Тепловые двигатели теория

Раздел долгосрочного плана: Основы

термодинамики

Школа:

Дата:

ФИО учителя:

Класс: 10

Количество присутствующих:

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

Учащиеся смогут:

·         объяснять принцип работы теплового двигателя;

·         описывать работу двигателя внутреннего сгорания;

·         привести примеры тепловых двигателей;

·         различать тепловой двигатель от других видов двигателей (таких как тепловой насос)

Критерии оценивания

Учащиеся достигнут цели обучения если:

·         объяснять принцип работы теплового двигателя своими словами;

·         привести примеры тепловых двигателей;

·         различать тепловой двигатель от других видов двигателей (таких как тепловой насос)

·         рассчитать КПД тепловых двигателей

Языковые цели

Учащиеся смогут:

объяснять принцип работы теплового двигателя академическим языком

 Лексика и терминология, специфичная для предмета: твердое тело, жидкость, газ, горение, кипение, испарение, конденсация, сжатие, атом, частица, молекула, давление, объем, температура, изотермический процесс  

Полезные выражения для диалогов и письма:

Нагревание... повышает кинетическую энергию частиц.

Частицы двигаются беспорядочно.

Различиями между твердым и жидким веществом является...

Различиями между жидким и газообразным веществом является...

Привитие ценностей

Развивать коллаборативную культуру через групповую работу

Межпредметные связи

Математика, английский

Навыки использования

ИКТ

Использование интерактивной доски, ноутбуков и калькуляторов

Предварительные знания

·         Учащиеся должны быть знакомы с такими понятиями, как тепловая энергия (теплом), температура, а также различие между ними.

·         Учащиеся должны знать атомную или молекулярную структуру твердых веществ, жидкостей и газов и влияние на частицы повышения температуры.

·         Термины проводимость, конвекция и (ИК) излучение, плавление, замерзание, кипение, конденсация, испарение и изоляция.

·         Учащиеся должны быть знакомы с различными термометрами и с шкалой температур Цельсия и Кельвина.

·         Первый закон термодинамики

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока

Организационное начало урока

Психологический настрой учащихся на урок, постановка целей и задач урока, сообщение плана урока, определение целей обучения. Повторение пройденного материала совместно с учащимися.

Учитель объясняет принцип работы теплового двигателя и его применение (видео). Учитель комментирует показанное видео и основное назначение тепловых двигателей.  

Раздаточный материал

https://bilimland.kz/en/courses/physics-en/molecular-physics/thermodynamics/lesson/heat-engines-carnot-cycle

Середина урока  

Предложите учащимся порассуждать о том, как работают тепловые двигатели и какие законы физики лежат в основе работы тепловых двигателей. Можно продемонстрировать тепловой двигатель (при наличии)  Тепловой двигатель представляет собой устройство, которое преобразует тепловую энергию в механическую энергию.

Схема работы теплового двигателя

Данная схема показывает принцип работы теплового двигателя. Во время обсуждения необходимо объяснить применение второго закона термодинамики в работе теплового двигателя

Пример теплового двигателя

Примером теплового двигателя, используемого в автомобилях, является двигатель внутреннего сгорания. В этом типе двигателя сгорание смеси топлива и воздуха происходит в замкнутом пространстве внутри цилиндров, входящих в состав двигателя.

Учащиеся должны заполнить схему, изображающую работу тепловой машины.

Во время каких преобразований двигатель поглощает тепловую энергию, и во время каких преобразований происходит передача энергии в охладитель? Во время каких преобразований газ совершает работ

Двигатель Карно

Внутренняя энергия закрытой системы выражается в виде:

 так как     поэтому                                                                                                            

Тепловые двигатели:
http://physics.bu.edu/~duffy/py105/Heatengines.html

и
http://galileo.phys.virginia.edu/classes/152.mf1i.spring02/CarnotEngine.htm

Тепловые двигатели и второй закон термодинамики:

http://www.youtube.com/watch?v=DHUwFuHuCdw

https://bilimland.kz/en/courses/physics-en/molecular-physics/thermodynamics/lesson/heat-engines-carnot-cycle

Конец урока

Эффективность теплового двигателя (обычно выражается в %) определяется по следующей формуле:

Для презентации учитель может выбрать успевающих учащихся для презентации «Эффективность цикла Карно»

Остальные учащиеся будут слушать, задавать вопросы, делать заметки в тетради.

При необходимости учитель должен дополнять и поправлять учащихся.

Учащиеся в парах изображают и объясняют график зависимости давления от объема и рассчитывают КПД теплового двигателя.

В конце урока учитель совместно с учащимися возвращается в целям урока и задает вопросы учащимся по пройденному материалу.

https://bilimland.kz/en/courses/physics-en/molecular-physics/thermodynamics/lesson/heat-engines-carnot-cycle

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

Дифференциация может быть выражена в подборе заданий, в ожидаемом результате от конкретного ученика, в оказании индивидуальной поддержки учащемуся, в подборе учебного материала и ресурсов с учетом индивидуальных способностей учащихся (Теория множественного интеллекта по Гарднеру).

Дифференциация может быть использована на любом этапе урока с учетом рационального использования времени.

Используйте данный раздел для записи методов, которые Вы будете использовать для оценивания того, чему учащиеся научились во время урока.

Здоровьесберегающие технологии.

Используемые физминутки и активные виды деятельности.

Пункты, применяемые из Правил техники безопасности на данном уроке.  

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. 

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?