Разработка урока Двигатель внутреннего сгорания

Разработка урока по физике в 8 классе

Тема: Работа газа и пара при расширении.

Двигатель внутреннего сгорания

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

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 развитие физического, общего кругозора,

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 обучения: Словесный (беседа, рассказ), практический фронтальный демонстрационный эксперимент, обсуждение демонстрационного эксперимента.

Демонстрационный эксперимент:

1. Нагревание воды в пробирке

2. Модель двигателя внутреннего сгорания

Структура урока:

1. Актуализация ранее усвоенных знаний

2. Работа над изучением нового материала

3. Первичное закрепление нового материала

4. Первичная проверка усвоения нового материала

5. Подведение итогов урока

6. Домашнее задание.

I. Организационный момент.

Сообщение темы урока, цели и знакомство с планом работы на уроке.

II. Актуализация ранее усвоенных знаний

Для того, чтобы перейти к изучению новой темы, нам нужно повторить несколько вопросов. Ребята, вам нужно дать определения понятий которые записаны на доске.

1. Энергия - физическая величина, характеризующая способность тела, совершать работу.

2. Механическая энергия - сумма кинетической и потенциальной энергии тел.

3. Кинетическая энергия - это энергия которой обладает тело в следствии своего движения.

4. Потенциальная энергия - это энергия которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела.

5. Внутренняя энергия - это сумма кинетической энергии всех молекул из которых состоит тело и потенциальной энергии их взаимодействия. И еще нужно ответить на вопрос.

Назовите способы изменения внутренней энергии

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

Ответ: Мы будем говорить о совершении работы. И так записали тему урока. Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания.

3. Изучение нового материала

Ребята у вас на столах лежат листы с конспектом. В конспекте есть пробелы, часть пробелов вы должны заполнить в классе, а часть дома. И так переходим к новой теме.

Когда тело совершает работу, его внутренняя энергия преобразуется в механическую энергию.

Вопрос: Как можно с помощью данных приборов (пробирка и спиртовка) преобразовать внутреннюю энергию в механическую.

Ответ: нужно в пробирку налить воду и ее нагреть. (Проделаем опыт. Объясним результ)

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.

Если 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.

Ребята у вас на столах лежат листочки с конспектами, все записи сегодня на уроках будем делать на этих листочках. А так же будем работать с учебником.

Мы начали говорить о тепловом двигателе. Нужно найти в учебнике определение теплового двигателя и его зачитать. А все определения вы будите записывать дома.

Тепловой двигатель - это машина, в которой внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.

Дали определение теплового двигателя. Поговорим о видах двигателей. У меня на доске есть схема. А у вас в конспекте, только часть этой схемы. Вам нужно записывать виды двигателей.

С

Тепловые двигателихема:

Карбюраторные

Дизельные

Паровые

Газовые

Итог первой части новой темы.

1. Что происходит с внутренней энергией топлива?

2. Где используется свойство энергии преобразования из одного вида в другой?

2 часть.

Двигатель внутреннего сгорания работает на жидком топливе. В учебнике найдите и зачитайте на каком именно топливе работает ДВС.

(Топливо - бензин, керосин, нефть, горючий газ)

А почему тепловой двигатель называется двигателем внутреннего сгорания? (Потому, что топливо сгорает внутри самого цилиндра)

1. Устройство двигателя

1 и 2 клапана, 3 - поршень, 4 - шатун, 5 - коленчатый вал, 6 - свеча.

В цилиндре такого двигателя происходит сгорание горючей смеси, состоящей из паров бензина 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.

2. Принцип действия ДВС

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.

Итог: О каком устройстве идет речь?

Что происходит с газами при расширении?

Дальше работаем в группах. Заполняем таблицу. Первая группа заполняет 1,2 столбец, вторая группа заполняет 3,4 столбец.

№

1 такт

2 такт

3 такт

4 такт

1.

Движение поршня

2.

1 клапан

3.

2 клапан

4.

Цилиндр

5.

Горючая смесь

6.

Продукты сгорания

7.

Название такта

впуск

сжатие

Рабочий ход

выпуск

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

Итог. Назовите 4 такта работы двигателя внутреннего сгорания. Какой их тактов двигатель совершает механическую работу. Что происходит с энергией топлива?

IV. Первичное закрепление изученного материала.

Каждой группе дается по два рисунка. На рисунках показаны различные положения поршня и клапанов. Определите, какой такт показан на рисунке.

1 - скажите, 2 - впуск, 3 - выпуск, 4 - рабочий ход.

V. Первичная проверка усвоения нового материала. Тестирование (да, нет)

1. Тепловыми двигателями - называются машины, в которых внутренняя энергия топлива, преобразуется в механическую энергию. (да)

2. Двигатель внутреннего сгорания работает на жидком топливе. (да)

3. Горючая смесь сгорает в атмосфере (нет)

4. Один ход поршня или один такт совершается, за один полный оборот коленчатого вала. (нет)

5. Первый такт называется впуском (да)

6. Двигатель совершает работу в 4 такте (нет)

7. Используется ли двигатель на транспорте (да)

Ответы:

1

2

3

4

5

6

7

да

да

нет

нет

да

нет

да

Итог: Выставление оценок.

VI. Подведение итога урока:

О чем сегодня шла речь на уроке.

7. Домашнее задание: параграф №

Заполнить конспект.