ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ Разработка урока по теме: «Тепловые двигатели. КПД теплового двигателя. За и против…» по дисциплине «Физика»
методическая разработка по физике (10 класс) на тему

Наименование

этапа урока

Деятельность

преподавателя

Деятельность учащихся

1.Организационный момент, включающий:

постановку цели, которая должна быть достигнута учащимися на данном этапе урока (что должно быть сделано учащимися, чтобы их дальнейшая работа на уроке была эффективной)

определение целей и задач, которых учитель хочет достичь на данном этапе урока;

описание методов организации работы учащихся на начальном этапе урока, настроя учеников на учебную деятельность, предмет и тему урока (с учетом реальных особенностей класса, с которым работает педагог). 

Цель: Подготовка учащихся к началу работы на уроке.

Задачи:

- определение отсутствующих

- проверка готовности учащихся к уроку

- проверка готовности доски, наглядного и дидактического материала.

Здравствуйте, ребята! Садитесь! Кто сегодня отсутствует? Ребята, вы готовы к уроку? Сегодняшний урок будет состоять из нескольких частей: проверка домашнего задания. Объяснение нового материала, закрепление изученного материала в виде составления структурно-логической схемы, решения задач…

Методы организации работы учащихся: словесный

Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с новой и интересной темой, качественной темой, поскольку именно эта тема является ярким примером применения законов термодинамики. Кроме того, сегодня мы с вами продолжим работу над составлением структурно-логических схем (на доске уже начерчена пустая схема).              (Слайд1)

А сейчас, начнем, как обычно, с проверки домашнего задания.

 Цель: Подготовиться к работе на уроке.

Подготовка

учебных принадлежностей,

Слушают преподавателя.

2.Опрос учащихся по заданному на дом материалу, включающий:

определение целей, которые учитель ставит перед учениками на данном этапе урока (какой результат должен быть достигнут учащимися);

определение целей и задач, которых учитель хочет достичь на данном этапе урока;

описание методов, способствующих решению поставленных целей и задач;

описание критериев достижения целей и задач данного этапа урока;

определение возможных действий педагога в случае, если ему или учащимся не удается достичь поставленных целей;

описание методов организации совместной деятельности учащихся с учетом особенностей класса, с которым работает педагог;

описание методов мотивирования (стимулирования) учебной активности учащихся в ходе опроса;

описание методов и критериев оценивания ответов учащихся в ходе опроса. Проверка домашнего задания

Цель: Установление правильности выполнения домашнего задания учащимися.

Задачи:

- выявление уровня знаний учащихся по теме. определение ошибок в знаниях, их причины и ликвидация.

Методы решения задач:

- словесный (ответить на вопросы)

- упражнения (выполнение задания на доске)

Критерии достижения целей:

- полный ответ

- наличие ошибок в ответе

Возможные действия:

- помощь учителя

- работа с учебником

Совместной деятельности учащихся на данном этапе нет.

Методы мотивирования:

- метод поощрения

- метод взаимной проверки (один учащийся отвечает, другой его проверяет)

- создание ситуаций успеха (индивидуальный подбор заданий разного уровня сложности

( Перед диктантом проверка готовности и фронтальный опрос по вопросам из диктанта (Слайд 2-6 немного вспомним)).

Вопросы к физическому диктанту:

Закончите предложение.

1.Процесс, при котором один из макроскопических параметров остается неизменным, называется - …

2.Запишите первое начало термодинамики.

 3.В чем физический смысл первого начала термодинамики

4.Запишите первый закон термодинамики для изохорного процесса;

5.Запишите первый закон термодинамики для изотермического процесса;

6.Дайте определение адиабатному процессу

7.Запишите первый закон термодинамики для адиабатного процесса

8.Сформулируйте второе начало термодинамики в формулировке Клаузиуса.    

Цель: Показать выполнение домашнего задания, получить оценку своей работе

Задачи:

Самооценка – используя критерии, дать оценку своей деятельности

Критерии самооценки:

(Слайд 7)

7-8 правильных ответов – оценка «5»

5-6 правильных ответов – оценка «4»

3-4 правильных ответа – оценка «3»

0-2 правильных ответов– оценка «2»

Ответы:

1.(изопроцессом);

2.(∆U = Q+A -- Изменение внутренней энергии системы при ее переходе из одного состояния в другое равно сумме количества теплоты, подведенного системе извне, и работы внешних сил, действующих на нее).

3.(в том, что вечный двигатель создать невозможно!)

4.(При изохорном процессе объем газа остается постоянным, поэтому газ не совершает работу. Изменение внутренней энергии газа происходит благодаря теплообмену с окружающими телами -- ∆U = Q).

5.(При изотермическом процессе температура постоянна, поэтому внутренняя энергия не изменяется. Количество теплоты, переданное газу от нагревателя, полностью расходуется на совершение работы -- Q=A).

6.(процесс, при котором отсутствует теплообмен);

7.(Адиабатный процесс – термодинамический процесс в теплоизолированной системе -- A=-∆U ).

8. (В циклически действующем тепловом двигателе невозможно преобразовать все количество теплоты, полученное от нагревателя, в механическую работу.

Объяснение нового учебного материала. Данный этап предполагает:

постановку конкретной учебной цели перед учащимися (какой результат должен быть достигнут учащимися на данном этапе урока);

определение целей и задач, которые ставит перед собой учитель на данном этапе урока;

изложение основных положений нового учебного материала, который должен быть освоен учащимися (на основе содержания данного пункта эксперт выносит суждение об уровне владения педагогом предметным материалом);

описание форм и методов изложения (представления) нового учебного материала;

описание основных форм и методов организации индивидуальной и групповой деятельности учащихся с учетом особенностей класса, в котором работает педагог;

описание критериев определения уровня внимания и интереса учащихся к излагаемому педагогом учебному материалу;

описание методов мотивирования (стимулирования) учебной активности учащихся в ходе освоения нового учебного материала;

Цель: Формирование знаний о тепловых двигателях, видах тепловых двигателей, КПД тепловых двигателей, воздействие ТД на окружающую среду, меры борьбы с вредным воздействием ТД на все живое на земле.

Задачи:

- дать понятие о ТД;

- научить учащихся различать виды двигателей;

- вычислять КПД ТД;  

- исследовать воздействие ТД на окружающую среду;

- мотивировать учащихся найти возможности выхода из экологического кризиса.

Методы изложения нового материала:

- рассказ учителя (объяснение нового материала)

- демонстрация (показ презентации, моделей ТД)

 Критерии определения уровня внимания:

- высокий (дети активны)

- средний (дети отвлекаются)

- низкий (дети не заинтересованы)

Методы мотивирования:

- метод поощрения (похвала учителем ребёнка)

Итак, мы с Вами на прошлых уроках изучили первый закон термодинамики и его применение к изопроцессам, рассмотрели новый процесс – АДИАБАТНЫЙ. Еще раз, скажите, пожалуйста, что это за процесс? 
Чем он характеризуется?
Назовите, пожалуйста, самый яркий пример адиабатного процесса в технике.

Совершенно верно. Двигатель Дизеля или дизель относится к тепловым двигателям. Сегодняшний урок мы посвятим изучению тепловых двигателей, их применению и КПД.  Тепловой двигатель.               (Слайд 8-9)

Цель: Получить знания о тепловых двигателях, видах тепловых двигателей, КПД тепловых двигателей, воздействие ТД на окружающую среду, меры борьбы с вредным воздействием ТД на все живое на земле.

Задачи:

Исследовать воздействие ТД и найти способы устранения Экологического кризиса для всего человечества

Методы организации деятельности учащихся:

- частично-поисковый (изучение ТД, видов ТД, воздействие ТД на окружающую среду)

(отсутствием теплообмена с окружающей средой). 

(двигатель Дизеля)

внимательно изучают

Сообщение новой темы.

Работа по новой теме.

Итак, сформулируйте, пожалуйста, определение теплового двигателя. Кто сможет это сделать самостоятельно?

(ищут в учебнике §58 и заполняют таблицу). 

Некоторые сведения их истории создания тепловых двигателей Откуда же появились тепловые двигатели? (Рассказ учащихся по заранее подготовленному материалу по теме «История возникновения тепловых двигателей, современные тепловые двигатели»).

            (Слайд 11-12)

После рассказа ученика опрос класса:
- Когда появились предпосылки к развитию тепловых двигателей?
- Какие основные виды двигателей вы отметили у себя?

Во время выступления одного докладчика дети заполняют структурно-логические схемы у себя в тетрадях, записывая основные даты и виды двигателей.   

 (200 г. до н.э.)   

(Один учащийся заполняет схему на доске)
                     

Принцип действия тепловых двигателей. Принцип действия четырехтактного карбюраторного двигателя. Скажите, пожалуйста, кто сможет зарисовать схему и описать работу теплового двигателя?

Из 100 л. залитого в бак бензина какая доля идет на совершение полезной работы?

 (создается проблемная ситуация). В этом нелегком деле нам поможет видеофрагмент, который я предлагаю вам просмотреть и отметить основные моменты в свои структурно-логические схемы:
1. Схема тепловой машины;
2. Принцип действия четырехтактного карбюраторного двигателя;
3. Цикл работы КД в координатах p(V).
4. Различие между карбюраторным и дизельным двигателями.
Видеофрагмент – http://www.youtube.com/watch?v=g-Brj9tWJOc
Во время какого такта происходит превращение внутренней энергии топлива в механическую? Скажите, пожалуйста, кто сможет описать каждый этап цикла самостоятельно при помощи плаката? (Слайд 13-18)

^ Описание работы цикла карбюраторного двигателя.  (Слайд 18)
Скажите, пожалуйста, а каковы основные отличия между карбюраторным и дизельным двигателем?                                                                                                     (Слайд19-22)

Смотрят и отмечают основные моменты

(во время 3 такта)

(Следующий ученик заполняет схему на доске)

(перечисляют отличия: вид топлива и в том, что горючее поджигается не электрической искрой, а горячим воздухом)

 Принцип действия паровой турбины и реактивного двигателя.                                                                                                 (Слайд23-24)
Принцип работы реактивного двигателя

В структурно-логическую схему заносится информация по реактивному двигателю

рассказывает заранее подготовленный ученик

(выходит следующий учащийся).

КПД теплового двигателя.
В самом начале урока, я вам сказала о том, что мы сегодня будем изучать. Назовите, пожалуйста, следующую тему сегодняшнего урока.

Кто помнит из раздела «Механика» что такое КПД?

Тогда при работе теплового двигателя, что будет полезной, а что затраченной работой?

Найдите, пожалуйста, в учебнике, на странице 279 определение КПД теплового двигателя. Почему работа газа является «полезной»?

 А почему затраченной работой является количество теплоты, полученной от нагревателя?
Запишите основные моменты в структурно-логическую схему. (К доске вызывается любой учащийся)

^ Формула КПД теплового двигателя.

Скажите, пожалуйста, а почему в учебнике в формуле указан модуль, а на слайде этого нет. Где ошибка ?
Может ли у тепловой машины быть КПД равным 100%? А какие максимальные значения КПД существуют у машин? 

Характеристики тепловых двигателей.

(КПД тепловых двигателей)

(отношение полезной работы, к затраченной.)

(так как именно она идет на совершение работы).

(т.к. это все тепло, которое выделяется при сгорании топлива). 

(На слайде, т.к. количество теплоты, отданное холодильнику, может иметь отрицательный знак).

    КПД машины Карно.                                                       (Слайд25)
Каким способом можно получить максимальный КПД?

Чем отличается машина Карно от теплового двигателя внутреннего сгорания?

Каковы основные признаки цикла Карно?

^ Машина Карно                                                                         (Слайд 25)
Занесите себе основные моменты, в структурно-логическую схему, а также запишите туда формулу для определения КПД машины Карно.
КПД машины Карно                                                                      (Слайд 25) 

(работа с учебником – КПД машины Карно). 

(Рабочее тело – идеальный газ.)

(2 изотермы, 2 адиабаты). 

(Заполняют схему на доске)

Воздействие на окружающую среду.  (Слайд 26-28)
Давайте воспользуемся структурно-логической схемой и вспомним, как называется 4 такт работы карбюраторного двигателя?

Куда происходит выхлоп?

 Безопасны ли тепловые двигатели с точки зрения экологии?
Воздействие на окружающую среду. (Слайд 26-28)

(выхлоп)

(в окружающую среду)

Закрепление учебного материала, предполагающее:

постановку конкретной учебной цели перед учащимися (какой результат должен быть достигнут учащимися на данном этапе урока);

определение целей и задач, которые ставит перед собой учитель на данном этапе урока;

описание форм и методов достижения поставленных целей в ходе закрепления нового учебного материала с учетом индивидуальных особенностей учащихся, с которыми работает педагог.

описание критериев, позволяющих определить степень усвоения учащимися нового учебного материала;

Описание возможных путей и методов реагирования на ситуации, когда учитель определяет, что часть учащихся не освоила новый учебный материал.

Цель: Отработать умения по распознаванию видов ТД, научиться вычислять КПД ТД.

Поставить перед обучающимися цель заполнить структурно-логическую схему, таблицу «за и против», решить ряд задач по определению КПД ТД, задачи проектируются на экране.

 Задачи:

- проверка полноты, глубин и осознанности усвоения новых знаний.

- установить выявленные пробелы

Методы достижения поставленной цели:

-монологический

-алгоритмический

- решение задач

Критерии степени усвоения нового материала:

- знание о ТД, видах ТД

- умение вычислять КПД ТД

- умение разобраться в достоинствах и недостатках ТД

Методы реагирования:

- повторное объяснение учителем

- помощь одноклассника

Анализ структурно-логических схем.

 А теперь сравните получившуюся структурно-логическую схему на доске с вашей. Есть ли моменты, которые не были учтены при заполнении схемы?                                                                                                                  (Слайд 29)
ЗАПОЛНИТЬТАБЛИЦУ «ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ. ЗА И ПРОТИВ»

                                                                                                        (Слайд 33)

Оценка работ после проверки

Цель: Установление осознанности учащимися нового материала.

Задачи – самим или с помощью преподавателя выполнить задания.

Самостоятельно заполняют таблицу

Решение задач.

Пользуясь своими схемами, попробуйте решить несколько задач.

Задача 1. (Слайд 30)

Чему равен максимальный КПД идеального теплового двигателя, если температура нагревателя 455 С, а температура холодильника 273 С?

Задача 2. (Слайд 31)

Тепловой двигатель совершает за цикл работу 100 Дж. Какое количество теплоты получено при этом от нагревателя, если КПД равен 20%?

Задача 3. (Слайд 32)

КПД идеальной машины 60%, температура нагревателя 480С. Какова температура холодильника? Какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?

Решение коллективно

Решение самостоятельно, затем обсуждение

Решение самостоятельно, затем обсуждение

Учащиеся выполняют задания:

Составляют структурно-логическую схему, таблицу «за и против…», решают задачи.

Задание на дом, включающее:

постановку целей самостоятельной работы для учащихся (что должны сделать учащиеся в ходе выполнения домашнего задания);

определение целей, которые хочет достичь учитель, задавая задание на дом;

определение и разъяснение учащимся критериев успешного выполнения домашнего задания.

Домашнее задание
§ 58. Стр. 282 № Задачи № 3,4.
Цель: Дальнейшее развитие знаний и подготовка к последующему обучению.

Критерии:

- прочитать параграф 58, подготовить пересказ текста

- выучить основные понятия

- выписать на листочек вопросы, возникшие в ходе подготовки д/з

Цель: используя записи в тетради, параграф 58 учебника, решить задачи №3,4;

подготовить рассказ о ТД.

Рефлексия.

Что нового узнали сегодня уроке?

1. Какие интересные моменты вы для себя отметили?
2. Какие вопросы по этой теме вы хотели бы изучить более подробно?
3. Что вам понравилось в уроке?
4. Как вы оцениваете свою работу на уроке?

Выставляются оценки за урок.

Итоги урока

Присутствовало на уроке 16 человек:

Оценки:

«5» - 4 учащихся

«4» - 6 учащихся

«3» - 6 учащихся

% успеваемости – 100%

% качества – 63 %