Учебно-методические материалы для самостоятельного изучения темы «Тепловые двигатели»

10 класс профиль

Учебно-методические материалы для самостоятельного изучения темы

«Тепловые двигатели»

Для вынужденно самообучающихся школьников

Этап: Актуализация знаний Время выполнения – 3-5 минут

Задание для обучающегося: «Восстанови текст базового уровня, вставляя в указанные … части текста пропущенные термины или словосочетания»

В конце 18 века Джеймс … сконструировал двигатель, в котором … энергия топлива была преобразована в … энергию движущегося поршня. Сегодня к … двигателям относят турбину … и …, двигатели … сгорания: …, …, ….

Топливо для ДВС может быть …: бензин, …, … …. Все чаще для ДВС в качестве топлива используют горючие газы, имеющие высокую … … ….

Расстояние между крайними положениями … в цилиндре называют … поршня, а крайние точки – … точками. Если один рабочий … двигателя происходит за четыре хода поршня, двигатель …. В таком двигателе коленчатый … за один такт работы поворачивается на ….

Для подачи горючей смеси в камеру … и выброса … сгорания в … ДВС имеются …. Процесс сгорания порции … смеси …, для обеспечения равномерности … вала используются … двигатели, их количество определяет и … двигателя.

Для проверки контрольный (полный) вариант текста – Приложение 1.

Этап: Освоение новых знаний [2] Время выполнения заданий этапа – до 35 минут

1. Работа, совершаемая двигателем.

мысловое чтение материала учебника на стр. 286-287. Время выполнения – до 10 минут

Фиксируем: Цикличность работы ДВС обеспечивает равное изменение объема газа на втором и третьем тактах. При этом давление газа при сжатии должно быть меньше его давления при расширении, что возможно лишь при условии: расширение газа (рабочий ход) должно происходить при более высокой, чем сжатие, температуре.

Вывод: в тепловом двигателе необходимым условием цикличного совершения механической работы газами является наличие нагревателя и холодильника!

Элементы теплового двигателя (схема)

Задание обучающемуся: в верхние прямоугольники впиши название элементов, в нижние – процесс, происходящий в этом элементе двигателя.

2. КПД замкнутого цикла. Время выполнения – до 7 минут

Прочитав материал на стр. 287, записать в тетрадь определения для терминов:

Замкнутый процесс - …

Коэффициент полезного действия теплового двигателя - …

Формула КПД:

Помни:   КПД всегда < 1

3. Цикл Карно. Время выполнения – до 15 минут

Работа с текстом параграфа: смысловое чтение, стр. 288-289.

Запиши в тетрадь определение: Цикл Карно - …

В координатных осях р-V изобразите графически цикл Карно, рядом с каждым графическим изображением такта цикла запишите его название, изменение термодинамических характеристик рабочего тела – газа, процессы, происходящие в элементах теплового двигателя.

Запишите формулу максимально возможного КПД для тепловых двигателей:

4. Рефлексия. Время выполнения – до 3 минут

Знакомство с данными таблицы 16, стр. 289 учебника. [2]

Оцени собственную работу по освоению темы «Тепловые двигатели» по пятибалльной шкале.

Домашнее задание: § 59, задачи на стр.291.

Источники информации:

Перышкин А.В. Физика, 8 класс. Учебник. М., Дрофа, 2019, с. 237

Касьянов В.А. Физика, 10 класс, углубленный уровень. Учебник, М. Дрофа, 2018, с. 447

Приложение 1

Контрольный вариант текста

В конце 18 века Джеймс Уатт сконструировал двигатель, в котором внутренняя энергия топлива была преобразована в механическую энергию движущегося поршня. Сегодня к тепловым двигателям относят турбину паровую и газовую, двигатели внутреннего сгорания: бензиновый, дизельный, реактивный.

Топливо для ДВС может быть жидким: бензин, керосин, дизельная фракция. Все чаще для ДВС в качестве топлива используют горючие газы, имеющие высокую удельную теплоту сгорания.

Расстояние между крайними положениями поршня в цилиндре называют ходом поршня, а крайние точки – мёртвыми точками. Если один рабочий цикл двигателя происходит за четыре хода поршня, двигатель четырехтактный. В таком двигателе коленчатый вал за один такт работы поворачивается на пол-оборота.

Для подачи горючей смеси в камеру сгорания и выброса продуктов сгорания в атмосферу в ДВС имеются клапаны. Процесс сгорания порции топливно-воздушной смеси периодический, для обеспечения равномерности вращения вала используются многоцилиндровые двигатели, их количество определяет и мощность двигателя.