Работа газа и пара при расширении двигатель внутреннего сгорания 8 класс конспект урока

Обновлено: 05.07.2024

Тип урока – урок открытия нового знания.

образовательные – сформировать у обучающихся представление о тепловом двигателе, устройстве и принципе действия двигателя внутреннего сгорания;
развивающие - продолжить формирование умений применять ранее полученные знания для объяснения изучаемого явления, наблюдать, сравнивать, делать выводы, выделять существенное в изучаемом материале, сопоставлять изучаемые явления;
воспитательные - показать практическую значимость изучаемого вопроса, обеспечить стимулирование интереса к изучению предмета, воспитание культуры логического мышления и самостоятельности.

Предметные результаты - объяснение на основе имеющихся знаний превращения внутренней энергии в механическую, схемы устройства и принципа действия двигателя внутреннего сгорания; умение приводить примеры практического использования тепловых двигателей.

Форма урока – классно-урочная.

Установление связи между целью учебной деятельности и ее мотивом.

Выделение существенной информации

Построение монологичес-кого высказывания.

Принятие и сохранение учебной задачи.

Контроль процесса своих действий.

II.Этап мотивации к учебной деятель-ности

Установление связи между целью учебной деятельности и ее мотивом.

Выделение существенной информации.

актуализации личного жизненного опыта.

Учет разных мнений и интересов, отстаивание своей точки зрения, приведение аргументов.

Дополнение, уточнение высказанных мнений по существу полученного задания.

III.Этап актуали-зации и фиксирова-ния индивиду-ального затруднения в пробном учебном действии

Формиро-вание личностного смысла учения

Анализ, сравнение, построение логических рассуждений, выделение существенной информации.

Построение понятных для собеседника высказываний.

Дополнение, уточнение высказанных мнений по существу полученного задания.

IV.Этап выявления места и причины затруднения

Развитие мотивов учебной деятельности

Построение логических рассуждений, включающих установление причинно-следственных связей

Построение понятных для собеседника высказываний.

Дополнение, уточнение высказанных мнений по существу полученного задания.

V.Этап построения проекта выхода из затруднения

Формирование готовности к саморазви-тию и самообра-зованию

Предполо-жений и их обоснование

Построение понятных для собеседника высказываний.

Дополнение, уточнение высказанных мнений по существу полученного задания.

VI.Этап реализация построен-ного проекта

Формирова-ние личностного смысла учения, устойчивой учебно-познаватель-ной мотивации и интереса к учению

Выделение существенной информации.

Преобразо-вание информации из одного вида в другой, использова-ние просмотро-вого и изучающего чтения

Понимание возможности различных позиций, отличных от собственной.

Ориентация на позицию партнера в общении, взаимодействии.

Формулировка собственного мнения и позиции.

Учет разных мнений

Планирование действия в соответствие с поставлен-ной задачей. Внесение коррективов в действие после его завершения.

VII.Этап первичного закрепления

Формиро-вание коммуника-тивной компетент-ности в общении и сотрудни-честве со сверстниками

Выделение существенной информации.

Построение логических рассуждений

Построение устного высказывания.

Формулировка собственного мнения и позиции.

Планирование действия в соответствии с поставлен-ной задачей. Внесение коррективов в действие после его завершения.

VIII.Этап самостоя-тельной работы с самопро-веркой по эталону

Формиро-вание личностного смысла учения

Самостоя-тельное обобщение полученной информации.

Выбор необходимых способов действий для выполнения задания.

Учет разных мнений и интересов.

Формулировка собственного мнения и позиции.

Планирова-ние действия в соответствие с поставлен-ной задачей. Внесение коррективов в действие после его завершения.

IX.Этап включения в систему знаний и повторения

Формирование готовности к саморазвитию и самообра-зованию

Самостоя-тельное обобщение полученной информации.

Построение логических рассуждений

Учет разных мнений и интересов.

Формулировка собственного мнения и позиции

Самооценка уровня усвоения материала

X.Этап включения в систему знаний и повторения

Формиро-вание личностного смысла учения

Формулировка собственного мнения и позиции.

Учет разных мнений и интересов.

Само-контроль и самооценка, осознание уровня усвоения материала

XI.Инфор-мация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Формиро-вание готовности к саморазви-тию и самообра-зованию

Выбор средств достижения поставленной задачи

Оценка готовности к самостоя-тельным действиям по воспроизве-дению и применению полученных знаний.

Формы работы – фронтальная, индивидуальная, парная.

Методы: наглядный, словесный (беседа, диалог).

Оборудование: мультимедийный проектор, экран, ноутбук, демонстрационное оборудование (пробирка с водой, спиртовка, штатив, пробка), презентация к уроку.

Сценарий урока

Ход урока

I. Организационный момент (1 мин)

Цель: подготовка учащихся к работе, обеспечение благоприятной обстановки для работы.

Здравствуйте, ребята. Слышите звонок?

Это начинается новый наш урок.

Много интересного будем изучать,

Выводы делать и рассуждать.

II. Этап мотивации к учебной деятельности (2 мин)

Цель: выработка на личностно значимом уровне внутренней готовности к учебной деятельности.

На каждом уроке мы узнаем что-то новое. Накопленные знания можем применить на следующих уроках.

III. Этап актуализации и фиксирования индивидуального затруднения в пробном учебном действии (5 мин)

Цель: подготовка мышления учащихся, организация осознания ими внутренней потребности к построению учебных действий и фиксирование каждым из них индивидуального затруднения в пробном действии.

Прочитайте стихотворение (слайд 2). О каких видах энергии в нем идет речь? (выслушиваются ответы учащихся)

Какими видами энергии обладают тела, представленные на слайде? Почему? (слайд 3) (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Объясните, почему подпрыгивает крышка чайника, когда в нем кипит вода? (слайд 4) (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Объясните вращение колеса (слайд 5) (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

(Демонстрационный опыт) Нальем в пробирку воду так, чтобы она занимала третью часть ее объема. Пробирку закроем пробкой. Снизу подогреем пробирку с водой с помощью спиртовки.

Почему вылетает пробка из пробирки? (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

В чем сходство явлений, которые мы объяснили? (слайд 6) (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Действительно, рассмотрены явления, в которых энергия топлива превращается во внутреннюю энергию пара, а за счет внутренней энергии пара совершается механическая работа. Устройства, совершающие работу за счет внутренней энергии, называют тепловыми двигателями.

Что представляют собой тепловые двигатели? Какие тепловые двигатели бывают?

IV. Этап выявления места и причины затруднения (2 мин)

Цель – организация анализа учащимися возникшей ситуации, выявление места и причины затруднения, осознание того, в чем именно состоит недостаточность их знаний, умений или способностей.

Почему не смогли ответить на вопрос? Что мы не знаем?

Что нам нужно узнать? (выслушиваются ответы учащихся)

V. Этап построения проекта выхода из затруднения (3 мин)

Цель - постановка целей учебной деятельности, выбор способа и средств их реализации.

Какую цель сегодня поставим на уроке? Сформулируйте тему урока (На доске и в тетради фиксируется тема урока).

Что называют тепловым двигателем? Какие бывают тепловые двигатели? Каков принцип работы тепловых двигателей? Где мы можем найти ответ на вопросы? (Воспользуемся учебником, словарем, справочником).

VI. Этап реализация построенного проекта (8 мин)

Цель - построение учащимися нового способа действий и формирование умений его применять.

Откройте учебник на странице 64. Прочитайте самостоятельно определение теплового двигателя.

Что называют тепловым двигателем? (это машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию).

Какие виды топлива можно использовать в машинах с тепловыми двигателями? (нефть, газ, бензин и т.д.).

Прочитайте задание 21.2а) на странице 42 рабочей тетради (работа в парах) и ответьте на вопросы. (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Где еще используется тепловой двигатель? (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Какие механизмы, представленные на слайде, имеют тепловой двигатель? (Слайд 7)

К тепловым двигателям относятся паровая машина, реактивный двигатель, газовая турбина, двигатель Дизеля, карбюраторный двигатель.

Один из видов тепловых двигателей называется двигатель внутреннего сгорания. Почему такое название у двигателя? Найдите ответ в первом абзаце параграфа 22 на странице 64 учебника. (топливо сгорает внутри двигателя).

Рассмотрите рисунок 26 на странице 65 учебника, найдите описание рисунка в тексте. Каковы основные части двигателя внутреннего сгорания? (Впускной и выпускной клапаны, электрическая свеча, поршень, цилиндр, коленчатый вал).

Каков принцип работы двигателя внутреннего сгорания? (рассматривается с помощью анимационной модели электронного приложения). Через впускной клапан засасывается горючая смесь (топливо). Горючая смесь сжимается при движении поршня вверх, клапаны закрыты. При сжатии горючая смесь нагревается. Электрическая искра поджигает горючую смесь. Смесь взрывается. Поршень приходит в движение вниз. При движении вверх поршень выбрасывает из цилиндра отработанные газы через выпускной клапан. Потом все повторяется.

С помощью рисунка 27 на странице 66 учебника рассмотрите самостоятельно принцип работы двигателя внутреннего сгорания.

На странице 43 рабочей тетради выполните задание 22.2. (Проверяется работа учащихся, выслушиваются ответы с пояснениями).

Объясните, почему двигатель внутреннего сгорания называют четырехтактным? (работа происходит за четыре такта).

А если в двигателе не один поршень, а несколько? (будет совершена большая работа).

Откройте Справочник по физике и технике на странице 126, ознакомьтесь со значениями температур газов внутри цилиндра четырехтактных двигателей внутреннего сгорания.

Ответьте на вопросы. Верите ли вы, что … (если утверждение верное, учащиеся делают наклон головы вперед) (слайд 8):

температура газов внутри цилиндра ДВС наибольшая в конце процесса сжатия?
температура газов внутри цилиндра ДВС наименьшая в конце процесса впуска?
наибольший коэффициент полезного действия у двигателя карбюраторного?
наименьший коэффициент полезного действия у паровой турбины?

Физическая минутка (слайд 9)

От зеленого причала (встать)

Оттолкнулся пароход (покачаться).

Он шагнул назад (два шага назад),

Он шагнул вперед (два шага вперед).

И поплыл, поплыл по речке (движение руками),

Набирая полный ход (ходьба на месте).

VII. Этап первичного закрепления (5 мин)

Цель - усвоение учащимися нового способа действия при решении типовых задач.

Какой двигатель установлен на пароходе? Почему? (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Можно ли считать тепловым двигателем ружье? А Царь-пушку? (Слайд 10). Подготовьте ответы на данные вопросы, работая в парах. (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

В рабочей тетради на странице 46 выполните задание номер 23.4. (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Кто справился правильно? Где возникло затруднение? Почему?

В 1764 году изобретатель-самородок из Алтая И.И. Ползунов предложил первую в мире конструкцию теплового двигателя, использовавшего горячий пар.

В 1773 году шотландский инженер Джеймс Уатт построил свою первую действующую паровую машину.

Первый двигатель внутреннего сгорания запатентован в 1859 году французским механиком Этьеном Ленуаром.

Первый автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания был создан в 1885 году немецким инженером Карлом Бенцом. Это был трёхколёсный двухместный экипаж на высоких колёсах со спицами.

В 1892 г. немецкий инженер Рудольф Дизель получил патент на двигатель, который получил название двигатель Дизеля.

VIII. Этап самостоятельной работы с самопроверкой по эталону (4 мин).

Цель - интериоризация (переход извне внутрь) нового способа действия и исполнительская рефлексия (индивидуальная) достижения цели пробного учебного действия, применение нового знания в типовых заданиях.

Проверим, как вы усвоили новый материал. На парте проверочная работа - тест, для каждого вопроса нужно выбрать один правильный ответ. Время выполнения – 3 минуты.

1. Двигатель внутреннего сгорания работает на …

а. нефти
б. каменном угле
в. торфе и дровах
г. бензине

2. Тепловой двигатель установлен на …

а. воздушном шаре
б. дельтаплане
в. вертолете
г. яхте

3. Во время рабочего хода поршень …

а. движется вниз
б. движется вверх
в. находится в покое

4. В тепловом двигателе происходит преобразование …

а. энергии движения в энергию топлива
б. энергии топлива в энергию движения в. энергии движения в потенциальную энергию

5. Внутренняя энергия газов внутри цилиндра двигателя внутреннего сгорания …

а. наибольшая с начале сжатия
б. наибольшая в конце сжатия в. всегда одинакова

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Тип урока: Изучение нового материала.

Сформировать знание учащихся о работе пара и газа на примере изучения двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Ознакомить учащихся с устройством и принципом работы такого двигателя.

Обучающая – изучить понятие тепловых двигателей, добиться понимания учащимися назначения отдельных элементов ДВС, изучить принцип работы четырехтактного ДВС.

Воспитательная – стимулирование познавательной активности при обсуждении работы двигателя, используя компьютер; содействовать патриотическому воспитанию, напомнив о роли русских изобретателей в истории.

Развивающая – систематизировать знания учащихся по изученному материалу темы “Тепловые явления”, анализ экологической опасности ДВС.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация, модель ДВС, таблица.

I этап.

Организационный момент.

Цель: подготовка учащихся к активному восприятию материала, заинтересованность учащихся.

Сегодня мы с вами продолжим изучать тепловые явления.

Прежде чем приступить к изучению нового материала, давайте вспомним, что вы изучали ранее.

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 .

C кажите, пожалуйста, обладаете ли вы внутренней энергией? Откуда она в вас берется? На что вы ее расходуете?

II этап.

Актуализация знаний.

Цель: проверить уровень знаний, провести подготовку к изучению нового материала.

Если раньше мы говорили об изменении внутренней энергии путем теплообмена, то теперь более подробно рассмотрим вопрос об изменении внутренней энергии посредством совершения работы и о практическом использовании этого явления в тепловых двигателях.

Использовать внутреннюю энергию – это значит совершать за счет ее полезную работу.

Внутренняя энергия любого тела 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.

Вначале рассмотрим следующий простой опыт. Возьмём пробирку, нальём туда немного воды и заткнём её пробкой. Затем начнём эту пробирку нагревать. Через некоторое время пар, образовавшийся в этой пробирке от закипающей жидкости, вытолкнет пробку наружу (рис.). Что же произошло?

За счет чего выскочила пробка?

Откройте учебник на стр. 52 и в третьем абзаце найдите ответ на вопрос.

Ответ: За счет давления пара.

В какую энергию перешла энергия пара?

Ответ: Энергия топлива перешла во внутреннюю энергию пара, а пар, расширяясь, совершает работу – выталкивает пробку.

Если теперь вместо пробирки взять металлический цилиндр, а вместо пробки – поршень, то получится простейший тепловой двигатель .

Можно ли сказать, что пробирка с кипящей в ней водой и вылетающей пробкой, цилиндр с поршнем являются моделью теплового двигателя? Как вы думаете, где данное явление используется в технике?

Ответ: Да. Используется в работе тепловых двигателей. Вы правы.

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.

Тепловой двигатель – это устройство, которое преобразует внутреннюю энергию топлива в механическую работу.

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 (по некоторым данным, во II) нашей эры.

Он первым создал свою знаменитую паровую машину, которая называется тепловой машиной 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. 4) (в честь Уатта потом была названа единица мощности).

Правда, существует версия, что на два года раньше Уатта в 1766 году на Барнаульском заводе была изготовлена первая паровая машина в России . Изобретателем этой машины был Иван Ползунов.

Сегодня на уроке мы с вами поговорим о тепловых двигателях, об их устройстве и принципе работы. Мальчишки в своей жизни уже, наверно, не раз ходили с папами в гараж. Но я думаю, что и девочкам знания о ТД будут полезны, так как сейчас все больше женщин садится за руль автомобиля.

III этап. Изучение новой темы

Цель: реализуются обучающие задачи урока, идёт активизация мыслительной и самостоятельной деятельности учащихся, воспитывается чувство уверенности в высказывании своего мнения.

Тепловой двигатель – это устройство, совершающее работу за счет тепловой энергии.

Тепловая машина – это тепловой двигатель, работающий циклично.

ДВС – очень распространенный вид ТД. ДВС работают на жидком топливе или горючем газе.

Какие виды жидкого топлива вы знаете?

Где сгорает топливо в этом двигателе?

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.

ДВС – это двигатель, топливо в котором сгорает внутри самого двигателя.

Рассмотрим устройство ДВС на макете.

(вместе с учащимися рассматриваем интерактивную модель ДВС)

1 – впускной клапан

2 – выпускной клапан

5 – коленчатый вал

Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 3, соединенный при помощи шатуна 4 с коленчатым валом 5. На валу укреплен тяжелый маховик для уменьшения неравномерности вращения вала. В верхней части цилиндра имеются два клапана 1 и 2, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 1 поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 6, а через клапан 2 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 на модели.

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 хода поршня или такта. Поэтому такие двигатели называются четырёхтактными. Рассмотрим более подробно каждый такт.

Учащиеся: пытаются сами объяснить работу двигателя в каждом такте.

Затем учитель ещё раз останавливается на этом, объясняя подробнее с использованием таблицы.

Учитель:

1такт - впуск: при повороте вала поршень опускается вниз. Объём над поршнем увеличивается, в цилиндре создается разрежение, клапан 1 открывается и в цилиндр входит горючая смесь. В конце такта цилиндр заполняется горючей смесью и клапан 1 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 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 - в конце 3 такта клапан 2 открывается и через него продукты сгорания выходят в атмосферу. В течение такта поршень движется вверх. В конце такта клапан 2 закрывается.

Итак, цикл двигателя состоит из 4 тактов. Давайте вспомним их ещё раз.

Учащиеся: ещё раз называют названия тактов, затем их записывают в тетрадях. Записи тут же проверяются.

VI этап. Первичное закрепление

Цель: отработка, базовых знаний, выполнение заданий по образцу

Вызвать учащегося и на модели продемонстрировать устройство и такты ДВС.

VII этап.

Цель: изучить вредное воздействие ТД на окружающую среду , анализ экологической опасности ДВС.

Р.Рождественский дал очень точный и емкий образ нынешней действительности:

Пирсы и перроны,

Леса без птиц и земли без воды…

Все меньше - окружающей природы,

Все больше – окружающей среды.

И в этом списке сплошь и рядом дорогущие спортивные суперкары и лимузины. Именно они являются главными врагами чистого воздуха (компанию им составил огромный Hummer H2).

Если сейчас в среднем обычные легковушки выбрасывают в атмосферу 120-150 г/км вредных веществ, то у лидера списка Bugatti Veyron этот показатель намного больше. Его 1001-сильный мотор выкидывает на каждый пройденный километр сразу 571 г!

На втором месте идет Lamborghini Murcielago (495 г/км),

VIII этап. Мозговой штурм (контроль и коррекция)
Цели : контроль за усвоением знаний, умений и навыков.

IX этап. Домашнее задание.

Цель : подготовка учащихся на выполнение домашнего задания, развитие интереса к изучению физики.

§§ 21, 22

Какие экологические проблемы породили тепловые двигатели? Каковы пути их решения? (К чему приводит загрязнение почвы СО? СО ₂ ? Свинцом? Сажей? NO ₂ ?)

Учащиеся: записывают в дневники.

X этап. Подведение итогов.

Цель : воспитание интереса изучения физики.

Учитель: Хочется отметить, что научно-технический прогресс неуклонно совершенствует конструкции, технические характеристики автомобилей. Важным на современном этапе является создание новых экономичных и экологически чистых машин. Это - машины нового века, новых технологий. Это – машины будущего. Может быть кто-то из вас и будет изобретателем этих машин. Желаю вам в этом удачи.

Стихотворение Н. Аникина:

Если мы вредим природе,
Мы вредим самим себе.
С юных лет должны ребята
Все живое охранять.
Чтоб за страшную ошибку
На природу не пенять.
Лозунг жив еще в народе,
Повторяй его везде
Продлеваешь жизнь природе –
Продлеваешь жизнь себе.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Работа газа и пара при расширении . Двигатель внутреннего сгорания . Ф-8

Цель урока: рассмотреть физические принципы работы тепловых двигателей, воспитывать навыки бережного отношения к природе.

Оборудование : модель двигателя внутреннего сгорания

I. Подготовка к восприятию нового материала:

В каком случае про тело или систему взаимодействующих между собой тел говорят, что они обладают энергией ?

Как связаны изменение энергии тела (или сиcтемы тел) и совершённая им работа?

Какие два вида механической энергии вы знаете ?

Какую энергию называют кинетической ? Потенциальной ?

Приведите примеры превращения потенциальной энергии тела в кинетическую ; кинетической энергии - в потенциальную.

Дайте определение внутренней энергии тела.

Приведите примеры превращения механической энергии тела в его внутреннюю энергию.

Сформулируйте закон сохранения и превращения энергии.

II. Изучение нового теоретического материала.

2. Теоретический материал ( ученики работают с текстом по плану,

a) Название. Двигатель внутреннего сгорания — очень распространенный вид теплового двигателя. Топливо в нем сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Отсюда и происходит название этого двигателя.

б) Основные части. Двигатель состоит из цилиндра 1, в котором перемещается поршень 2, соединенный при помощи шатуна 3с коленчатым валом 4.В верхней части цилиндра имеется два клапана 5 , которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через левый клапанв цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 6, а через правый клапан выпускаются отраотавшие газы.

в) основные понятия Крайние положения поршня в цилиндре называют мертвыми точками. Расстояние, проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой, называют ходом поршня. Один рабочий цикл в двигателе происходит за четыре хода поршня, или, как говорят, за четыре такта. Поэтому такие двигатели называют четырехтактными. Впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.

г) Физические принципы работы. В цилиндре двигателя периодически происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина и воздуха. Температура газообразных продуктов сгорания достигает 1600—1800 °С, давление на поршень при этом резко возрастает. Расширяясь, газы толкают поршень, а вместе с ним и коленчатый вал, совершая при этом механическую работу. При этом они охлаждаются, так как часть их внутренней энергии превращается в механическую энергию.

Рассмотрим более подробно схему работы такого двигателя.

В начале первого такта поршень движется вниз.Объем над поршнем увеличивается, в цилиндре создается разрежение. Открывается левый клапан и в цилиндр входит горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью, данный клапан закрывается.

В начале второго такта поршень движется вверх и сжимает горючую смесь . В конце второго такта, когда поршень дойдет до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от электрической искры) и взрывается.

В начале третьего такта , образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз, двигатель совершает работу . В конце третьего такта открывается правый клапан , и через него продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу.Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком.

В начале четвёртого такта поршень начинает двигаться вверх, благодаря инерции маховика. При этом выпуск продуктов сгорания продолжается. В конце четвёртого такта правый клапан закрывается.

Итак, цикл двигателя состоит из следующих четырех процессов (тактов): впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска .

Открытый урок для районного конкурса "Педагог года-2015" в Московской области.

Учитель физики I категории

Рябов Артём Васильевич

МОУ лицей №12 г. Люберцы.

Тип урока: Изучение нового материала.

Сформировать знание учащихся о работе пара и газа на примере изучения двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Ознакомить учащихся с устройством и принципом работы такого двигателя.

Оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, презентация 1, презентация 2, модель ДВС.

I этап.

Организационный момент.

Цель: подготовка учащихся к активному восприятию материала, заинтересованность учащихся.

Сегодня мы с вами продолжим изучать тепловые явления. Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии, которые содержатся в топливе.

Сегодня на уроке мы с вами поговорим о ТД, об их устройстве и принципе работы. Мальчишки в своей жизни уже, наверно, не раз ходили с папами в гараж. Но я думаю, что и девочкам знания о ТД будут полезны, так как сейчас все больше женщин садится за руль автомобиля.

II этап. Актуализация знаний, работа с учебником, кластер новых понятий.

Цель: проверить уровень знаний, провести подготовку к изучению нового материала.

Ученикам предлагается поработать с учебником и выделить ключевые понятия.

(создаётся кластер - тема + облако ключевых понятий). Ребята дают объяснение к каждому ключевому понятию облака.

III этап. Исторический экскурс (слайд 2).

Цель: развитие интереса изучения физики, расширение кругозора учащихся.

От рождества Христова человечество живет на Земле уже более 2000 лет. И что же оно сотворило с нашей планетой за эти годы? Мне кажется, что Земля уже давно посылает сигналы SОS своим собратьям по Вселенной. У Земли много проблем, но одна из них - тепловые машины. Сейчас мы с вами постараемся совершить небольшой экскурс в историю и вспомнить, как это начиналось.

Еще в 3 веке до н.э. греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла паром. Рисунки пушки Архимеда были позднее найдены в рукописях Леонардо да Винчи. При стрельбе один конец ствола сильно нагревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась, и пар, расширяясь, с силой и грохотом выбрасывал ядро. Ствол пушки представлял собой, как бы цилиндр, по которому, как поршень, скользило ядро.

А затем началась эпоха изобретения и усовершенствования тепловых машин.
1763 год - изобретение паровой машины Дж. Уаттом имело исключительно большое значение для перехода к машинному производству, стали возможным изобретения: парохода (1807 г.), паровоза (1814 г.), в 1887 г. Лавеленом изобретена паровая турбина, что позволило увеличить мощность электростанций.

Почти через 100 лет после изобретения Уатта и Ползунова француз Ленуар сконструировал двухтактный двигатель, в 1876 году немец Отто построил четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

1885 г. — состоялись первые испытания трехколесного самохода, изготовленного Карлом Бенцем. В 1886 г. изобретатель получил патент на свое самоходное детище.

1886 г. — официально признанный год рождения автомобиля. Его создателями считаются немецкие инженеры Готлиб Даймлер и Карл Бенц.

1894 г. — немецкие конструкторы Хильдебранд и Вольфмюллер создали свой первый мотоцикл.

IV этап. Проблемный вопрос.

Цель: идёт активизация мыслительной и самостоятельной деятельности учащихся.

Учащимся предлагается просмотреть видеоролик и объяснить происходящие явления (слайд 9).

V этап. Изучение новой темы

Тепловой двигатель – это устройство, совершающее работу за счет тепловой энергии.

Тепловая машина – это тепловой двигатель, работающий циклично.

Почему двигатель называют ДВС.

Устройство двигателя внутреннего сгорания.

Схему работы такого двигателя.

ДВС – очень распространенный вид ТД. ДВС работают на жидком топливе или горючем газе.

Какие виды жидкого топлива вы знаете?

Где сгорает топливо в этом двигателе?

ДВС – это двигатель, топливо в котором сгорает внутри самого двигателя.

Рассмотрим устройство ДВС на макете.

(вместе с учащимися рассматриваем интерактивную модель ДВС)

1 – впускной клапан

2 – выпускной клапан

5 – коленчатый вал

Рассмотрим принцип работы ДВС на модели.

Крайние положения поршня в цилиндре называют мертвыми точками.

Учащиеся: пытаются сами объяснить работу двигателя в каждом такте.

Затем учитель ещё раз останавливается на этом, объясняя подробнее с использованием таблицы.

(компьютерная анимация ДВС – слайд 4).

Учитель:

1такт- впуск: при повороте вала поршень опускается вниз. Объём над поршнем увеличивается, в цилиндре создается разрежение, клапан 1 открывается и в цилиндр входит горючая смесь. В конце такта цилиндр заполняется горючей смесью и клапан 1 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 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- в конце 3 такта клапан 2 открывается и через него продукты сгорания выходят в атмосферу. В течение такта поршень движется вверх. В конце такта клапан 2 закрывается.

Итак, цикл двигателя состоит из 4 тактов. Давайте вспомним их ещё раз.

Учащиеся: ещё раз называют названия тактов, затем их записывают в тетрадях. Записи тут же проверяются.

Для более наглядного восприятия нового материала используется компьютерное моделирование работы двигателя внутреннего сгорания.

(компьютерная анимация ДВС – слайд 5).

VI этап. Рефлексия.

VII этап. Домашнее задание.

Цель: подготовка учащихся на выполнение домашнего задания, развитие интереса к изучению физики.

§§ 21, 22

Учащиеся: записывают в дневники.

VIII этап. Подведение итогов.

Цель: воспитание интереса изучения физики.

Читайте также: