Практичне застосування знань.

Формування діяльнісних компетент-ностей.

Створення ситуації успіху

Мікрофон

Учні по черзі відповідають на запитання:

      • Що нового ви дізнались на уроці?

      • Чи знадобляться вам ці знання в житті?




Вміння робити висновки
Формування особистісних компетенцій

  1. Контрольно-оціночний етап.

Спільно з учнями проводять аналіз роботи на уроці.

Використовують механізми „оцінювання” та „цінування”.


Само- та взаємо-контроль

Вплив на формування самооцінки

Домашнє завдання

Обов’язкове:

Опрацювати матеріал за §38-40;

Розв’язати задачі з вправи 15 (ст. 130-131);

Додаткове:

- Навести приклади з історії про спроби створення вічного двигуна другого роду та обґрунтувати недієвість цих проектів.



- Придумати пристрій який би виконував роботу за рахунок поглинання теплової енергії.



Закріплення знань
Спонукання до використання додаткової літератури
Розвиток креативного мислення

  1. Етап планування наступної діяльності.

Мікрофон

      • Чому сьогодні актуальним є питання створення електромобілів, „сонячних” автомобілів та ін.?

Учні коротко висловлюються з даного питання. Визначається тема наступного заняття.

Формування соціальних компетенцій
Створення пролонгованої проблеми







База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка