Презентация на тему коэффициент полезного действия. Простые механизмы. КПД простых механизмов Подготовка к ГИА. Наклонная плоскость бесполезна

16.11.2019

Принципиальная схема теплового двигателя

Нагреватель Т1

Холодильник Т2

Рабочее тело

проблема

использование ТД

аргумент
пример

невыгодно

ТЕМА УРОКА

«Коэффициент полезного действия

тепловых двигателей»

Задачи урока:

Задача № 1.

Что является нагревателем?

передаваемое нагревателем?

Задача № 1.

Определить КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 15 МДж потребовалось израсходовать 1,2 кг топлива с удельной теплотой сгорания 42 МДж.

Для решения данной задачи необходимо ответить на вопросы:

Что является полезной работой?

Что является нагревателем?

Какие тепловые процессы происходят в нагревателе?

передаваемое нагревателем?

Какой из трех формул КПД лучше воспользоваться в данной

Вопрос: что означает «КПД двигателя трактора равен 30%?»

В двигателе внутреннего сгорания было израсходовано 0,5 кг горючего, теплота сгорания которого 46·106 Дж/кг при этом двигатель совершил 7·106 Дж полезной работы. Каков его КПД?
В тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины.
Полезная мощность двигателей самолёта равна 2300 кВт. Каков КПД двигателей, если при средней скорости 250 км\ч они потребляют 288 кг керосина на 100 км пути?

КПД современных серийных ГТД

для различных классов мощности

Может ли КПД быть равен или больше 100%?
Как можно увеличить КПД?
Приведет ли увеличение Qн к увеличению полезной работы? К увеличению КПД?
Приведет ли уменьшение Qх к увеличению полезной работы? К увеличению КПД?
Что выгоднее: увеличивать Qн или уменьшать Qх? (Проводят математический анализ – это удобнее делать на последней формуле КПД)
Что технически легче (возможнее): увеличивать Qн или уменьшать Qх? С чем связаны данные проблемы?

ВОПРОСЫ

СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ КПД (разминка)

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ТОПЛИВА
ОТСУТСТВИЕ СМАЗКИ В РАБОЧИХ ЧАСТЯХ МЕХАНИЗМОВ
УМЕНЬШЕНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ЧЕРЕЗ СТЕНКИ ЦИЛИНДРА
УМЕНЬШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ «ХОЛОДИЛЬНИКА»
УЛУЧШАТЬ ГЕРМЕТИЧНОСТЬ КАРТЕРА
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ УТЕЧКИ ПАРОВ БЕНЗИНА ИЗ ТОПЛИВНОГО БАКА АДСОРБЦИЕЙ И ОТСАСЫВАНИЕМ ПАРОВ ВО ВПУСКНУЮ СИСТЕМУ.

Подбери пословицу

То, что помогает повышению качества обучения	То, что мешает повышению качества обучения

Задание для самоподготовки : выучить теоретическую часть по конспекту в тетради, задачник А.П.Рымкевич № 679, задача № 2

«Тепловая машина за цикл работы получает от нагревателя 100 Дж и отдает холодильнику 40 Дж. Чему равен КПД тепловой машины?»

Дополнительно: оценить КПД судового дизельного двигателя (см.ниже)

Простые механизмы. КПД простых механизмов

1. Рычаг находится в равновесии под
действием двух сил, если момент
силы, вращающий его по часовой
стрелке, ... моменту силы, вращающей
его против часовой стрелки.
A. прямо пропорционален.
B. обратно пропорционален.
C. равен.

2. Подвижный блок...
A. дает выигрыш в силе в 2 раза.
B. не дает выигрыша в силе.
C. дает выигрыш в силе в 4 раза.

3. С помощью рычага рабочий поднимает
груз массой 200 кг. Какую силу он
прикладывает к большему плечу
рычага длиной 2 м, если меньшее
плечо равно 0,5 м?
A. 200 Н.
B. 400 Н.
C. 500 Н.

A.
B.
C.
4. Груз какого веса можно поднять с
помощью подвижного блока, прилагая
силу 200 Н?
200 Н.
400 Н.
100 Н.

A.
B.
C.
5. Прилагая силу F = 100 Н, груз массой
m подняли с помощью подвижного
блока на высоту h = 3 м. На какое
расстояние протянут конец веревки
(рис.)?
3 м.
6 м.
1,5 м.

A.
B.
C.
6. Определите, чему равна масса m
поднятого груза (рис.3).
40 кг.
20 кг.
80 кг.

A.
B.
C.
7. Груз весом 1000 Н с помощью рычага
поднят на высоту h. Определите работу,
совершенную силой F = 200 Н, h = 20 см
(рис.).
400 Дж.
250 Дж.
200 Дж.

8. Сравните
работу силы тяжести с работой
приложенной силы F (рис.2).
A.
B.
C.
Работа силы тяжести
больше
работы
приложенной
силы:
проигрыш в работе.
Работа силы тяжести
меньше
работы
приложенной
силы:
выигрыш в работе.
Работа силы тяжести
равна
работе
приложенной
силы:
нет ни выигрыша, ни
проигрыша в работе.

A.
B.
9. Коэффициентом полезного
действия называется отношение...
Работы к... работе.
полезной; полной.
полной; полезной.

A.
B.
10. На практике совершенная с
помощью механизма полная работа
всегда... полезной работы.
меньше.
больше.

Слайд 2

1.Дает ли выигрыш в работе простой механизм? Ответ обосновать. 2.Содержание «Золотого правила» механики. 3.Какое соотношение существует между путями, пройденными точками приложения сил на рычаге, и этими силами? 4.Для чего применяются простые механизмы? 5.В чем проигрывают, пользуясь рычагом, дающем выигрыш в силе? Повторение:

Слайд 3

6.Во сколько раз проигрывают в пути, используя для поднятия грузов подвижный блок. 7.Укажите формулы для расчета: Мощности A = F*S РаботыV = S / t Скорости P = F / S Плотности p = m / v Давления N = A / t

Слайд 4

План изучения темы: «Коэффициент полезного действия механизмов».

1.Для чего применяются простые механизмы. 2.Понятие полезной работы и полной и их сравнение. 3.Понятие КПД механизма, его сравнение с 100%. 4.Способы повышения КПД.

Слайд 5

Простые механизмы применяются для …

Слайд 6

Понятие полезной работы и полной. Яблоки для переработки на сок, грузчик высыпает из корзин в кузов машины. Полная работа - это погрузка яблок. Она складывается из подъема самих яблок и подъема корзин. Работа по поднятию самих яблок – полезная, а по поднятию корзин – бесполезная, потому что их нужно опускать или сбрасывать вниз.

Слайд 7

Работа по поднятию груза при помощи наклонной плоскости, высотой h и длиной ℓ.

F Полезная работа А п = F *h = m *q *h Но при этом преодолеваем силу трения, силу тяжести других приспособлений, совершаем дополнительную работу. Затраченная работа больше полезной Аз > А п. Полезная работа лишь часть полной работы.

Слайд 8

Характеристика механизма, определяющая какую долю полезная работа составляет от полной, называется КПД.

А п Аз 100% Может ли КПД равным 100%, > 100%? Ответ обосновать. Как повысить КПД? Уменьшить массу движущихся частей, уменьшить трение в деталях. КПД =

Слайд 9

Решение задач на расчет КПД.

Определить КПД приспособлений и механизмов в следующих ситуациях: 1.Бочку вкатывают по наклонному помосту, прилагая усилие 240Н. Масса бочки 100кг, длина помоста 5м, высота помоста 1м. 2.Ведро с песком весом 200Н поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10м, действуя на веревку с силой 250Н.

Посмотреть все слайды

Цели: образовательные: сформировать навыки экспериментального определения КПД и выигрыша в силе наклонной плоскости; закрепить навыки измерения сил с помощью динамометра; воспитательная: формирование коммуникативных навыков работы в команде (взаимоуважение, взаимопомощь и поддержка). развивающая: развивать мыслительные и практические навыки учащихся. Оборудование: лабораторное: деревянная линейка, деревянный брусок, динамометр, штатив; проектор, экран, ноутбук.

Просмотр содержимого документа
«Презентация к уроку «Измерение КПД наклонной плоскости». 7 класс.»

С древних времён

для облегчения своего труда человек использует различные механизмы.

(греч. «механэ» - машина, орудие)

Простой механизм- наклонная плоскость.

Вместо того чтобы поднимать тяжёлый груз на некоторую высоту,

его вкатывают или втаскивают на ту же высоту по наклонной плоскости.

Всегда легче воспользоваться пологим подъемом, чем крутым.

Выигрыш в силе не возникает «даром»: приходится вкатывать бочки

по более длинному пути.

Наклонная плоскость незаменима!

Наклонная плоскость бесполезна!

Наша задача:

построить наклонную плоскость;

Механическая работа: А = Fs

Полезная работа - это работа, необходимая для подъема тела на высоту 𝗵.

Совершает работу сила, направленная вверх и равная по модулю силе тяжести.

Затраченная работа – это работа, совершенная с применением наклонной плоскости.

Совершает работу сила, с которой тянем тело вверх вдоль наклонной плоскости - Fтяги.

Путь, пройденный телом – это длина наклонной плоскости 𝓵 :

Коэффициент полезного действия (КПД):

𝝶 = · 100 %

Выигрыш в силе k:

𝗸 =

Как измерим силу тяжести?

Как измерим силу тяги?

∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣

Цена деления:

Ц. д. = = 0,1

𝓵 , м

𝝶 , %

1 ряд: h = 7 см

2 ряд: 𝗵 = 10 см

3 ряд: 𝗵 = 15 см

Сделаем вывод (общий):

-о зависимости КПД наклонной плоскости

от угла ее наклона;

-о зависимости выигрыша в силе наклонной плоскости от угла ее наклона.

Слайд 1

Коэффициент полезного действия механизма. Дома: §61

Повторить «золотое правило» механики. Познакомиться с понятием коэффициента полезного действия как основной характеристики рабочего механизма.

Цель урока:

Слайд 2

Повторение:

Слайд 3

6.Во сколько раз проигрывают в пути, используя для поднятия грузов подвижный блок. 7.Укажите формулы для расчета: Мощности A = F*S Работы V = S / t Скорости P = F / S Плотности p = m / v Давления N = A / t