Слайд 2
Истина – это то, что выдерживает проверку опытом.
А.
Эйнштейн
Слайд 3
Задачи урока:
Образовательная:
Ознакомить учащихся с устройством и принципом действия
паровой турбины;
Познакомить с формулой расчета КПД тепловых двигателей.
2. Воспитательная:
Рассмотреть
области применения тепловых двигателей и условия их эксплуатации.
3. Развивающая:
Формировать навыки логического мышления, умение обосновывать свои высказывания, делать выводы.
Слайд 4
План урока:
Актуализация знаний.
Изучение нового материала.
Решение задач.
Итоги урока.
Домашнее задание.
Слайд 5
Что общего у автобуса и самолета,
у автомобиля
и ракеты?
Слайд 6
Вывод:
Общим для них является двигатель и самый распространенный
– тот, что работает за счет тепла, преобразуя тепловую
энергию в механическую.
Слайд 7
Тепловой двигатель
Смотри учебник физики под редакцией А.
В. Перышкина стр. 52
Тепловыми двигателями называют машины, в которых
внутренняя энергия топлива превращается в механическую.
Слайд 8
Мир «огненных машин»
История изобретения паровых машин.
История изобретения турбин.
Паровозы
Стефенсона и Черепановых.
Достижения науки и техники в строительстве паровых
турбин.
Использование энергии Солнца на Земле.
Слайд 9
История изобретения паровых машин
Первым механическим двигателем, нашедшим практическое
применение, была паровая машина. Вначале она использовалась в заводском
производстве, а затем ее стали устанавливать на паровозах, пароходах, автомобилях и тракторах.
Слайд 10
Паровая машина Дэни Папена
В 1698 году он построил
паровую машину, используя пороховой двигатель, заменив порох водой.
Слайд 11
Томас Ньюкомен и его паровая машина
Пар из котла
поступал в основание цилиндра и поднимал поршень вверх. При
впрыскивании в цилиндр холодной воды пар конденсировался и под воздействием атмосферного давления поршень опускался вниз. После этого цикл повторялся.
Машина Ньюкомена оказалась на редкость удачной и использовалась по всей Европе более 50 лет.
Слайд 12
Джеймс Уатт
В 1782 году Уатт создал первую универсальную
паровую машину двойного действия. Пар поступал в цилиндр попеременно
то с одной стороны поршня, то с другой. Поршень совершал и рабочий и обратный ход с помощью пара, чего не было в прежних машинах. Он использовал тяжелый маховик, центробежный регулятор скорости, дисковый клапан и манометр для измерения давления пара.
Паровая машина Уатта стала изобретением века, положившем начало к промышленной революции.
Слайд 13
История изобретения турбин
В основе действия паровой турбины лежат
два принципа создания усилия на роторе, известные с давних
времен, реактивный и активный. В машине Бранке, построенной в 1629 году, струя пара приводила в движение колесо, напоминающее колесо водяной мельницы.
Слайд 14
Паровая турбина Лаваля представляет собой колесо с лопатками.
Пар под большим давлением вырывается из трубы (сопла), давит
на лопатки и раскручивает колесо.
Слайд 15
Паровая турбина Парсонса
Парсонс соединил паровую турбину с генератором
электрической энергии. С помощью турбины стало возможно вырабатывать электричество,
и это повысило интерес общества к тепловым турбинам. В результате 15-летних изысканий он создал наиболее совершенную по тем временам реактивную турбину.
Слайд 16
Первое судно с паротурбинным двигателем – «Турбиния», -
построенное Парсонсом в 1894 году развивало скорость около 59
км/час. С 1900 года турбины начали устанавливать на миноносцах, а после 1906 года все большие военные корабли оснащались турбинными двигателями.
Слайд 17
Паровозы Стефенсона и Черепановых
Слайд 18
Устройство паровоза
Паровоз состоит из трёх основных частей: котла,
паровой машины и экипажной части. Кроме того, в состав
паровоза включается тендер — специальный вагон, где хранятся запасы воды и топлива. Если же вода и топливо хранятся на самом паровозе, то тогда его называют танк-паровозом.
Слайд 19
Первый паровоз, двигавшийся по рельсам был создан в
1804 году Тревитиком. Первая железная дорога, открытая в 1825
году между Стоктоном и Дарлингтоном, обслуживалась паровозами Стефенсона. Этот паровоз стал прообразом для всех дальнейших разработок паровозов.
Слайд 20
Паровозы Черепановых
Первый паровоз был построен Мироном и Ефимом
Черепановыми в 1834 году Нижнетагильском заводе. Испытания паровоза начались
в августе 1834 года. Имеются сведения о том, что в 1833 году Мирон Черепанов побывал в Великобритании и увидел там паровоз Стефенсона«Ракета».
Слайд 21
КПД теплового двигателя
Отношение совершенной полезной работы двигателя, к
энергии, полученной от нагревателя, называют коэффициентом полезного действия теплового
двигателя.
Слайд 22
АП – полезная работа,
Q1 – количество теплоты, полученное
от нагревателя,
Q2 – количество теплоты, отданное холодильнику.
Слайд 24
КПД тепловых двигателей:
Паровая машина 8-12%
ДВС 20-40%
Паровая турбина 20-40%
Дизель
30-36%
Слайд 25
Экологические последствия работы тепловых двигателей.
Слайд 26
Решение качественных задач:
1. Можно ли огнестрельное оружие отнести
к тепловым двигателям?
Слайд 27
2. Можно ли человеческий организм отнести к тепловым
двигателям?
Слайд 28
3. КПД теплового двигателя 45 %. Что означает
это число?
Слайд 29
Решение задач
№1 Определите КПД двигателя трактора, которому для
выполнения работы 1,89*107 Дж потребовалось 1,5 кг топлива с
удельной теплотой сгорания 4,2*106 Дж/кг.
Слайд 30
Дано:
АП = 1,89*107 Дж
m =
1,5 кг
q = 4,2*106 Дж/кг
КПД - ?
Решение:
Ответ: КПД =
30%
Слайд 31
Сегодня на уроке:
Тепловые двигатели и их классификация.
Из
истории тепловых машин.
КПД тепловых двигателей.
Решение задачи на определение КПД.
Слайд 32
Сегодня на уроке я :
научился
мне понравилось
хотел бы
попробовать сам (придумать задачу, подготовить презентацию на тему:
1. Достижения
науки и техники в строительстве паровых турбин.
2. Использование энергии Солнца на Земле.)