Geum.ru

Мість трудових функцій, зміст навчання в професійних ліцеях повинен відображати сучасний рівень науки І техніки, щоб підготувати висококваліфікованих робітників

Вид материалаУрок

Содержание


Основними шляхами здійснення цієї задачі можна вважати наступні
Відбираючи виробничо-технічний матеріал для уроків фізики необхідно керуватися наступними принципами
Виходячи з розглянутих принципів в курсі фізики потрібно розглядати
Теплові двигуни.
Сушка та зберігання зерна .
Властивості твердих тіл . Деформації.
Насичена і ненаснчена пара. Вологість повітря.
Лабораторна робота «Вивчення теплопрловідності грунту
Подобный материал:
Василець Л.В.,

викладач фізики Дворічанського ПАЛ


Забезпечення єдності, універсальності, інтеграції загальноосвітньої та

професійної підготовки на уроках фізики

В умовах науково-технічного прогресу коли спостерігається надзвичайний розвиток техніки, технології і організації праці, а відповідно і рухомість трудових функцій, зміст навчання в професійних ліцеях повинен відображати сучасний рівень науки і техніки, щоб підготувати висококваліфікованих робітників.

Розкрити учням наукові основи і загальні принципи виробництва можливо лише за умови здійснення єдності, універсальності та інтеграції загальноосвітніх дисциплін та дисциплін профпідготовки.

Головною задачею такого навчання є формування практичних вмінь і навичок та розвиток науково-технічного мислення.

Виконання задачі здійснюється за допомогою ознайомлення учнів з науковими основами головних видів сучасного виробництва, розвитку навиків вимірювань і вміння користуватися найбільш розповсюдженими типами знарядь праці, розвитку науково-технічного мислення і загальної трудової культури учнів.

Фізика служить теоретичною базою більшості галузей техніки , вона має широкі та різноманітні застосування в процесі діяльності людини . Тому фізика , як навчальний предмет має ведучу роль при реалізації єдності, універсальності та інтеграції загальноосвітніх дисциплін та дисциплін профпідготовки, яка звісно виконується не автоматично, а потребує спеціальної добірки і систематизації навчального матеріалу. Оскільки шкільний курс фізики має свою логіку побудови ( матеріал вивчається за певною системою: послідовно викладається механіка, молекулярна фізика і теплота, електрика, оптика , атомна та ядерна фізика ) розгляд в ньому питань техніки та технології окремих виробництв, в яких домінують фізичні процеси, служить не самоціллю, а ілюстрацією єдності, універсальності та інтеграції загальноосвітніх дисциплін та дисциплін профпідготовки, ілюстрацією важливості фізичних явищ та законів що вивчаються .

Сучасні діти одержують інформацію з багатьох каналів. Передачі телебачення і радіо , Інтернет, науково-популярні кінофільми , журнали та книжки розповідають учням про сучасні досягнення і нерозв’язані проблеми в цікавій доступній а іноді й в захоплюючій формі . Це призводить до того що учні багато про що чули і наданий їм матеріал не є для них новим , їх важко здивувати. Пам’ятаючи про це, вчитель повинен не обмежуватися загальними фразами а зуміти показати складність розв’язуваних проблем і робити акцент на тому, що явища які вивчаються допоможуть учням зрозуміти і пояснити почуте раніше. При цьому відкриваються великі можливості для заохочення цікавості і ерудиції учнів.

Ознайомлення учнів з технікою та технологією сільського господарства в процесі вивчення фізики повинно здійснюватися в тісному зв’язку з вивченням програмного матеріалу і сприяти більш глибшому та міцнішому його засвоєнню.

Основними шляхами здійснення цієї задачі можна вважати наступні: - показ практичного застосування явищ і законів фізики ,що вивчаються в сільськогосподарській техніці і технології повинен супроводжуватися демонстрацією схем , плакатів, діючих моделей сільськогосподарських машин та знарядь, а також окремих механізмів машин; - розв’язування задач з фізики із змістом з сфери сільськогосподарських машин та технологій; - проведення лабораторних робіт , які включають елементи сільськогосподарської техніки і агрофізики або таких, що знайомлять учнів з фізичними методами контролю і аналізу, які застосовують в сільськогосподарській практиці;

- навчальні екскурсії до сільськогосподарського виробництва; - організація індивідуальних та групових завдань по вивченню принципів дії найбільш важливих машин і механізмів, фізичної сутності технологічних процесів , здійснюваних в сільському господарстві; - організація індивідуальних та групових завдань з елементами досліджень з агрофізики та біофізики ; - проведення позакласної роботи з фізики і техніки : організація гуртків по конструюванню моделей сільськогосподарських машин , вечoрів техніки , показ кінофільмів , які знайомлять з досягненнями в галузі механізації , електрифікації та комп’ютерізації сільського господарства , проведення екскурсій на сільськогосподарські виставки ;

Відбираючи виробничо-технічний матеріал для уроків фізики необхідно керуватися наступними принципами :

-відібраний матеріал повинен сприяти свідомому і міцному засвоєнню навчального матеріалу.

-матеріал повинен відповідати сучасному рівню розвитку техніки та висвітлювати її досягнення та перспективи розвитку .

-відібраний матеріал повинен розкривати здійснення в Україні технічного переоснащення сільського господарства , механізації , автоматизації та комп’ютеризиції всіх його галузей на базі впровадження в практику новітніх досягнень сільськогосподарських наук.

- при виборі ілюстративного матеріалу з галузі сільського господарства необхідно також враховувати яких знань , умінь та навиків набувають учні на практикумах по рослинництву , тваринництву та водінню сільськогосподарських машин для того, щоб опиратися на це при вивченні фізичних законів та явищ для попередження непотрібного повторення .

Ознайомлення учнів на уроках та позакласних заняттях з фізики з фізичними принципами процесу роботи сільськогосподарських робіт повинно сприяти більш свідомому засвоєнню правил технічного догляду за машинами , керуванню ними .

Виходячи з розглянутих принципів в курсі фізики потрібно розглядати :
  • Застосування двигунів різних видів в сільському господарстві ;
  • Способи використання електричної енергії в ведучих галузях сільського господарства ;
  • Принцип будови і дію землеоброблювальних знарядь , посівних , посадочних та збиральних машин , машин та агрегатів для післязбиральної обробки зерна ;
  • Засоби автоматизації і комп’ютеризації сільськогосподарських процесів;
  • Фізичну сутність найбільш розповсюджених і найбільш важливих з господарської точки зору технологічних процесів ( обробки грунту , кормів , насіння , продуктів тваринництва , догляд за рослинами та тваринами , посів , посадка .ю збирання зернових рослин та овочів );
  • Фізичні методи аналізу і контролю , що застосовують в сільському господарстві.

Засобами реалізації зв’язку курсу фізики і спецдисциплін у професійних ліцеях є розв’язок фізичних задач виробничого змісту , проведення виробничих екскурсій , організація позакласної роботи .

До основних способів ознайомлення учнів з технікою та технологією сільськогосподарського виробництва в процесі вивчення фізики можна віднести такі , як наведено далі.

На першому курсі ліцею однією з перших тем що вивчаються є основи молекулярно кінетичної теорії .

В даній темі при розгляді явища дифузії слід вказати на роль цього явища в здійсненні таких технологічних процесів як соління та квашення овочів . Йони солі за рахунок дифузії проникають з розчину в овочі , надаючи їм специфічний смак і здатність довгий час зберігати смакові якості . Не менш важливу роль відіграє явище дифузії в утворенні силосу . Завдяки дифузії відбувається проникнення поживних речовин з грунту до коренів рослин і до клітин рослин .

Теплові двигуни.

При вивченні теплових двигунів та коефіцієнта корисної дії потрібно звернути увагу учнів на те що для приведення в дію сільськогосподарських машин застосовують дизельні двигуни , які мають найбільш високий ККД . Ці двигуни встановлюють на тракторах ДТ-54 , ДТ-75 , Т-150 ,ДЕТ-250 як найбільш економічні в порівнянні з карбюраторними . ККД дизельних двигунів на 12-16% вищій за ККД карбюраторних . В карбюраторних двигунах значно вищі втрати через хімічно неповне згоряння палива ,більшими є втрати енергії з відпрацьованими газами і в системі охолодження . Потрібно також відмітити , що можна випускати двигуни внутрішнього згоряння малої та більшої потужності , вони зручні в експлуатації .

Сушка та зберігання зерна .

Якщо при збиранні врожаю зерно не проходить стадію достигання в полі – в валках ( або снопах) , то воно може мати підвищену вологість . В такому зерні при зберіганні конденсується водяна пара , що виділяється в процесі дозрівання зерна внаслідок багатьох причин , однією з яких є посилене дихання вологого зерна . Конденсація пари супроводжується виділенням деякої кількості теплоти , тому зерно внаслідок поганої теплопровідності нагрівається . При цьому складаються умови для розвитку і діяльності мікроорганізмів і плісені . В результаті життєдіяльності мікроорганізмів , які виділяють ще додаткову кількість теплоти і вологи температура зерна підвищується до 500С і вище . При температурі 250-3000С зерно обвуглюється .

Для того щоб попередити загорання зерна та зберегти його властивості , зерно сушать і доводять до установлених норм . Сушка зерна може бути природною ( на сонці та відкритому повітрі ) або примусовою.

З способами сушки учні знайомляться під час виробничої практики по основам сільськогосподарського виробництва , а фізичний зміст процесів потрібно розглянути на уроках фізики .

Властивості рідин .

При вивченні властивостей рідин потрібно розглянути способи збільшення та зменшення капілярності почви :ущільнення грунту катками для збільшення доступу вологи до коренів рослин з нижніх шарів грунту ; розрихлення грунту за допомогою борон , культиваторів , розрихлювачів для зменшення підняття вологи з нижчих шарів грунту на поверхню її випаровування . При роз’ясненні капілярних явищ грунту демонструють досліди або проводять лабораторну роботу по порівнюванню підняття води в різних грунтах. В звязку з вивченням повехневого натягу і змочування рідин потрібно розглянути як такі , що застосовуються в сільськогосподарській практиці засоби збільшення змочуваності та прилипання ядохімікатів для захисту сільськогосподарських рослин від хвороб та шкідливих комах .

Властивості твердих тіл . Деформації.

При вивченні деформацій корисно познайомити учнів з значенням деформацій тіл в сільськогосподарському виробництві . Тут ,як і в промисловості , більшість технологічних процесів повязана з деформацією тіл і робочих органів машин ,що обробляються . При пахоті підвержені деформації пласти землі і робочі органи плуга ( лемех і відвал ) : пласт землі зжимається , вигинається ; на відвал плуга діє деформація згину . Відчувають деформацію зжимання та зрізу стебла рослин при зрізанні , деформацію зжимання картоплини між пневматичними балонами картоплезбирального комбайна .

Робочі органи сільськогосподарських машин , що мають справу з деформацією рослин , овочів, плодів повинні бути гнучкими , пристосованими до різноманітних форм плодів і клубнів . Конструкція їх потребує досконалого вивчення фізико-механічних властивостей оброблювальних матеріалів. Тільки при цій умові можуть бути створені машини , які надають найкращу якість обробки при найменших затратах енергії.

Належне місце потрібно відводити розв’язуванню задач. Задачею виробничого змісту треба вважати таку , в якій обчислення фізичної величини пов’язане з відомостями про виробничі механізми , установки , процеси . Як правило такі задачі викликають значний інтерес , особливо якщо їх розв’язування підказує учням практичне вирішення якого-небудь виробничого питання .

Задачі виробничого змісту повинні відповідати таким вимогам:
  • Технічний об’єкт , що розглядається , повинен мати широке застосування в сільському господарстві ;
  • В задачі повинні використовуватись реальні дані про машини, процеси і ін.;
  • В задачах мають ставитись такі питання , які зустрічаються на практиці ;

Матеріал , який використовується в задачах , повинен бути органічно пов'язаний з програмовим матеріалом , який вивчається на уроках. Систематичні навчальні завдання з фізики –одне з ефективних засобів зв’язку теорії та практики . Навчальні завдання – це вид самостійної роботи в процесі виробничого навчання й виробничої практики учнів ліцею. Такі завдання мають важливе значення для навчально-виховного процесу , оскільки : активізують навчальний процес , підвищують виховну роль навчання та праці, допомагають глибше пізнати фізику , краще зрозуміти необхідність її вивчення , краще оволодіти майбутньою професією тракториста і водія .

Видатний фізик , академік А.Ф. Іоффе вважав ,що основою технічного прогресу в сільському господарстві повинно стати впровадження в сільськогосподарську практику точних методів фізичного експерименту та потужних засобів фізичного аналізу. Досліди і спостереження є дуже важливими і корисними . Вони дозволяють розширювати зв’язок теорії з практикою , привчати учнів до самостійної дослідницької роботи , розвивати інтерес учнів до фізики та техніки , побороти хибні уявлення про те ,що фізичні явища можна спостерігати тільки за допомогою спеціальних приладів. Вивчення фізичних властивостей і явищ , що відбуваються в грунті ,повітрі , рослинних , на тваринницьких фермах , при роботі сільськогосподарської техніки можна проводити в лабораторних умовах та на полях сільського господарства. Тематика досліджень повинна бути пов’язана з теоретичною підготовкою з фізики , повинна враховувати існування певного обладнання та певного об’єму роботи , а також враховувати інтереси учнів . Вчитель повинен чітко визначити цілі та засоби проведення дослідів , сформулювати запитання , на які учні повинні відповісти , вказати форму звіту про виконання. Організація дослідницької роботи починається в процесі викладання фізики. Після вивчення теми пропонується тематика досліджень . На відміну від звичайних лабораторних дослідів виконання дослідів в природних умовах включає в себе наступні елементи : вивчення спеціальної літератури по темі дослідження , уточнення задач дослідження , розробка методики постановки дослідження , підготовку необхідного обладнання і матеріалів , підготовку об’єкта дослідження , виконання вимірювань та спостережень , математичну обробку і аналіз одержаних результатів , вияснення значення одержаних результатів для практики сільського господарства , вияснення можливих шляхів застосування одержаних результатів на практиці. Теоретична підготовка до проведення дослідів і аналіз одержаних результатів потребують застосування комплексу знань учнів з біології , фізики , математики , хімії а на сучасному рівні розвитку суспільства і інформатики та інформаційних технологій. Це відіграє важливу роль в підвищенні загальноосвітньої та професійної підготовки учнів.

Актуальність використання досягнень науково-технічного прогресу в сільському господарстві з метою підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва вимагає кращого висвітлення в курсі фізики питань , пов’язаних з цією проблемою . Практика викладання фізики в професійно-технічному училищі показує ,що фізика є однією з основних наук у вирішенні таких проблем , як зміцнення зв’язку навчання з життям , поліпшення підготовки молоді до трудової діяльності . Фізика створює необхідну теоретичну базу для кращого засвоєння спеціальних дисциплін .

В процесі навчання в ліцеї на уроках фізики учні можуть і повинні одержувати уяву про сучасні сільськогосподарські машини і механізми , про прогресивні технології ,що застосовуються в рослинництві і тваринництві . Це приводить до зацікавленості сільськогосподарським виробництвом . В результаті учні приймають активну участь в сільськогосподарських роботах , а після навчання залишаються працювати в сільському господарстві.

На уроках фізики потрібно хвалити спостережливість , самостійність і творчість учнів , показувати їм тісний зв'язок науки та виробництва , навчати застосовувати свої знання з фізики на практиці – для розвязування проблем які зустрічаються в житті .

Для того щоб всі учні активно брали участь в сільськогосподарській праці потрібна їх участь під час літнього відпочинку в збиранні врожаю , допомозі на вгороді , в полі , на тваринницькій чи пташиній фермі де вони можуть звертати увагу на засоби механізації , складати задачі по матеріалам своїх спостережень , готувати запитання для проведення бесід .

Інтерес до предмета й пізнавальна активність учнів , бажання вчитися , почуття радості перед кожним уроком , прагнення до нового знання мають величезне значення для подальшого розвитку учнів і для роботи вчителя.


ІV. Література.


  1. Аксельруд В.В. Організація позакласної роботи з фізики в умовах реалії сільської школи //Фізика в школах України.- 2007.-№9.-с.27-29.
  2. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе.- Москва «Просвещение»,1997.-2887с.
  3. Гаджиєв Валі Абі-Огли . Ознайомлення учнів з сільськогосподарською технікою//Фізика в школі. -1989.-№4.-с.71.
  4. З досвіду навчання фізики в школі:Бібліотека пероедового досвіду.-Київ «Радянська школа»,1990.-167С.
  5. Кондратова Н.А.Приклади задач і систематичних завдань , які здійснюють взаємозвязок фізики з матеріалом про сільське господарство//Фізика в школах України.- 2008.-№11-12.-с.19-24
  6. Матеріал до самостійної роботи слухачів курсів підвищення кваліфікації вчителів фізики/ С.В.Каплун , О.В. Харченко , Г.О.Сіліна , І.В. Табарчук , Н.В.Ганіна –Харків,2008.-48с.
  7. Професійно спрямовані завдання з предмета «Фізика» для підготовки кваліфікованих робітників сільськогосподарського профілю: Методичний посібник.-Київ Видавництво Науковий світ ,2003.-26с.
  8. Усова А.В. Антропова Н.С.Звязок викладання фізики в школі з сільськогосподарським виробництвом. – Москва «Просвещение»,1996.-190с.



V. Додатки .

Додаток№1

Основні положення молекулярно-кінетичної теорії
  1. Як пояснити засолювання огірків, помідорів, капусти тощо?
  2. Як пояснити, що дерев'яні дошки внаслідок висихання вигинаються?
  3. На основі молекулярно-кінетичної теорії поясніть процес усмоктування коренями рослин води з розчиненими в ній поживними речовинами.
  4. Відомо, що зів'яле листя обм'якає. Як з погляду молекулярно-кінетичної тео­рії пояснити залежність тиску всередині клітин рослини від зволоженості?
  5. Який дощ більш сприятливий для кращого засвоєння рослинами міне­ральних добрив: холодний чи теплий?
  6. Як пояснити набрякання насіння, висіяного в грунт?
  7. Чому забороняється знаходитися поблизу поля, обробленого отруто­хімікатами?
  8. Чому не рекомендується обробляти картоплю отрутохімікатами від коло­радського жука в дощову погоду?
  9. Чому частинки пилу, що здіймаються позаду автомобіля, який рухається із деякою швидкістю, так довго тримаються в атмосфері?
  10. Пояснити «зникнення» диму в повітрі.
  11. Яке фізичне явище лежить в основі утворення пальної суміші в циліндрі дизельного двигуна?
  12. Чому поршень під час роботи двигуна може заклинити. Відповідь обгрун­тувати, виходячи з молекулярної будови речовини.
  13. На основі молекулярно-кінетичної теорії поясніть процес усмоктування коренями рослин води з розчиненими в ній поживними речовинами.
  14. У чому причина розтріскування зерен кукурудзи в результаті інтенсивно­го просушування?
  15. Як пояснити, що гайку, виготовлену навіть з нержавіючої сталі, важко відкрутити, якщо вона була довгий час міцно закручена?
  16. Яким явищем зумовлено переміщення мінеральних і органічних добрив у грунтах.
  17. Як пояснити, що дерева, чутливі до дй* сірчистого газу, гинуть на відстані до кількох кілометрів від хімічних підприємств, які викидають цей газ в атмосферу? Як запобігти шкідливим викидам в атмосферу?
  18. Чому речовини, які потрапляють у річку разом з відпрацьованими водами, можна зустріти за кілька сотень метрів вище течи?
  19. Як впливає температура повітря на поширення диму та інших іпкідливих речовин, що потрапляють в атмосферу від промислових підприємств?
  20. Робота морських суден часто супроводиться викидами у водоймища нафтопродуктів. Коли дії них шкідливих речовин підлягає більша аквато­рія порту: взимку чи влітку?
  21. Чому небезпечнішим вважається розливання нафти в теплих морях, ніж в Арктиці?



Маса і розміри молекул.
  1. Часто можна почути вираз: «Ґрунт дихає». Що це означає? Як пояснити таке явище?
  2. Чому на поршнях дизельних двигунів потрібно ставити більшу кількість компресорних кілець - ніж на поршнях карбюраторних двигунів?
  3. Чому через деякий час (особливо в холодну погоду) після зливання моло­ка в бідони, що герметично закриваються за допомогою гумової проклад­ки, надто важко відкрити кришку бідона?
  4. Скільки молекул керосину денатурованого спирту міститься у 20 і суміші рівної пропорції, якою заливають циліндр гарячого двигуна для утворення залягання поршневих кілець?
  5. Один легковий автомобіль щороку споживає з атмосфери понад 4350 кі кисню, викидаючи з відпрацьованими газами приблизно 530 кг оксиду ву­глецю, 27 кг оксидів азоту і 3250 кг вуглекислого газу. Як змінюється кі­лькісний склад молекул цих газів в атмосфері?
  6. 1 га зелених насаджень забезпечує здорове дихання 30 жителям. Скільки молів кисню виробляють зелені насадження, якщо одна людина споживає 12 кг кисню за добу?
  7. Для очищення систем охолодження від накипу використовують розчин хромпіку. Скільки його молекул міститься в розчині, якщо на 1 л води треба брати 8 г хромпіку?
  8. Автомобіль 31Л-130 проїхав 250 км і виконав транспортну роботу рівну 750 т-км. Яка загальна витрата палива в літрах і молях?
  9. Для очищення системи охолодження від накипу використовують розчин каустичної соди та гасу. Скільки молекул соди і гасу міститься в 3-х літ­рах розчину, якщо на 1 л води треба брати 60 г каустичної соди і 25 г гасу?

Рівняння стану газу
  1. Чому важко дихати людині в місцях, де спостерігається значний рух автотранспорту і легко в лісі, у сквері?
  2. В кінці такту впуску тиск в циліндрі карбюраторного двигуга стзіювить 0,7 атм, а температура була рівна 100°С. Визначити ступінь стиску суміші, якщо в кінці такту стиску температура досягла 400°С, а тиск був рівний 12 атм.
  3. Яка температура була в кінці такту впуску, якщо тиск в циліндрі карбюра­торного двигуна становив 0,8 атм, а в кінці такту стиску при температурі 500°С тиск становить 12 атм. Ступінь стиску карбюраторного двигуна 6,5.
  4. Визначити масу повітря в шині трактора МТЗ-80, якщо при температурі 27°С тиск повинен бути 0,12 МПа. Об'єм шини вирахувати користуючись таблицею.
  5. Система змащування двигуна ЗІЛ-130 вміщує 8,5 л оливи. При швидкості руху 40 км/год на прямій передачі тиск становить 0,2 МПа. Як змінився б тиск оливи, якби температура зросла від 20 до 25°С?

6. При об'ємі 23 л і тиску 0,45 МПа температура оливи становить 20°С. Визначити температуру оливи при тиску 0,7 МПа. Чи допустимий такий тиск для найкращих умов змащування?

Ізонроцеси в газах
  1. Під час роботи двигуна в картер проникають гази. Якщо випадково пере­крити сапун, то тиск в картері збільшиться. Чи буде це один з ізопроцесів?
  2. Піл час такту впуску змінюється об'єм циліндра, тиск і температура. Чи можна залежність між даними величинами визначити формулою Клапей-рона?
  3. В шині заднього колеса трактора Т-150-К при температурі 20°С тиск становить 0,17 атм. Який тиск буде при температурі 27°С (зміну об'єму шини не враховувати).
  4. На скільки змінилась температура повітря в шині переднього колеса трак­тора Т- 150-К, якщо при температурі 20°С тиск був 0,15 атм, а став рівний 0,16 атм (об'єм вважати сталим).
  5. Об'єм тваринницького приміщення 5000 м\ температура 15°С, тиск нор­мальний. Обчислити, яка кількість молекул залишить приміщення, якщо повітря нагріти на 1°С.
  6. Чому в шинах колісного трактора перед початком роботи встановлюють тиск, трохи нижчий за норму? Чому це особливо важливо влітку?
  7. Як пояснити припинення подачі пального в двигун трактора чи автомобі­ля, якщо забивається отвір кришки паливного бака?
  8. Тиск наприкінці такту всмоктування в циліндрі автомобіля ГАЗ-52-03 при температурі 320° К становив 8-104 Па. Обчислити тиск наприкінці такту стискування, якщо температура підвищилася до 1900°С. Вважати, що об'­єм зменшився в 10 раз.
  9. Чи можна використати закон Бойля-Маріотта для обчислення тиску при нагнітанні повітря в автомобільну камеру?
  1. Наприкінці такту стискування в дизельних двигунах сучасних тракторів під час нагрівання на 550° К тиск досягає 3,5 млн. Па. Виразити цей тиск в атмосферах.
  2. З якою силою поршень тисне на стінку циліндра двигуна внутрішнього згорання, якщо газ тисне на поршень з силою 4 кН і шатун утворює з віс­сю циліндра кут 30°?
  3. Наскільки змінилась температура газу в циліндрі під поршнем, якщо його об'єм збільшився вдвічі? Процес ізобарний.

Насичена і ненаснчена пара. Вологість повітря.

1. За даними американських учених, здобутими за допомогою штучних супутників Землі, одна третина океану покрита нафтою. Як це позначаєть­ся на кількості опадів, що випадають на суші?
  1. Для просушування різних сільськогосподарських продуктів у сушарнях використовують потік гарячого повітря. Температура цього повітря знач­но нижча під час виходу із сушарні, ніж під час входу, хоча продукти, які просушуються, мають температуру таку саму, як і повітря при вході в су­шарню. На що витрачається енергія, яку віддає гаряче повітря, коли про­ходить через сушарню? Коли настане такий момент, що повітря на вході і їй виході з сушарні матиме однакову температуру?
  2. Чи можна (див. попередню задачу) за показами двох термометрів, устано­влених на вході повітря в сушарню та на виході його звідти, робити ви­сновок про ступінь висихання продуктів у сушарні? Як цс використати для контролю за просушуванням продуктів у сушарнях?
  3. Якщо відчинити двері тваринницької ферми взимку, звідти виходять клуби пари. Чому її не видно в самому приміщенні?
  4. Приготовляючи грубі корми для худоби, використовують кормозапарни­ки, тиск у яких досягає кількох атмосфер. Для чого потрібний такий вели­кий тиск?
  5. Небо хмарне, але дощу немає. Як можна штучно викликати дощ, викорис­тавши для цього вуглекислоту? Яке фізичне явище лежить в основі такого експерименту?
  6. Які фактори впливають на те, що поблизу лісосмуг, навіть у засушливу погоду, грунт завжди вологіший, ніж у відкритому степу?
  7. Яка волога довше зберігається в грунті - після танення снігу чи після випадання теплого дощу? Чому так важливо провести снігозатримання на полях?
  8. Як пояснити зниження температури в карбюраторі двигуна внутрішнього згоряння в момент утворення робочої суміші?
  9. Іноді в мастилах знаходиться велика кількість подрібнених частинок води, що призводить до зниження якості цих мастил. Як методом підігрівання можна виявити наявність води в мастилах? Якими методами можна виді­лити воду з мастила? Як використати той факт, що точка кипіння води відрізняється від точки кипіння мастила?
  10. Для чого овочі або фрукти перед тим як сушити розрізають на окремі скибки?
  11. Чому для доброго просушування зерна його виносять з приміщення, насипають тонким шаром і перелопачують (перегортають)?
  12. На тваринницьких фермах для підігрівання і кип'ятіння води використо­вують кип'ятильники, які працюють від кормозапарників, що постачають перегріту пару. Скільки пари при 104°С потрібно пропустити через змійо­вик кип'ятильника, щоб нагріти в ньому 200 л води від 15 до 92°С? Вважа­ти, що температура води, яка витікає із змійовика, мас таку саму темпера-туру, а ККД кип'ятильника 75%.

14. У цеху з догляду за акумуляторними батареями ремонтно-технічної стан­
ції є перегінний куб для отримання дистильованої води, що потрібна для заправки акумуляторних батарей. Яку кількість дистильованої води мож­на дістати, якщо спалити в топці 20 кг сухих дров? ККД перегінного куба 35%, а початкова температура води 6°С?
  1. Як впливає зміна вологості повітря на вологість грунту? (За умови, що опадів не було).
  2. Якими способами можна понизити вологість повітря в тваринницькому приміщенні? Як зменшити відносну вологість повітря, не зменшуючи при цьому абсолютної вологості?
  3. Обчислити, на скільки кілограмів зменшиться кількість водяної пари в приміщенні під час відкачування повітря вентилятором, якщо замість від­качаного повітря об'ємом 1000 м3 при температурі 18°С і вологості 70% знадвору надійшло стільки ж холодного повітря при температурі - 10°С і вологості 60%?
  4. Яке значення має меліорація для сільського господарства? При якій гус­тині грунту довше зберігається надлишок вологи?
  5. При якій температурі може проявитися туман або випаде роса, якщо при 18 С відносна вологість повітря становить 86%?
  6. Яка кількість опадів у вигляді дощу, роси або туману випаде на площі 100 га, якщо температура понизиться від 25°С до 2°С за умови, що на початку відносна вологість була 75%? Висота атмосферного шару, в якому відбу­ватиметься конденсація водяної пари, мас дорівнювати 1 км.
  7. Чи може завтра о 6 год. ранку розпочинати косовицю, якщо ввечері тем­пература повітря була 25°С, відносно вологість повітря становить 87%, а за даними бюро прогнозів уранці слід чекати температури не вище як 18°С?
  8. Яким чином температуру кипіння охолоджуючої рідини радіатора підви­щують до 108-119°С, і з якою метою це здійснюється?
  9. Після охолодження нагрітого двигуна виникає небезпека стискання тру­бок. В чому причина такого явища і як Йому запобігти?
  10. Взимку відносна вологість повітря в ремонтній майстерні досягає 10%. Як можна підвищити вологість повітря до рівня так званої комфортної умови (50%).
  11. У виробничих приміщеннях автотранспортних підприємств спостеріга­ється різна відносна вологість повітря: у сушильній камері - 10% при тем­пературі 30°С, в розбірно-мийному і шинно-монтажному відділеннях 80% при температурі 20°С, у гальванічному 95% при температурі 18°С. Скіль­ки грамів водяної пари міститься в 1 м повітря цих приміщень? Наскільки її кількість відрізняється від нормальних умов? Дати екологічну оцінку умовам праці в цих умовах.
  12. Відносна вологість повітря в майстерні об'ємом 100 м3 при температурі
    18°С становить 28%. Скільки води треба випарувати, щоб при цій же тем­
    пературі дістати відносну вологість 50%?

Поверхневий натяг, капілярні явища
  1. Дня чого використовують коткування ґрунту? Пояснити з фізичної точки зору.
  2. Для чого використовують мотиження і розпушення фунту просапних культур.
  3. Яким фізичним явищем пояснюється всмоктування поживних речовин рослинами?
  4. Який ґрунт швидше висихає: піщаний, чи глиняний? Чому?
  5. Вода в піщаних фунтах піднімається на висоту 30-60 см. у лесовидних суглинках висота піднімання дорівнює 3-4 м, а іноді навіть 6-7 м. Якого діаметра капіляр треба взяти, щоб вода в ньому могла теж піднятися на таку висоту?
  6. Як впливає на капілярні властивості фунту внесення в нього домішок, зокрема мінеральних добрив?
  7. Як пояснити, що після зволоження фунт розм'якає, а після висушування стає твердим, або ж на його поверхні утворюється тверда кірка?
  8. Чому вважається, що найкращою з агрономічного погляду є грудочкувата і зерниста структура фунту (з діаметром гранул від 1 до 7 мм)?
  9. Чому, коли насипати в сито фунт з великими фанулами, вода, яку сюди наливати, поступово вбиратиметься фунтом і проходитиме крізь нього й сито, а іловидний фунт під дією води розпливається, утворюючи непро­никний для води шар?
  10. Під час будуваїшя приміщень нижню частину будівлі (цоколь) відділяють од верхньої шаром водонепроникної тканини або толі. Для чого це роблять?
  11. Чи немає фізичної помилки в таких двох твердженнях «Проникненню води в фунт сприяє явище капілярності»; «Капілярні явища сприяють підніманню води з нижніх шарів фунту у верхні». (За капіляри вважають проміжки між частинками фунту).
  12. Сухий і вологий термометри психрометра відповідно показують 28 та 22°С. Визначити абсолютну та відносну вологість повітря; а також пружність водяної пари в повітрі і дефіцит вологості повітря.
  13. Коли інтенсивніше висихає фунт, неприкритий шаром снігу: в мороз чи у відлигу?
  14. Чому роса найчастіше випадає після спекотного дня?
  15. Що означає вираз «закриття вологи в фунті»? Як це здійснюють на прак­тиці?
  16. Чому трубку водомірного скла напірної башти не рекомендують брати надто вузькою? До чого може призвести використання дуже тонкої трубки для водомірного скла в паровому котлі?
  1. Чому культивацію чи прополювання сільськогосподарських культур іноді називають «сухим поливом»? Чому температура вологого фунту завжди нижча, ніж температура навко­лишнього середовища, а різниця температур фунту і повітря тим більша, чим більший дефіцит вологості повітря (менша відносна вологість повітря).
  2. Якщо в зволоженому фунті зробити заглибину, вона незабаром запов­ниться водою. Як це пояснити?
  3. Чому для зберігання води для ниття влітку в польових умовах найкраще використовувати глиняний посуд, випалений на слабкому вогні (такий по­суд має порівняно великі пори)?
  4. Під час транспортування молока взимку виявили, що цистерна заповнена вщерть, тоді як при наливанні вона була неповною. Як це могло трапитись?
  5. Чому кількість молока, зданого на молокозавод, облічують не в одиницях об'єму, а в одиницях маси (в кілограмах або центнерах)?
  6. Відомо, що вода у водоймах починає замерзати зверху, утворюючи щода­лі товстіший шар льоду, а в металевій посудині замерзає одночасно з усіх сторін. Як це можна пояснити?
  7. Коли настають морози, зволожений фунт промерзає на меншу глибину, ніж сухий, а вологі предмети на морозі замерзають і руйнуються більше, ніж сухі. Як пояснити цю уявну суперечність?
  8. Під час суховіїв на поверхні фунту утворюється тверда кірка. Чи слід її зберігати для того, щоб попередити висихання шарів землі?
  9. Для гасіння тліючих пожеж у лісі використовують воду з домішками, що збільшують змочування води. Чим зумовлена необхідність застосування цих домішок?
  1. Якби температуру повітря влітку раптом можна було б знизити до кількох градусів нижче нуля, то значна частіша дерев загинула б від вимерзання. Ці самі рослини взимку можуть переносити значно більші морози. Як це пояснити?
  2. Відомо, що для збереження дерев від весняних приморозків у садах спа­люють хмиз, сухий бур'ян тощо. Дим, що обкутує дерева, оберігає їх від замерзання. А щоб зберегти молоду розсаду, її перед настанням приморо­зку слід оросити водою (причому, якщо розсада має низьку температуру, то не можна орошувати її надто теплою або гарячою водою і навпаки). Як ви можете пояснити такі способи збереження рослин від вимерзання?
  3. Для охолодження молока на фермах використовують лід, який зберігають у льодових. Для чого його посипають сіллю?
  4. У циліндричну цистерну налито бензину при температурі - 20°С. Цистер­на має висоту 7 м, а рівень бензину не доходить до країв цистерни на 25 см. При якій температурі бензин заповнить цистерну вщерть?
  5. На яку висоту піднімається бензин в капілярній трубці, якщо її діаметр отвору 4 мм? Для яких цілей використовують бензин в побуті і на вироб­ництві? Чому цівка керосину, що витікає із крана бензобака поступово то­ншає, а потім ділиться на краплі?
  6. 5 г бензину утворює на поверхні води плівку площею 12 см2. Визначити силу поверхневого натягу такої плями, вважаючи, що вона має форму кола.



Деформація
  1. Чому в двигунах ЗІЛ-130 і ЗМЗ-53-12 прокладка між блоком і головкою циліндра виготовлена із сталеазбесту?
  2. Яке призначення ресор в автомобілях.
  3. Чому не практикують використання віконного скла в автомобілях?
  4. За якими ознаками здійснює сортування зерна електромагнітна зерноочи­сна машина СМЩ-0,4?
  5. В холодному стані палець в отворах бобишок встановлюється з невеликим натягом. Коли температура поршня пальця досягає робочої, з'єднання стає рухомим, а палець плаваючим. Перед з'єднанням пальця з поршнем пор­шень нагрівають. З якою метою це роблять?
  6. Поршневі пальці виготовляють із маловуглецевої сталі. Робочу поверхню пальця піддають цементації на глибину 1,5 мм, а потім, гартують і відпус­кають, шліфують і полірують. Як на основі молекулярної будови речови­ни пояснити ці процеси?
  7. Чому в двигунах між клапаном і бойком коромисла регулювальним дви­гуном встановлюють тепловий зазор? Які межі теплового зазору для різ­них двигунів?
  8. Чому шатуни поршнів двигунів мають двотавровий переріз?

Основи термодинаміки
  1. Який грунт - глинистий чи пісчаний - має більшу теплопровідність?
  2. Чому щільний вологий грунт має значно більшу теплопровідність, ніж сухий і розпушений? Що треба зробити, щоб прискорити прогрівання грунту на більшу глибину? З якою метою коткують грунт?
  3. Чи впливає на теплопровідність ґрунту його склад?
  4. Як впливає вітер на швидкість процесу теплообміну, між фунтом і атмос­ферою?
  5. Чи з однаковою швидкістю прогріваються водоймища і фунт? Чому?
  6. Молоко під час доїння, корів має температуру 37°С. Ддя транспортування його охолоджують до температури 4°С. Скільки тепла виділяється при цьому, якщо середній удій на фермі 800 літрів? Питома теплоємність мо­лока 3,9 кДж/(кгК), густина 1028 кг/м3. Скільки води можна нагріти за рахунок виділеного тепла від 0°С до 30°С, щоб використати її для обігрі­вання приміщення ферми?
  7. Система охолодження двигуна автомобіля ГАЗ-53-12 вмішує 23 л рідини. В екстремальних умовах вода в радіаторі закипіла. Яку кількість теплоти затрачено, якщо початкова температура була рівна 16°С. (Врахувати тем­пературу кипіння води системи охолодження).
  8. На скільки зміниться внутрішня енергія води в системі охолодження трактора при нагріванні від 15 до 80°С, якщо загальна маса води в системі 120 кг?
  1. Теплиця обігрівається за допомогою цегляної печі масою 3 т. Яку кіль­кість вугілля треба спалити в такій печі, щоб нафіти її від 20 до 80°С, як­що питома теплоємність цегли 0,2 ккал/(кг-К), а з усієї кількості тепла, ви­діленої під час згоряння вугілля, корисно витрачається тільки 20%?
  2. На молочних фермах для охолодження молока широко застосовуються напівпровідникові холодильники. Протягом години холодильник охоло­джує 60 л молока на 13°С, відібравши за цей час від молока 800 ккал енер­гії. Яка питома теплоємність молока, якщо його густина 1032 кг/м3?
  3. У пастеризаторі за годину нагрівається певна кількість вершків від 20 до 80°С, на що витрачається 70000 ккал. Питома теплоємність вершків 0,83 кал/(гК). Яка кількість вершків нафівається в пастеризаторі?
  4. Чому недопустиме намотування соломи на вал зернозбирального комбайна?
  1. Чому мінеральні добрива або отрутохімікати, призначені для знищення шкідників сільськогосподарських культур, краще розчиняються в теплій воді?
  2. Говорять, що дощ прохолоджує повітря. Чи так це? Поясніть.
  3. У якому приміщенні - холодному чи теплому - швидше відстоювати­муться вершки на молоці? Чому? Де застосовується це явище?
  4. Чому в населеному пункті, в затишку термометр показує значно вишу температуру, ніж у степу?
  5. Яку роботу виконає газ під час ізобарного розширення, якщо тиск стано­вить 8 МПа, а об'єм циліндра змінився від 4 л до 6 л. Чи можна сказати, що даний процес відбувається у дизельному двигуні під час робочого ходу?
  6. Як записується перше начало термодинаміки для моменту вибуху пальної суміші у двигуні внутрішнього згорання? Як називаються реальні проце­си, які відбуваються в природі?
  7. Реальні теплові двигуни працюють за розімкненим циклом. Чим він відрі­зняється від колового циклу?
  8. Яким чином досягається найбільш можлива потужність двигуна?
  9. Як вплине на ККД двигуна підвищення максимального тиску газу в цилін­дрі перед запалюванням пального?
  10. Чи зможе працювати багатоциліндровий двигун, якщо у ньому припинити подачу пального у частину циліндрів?
  11. Трактор К-701 повинен виорати поле площею 1,38 • 105 м2 на швидкості 9 км/год, при корисній потужності 175 кВт. Ширина поля 460 м. Скільки бензину витратить трактор на корисну роботу при одному заїзді на поле? Яка сила діє на трактор при його рухові?
  12. Яка потужність трактора при силі тяги 2 кН, якщо за 2 хв. 40 сек. він рівномірно протягнув візок на відстань 200 м? Визначити ККД двигуна трактора, якщо на переміщення візка витрачено 33 г дизельного палива. Пояснити на прикладі цієї задачі закон збереження і перетворення енергії.
  13. Як пояснити нафівання насоса при швидкому накачуванні повітрям каме­ри велосипеда чи автомобіля?
  1. Які процеси відбуваються в чотирьохтактному двигуні внутрішнього згорання під час його роботи?
  2. Які двигуни називають двигунами внутрішнього згорання? Що служить для них холодильником?
  3. Чому ККД теплових двигунів влітку трохи менший, ніж зимою?
  4. Наскільки тактів поділяється кожен робочий цикл ДВЗ? Чи можна процес при другому такті ДВЗ пояснити законом Бойля-Маріотта? Який вплив має викидний газ на природу?
  5. Коли газ в циліндрі ДВЗ має більший запас внутрішньої енергії - в кінці такту стиску чи в кінці робочого ходу? Чи можна застосувати цю умову для роботи поршня в паровій машині?
  6. Автомобіль потужністю 66 кВт. рухається із швидкістю 120 км/год, скіль­ки бензину витрачається на 100 км пробігу, якщо ККД двигуна 28%? Яке значення має викид газу із двигуна з точки зору охорони оточуючого до­вкілля?
  7. Повітря об'ємом 1,5 м3 при 273 К і тиску 2 • 10і Па знаходиться в запасно­му циліндрі? Визначити роботу розширення при ізобарному нагріванні до 283 К.
  8. Двигуни автомобілів, оснащених яскраво-червоними балонами працюють на зрідженому природному газі. Чому їх викидні гази менш токсичні в по­рівнянні з викидними газами бензинових двигунів?
  9. Обчислити ККД, тракторного двигуна, який розвиває потужність 40 кВт і витрачає за годину 28 кг дизельного пального.
  1. В яку енергію перетворюється внутрішня енергія пальної суміші в цилін­дрі карбюраторного двигуна?
  2. На скільки зміниться внутрішня енергія води в системі охолодження трактора при нагріванні від 15 до 80°С, якщо загальна маса води в системі 120 кг?



Додаток №2

Лабораторна робота «Вивчення теплопрловідності грунту»

Мета роботи : Ознайомити учнів з одним із засобів визначення коефіцієнта теплопровідності речовини , в тому числі і грунту ; з формулою для розрахунку кількості теплоти , що передається через шар речовини.

Обладнання : прилад для визначення коефіцієнта теплопровідності , пароутворювач, електроплитка , досліджувальні речовини , термометр.

Вступ . Від парової коробки через шар дослідної речовини ( наприклад піску ) передається деяка кількість теплоти калориметру з водою , температура якої трохи нижча від кімнатної .

Кількість теплоти Q , яка передається в 1 с дослідною речовиною , залежить не тільки від речовини , та й від деяких інших величин .Вона вичисляється формулою : Q=(λ(t1- t2 )Sτ)l де λ- Коефіцієнт теплопровідності ;

t1- температура нижньої поверхні дослідної речовини, що дорівнює температурі пари;

t2-температура верхньої поверхні дослідної речовини;

l- товщина шару речовини;

S- площа поверхні шару ;

τ- час на протязі якого відбувається теплопередача .

З формули можна записати λ= Q l / (t1- t2 )Sτ

Кількість теплоти передається калориметру з водою , а тому можна записати

Q=(c 1m 1+c 2m 2 )(t 1-t 2 ) де c 1m 1і c 2m 2 - теплоємності води і калориметра

t 1,t 2 – початкова і кінцева температура води і калориметра

t 2= (t /1+t/ 2)/2 – середня температура води.

Підставляючи значення Q одержимо λ=( (c 1m 1+c 2m 2 )( t /1+t/ 2) l) /((t 1-t 2 ) Sτ)

Порядок виконання роботи:

З останньої формули видно , вимірювання яких величин потрібно зробити , щоб по ним вичислити значення λ . Учням можно запропонувати самостійно вирішити питання про послідовність виконання вимірювань . Необхідно їх попередити про те , щоб розрахунок часу був початий одночасно з пропусканням пари і припинений по закінченню пропускання пари . Пару потрібно пропускати до тих пір поки температура води в калориметрі не підніметься на 4-50С .

Для лабораторної роботи можна взяти грунт з теплиці . В цьому випадку результати досліду можуть бути використані для обгрунтування часу штучного обігріву грунту в теплицях . Для порівняння потрібно визначити теплопровідність різних грунтів.