Двигатель Внутреннего Сгорания

Тема: «Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания.»

Цели: Изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин на примере двигателя внутреннего сгорания.

Образовательная: Рассмотреть работу газа и пара при расширении, и показать на примере двигателя внутреннего сгорания переход энергии из одного вида в другой.

Развивающая: развитие умения формулировать выводы, развитие внимания и речи.

Воспитательная: воспитание интереса к физике и ее приложениям, активности, общей культуры, умения общаться, в группах.

Тип урока: изучение нового материала.

Формы обучения: групповая, индивидуальная, фронтальная.

Методы и технологии обучения: Словесный (беседа, рассказ), демонстрация эксперимента, сингапурские технологии Структура СИ-ФИНК-УАНДЭ, Эй Ар Гайд («Руководство предположения / рекации»),  РЕЛЛИ РОБИН - структура.

Демонстрационный эксперимент:

1. Модель двигателя внутреннего сгорания и иллюстрация.

2. Презентация о работе двс.

Структура урока:

1. Актуализация ранее усвоенных знаний

2. Работа над изучением нового материала. Первичное закрепление нового материала

3. Первичная проверка усвоения нового материала

4. Подведение итогов урока.

5. Домашнее задание.

Организационный момент.

1.Целеполагание: Структура СИ-ФИНК-УАНДЭ

Чтобы учащиеся самостоятельно поставили цели урока, использую мыслительный прием СИ-ФИНК-УАНДЭ (посмотри – ПОДУМАЙ- задайся вопросом).

1. Учитель: А что является источником энергии? (различные виды топлива, энергия ветра, солнца, приливов и отливов)

2. Учитель, что называется энергией - физическая величина, характеризующая способность тела, совершать работу.

3. Учитель: «А что такое механическая энергия?» – сумма кинетической и потенциальной энергии тел.

4. Учитель: «А что такое кинетическая энергия – это энергия которой обладает тело вследстиве своего движения.

5. Учитель: «А что такое потенциальная энергия – это энергия которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела.

6. Учитель: «А что такое внутренняя энергия - это сумма кинетической энергии всех молекул из которых состоит тело и потенциальной энергии их взаимодействия.

7.Учитель: «Назовите способы изменения внутренней энергии»

Ответ: теплопередача и совершение работы. Как вы думаете о каком способе изменения внутренней энергии пойдет речь сегодня на уроке.

Учитель: «Как вы думаете о каких устройствах пойдет сегодня речь?» ( тепловых двигателях) (учащиеся формулируют тему урока и записывают) А что нам нужно знать, чтобы изучить тепловые двигатели? Какие виды энергии в них преобразуются? (ребята ставят цель урока) Ответ: Мы будем говорить о совершении работы. И так записали тему урока. Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания. Изучение нового материала. Вопрос: Как можно с помощью данных приборов (пробирка и спиртовка) преобразовать внутреннюю энергию в механическую. Ответ: нужно в пробирку налить воду и ее нагреть. Хорошо. Проделав этот опыт. Объясните результаты опыта. Вопрос: Почему вылетела пробка. И как изменилась внутренняя энергия. Ответ: При кипении воды в пробирке образуется пар. Под давлением пара выскочила и поднялась вверх. Энергия топлива перешла во внутреннюю энергию пара. А пар расширяясь, совершил работу – поднял пробку. Внутренняя энергия пара превратилась в кинетическую энергию пробки. Заменим стеклянную пробирку металлическим цилиндром, а пробку плотно пригнанным поршнем, получим простейший тепловой двигатель, в котором внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию. Такой двигатель был изобретен в конце 17 века Джеймсом Уаттом и усовершенствован в дальнейшем. Тепловой двигатель – это машина, в которой внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.

Внутренняя энергия тепловых машин образуется за счет энергии топлива. К ним относятся: паровая и газовая турбина, двигатель внутреннего сгорания, реактивный двигатель.

В цилиндре двигателя внутреннего сгорания происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров топлива и воздуха. Температура газообразных продуктов сгорания достигает 1600-1800 ⁰С. Расширяясь, газы, толкают поршень, а вместе с ним и коленчатый вал. Совершенная при этом механическую работу. При этом газы охлаждаются так как часть их внутренней энергии превращается в механическую энергию. Рассмотрим более подробно работу такого двигателя.

Принцип действия ДВС

Обучающая структура Эй Ар Гайд («Руководство предположения / реакции») – обучающая структура, в которой сравниваются знания и точки зрения учеников по теме До и После выполнения «упражнения – раздражителя» для активизации мышления (видео). Данная обучающая структура предназначена для развития критического и креативного мышления.

При изучении новой темы «ДВС», после сформулированных целей урока, учащимся раздается таблица с данной структурой.

1. В столбике «ДО» поставьте «+», если вы согласны с утверждением, или «–», если вы не согласны с утверждением.

2. Чтобы принять решение, учитывайте свои знания, личный опыт, убеждения.

( Просмотр зD сюжета о работе двс. Обсуждение увиденного)

Сейчас каждый работает с учебником. Нужно найти в учебнике определения следующих понятий.

Мертвые точки – крайние положения поршня в цилиндре.

Ход поршня – расстояние проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой.

Почему двигатель называется четырехкратным? Одни рабочий цикл

в двигателе происходит за четыре хода поршня, как говорят за четыре такта.

Один такт двигателя – один ход поршня, совершающийся за пол-оборота коленчатого вала.

Дальше работаем в группах. Заполняем таблицу. Первая группа заполняет 2, 3 столбец, вторая группа заполняет 4, 5 столбец.

Мертвые точки – крайние положения поршня в цилиндре.

Ход поршня – расстояние проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой.

Почему двигатель называется четырехкратным? Одни рабочий цикл

в двигателе происходит за четыре хода поршня, как говорят за четыре такта.

Один такт двигателя – один ход поршня, совершающийся за пол-оборота коленчатого вала.

Дальше работаем в группах. Заполняем таблицу. Первая группа заполняет 2, 3 столбец, вторая группа заполняет 4, третья группа заполняет 5 столбец.

Практическое применение: автомобили, самолеты, теплоходы, трактора, тепловозы.

Первичное закрепление изученного материала.

Каждому ребенку дается название необходимо выбрать угол где прикреплен этот такт работы двигателя. Определите, какой такт показан на рисунке. Что называется тепловым двигателем? Назовите 4 такта работы двигателя внутреннего сгорания. Какой их тактов двигатель совершает механическую работу. Что происходит с энергией топлива?

Подведение итога урока:

Выставление оценок.

Домашнее задание: параграф 21-22,ответы на вопросы.