Geum.ru

Макарова Людмила Ивановна Место работы, должность: Учитель физики моу назаровская основная общеобразовательная школа Абатского района Предмет: Физика Цель урок

Вид материалаУрок

Содержание


Какие виды механической энергии мы изучили?
Что называют внутренней энергией?
Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?
Подобный материал:
Двигатель внутреннего сгорания" 8 класс


Данные об авторе

Автор: Макарова Людмила Ивановна

Место работы, должность: Учитель физики МОУ Назаровская основная общеобразовательная школа Абатского района

Предмет: Физика

Цель урока: Изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин на примере двигателя внутреннего сгорания. Познакомить с историей изобретения тепловых машин, показать перспективы и экологические проблемы

Совершенствовать навыки работы с приборами, формировать умение формулировать выводы, развивать внимание и речь, развивать умение работать с текстом учебника, таблицами


Тип урока: Комбинированный урок


Используемое оборудование:

пробирка, пластинка из картофеля толщиной 3-4 мм, сосуд с горячей водой, ванночка


Ход урока:


Актуализация знаний:


Какие виды механической энергии мы изучили?


(Кинетическая энергия и потенциальная энергия. Кинетической энергией тело обладает, когда двигается, потенциальной – если взаимодействует с другими телами).


Что называют внутренней энергией?


(Внутренней энергией называют сумму кинетических энергий движения всех молекул тела и потенциальных энергий их взаимодействия)


Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?


(Совершением работы и теплопередачей)


Решите задачу:


Известно, что автомобиль массой 1500 кг тратит на разгон 0,04 л бензина. Какую скорость он развивает при этом, если на работу по разгону автомобиля тратится 25% энергии, выделяющейся при сгорании бензина


Изучение нового материала:


Учитель:


Решённая задача показывает, что для движения автомобиля используется внутренняя энергия топлива. Запасы внутренней энергии огромны. Очень важно умело и грамотно их использовать.

Использовать внутреннюю энергию – значит совершить за счет нее полезную работу.


Наблюдение за опытом:


1. Пробирку переворачиваем вверх дном

2. Выдавливаем из картофеля кружок (пробку) так, чтобы пробирка плотно закрылась пробкой

3. Переворачиваем пробирку вниз донышком и опускаем ее в горячую воду

4.Наблюдаем происходящий процесс

5. Делаем вывод, используя ответы на вопросы:


Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке, когда ее опустили в воду?


К чему привело изменение внутренней энергии воздуха?


Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке при подъёме пробки?


Что произошло с энергией пробки?


Предполагаемые ответы учащихся:


внутренняя энергия воздуха увеличивается за счёт внутренней энергии воды


воздух совершил работу – вытолкнул пробку


внутренняя энергия воздуха уменьшилась


у пробки появилась кинетическая энергия


Учитель:


На этом принципе основана работа оружия. В III веке до нашей эры греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла паром.


Но это процесс кратковременный. Чтобы процесс мог повториться, всю систему нужно перевести в исходное состояние. Что необходимо для этого сделать?


Предполагаемый ответ учащихся:


Если опустить пробирку в холодную воду, то воздух снова сожмётся. Процесс можно повторить.


Учитель:

Для того чтобы вернуть систему в исходное состояние, ее необходимо охлаждать Рассмотренный принцип используется в тепловых двигателях и если пробирку заменить прочным металлическим цилиндром, а прбку – плотно подогнанным поршнем который может двигаться вдоль цилиндра то получим простейший тепловой двигатель


( сообщзается тема и цель урока)


Учитель: Прочитать стр. 52 определение теплового двигателя


Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию, называют тепловыми двигателями.


Какие виды Т.Д существуют? Прочитать далее §21 до конца и записать в тетрадь виды двигателей

Что общего во всех этих двигателях (ученики отвечают по прочитанному)


Ученик:


Ещё в глубокой древности зародилась мысль об использовании кинетической энергии пара для получения вращательного движения. 2000 лет назад греческий ученый Герон описал прибор, получивший впоследствии название «шар Герона», который является прототипом реактивной турбины.

Первые попытки применить силу давления водяного пара для получения работы – откачивания воды из шахт относятся к началу XVII в. Однако построенные с этой целью машины были малоэффективны.

В 1690 г. изобретатель парового котла Дени Папен построил первую поршневую машину, которая, хотя и не получила практического применения, явилась прообразом последующих паровых машин. В цилиндре паровой машины потенциальная энергия пара превращается в кинетическую энергию движения поршня. В 1765 г. Иван Ползунов, русский умелец-самоучка, создал паровую машину, развивавшую мощность 29 кВт.


Сравнительно недавно был изобретен двигатель внутреннего сгорания. Чуть более ста лет назад немецкие механики Г. Даймлер и К. Бенц получили патент на изобретение бензинового двигателя, который стал применяться на первых автомобилях.

Первым ДВС, получившим некоторое промышленное применение был двигатель, запатентованный в 1860 г. французом Ленуаром. В 1878 г. немецкий изобретатель Отто и инженер Ланген усовершенствовали его.


Учитель:

Сегодня мы рассмотрим принцип действия теплового двигателя на примере двигателя внутреннего сгорания

В современной технике ДВС получили широкое распространение: в энергетике (на электростанциях), на транспорте – сухопутном, водном, воздушном, в сельском хозяйстве, военном деле

Двигателями внутреннего сгорания называют тепловые двигатели, в которых используется работа расширения газообразных продуктов сгорания жидкого и газообразного топлива.


Почему этот тип двигателя называется двигателем внутреннего сгорания?.

Прочитать 1 абзац стр53 и ответить


Из каких основных частей состоит ДВС прочитать от слов «Двигатель состоит…..до слов отработавшие газы» ответить и показать на модели


Какие явления происходят при сгорании горючей смеси в ДВС Прочитать от слов «В цилиндре…… до слов в механическую энергию» и ответить


Почему ДВС называют четырёхтактными? Прочитать последний абзац и ответить.

Что происходит в двигателе во время I такта? Прочитать 1, 2 абзац стр. 54 и ответить


(Учитель показывает на модели 1 такт работы ДВС на доске и в тетрадях учащиеся записывают: «I такт – впуск»)


Прочитайте по учебнику дальше, что происходит во время II такта.


(Учитель показывает на модели II такт работы ДВС, на доске и в тетрадях учащиеся записывают: «II такт – сжатие»)


Аналогично изучаются Ш и IVтакты


Ученик выходит к доске и на модели показывает все четыре такта. Затем учитель показывает таблицу с изображением четырехцилиндрового двигателя.


Учитель: Чем отличается этот двигатель?


Предполагаемый ответ учащихся: Количеством цилиндров.


Учитель: Как вы думаете одинакова ли мощность этих двигателей?


Предполагаемый ответ учащихся: Мощность четырехцилиндрового будет больше.


Учитель:


Верно. Многоцилиндровые двигатели обеспечивают равномерность вращения вала и имеют большую мощность.


Учитель:


Одноцилиндровые двигатели устанавливают главным образом на моторных лодках и мопедах. На мотоциклах устанавливаются двухцилиндровые двигатели. На автомобилях, тракторах — 4-, 6-, 8-, 12-и цилиндровые двигатели


Учитель:


Не во всех двигателях есть свеча для воспламенения рабочей смеси. В дизельных двигателях воспламенение происходит за счет резкого сжатия (при этом увеличивается температура смеси).


Ученик:

Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия сконструировал в 1897 г. немецкий инженер Рудольф Дизель. По имени изобретателя этот двигатель назван дизелем. В цилиндре дизеля происходит сжатие не горючей смеси, а чистого воздуха, который разогревается при сжатии до 650 °С. В момент подхода поршня к верхнему положению в цилиндр подается топливо через форсунку. В цилиндре топливо воспламеняется. Дизель более экономичен и более полно использует топливо. Дизельные двигатели приводят в действие большегрузные автомобили, тракторы, суда, тепловозы.


Учитель:


Тепловые машины широко используют на производстве и в быту. Автомобили перевозят грузы и пассажиров. Двигателями снабжены самолеты и вертолеты. С помощью ракетных двигателей осуществляются запуски искусственных спутников, космических кораблей и станций. Двигатели внутреннего сгорания широко используются в сельском хозяйстве. Их устанавливают на тракторах, комбайнах, насосных станциях.


Ученик

.

Автомобильный транспорт занимает важное место в единой транспортной системе страны. Он перевозит более 80% народнохозяйственных грузов, что обусловлено высокой маневренностью автомобильного транспорта, возможностью доставки грузов "от двери до двери" без дополнительных перегрузок в пути, а, следовательно, высокой скоростью доставки и сохранностью грузов на его долю приходится почти половина пассажирооборота.. В то же время он вызвал и многие отрицательные явления: ежегодно с отработавшими газами в атмосферу поступают сотни миллионов тонн вредных веществ; автомобиль - один из главных факторов шумового загрязнения; дорожная сеть, особенно вблизи городских агломераций, "съедает" ценные сельскохозяйственные земли. Под влиянием вредного воздействия автомобильного транспорта ухудшается здоровье людей, отравляются почвы и водоёмы, страдает растительный и животный мир. Автомобильный парк, являющийся одним из основных источников загрязнения окружающей среды, сосредоточен, в основном, в городах Среди загрязнителей лидируют оксид углерода и углеводороды, доля которых резко возрастает при работе двигателя на малых оборотах, при старте или увеличении скорости, что наблюдается во время «пробок» и у светофоров. Весьма опасная составная часть выхлопных газов автомобилей – соединения свинца, который используют в качестве добавки к бензину. Велико загрязнение и другими тяжелыми металлами – цинком, никелем, кадмием. Железнодорожный транспорт. Хотя железнодорожный транспорт оказывает влияние на общее состояние ландшафта, его интенсивность по сравнению с автомобильным существенно меньше. Это связано с экономным использованием топлива и широкой электрификацией железных дорог. Железнодорожный транспорт. Загрязнение среды железнодорожным транспортом больше всего ощущается в районах, где эксплуатируются тепловозы. Их отработанные газы содержат до 97% всех токсичных веществ, выделяемых данным видом транспорта. Водный транспорт.

Несмотря на то что основная среда, испытывающая нагрузки водного транспорта, – реки, озера, моря, его воздействие ощущается и на суше. Но, конечно, больше всего страдает водная среда. Основными источниками загрязнений являются судовые двигатели. Вода, используемая при их работе, сбрасывается в водоемы, вызывая тепловое и химическое загрязнения. Кроме того, часть токсичных веществ из отработанных газов также растворяется в воде.

Воздушный транспорт. Основные воздействия воздушного транспорта приходятся на атмосферу. Расчеты показывают, что один самолет при перелете на расстояние 1000 км использует количество кислорода, равное потребляемому одним человеком в течение года. Среди токсичных веществ, выбрасываемых при полетах, преобладают оксид углерода, несгоревшие углеводороды, оксиды азота и сажа. Особенность атмосферных загрязнений в том, что токсические вещества распространяются на очень большие пространства.


Закрепление, проверка знаний


Подведение итогов: оценивание ответов учащихся, выставление отметок, комментарии.