Тест с ответами: “КПД теплового двигателя”
1. У какого из представленных транспортного средства двигатель с наименьшим КПД:
а) паровоза +
б) автомобиля
в) самолета
2. Какой буквой в термодинамике обозначается количество тепла:
а) Т
б) Q +
в) G
3. Адиабатический процесс происходит:
а) сполучением тепла от окружающей среды
б) с охлаждением
в) без теплообмена с окружающей средой +
4. Изотермический процесс происходит:
а) при постоянной температуре +
б) при постоянной влажности
в) при постоянной скорости
5. Где впервые был изобретен тепловой двигатель:
а) в древнем Китае
б) в России
в) в древнем Риме +
6. КПД теплового двигателя обозначается греческой буквой:
а) Альфа
б) Эта +
в) Дельта
7. Понятие о КПД двигателя ввел:
а) Архимед
б) Дизель
в) Карно +
8. КПД теплового двигателя всегда:
а) меньше 100% +
б) равен 100%
в) больше 100%
9. Тепловой двигатель состоит из нагревателя, рабочего тела и:
а) коленчатого вала
б) аккумулятора
в) холодильника +
10. Какой из перечисленных двигателей не является тепловым:
а) реактивный
б) электрический +
в) бензиновый
11. Тепловой двигатель получает от нагревателя количество теплоты 1,5 кДж и отдаёт холодильнику количество теплоты 0,5 кДж. Чему равен КПД данного теплового двигателя:
а) 67% +
б) 33%
в) 50%
12. КПД теплового двигателя равен 40%. Двигатель получает от нагревателя количество теплоты 10 кДж и совершает работу, равную:
а) 75 кДж
б) 4 кДж +
в) 40 кДж
13. Коэффициент полезного действия теплового двигателя равен отношению:
а) полезной работы к энергии, полученной от нагревателя +
б) полезной работы к постоянной теплового двигателя
в) затраченной работы к энергии, полученной от нагревателя
14. В тепловом двигателе холодильник получает:
а) часть энергии нагревателя и передаёт всю её рабочему телу
б) всю энергию, переданную нагревателем, и передаёт часть её рабочему телу
в) часть энергии, переданной нагревателем рабочему телу +
15. Что не относится к тепловым двигателям:
а) ядерный ускоритель +
б) реактивный двигатель
в) двигатель внутреннего сгорания
16. Из чего состоит тепловой двигатель:
а) зажигания и рабочего тела
б) нагревателя, рабочего тела и холодильника +
в) нагревателя и холодильника
17. Что происходит в двигателе внутреннего сгорания:
а) механическая энергия преобразуется в энергию топлива внутри двигателя
б) энергия твёрдого топлива преобразуется в механическую энергию снаружи двигателя
в) энергия жидкого и газообразного топлива преобразуется в механическую энергию внутри самого двигателя +
18. КПД теплового двигателя равен 30%. Двигатель получает от нагревателя количество теплоты 10 кДж и совершает работу, равную:
а) 5 кДж
б) 3 кДж +
в) 300 кДж
19. Тепловой двигатель получает от нагревателя энергию, равную 7 кДж и отдаёт холодильнику 4,5 кДж. Чему равен КПД такого теплового двигателя:
а) 46%
б) 56%
в) 36% +
20. Чем определяется коэффициент полезного действия теплового двигателя:
а) количеством теплоты, полученной от нагревателя
б) только величинами полезной работы и энергии, полученной нагревателем +
в) только величиной полезной работы
21. В тепловом двигателе нагреватель:
а) отдаёт часть энергии рабочему телу, часть энергии холодильнику +
б) получает часть энергии рабочего тела
в) получает всю энергию от рабочего тела
22. Что не входит в состав теплового двигателя:
а) нагреватель
б) турбина +
в) холодильник
23. Из чего состоит цикл двигателя внутреннего сгорания:
а) нагревания, рабочего хода
б) впуска, выпуска
в) впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска +
24. Тепловыми двигателями называют машины, в которых:
а) внутренняя энергия топлива превращается в тепло окружающей среды
б) внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию +
в) тепло окружающей среды превращается в механическую энергию
25. Выберите верное утверждение:
а) любой тепловой двигатель превращает в механическую энергию всю энергию, которая выделяется топливом
б) любой тепловой двигатель превращает в механическую энергию значительную часть энергии, которая выделяется топливом
в) любой тепловой двигатель превращает в механическую энергию только незначительную часть энергии, которая выделяется топливом +
26. Выберите верное утверждение:
а) коэффициент полезного действия может быть равен единице
б) коэффициент полезного действия не может быть больше единицы +
в) коэффициент полезного действия не может быть меньше единицы
27. Как расшифровывается КПД:
а) коэффициент полезного действия +
б) коэффициент полноценного действия
в) коэффициент полного действия
28. Что делает рабочее тело:
а) охлаждаясь, расширяется и совершает работу
б) нагреваясь, сжимается и совершает работу
в) нагреваясь, расширяется и совершает работу +
29. Что является холодильником в тепловом двигателе:
а) атмосфера +
б) аргон
в) ксенон
30. Что не является рабочим телом:
а) пар
б) нагар +
в) газ
Разработка урока «Тепловые двигатели»
Разделы: Физика
Цель: формирование знаний о принципе действия тепловых двигателей.
Задачи
- образовательные: сформировать представление о принципе действия тепловых двигателей и их основных характеристиках,
- развивающая: находить связь между законами, явлениями, изучаемыми в физике, развивать систему взглядов о единстве природы,
- воспитательная: воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям.
Тип учебного занятия: изучения нового материала.
Методы
- обучения: диалогический, алгоритмический.
- преподавания: объяснительный, побуждающий, инструктивный, организация практической работы с учебными материалами.
- учения: исполнительский, частично-поисковый, воспроизведение, решение индивидуальных и фронтальных заданий.
- воспитания: беседа, поощрение.
Средства обучения:
- дидактические: раздаточный материал, презентация;
- технические: проектор, компьютер.
Ход учебного занятия №11
1 Организационно-мотивационный этап. (5 мин)
1.1 Мотивация.
1.2 Предварительное определение уровня знаний обучающихся (лист с заданием 11.1).
2 Организация самостоятельной работы обучающихся по вопросам темы учебного занятия (учебный материал 11, закрепляющий материал – лист с заданием 11.2). (32 мин)
2.1 Принцип действия теплового двигателя.
2.2 Цикл Карно.
2.3 КПД теплового двигателя.
3 Подведение итогов учебного занятия. (8 мин)
3.1 Проверка степени усвоения материала (лист с заданием 11.3).
3.2 Проверка средств обучения и деятельности педагога (заполнение дневника урока).
3.3 Домашнее задание. №676 Задачник «Физика 10-11 классы». Автор А.П. Рымкевич.
Лист с заданием 11.1
Предварительное определение уровня знаний
- Назовите возможные предпосылки создания тепловых двигателей.
- Опишите современную жизнь без тепловых двигателей.
- В каких устройствах встречаются тепловые двигатели?
- Что вам известно о принципе работы теплового двигателя?
Мотивация
Тепловые двигатели появились в начале XVIII в. в период интенсивного развития металлургической и текстильной промышленности, в России паровой двигатель был создан И.И.Ползуновым (1765). В 1784 г. английский изобретатель Дж. Уатт получил патент на универсальный паровой двигатель. В годы жизни французского физика С.Карно (1796-1832) наилучшие паровые машины имели КПД 5%. Это навело ученого на мысль исследовать причины несовершенства тепловых машин и найти пути повышения их КПД. В 1824 г. С.Карно издал работу «Размышления о движущей силе огня, и о машинах, способных развивать эту силу». Эта работа вошла в сокровищницу мировой науки и поставила ее автора в ряды основоположника термодинамики. В ней был предложен цикл идеальной тепловой машины.
Благодаря неравнодушным ученым и конструкторам, усовершенствовавшим первые паровые двигатели, современное общество имеет высокоразвитую структуру транспорта и энергетики, а мы имеем возможность изучить принцип действия теплового двигателя и его характеристики.
Учебный материал 11
Тепловые двигатели
Принцип действия теплового двигателя
Тепловой двигатель – устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую работу. Энергия в тепловом двигателе, выделяющаяся при сгорании топлива, путем теплообмена передается газу. Газ, расширяясь, совершает работу против внешних сил, приводя в движение механизм. Схема теплового двигателя показана на рис. 1.
Любой тепловой двигатель состоит из трех основных частей: рабочего тела, нагревателя и холодильника.
Рабочее тело (газ или пар) при расширении совершает работу, получая от нагревателя некоторое количество теплоты Q1. Температура нагревателя Т1 остается постоянной за счет сгорания топлива. При сжатии рабочее тело передаёт некоторое количество теплоты Q2 холодильнику, имеющему температуру Т2 o С, а холодильника 37 o С. Количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя, равно 60 кДж. Вычислить КПД машины и количество теплоты, отдаваемое холодильнику.
Лист с заданием 11.3
Проверка степени усвоения материала
Выполните задания теста, выбрав к каждому вопросу по одному правильному ответу.
1. Выберите верное определение. Тепловые двигатели это…
a) устройства, преобразующее механическую работу во внутреннюю энергию газа;
b) устройства, преобразующее внутреннюю энергию топлива в тепловую энергию;
c) устройства, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую работу;
d) устройства, преобразующее тепловую энергию во внутреннюю энергию топлива.
2. К основным элементам теплового двигателя не относится
b) идеальный газ;
3. Рабочим телом теплового двигателя могут быть
c) твердое топливо и воздух;
4. Цикл Карно не содержит
b) адиабатного расширения;
c) изотермического сжатия;
5. КПД теплового двигателя определяется по формуле
6. Для повышения КПД тепловой машины не нужно
a) увеличивать температуру нагревателя и уменьшать температуру холодильника;
b) уменьшать трения частей машины;
c) увеличивать температуру холодильника и уменьшать температуру нагревателя;
d) уменьшать потери топлива.
Эталон ответа: 1-с, 2-b, 3-a, 4-d, 5-a, 6-c.
Методическая модель учебного занятия
| Этап |
