Раздел долгосрочного плана:

10.2.С Основы термодинамики

Школа:

ФИО учителя:

Дата:

Класс: 10

Количество присутствующих:                                                  Количество отсутствующих:

Тема урока

Тепловые двигатели

Цели обучения, которые достигаются на данном  уроке (ссылка на учебную программу)

10.2.3.2 -описывать принцип работы и применение теплового двигателя;

Цели урока

- знать   и рассчитывать  КПД тепловых двигателей ;

- понимать область допустимых значений КПД;

- различать виды тепловых двигателей, понимать, каким образом в них происходит преобразование энергии,

-объяснять,  как работают реальные тепловые двигатели и как определяется их КПДраскрыть роль и значение ТД в современной цивилизации;

-обобщить и расширить знания учащихся по экологическим проблемам.

Критерии успеха

- объясняетпринципы работы тепловых двигателей;

- применяет формулу КПД тепловых двигателей для расчета;

- применяет полученные знания к решению практических задач

Языковые цели

Предметная лексика и терминология:

Учащиеся могут описывать принцип действия тепловых двигателей

Специальная предметная лексика и терминология: Двигатель внутреннего сгорания; паровая и газовая турбины; реактивный двигатель, нагреватель, холодильник.

-устройство, в котором внутренняя энергия топлива преобразуется в механическую энергию.

-в  тепловых машинах внутренняя энергия, освобождаясь при сгорании топлива, преобразуется в механическую энергию.

Привитие ценностей

Сотрудничество

-Учитель и ученики совместно определяют цели, критерии, правила работы в группах.

*Взаимодействие учащихся друг с другом  и с учителем осуществляется на протяжении всех этапов урока.

Академическая честность и прозрачность

-Учитель и ученики указывают ссылки на использованные источники информации

-Учащиеся самостоятельно выполняют индивидуальные занятия.

Открытость

-Учитель представляет одинаковый доступ к получению информации;

-Учащиеся понимают возможность наличия других точек зрения.

Обучение на протяжении всей жизни

-Ученики добывают информацию самостоятельно.

-Учитель предоставляет возможность учащимся решать проблемы.

-Ученик планирует собственное развитие.

Межпредметные связи

Межпредметная связь на уроке реализуется при помощи взаимосвязи с математикой вычисления по формуле, построение графика, экология проблема загрязнения окружающей среды

Навыки использования ИКТ

Использование интернет ресурсов при подготовке презентации

Предварительные знания

Учащиеся должны знать, что называется изотермическим и адиабатическим процессами, внутренняя энергия, как происходит сгорание топлива.

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока

3мин

5 мин

3 мин

2 мин

8 мин

5 мин

15 мин

8 мин

3+2 мин

5+2 мин

15+2мин

Создание благоприятного психологического климата в классе. Приветствие. Требования к уроку.

Пожелание всему классу одним словом на букву С

(Каждый ученик должен сказать пожелание  одним существительным, например, счастья, славы, самосовершенства, самостоятельности, силы и т.д., тем самым у учеников увеличивается вокабуляр хороших и добрых слов.Если ученики затрудняются начать, учитель должен начать сам говорить пожелание).

Актуализация опорных знаний

Стратегия «Блиц-опрос» (Устная актуализация знаний через вопрос-ответ, ответить может любой ученик, тем самым ученики, которые немного забыли материал, восстанавливают полученный материал,  оценивают ученики друг друга коллегиально.)

- Дайте формулировку первого закона термодинамики. (Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количество теплоты, переданное системе. U=A+Q)

– Может ли газ нагреться или охладиться без теплообмена с окружающей средой? Как это происходит? (При адиабатических процессах.) 

– Напишите первый закон термодинамики в следующих случаях: а) теплообмен между телами в калориметре; б) нагрев воды на спиртовке; в) нагрев тела при ударе. (а) А=0, Q=0, U=0; б) А=0, U= Q; в) Q=0, U=А)

Развитие речевых навыков

На экране 9 квадратов. По щелчку мыши они будут поочередно открываться. Ученик при открытии квадрата должен будет называть физические величины, единицы измерения, формулу физической величины, физические константы и их значения, и т. п. При ответах учащихся учитель формативно оценивает учеников.

Выход на тему урока Демонстрация нагревания пробирки с водой закрытой пробкой.

Проблемные вопросы:

-Как вы думаете, что произойдет, если мы будем нагревать воду в пробирке с закрытой пробкой?

-Почему пробка вылетает? ( Пар при нагревании расширяется и совершает работу)

-Какие превращения энергии происходят в данном случае?

- Какие вы знаете устройства, которые работают на данном принципе? (тепловые  двигатели)

- Определите, какую тему мы должны изучить. Сформулируйте цели к уроку, критерии по достижению цели.

(Учащиеся самостоятельно формулируют тему и цели урока, после чего на интерактивной доске показывается правильная формулировка темы и цели урока).

Изучение нового материала

Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать часть полученного количества теплоты в механическую работу. Механическая работа в тепловых двигателях производится в процессе расширения некоторого вещества, которое называется рабочим телом. Тепловой резервуар с более высокой температурой, передающий теплоту тепловому двигателю, называется нагревателем, а забирающий остатки тепла с целью вернуть рабочее тело в исходное состояние – холодильником. Реально существующие тепловые двигатели (паровые машины, двигатели внутреннего сгорания и т. д.) работают циклически.

Процесс теплопередачи и преобразования полученного количества теплоты в работу периодически повторяется.

Коэффициентом полезного действия (КПД) теплового двигателя называется отношение полезной работы, совершенной двигателем, ко всей энергии Q₁, полученной при сгорании топлива (то есть от нагревателя):

Обсуждение КПД различных видов тепловых двигателей:

·     Паровой двигатель – 8%

·     Паровая турбина – 40%

·     Газовая турбина – 25-30%

·     Двигатель внутреннего сгорания – 18-24%

·     Дизельный двигатель – 40– 44%

·     Реактивный двигатель – 25%

Работа в парах: Учащимся дается задание обсудить причины «потери» энергии в этих машинах.

Все ответы учащихся записываются учителем на доске, после учитель дает обратную связь о  корректности ответов.

Дополнение учителя: Наибольшим среди тепловых машин КПД при заданных температурах нагревателя и холодильника обладает тепловая машина, работающая по циклу Карно. Цикл Карно состоит из двух адиабат и двух изотерм. КПД цикла Карно равен

где T₁ – температура нагревателя, T₂ – холодильника.

Групповая работа (формативное оценивание).

Учитель делит класс по картинкам на 4 группы. Каждая группа готовить презентацию об одном из тепловых двигателей: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, турбины, реактивный двигатель.

Перед началом подготовки презентаций необходимо с учащимися обсудить критерии успешности. Они могут быть следующими:

1. Презентация должна содержать 5 слайдов.

2. 1 слайд: тема презентации, авторы.

3. 2 слайд: определение и  история (очень кратко) двигателя.

4. 3 слайд: схема двигателя (рисунок, анимация).

5. 4 слайд: принцип работы двигателя.

6. 5 слайд: КПД тепловой машины и возможные варианты его увеличения.

7.   Работа и участие в подготовке и презентации всех участников группы.

8. Время выступления не более 5 мин. 

Для затраты меньшего времени для поиска информации полезно было, чтобы учитель  подготовил ссылки по каждой теме отдельно.

Например:

Паровая машина - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0#.D0.9F.D1.80.D0.B8.D0.BD.D1.86.D0.B8.D0.BF_.D0.B4.D0.B5.D0.B9.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.B8.D1.8F

Двигатель внутреннего сгорания -  https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%B2%D0%BD%D1%83%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D0%BE_%D1%81%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F

Турбины - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%83%D1%80%D0%B1%D0%B8%D0%BD%D0%B0

Реактивный двигатель -  https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C

Презентация работ учащихся.

Взаимооценивание  по часовой стрелке согласно критериев выступления, которые ученики определяют сами до начала выступлений.

Учитель при необходимости корректирует, комментирует ответ учащегося.

Дискуссия«Тепловые двигатели и охрана
окружающей среды»

- Не стоит забывать, что тепловые двигатели

одновременно принося пользу человеку, неблагоприятно

 воздействуют на окружающую среду

Групповая работа: Учащиеся объединяются в группы по вариантам. 1 варианты и 2 варианты соответственно  обсуждают достоинства и недостатки тепловых двигателей. Спикеры групп презентуют работу, учащиеся оценивают ответы друг друга, учитель принеобходимости корректирует и дополняет.

Работа в парах: Учащиеся в парах обсуждают и предлагают пути решения экологических проблем.

Все ответы учащихся записываются учителем на доске, после учитель дает обратную связь о  корректности ответов.

Закрепление изученного материала

Самостоятельное решение разно уровневых заданий

Самооценивание.Проверка решении с ответами находящимися на столе у учителя. При самостоятельном решении, учащийся берет фишку.

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Пробирка, пробка, штатив

Слайд 4

Слайд 5-10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Ноутбуки

Приложение 1

Интерактивная доска

Слайд 14

Слайд 15-18

Приложение 2

Конец урока

2 мин

Рефлексия. 

 Опираясь на критерии успеха, укажите в начале вектора, что у вас получилось сегодня на уроке, в конце вектора - к чему вы еще стремитесь.  На самом векторе, что нужно сделать, чтобы достичь, того, что вы указали в конце вектора.

Домашнее задание. Повторение теоретического материала, подготовить макет любого теплового двигателя учитывая  КПД

Слайд19,20

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники безопасности

Все учащиеся будут: понимать принцип работы теплового двигателя, использовать формула для расчета КПД

Большинство учащихся будут:Решать задачи  достаточного уровня  и качественно описывать принцип работы теплового двигателя на примере одного из двигателей и определять КПД тепловых двигателей

Некоторые учащиеся будут:   решать задачи высокого уровня,  понимать и объяснять невозможность создания вечного двигателя второго рода

Взаимооценивание и самооценивание.

По мере работы сопровождается устной  оценкой, формативное оценивание

Соблюдение техники безопасности на уроках физики.

Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки. 

Задачи урока реалистичны.

Учебная атмосфера на уроке рабочая.

Дифференциация отражается при обсуждении причин «потери» энергии в тепловых двигателях,  этапе подготовки презентации, при дискусии охраны окружающей среды, при решении разноуровневых задач.

Итоговая оценка

Какие два момента наиболее успешны (рассмотрите преподавание и обучение)?

1: Постановка цели обучения самими учащимися

2: Рефлексия в конце урока, при которой сами учащиеся оценили свою деятельность.

Какие два момента улучшили урок (рассмотрите преподавание и обучение)?

1: Подготовка и защита презентаций в группах, способствовала взаимному обучению учащихся и формативному оцениванию учащихся.

2: Дискуссия: «Тепловые двигатели, охрана окружающей среды и пути ее решения» 

Что я узнал из урока о классе и отдельных людях, что я расскажу на следующем уроке?