Конспект урока двигатель внутреннего сгорания 8 класс
Обновлено: 05.07.2024
Тема: Двигатель внутреннего сгорания.
Цели:
1. Изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин на примере двигателя внутреннего сгорания.
2. Рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития.
3. Совершенствовать навыки работы с оборудованием. Формировать умение делать выводы о проведенных экспериментах. Развивать умение общаться друг с другом.
Оборудование:
1. Модель ДВС.
2. Фото автомобилей, мотоциклов, самолетов, катеров.
3. Карточки с заданиями для групп.
4. Презентация к уроку. (Приложение 1)
План урока:
1. Орг. момент.
2. Проверка знаний. Работа газа и пара при расширении.
3. Новый материал: двигатель внутреннего сгорания.
4. Закрепление изученного. Работа в группах.
5. Рефлексия. Подведение итогов.
6. Домашнее задание.
Ход урока
2. А сейчас проверим, насколько вы уяснили прошлый материал, а заодно и то, как подготовились к уроку. Команды получают задания на карточках.
Карточка №1
Какие двигатели называют тепловыми? Какие виды тепловых двигателей вам известны?
Карточка №2
Приведите примеры превращения внутренней энергии пара в механическую энергию тела?
Карточка №3
Зачеркните лишнее словосочетание: тепловой двигатель, работа газа, превращение энергии, Джеймс Уатт, Лев Толстой, отражение света.
Карточка №4
Кто выполнил задание – отвечает. По одному представителю о группы.
3. Запасы внутренней энергии огромны. Очень важно умело и грамотно использовать её запасы, содержащиеся в топливе. Использовать внутреннюю энергию – значит, совершить за счёт неё полезную работу. Послушаем краткую историю создания тепловых машин (выступление учащегося):
История ДВС
В 1860 Г француз Э. Ленуар построил устройство, в котором горючее сжигалось внутри самого устройства. Модель была несовершенная, КПД не превышал 3 %.
Спустя 18 лет немецкий изобретатель Отто создал двигатель внутреннего сгорания, который работал по четырёхтактной схеме: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск отработанных газов. Именно модификации этого двигателя и получили наибольшее распространение.
Первый автомобиль с бензиновым двигателем построили в 1886 году под руководством немецкого инженера Даймлера. Большая роль в развитии автомобилестроения принадлежит Генри Форду, который в начале 20 века начал выпуск автомобилей с конвейера. В России первые автомобили начали строить в начале 20 века.
Учитель: Применение тепловых двигателей чрезвычайно разнообразно. Они приводят в движение самолёты, ракеты, тепловозы, паровозы, наземный и водный транспорт. В настоящее время наибольшее распространение имеют двигатели внутреннего сгорания. Остановимся на них.
В ДВС топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Поэтому он и называется двигателем внутреннего сгорания. Работают они на жидком топливе или горючем газе.
Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединённый при помощи шатуна с коленчатым валом (проследим по модели ДВС).
В верхней части цилиндра имеется два клапана, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через первый клапан (впускной) поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи, а через второй клапан (выпускной) выпускаются отработанные газы.
В цилиндре периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха (температура достигает 16000 - 18000С). Давление на поршень резко возрастает. Расширяясь, газы толкают поршень, а вместе с ним и коленчатый вал, совершая при этом механическую работу. При этом газы охлаждаются, так как часть их внутренней энергии превращается в механическую.
Крайние положения поршня в цилиндре называют мёртвыми точками. Расстояние, проходимое поршнем от одной мёртвой точки до другой, называют ходом поршня. Ход поршня называют ещё тактом. Поэтому двигатель называют четырёхтактным.
Такты двигателя внутреннего сгорания: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.
Двигатель Дизеля
Немецкий инженер Р. Дизель в 1897 г. изобрёл двигатель, в котором сжимали воздух и в момент максимального сжатия в камеру сгорания при помощи форсунки делали впрыск топлива. Далее раскалённые газы перемещали поршень, и происходило преобразование внутренней энергии в механическую. В двигателе внутреннего сгорания есть карбюратор, при помощи которого образуется горючая смесь (смесь бензина с воздухом). В двигателе Дизеля нет карбюратора.
КПД дизельных двигателей достигает 35 – 44 %, а у двигателя внутреннего сгорания КПД не превышает 25 – 32 %. Дизельные двигатели нашли широкое применение в тракторах, большегрузных машинах, на кораблях, передвижных электростанциях.
Как влияют тепловые двигатели на окружающую среду?
В результате описанных процессов, средняя температура на Земле в течение последних десятилетий неуклонно повышается. Это грозит глобальным потеплением с нежелательными последствиями, к числу которых относятся таяние ледников и подъем уровня мирового океана.
Кроме того, при сжигании топлива в тепловых двигателях расходуется атмосферный кислород (в наиболее развитых странах тепловые двигатели уже сегодня потребляют больше кислорода, чем вырабатывается всеми растениями, растущими в этих странах) и образуется много вредных веществ, загрязняющих атмосферу.
Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу углекислый газ, угарный газ, различные виды сернистых соединений, а также соединения тяжелых металлов. Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно более 200 млн. т золы и более 60 млн. т оксида серы.
Кроме промышленности, воздух загрязняют и различные виды транспорта, прежде всего автомобильный. Жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей.
Такие виды топлива, как нефть, уголь, газ являются невосполнимыми источниками энергии. В ближайшие 45 - 70 лет человечество столкнётся с проблемой нехватки традиционных видов топлива.
Учитель: У вас на столах лежат конверты с заданиями, которые сейчас необходимо сделать.
Конверт №1
На изображении ДВС подписать его устройство.
Конверт №2
Даны рисунки всех тактов ДВС. Необходимо наклеить эти рисунки в правильном порядке и подписать названия тактов.
Конверт №3
По предложенному тексту выписать пути преодоления экологических проблем. (Приложение 2)
№4.2
Из готового текста выбрать профессии, связанные с использованием ДВС.
Врач, механик-водитель, машинист тепловоза, дизелист, автогонщик, учитель.
Группы, выполнившие задания, выдвигают по одному представителю для выступления.
1. Подведем итог урока. Что мы изучили сегодня? Из чего состоит ДВС? Назовите такты работы двигателя. Выставить оценки за урок.
2. Домашнее задание: параграф 22 - учить.
Цель урока: Ознакомиться с устройством и принципом работы ДВС.
познакомить с устройством ДВС и принципом его работы;
научить применять полученные теоретические знания в конкретных ситуациях;
развитие самостоятельности учащихся в процессе индивидуальной работы, воспитание взаимопомощи, формирование научного мировоззрения.
1.Организационный момент.
Методическое обоснование: подготовка учащихся к активному восприятию материала, мотивация.
Представьте, что вы находитесь на улице. Что вы видите вокруг себя? А вокруг столько автомобилей! Что у них общего? (наличие двигателя)1слайд
Они бывают ветряными, электрическими, тепловыми.
Например, они приводят в движение автомобиль.
Догадайтесь, о чём идёт речь:2 слайд
Вот и тема нашего урока ДВС. Запишите в рабочих тетрадях тему урока.
- Сформулируйте цели урока (познакомиться с устройством и принципом работы ДВС)
Прежде, чем приступить к изучению нового материала, вспомним, что мы изучали ранее.
2.Актуализация знаний.
Методическое обоснование: в ходе небольшого фронтального опроса проверяется уровень знаний учащихся, проводится подготовка к изучению нового материала.
Цель – подвести учащихся к мысли о возможности превращения внутренней энергии топлива в механическую энергию.
1.Что называют внутренней энергией? (кинетическая энергия всех молекул, из которых состоит тело, и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела)
2.Как можно изменить внутреннюю энергию? (можно изменить путём совершения работы и теплопередачи)
3.Изучение нового материала. (Познакомимся с принципом действия простейшего теплового двигателя на примере нагревания воды в пробирке, закрытой пробкой, видео ролик с пробиркой без звука)
Посмотрим простой опыт: в пробирку нальем немного воды, затем плотно закроем ее пробкой и нагреем воду до кипения. Давайте вместе ответим на следующие вопросы:
Кипение воды и вылет пробки
Пар, образовавшийся при кипении совершил работу, под давлением пара пробка выскочила.
Как вы считаете если стеклянную пробирку заменить прочным металлическим цилиндром, а пробку – поршнем, который может двигаться вдоль цилиндра, то какое устройство можно создать? Это самый элементарный тепловой двигатель.
- Давайте вспомним определение тепловых двигателей.
(Тепловые двигатели - машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.)
- А какое превращение энергии произошло в нашем опыте?
(Внутренняя энергия пара кинетическую энергию пробки.)
А как все начиналось?
Человек давно задумывался о том, как построить соответствующие машины.
Первым таким человеком (по дошедшим до нас сведениям) был Герон Александрийский, инженер-изобретатель, который жил в I-II в. нашей эры. Он первым создал свою знаменитую паровую машину, которая называется тепловой машиной Герона. (слайд 3 )
Джеймсом Уатт. (слайд 4)
Иван Ползунов. (слайд 5)
Подробнее об этом, в творческом д/з: доклады на тему о изобретателях тепловых машин, в чём заключался принцип действия этих машин.
А теперь переходим к главному
Учитель: Сейчас вы обратитесь к учебнику. Найдете в тексте параграфа, какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания, из каких основных частей он состоит, учебник параграф 22, стр.53 (слайды)
Двигатель внутреннего сгорания – очень распространенный вид теплового двигателя. Топливо (бензин, керосин или горючий газ) в нем сгорает прямо в нутрии самого двигателя. Отсюда и такое название - ДВС.
(модель двигателя в разрезе)
Устройство: цилиндр, поршень, 2 клапана (впуска и выпуска), свеча. Крайние нижнее и верхнее положения поршня называются мертвыми точками.
Рабочий цикл в двигателях внутреннего сгорания состоит из 4 процессов(тактов): впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. (слайды 6 и 7)
Учитель Записать в тетрадь такты ДВС:
Впуск. В начале первого такта поршень движется вниз, объем над поршнем увеличивается, поэтому создается разрежение. В это время открывается клапан 1 и в цилиндр поступает горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью, клапан 1 закрывается. (слайд 8)
Сжатие. При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх и сжимает горючую смесь. В конце такта, когда поршень дойдет до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от искры) и быстро сгорает. Температура достигает 1600-1800 0 С, давление 5 млн.паскалей. (слайд 9)
Рабочий ход. Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз. Под действием расширяющихся нагретых газов двигатель совершает работу. В конце 3 такта открывается клапан 2. И через него продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу. (слайд 10)
Выпуск. Выпуск продуктов сгорания продолжается и в течение четвертого такта, в конце 4 такта клапан 2 закрывается. (слайд 11)
Учитель Кто попробует продемонстрировать работу ДВС на модели
Учитель На что это влияет количество цилиндров?
Ученик – на мощность двигателя, на равномерность вращения вала.
Учитель Их устанавливают на автомобилях, тракторах – 4, 8, 12 цилиндровые двигатели.
Учитель Какие ДВС стоят на мопедах, мотоциклах
Ученик – одно и двухцилиндровые двигатели
Учитель Но не во всех двигателях есть свеча для воспламенения рабочей смеси. В этих двигателях воспламенение происходит за счет резкого сжатия воздуха, из-за этого увеличивается температура смеси. Как называются эти двигатели?
Ученик Дизельные двигатели
5. Работа в группах. Заполните таблицу.
Поршень может двигаться вверх или вниз.
Клапаны либо открыты, либо закрыты.
И самые сложные процессы происходят с горючей смесью. Она входит в цилиндр; сжимается и воспламеняется; образованные горячие газы двигают поршень; выбрасываются в атмосферу.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Открытый урок физики
«Тепловые двигатели.
Кашкаров Дмитрий Александрович
Тепловые двигатели.
Двигатель внутреннего сгорания
«Процесс научных открытий – это,
Цель:
развивающая – развитие логического мышления на основе сравнительного анализа различных тепловых двигателей; развитие у школьников умений формулировать экологические проблемы использования двигателей, предлагать пути их решения;
воспитательная – стимулирование познавательной активности при обсуждении работы двигателя; содействовать патриотическому воспитанию, напомнив учащимся о роли отечественных изобретателей в истории.
Ход урока.
I. Организационный момент.
1) Проверка готовности к уроку: наличие учебников, рабочих тетрадей, выполнение домашней работы.
2) Проверка готовности ТСО (экран, проектор, ПК, презентация, карточки).
II. Объявление темы и цели урока.
Учитель. В 7 классе мы изучали различные виды энергии, в частности, рассматривали потенциальную энергию и кинетическую энергию . Далее, в 8 классе был изучен ещё один вид энергии – внутренняя энергия . Внутренняя энергия любого тела характеризуется температурой, может изменяться, но самое главное, что внутренняя энергия может быть запасена в таком веществе, как топливо . Топливо может быть разным: жидким, твердым, газообразным, но самая главная его особенность – при сжигании топлива выделяется тепло. В нашей жизни используется достаточно большое количество машин, и эти машины используют различные виды энергии. Общей чертой всех машин является то, что это устройство, которое преобразует один вид энергии в другой. Сегодня мы познакомимся с устройством и работой двигателя внутреннего сгорания. В настоящее время двигатель внутреннего сгорания является наиболее распространенным. Такого типа двигатели используются на кораблях, тепловозах, автомобилях, сельскохозяйственных машинах и т. д.
Запишем тему нашего сегодняшнего урока:
III. Актуализация и коррекция опорных знаний.
Учитель. Вначале повторим материал прошлых уроков. Скажите, какие превращения агрегатных состояний веществ мы изучали?
Ученик . Превращение из твердого состояния в жидкое называется плавлением.
Ученик. Превращение из жидкого состояния в твердое называется кристаллизацией.
Ученик . Превращение из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием.
Ученик . Превращение из газообразного состояния в жидкое называется конденсацией.
Учитель . Приведите примеры превращения энергии пара в механическую энергию тела.
Ученик. При расширении пара в цилиндре с поршнем совершается работа и значит, энергия пара превращается в механическую энергию поршня.
Учитель . Какие двигатели называются тепловыми?
Ученик. Тепловыми двигателями называются машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.
I V . Изучение нового материала.
Учитель. Значение механической работы в жизни человека переоценить тяжело: эта работа определяет движение транспорта, перевозку и подъём грузов и многое другое. Задача любой машины – преобразовать энергию в эту работу.
Рассмотрим подробнее историю создания первых машин. Человек давно задумывался о том, как построить соответствующие машины.
Первым таким человеком (по дошедшим до нас сведениям) был Герон Александрийский, инженер-изобретатель, который жил в I-II в. нашей эры (Рис. 1).
Рис. 1. Герон Александрийский.
Он первым создал свою знаменитую паровую машину, которая называется тепловой машиной Герона (Рис.2).
Рис. 2. Тепловая машина Герона
Принцип действия этой машины заключался в следующем: в сосуд с отверстиями наливалась вода и помещалась над огнем. Вода закипала, через отверстия с большой скоростью вырывался пар, и часть, подвешенная над огнем, начинала вращаться. Это и был прообраз первой тепловой машины.
Первый тепловой двигатель, который использовался в работе (а не был демонстрацией превращения внутренней энергии в механическую работу), был построен в 1768 году в Англии знаменитым инженером Джеймсом Уаттом (Рис. 3) (в честь Уатта потом была названа единица мощности).
Рис. 3. Джеймс Уатт
«В 1781 году Джеймс Уатт впервые запатентовал двигатель, который называется паровым . В этом двигателе использовалась энергия расширяющегося пара, которая превращалась в механическую работу. В результате помощи одного из крупных банкиров и заводчиков Уатту удалось открыть фирму по производству паровых машин (Рис. 4).
Рис. 4. Паровая машина Уатта
Паровые машины использовались на шахтах и заводах. В первые десятилетия фирмы было создано 44 такие машины. В следующее десятилетие их было создано уже больше 100.
Правда, существует версия, что на несколько лет раньше Уатта в 1766 году на Барнаульском заводе была изготовлена первая паровая машина в России (рис 5) .
Рис. 5. Паровая машина Ивана Ползунова
Изобретателем этой машины был Иван Ползунов (Рис. 6).
Рис. 6. Памятник Ивану Ползунову в Новгороде
Учитель . Из всего многообразия тепловых двигателей мы познакомимся с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Так что же принесли в мир тепловые машины – добро или зло. Давайте вместе размышлять, и при этом нам предстоит узнать:
Почему двигатель называют ДВС.
Устройство двигателя внутреннего сгорания.
Схему работы такого двигателя.
Двигатели внутреннего сгорания – очень распространенный вид тепловых двигателей. ДВС работают на жидком топливе или горючем газе.
Само название – ДВС – говорит о том, что топливо сгорает внутри самого двигателя – прямо в цилиндре. ДВС работают на жидком топливе (бензин, керосин) или на горючем газе.
Запишем в конспект:
Рассмотрим устройство ДВС:
Рис. 7. Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель состоит из цилиндра 1, в котором перемещается поршень 2, соединенный при помощи шатуна 3 с коленчатым валом 4. На валу укреплен тяжелый маховик 5 для уменьшения неравномерности вращения вала. В верхней части цилиндра имеются два клапана 6 и 7, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 6 поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 8, а через клапан 7 выпускаются отработавшие газы. В таких двигателях постоянно происходит сгорание горючей смеси (пары бензина и воздуха). При сгорании этой смеси образуются газы, температура которых порядка 1600-1800 0 С.
Рассмотрим принцип работы ДВС.
Крайние положения поршня в цилиндре называют мертвыми точками .
Расстояние, проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой, называется ходом поршня . Один рабочий цикл в двигателе происходит за 4 (в некоторых – за 2) хода поршня или такта. Поэтому такие двигатели называются четырёхтактными (двухтактными). Рассмотрим более подробно каждый такт.
1 такт – впуск : при повороте вала поршень опускается вниз. Объём над поршнем увеличивается, в цилиндре создается разрежение, впускной клапан открывается и в цилиндр входит горючая смесь. В конце такта цилиндр заполняется горючей смесью и впускной клапан закрывается.
2 такт – сжатие: при дальнейшем повороте вала поршень начинает двигаться вверх и сжимает горючую смесь, когда поршень доходит до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь возгорается от электрической искры, которую дает свеча и быстро сгорает.
3 такт – рабочий ход: образующиеся при сгорании смеси газы давят на поршень и он движется вниз. В этом случае двигатель совершает работу. Этот такт называется рабочим ходом.
Во 2 и 3 тактах оба клапана закрыты.
4 такт – выпуск: в конце 3 такта выпускной клапан открывается и через него продукты сгорания выходят в атмосферу. В течение такта поршень движется вверх. В конце такта выпускной клапан закрывается.
Внимание на экран, - посмотрим компьютерную анимацию работы ДВС.
Рис. 8. 4 такта работы двигателя внутреннего сгорания
Итак, цикл двигателя состоит из 4 тактов.
Давайте вспомним их ещё раз и запишем в тетради :
1 такт – впуск
2 такт – сжатие
3 такт – рабочий ход
4 такт – выпуск
Учитель . Что происходит дальше при вращении коленчатого вала?
Ученик . Такты повторяются.
Учитель . Но существуют не только такие (карбюраторные) двигатели внутреннего сгорания, а еще и дизельные двигатели.
«Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия сконструировал в 1897 г. немецкий инженер Рудольф Дизель (Рис. 9).
Рис. 9. Рудольф Дизель
По имени изобретателя этот двигатель назван дизелем (Рис. 10).
Рис. 10. Стационарный одноцилиндровый дизельный двигатель, Германия , Аугсбург , 1906
Учитель . Кроме рассмотренных тепловых двигателей, существует их широкое разнообразие, с некоторыми из них мы еще будем знакомиться в дальнейшем при изучении физики, такими как:
двигатели внутреннего сгорания;
V . Решение задачи.
Тепловой двигатель получил от нагревателя 200 МДж энергии, а отдал холодильнику – 120 МДж . Определить работу, которую выполнил двигатель и его КПД .
Дано: СИ: Решение:
Q 1 = 200 МДж 2*10 8 Дж
Q 2 = 120 МДж 1,2*10 8 Дж
А= Q 1 – Q 2 – работа тепловой машины.
А= 2*10 8 Дж –1,2*10 8 Дж=0,8*10 8 Дж.
η =А/ Q 1 – коэффициент полезного действия.
η = (0,8*10 8 Дж/2*10 8 Дж)*100%=40%.
Ответ: А= 0,8*10 8 Дж; КПД= 40%.
VI . Сферы применения тепловых двигателей и экологические проблемы их использования.
«1. Применение тепловых двигателей чрезвычайно раз нообразно.
Двигатели внутреннего сгорания приводят в движение самолеты, теплоходы, автомоб или, тракторы, тепловозы, их устанавливают на речных и морских судах.
Паровые и газовые турбины нашли широкое применение на тепловых электростанциях, в качестве судовых двигателей, газовые турбины широко применяются в авиационных двигателях. Реактивные двигатели применяются в авиации, ракетостроении.
2. С развитием энергетики, автомобильного и других видов транспорта всё более сложной проблемой становится охрана окружающей среды от вредного влияния продуктов сгорания. Это связано с действием различных факторов:
при сжигании топлива используется кислород из атмосферного воздуха;
сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа;
Учитель . Как вы думаете, что нужно сделать для того, чтобы избежать экологических проблем?
Ученики . Посадка лесов и сокращение их вырубки; установка фильтров на двигатели; переход на экологически чистые виды топлива; создание электромобилей или автомобилей, работающих на солнечных батареях и т.д.
VII . Итоговое закрепление изученного на уроке.
Учитель. Ну, а сейчас давайте ещё раз коротко повторим то, с чем мы познакомились на сегодняшнем уроке.
Какие машины называют тепловыми двигателями?
Какие виды тепловых двигателей вы знаете?
Что является нагревателем двигателя внутреннего сгорания?
Что является холодильником двигателя внутреннего сгорания?
Из скольких тактов состоит цикл двигателя внутреннего сгорания?
После опроса, предлагаются индивидуальные бланки с тестами и графическим заданием, находящиеся на столах у учащихся (Приложение 1).
Результаты вносить в бланк, который в конце урока сдать на проверку.
VIII. Подведение итогов урока.
IX. Домашнее задание. Выучить § 15,16; повторить конспект в тетради.
IX. Рефлексия.
Учащиеся по очереди высказывают по одной фразе, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана:
Сегодня на уроке я узнал (а) .
Было интересно .
Было тяжело .
Я выполнял (а) задание .
Я понял (а), что .
Теперь я могу .
Я почувствовал (а), что .
Я приобрел (а) .
Я научился (лась) .
У меня получилось .
Я попробую .
Меня удивило .
Урок дал мне для жизни .
Мне захотелось .
Мне очень понравилось .
Приложение 1.
_____Класс_________________ Фамилия
Вариант 1
1. КПД тепловой машины равен 20%. Это означает, что от энергии, выделившейся при полном сгорании топлива,
1) 20% идет на совершение полезной работы;
2) 80% идет на совершение полезной работы;
3) 20% преобразуется во внутреннюю энергию пара;
4) 20% преобразуется во внутреннюю энергию деталей.
2. В двигателе внутреннего сгорания
1) механическая энергия полностью превращается во внутреннюю;
2) внутренняя энергия топлива полностью превращается в механическую;
3) механическая энергия частично превращается во внутреннюю;
4) внутренняя энергия топлива частично превращается в механическую энергию.
3. Какие двигатели из перечисленных ниже называют тепловыми?
A. Двигатель внутреннего сгорания. Б. Паровая турбина.
B. Реактивный двигатель.
1) Только А. 3) Только В.
2) Только Б. 4) А, Б и В
4. В двигателе внутреннего сгорания клапаны закрыты, газы, образовавшиеся при сгорании горючей смеси, давят на поршень и толкают его. Как называется этот такт?
Вариант 2
1. КПД двигателя внутреннего сгорания равен 40%. Это означает, что от энергии , выделившейся при полном сгорании топлива,
1) 40% идет на совершение полезной работы;
2) 60% идет на совершение полезной работы;
3) 40% преобразуется во внутреннею энергию пара;
4) 40% преобразуется во внутреннюю энергию деталей.
2. В тепловой машине.
1) механическая энергия полностью превращается во внутреннюю энергию;
2) внутренняя энергия топлива полностью превращается в механическую энергию;
3) внутренняя энергия топлива частично превращается в механическую энергию;
4) механическая энергия частично превращается во внутреннюю энергию.
3. Расширяясь, газ может совершить работу и при этом охладиться. В каком из названных ниже двигателей используется это явление?
A. Реактивный двигатель. Б. Паровая машина.
B. Двигатель внутреннего сгорания.
4) Во всех трех перечисленных двигателях.
4. В двигателе внутреннего сгорания клапаны закрыты, поршень движется, сжимая горючую смесь. Как называется этот такт?
5. Напишите названия частей двигателя внутреннего сгорания.
На этом уроке мы познакомимся с такими устройствами, как двигатель внутреннего сгорания и паровая турбина. Мы в общем и целом познакомимся с их принципом действия.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Двигатель внутреннего сгорания. Паровая турбина"
Один из самых распространённых видов теплового двигателя — это двигатель внутреннего сгорания. Почти все современные автомобили работают именно на двигателях внутреннего сгорания. Этот двигатель получил такое название, потому что топливо в нём сгорает прямо в цилиндре, т.е. внутри двигателя.
Чаще всего в качестве топлива в таких двигателях используется бензин, хотя также можно использовать керосин, дизель или горючий газ (например, пропан или бутан, которые используют в качестве топлива для экспериментальных автомобилей).
Упрощённая схема работы двигателя внутреннего сгорания такова: в нужный момент открывается клапан, и в цилиндре образуется смесь паров бензина и воздуха, которая воспламеняется и сгорает при сжатии. Часть газов являются отходами и выпускаются через другой клапан, а часть — расширяются. В результате расширения увеличивается давление, и газы начинают совершать работу, толкая поршень и коленчатый вал.
Таким образом, энергия сгоревшего топлива преобразуется в механическую энергию.
Другой довольно распространённый тип теплового двигателя — это паровая турбина. Схема её работы немного проще: на вал насажен диск, по ободу которого закреплены лопатки.
Пар, поступающий из котла, оказывает давление на эти лопатки, подобно тому, как ветер оказывает давление на парус, заставляя диск (а вместе с ним и вал) вращаться. Такие турбины применяются на электростанциях и кораблях.
Заметим, что для увеличения мощности того и другого типов двигателя, можно использовать не один а несколько цилиндров или дисков для вращения одного и того же вала, что и применяется в современной технике.
Внимание Скидка 50% на курсы! Спешите подать
заявку
Профессиональной переподготовки 30 курсов от 6900 руб.
Курсы для всех от 3000 руб. от 1500 руб.
Повышение квалификации 36 курсов от 1500 руб.
Лицензия №037267 от 17.03.2016 г.
выдана департаментом образования г. Москвы
ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА для 8 класса "Двигатель внутреннего сгорания"
ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА
Двигатель внутреннего сгорания
Горбылева Татьяна Михайловна
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа п. Кубово
Тема и номер урока в теме
Тепловые явления. №21
Физика – 8 класс. А.В. Перышкин. М.Дрофа.
Цель урока : изучить устройство, принцип действия и значение тепловых двигателей на примере двигателя внутреннего сгорания.
- обучающие формирование знаний учащихся о работе пара и газа на примере изучения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и умения самостоятельно приобретать знания.
-развивающие развивать наглядно-образное, логическое мышление учащихся, умение находить ответы на предложенные вопросы, сравнивать и сопоставлять изучаемые процессы (такты в работе двигателя).
-воспитательные воспитывать информационную культуру, интерес к вопросам охраны окружающей среды ;
Тип урока комбинированный с использованием ЭОР.
Формы работы учащихся фронтальная, индивидуальная.
Необходимое техническое оборудование компьютерный класс, проектор; (избранные ЭУМ вместе с программой-реализатором установлены на компьютерах).
СТРУКТУРА И ХОД УРОКА
Название используемых ЭОР
(с указанием порядкового номера из Таблицы 2)
(с указанием действий с ЭОР, например, демонстрация)
Организац онный момент.
Формулирует тему, цели урока.
Воспринимают информацию. Готовятся к восприятию материала.
Формулирует вопросы. Проверяет знание опорных понятий.
Отвечают на вопросы.
Изучение нового учебного материала.
Понятие о тепловых машинах. №1.
Работа четырехтактного ДВС. №2.
"Виды тепловых двигателей" №3.
Объяснение нового материала с использованием материала ЭУМ.
Первичная проверка понимания учащимися нового учебного материала.
Экологические проблемы использования тепловых машин
Задаёт вопросы. Проверяет выполнение домашней работы с ЭУМ(5,6).
Отвечают на вопросы.
Используют результаты домашней работы с ЭУМ(5,6).
Закрепление учебного материала.
Двигатель внутреннего сгорания. №4
Путешествие в страну тепловых машин. №8.
Формулирует задания для работы с ЭУМ.
Знакомятся с заданиями и задают вопросы по их условиям.
Двигатель внутреннего сгорания. №4
Подведение итогов работы.
История изобретения паровых машин. №7.
Даёт указания для самостоятельной работы с ЭОР.
Воспринимают информацию. Фиксируют в дневниках.
Методическое обоснование : подготовка учащихся к активному восприятию материала, мотивация.
Используется слайд презентации:
Догадайтесь, о чём идёт речь:
Они бывают ветряными, электрическими, тепловыми.
Это машины, которые преобразуют какой-либо вид энергии в механическую работу.
Например, они приводят в движение автомобиль.
Сегодня мы будем изучать тепловые двигатели на примере двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Мы будем рассматривать его устройство, принцип действия и влияние на окружающую среду.
Прежде, чем приступить к изучению нового материала, вспомним, что мы изучали ранее.
Методическое обоснование : в ходе небольшого фронтального опроса проверяется уровень знаний учащихся, проводится подготовка к изучению нового материала.
Цель – подвести учащихся к мысли о возможности превращения внутренней энергии топлива в механическую энергию.
1. Что называют внутренней энергией?
2. Как можно изменить внутреннюю энергию?
3. Что вы понимаете под топливом?
3. Можно ли внутреннюю энергию превратить в механическую?
3.Изучение нового материала.
Методическое обоснование: частично реализуются обучающие задачи урока. Объяснение нового материала - мини-лекция, в ходе которой, как средство наглядности, используются ЭОР.
Запасы внутренней энергии, содержащиеся в топливе, огромны. Очень важно умело и грамотно использовать их.
Использовать внутреннюю энергию – значит, совершить за счёт неё полезную работу. Вводится понятие теплового двигателя. Учащиеся знакомятся с принципом действия простейшего теплового двигателя на примере нагревания воды в пробирке, закрытой пробкой. Далее рассматриваются основные части любого теплового двигателя: рабочее тело, нагреватель, холодильник. Формулируется определение тепловых двигателей: машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую работу.
Приводятся примеры тепловых двигателей с использованием слайд-шоу из подборки ЭОР к уроку.
Рассказ об устройстве ДВС и его работе базируется на использовании слайд-шоу из подборки ЭОР к уроку.
4.Первичная проверка понимания учащимися нового учебного материала.
Методическое обоснование: в ходе небольшого фронтального опроса идёт активизация мыслительной деятельности учащихся.
1.Назовите элементы ДВС? ( цилиндр, поршень, коленчатый вал, шатун, маховик, впускной и выпускной клапаны, свеча).
2.Перечислите такты работы ДВС (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск).
3.На каком топливе работают ДВС? (на жидком топливе (бензин, керосин) или на горючем газе).
4. Какие экологические проблемы возникают при использовании тепловых двигателей?
Здесь проверяется выполнение задания по работе с соответствующим ЭУМ, которое учащиеся должны были выполнить самостоятельно при подготовке к уроку.
Образец задания представлен ниже. Хочется заметить, что задание составлено так, чтобы не перегружать учащихся и свести к минимуму время его выполнения. Не у всех ребят есть возможность выхода в Интернет дома, можно предложить им объединиться в группы и выполнить задание после уроков в компьютерном классе.
Задание для домашней работы с ЭУМ
Заполните пропуски в тексте.
При сжигании топлива в тепловых машинах постепенно уменьшается количество …………………… в атмосфере. За счёт сжигания различных видов топлива в атмосферу поступает около 20 млрд тонн ……………………………….
В результате сжигания нефти и угля атмосфера наполняется вредными ………………….. и …………………………. соединениями.
Более половины всех загрязнений даёт …………………
Перспективными видами двигателей для автомобилей являются …………………………. и двигатели на …………………………….
Все тепловые потери в тепловых двигателях приводят к повышению …………………………. различных тел и атмосферы.
Результатом этого является возможное изменение …………………..
1.Закройте глаза и зажмурьтесь быстро 10 раз, не размыкая век.
2. Поморгайте интенсивно 10 раз, стараясь открывать и закрывать глаза как можно быстрее.
3. С открытыми глазами поднимите брови, как при сильном удивлении. Нахмурьте брови. Повторите это упражнение 10 раз.
В процессе работы вы сможете усвоить устройство и принцип действия ДВС. Для этого изучите содержание модуля, ответьте на вопросы и выполните ниже приведённые задания.
Читайте также: