Разработка урока "Двигатель внутренного сгорания"

ЦЕЛЬ УРОКА:

• изучить устройство и принцип действия двигателя внутреннего сгорания.

ЗАДАЧИ УРОКА.

• ОБУЧАЮЩИЕ:
  • продолжить знакомить учащихся с физическими принципами действия тепловых двигателей на примере двигателя внутреннего сгорания.
• РАЗВИВАЮЩИЕ:
  • развивать умения применять полученные знания для объяснений явлений, развивать у учащихся интерес к изучению физики, развивать устную речь, умения выражать свои мысли.
• ВОСПИТЫВАЮЩИЕ:
  • формировать доброжелательные отношения в классе, такие качества, как ответственность, аккуратность, умения слушать других.

ОБОРУДОВАНИЕ.

1. Таблица “Двигателя внутреннего сгорания”.
2. На стене кабинета висит плакат для динамической паузы.
3.  
• Доска,
• -мел,
• -указка.
4. Мультимедийная установка.

ПЛАН УРОКА.

ХОД УРОКА.

1.ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ.

Методическое обоснование: воспитываю доброжелательное отношение друг к другу, готовлю учащихся к активному восприятию материала, заинтересовываю их.

Сегодня мы с вами продолжим изучать тепловые двигатели, более подробно остановимся на одном из них, двигатель внутреннего сгорания. В своей жизни мальчики с ним уже наверное встречались, разбирали его. Но и девочкам я думаю, что узнать его устройство и принцип действия тоже будет полезно, так как сейчас всё больше женщин садятся за руль автомобилей. Но прежде, чем приступить к изучению нового материала, давайте вспомним, что мы изучали ранее.

2.АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ.

Методическое обоснование: проверяется уровень знаний, проводится подготовка к изучению нового материала.

2.1.Фронтальный опрос:
Учитель	Учащиеся
1)Дайте определение теплового двигателя.	Машина, в которой внутренняя энергия топлива превращается в механическую.
2)Какие превращения энергии происходят в тепловом двигатели?	Внутренняя энергия топлива- энергия газа (пара) механическая энергия.
3)Что такое КПД?	Отношение полезной работы, совершенной двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.
4)Почему КПД тепловых машин всегда меньше 100%?	Часть энергии идет на нагревание деталей, окружающего воздуха.
2.2.Решение задачи: некто узнал о трёх изобретениях: применение первого из них обещало экономию топлива 30%, второе позволяла надеяться на 25% экономии, а от внедрения в практику третьего ожидали экономию 45%. Этот человек решил построить такую машину, в которой применялись бы сразу все три изобретения, рассчитывая сэкономить 30%+25%+45%=100% топлива. Насколько обоснованы надежды “изобретателя”?	Расчеты изобретателя неверны, так как 100%-ная экономия топлива означала бы возможность осуществления вечного двигателя. Пусть установка потребляет 100кг топлива, тогда после первого изобретения она будет потреблять до 70кг/ч топлива. После применения двух изобретений одновременно расход топлива составит 52,5кг/ч (т.к. второе изобретение позволит экономить топливо на 25%, но уже от 70кг), и третье изобретение снизит расход до 28,9кг/ч.
2.3.Заслушивание доклада “Вечный двигатель и невозможность их создания”
2.4.Приведите примеры тепловых машин.	Паровая и газовая турбины, двигатель внутреннего сгорания,

Сегодня на уроке мы рассмотрим более подробно устройство и принцип действия двигателя внутреннего сгорания. Записываем тему урока.

3.ИСТОРИЧЕСКИЙ ЭКСКУРС.

Методическое обоснование: развития интереса изучения физики, расширение кругозора учащихся.

Учитель: прежде чем приступить к изучению новой темы, послушаем доклад об истории создания тепловых двигателей.

Учащийся: делает доклад “Изобретение ДВС”.

4.ДИНАМИЧЕСКАЯ ПАУЗА.

Методическое обоснование: воспитывается чувство ответственности у детей за своё здоровье, дети улучшают самочувствие.

Упражнения.

4.1.Повторить по плакату путь пчелы, а затем нарисовать эту спираль во всю стену- тренируют мышцы глаз.

4.2.Пальчиковый массаж: поглаживая поочередно пальцы рук, улучшают работу соответствующих органов:

мизинец-сердце,

безымянный- желудок,

средний- кишечник,

указательный- печень,

большой- головной мозг.

5.ИЗУЧЕНИЕ НОВОЙ ТЕМЫ.

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

При объяснении нового материала используются знания учащихся из повседневной жизни, а также таблица “Двигатель внутреннего сгорания”.

Учитель: Назовите элементы ДВС.

Учащиеся: цилиндр, поршень, коленчатый вал, шатун, маховик, впускной и выпускной клапаны, свеча.

Учитель: ещё раз называет эти элементы, показывая их по таблице, а также отмечает, что маховик используется для уменьшения неравномерности вращения вала. Затем просит учащихся записать элементы ДВС в тетрадях. Записи тут же проверяются.

Далее учитель продолжает объяснение нового материала: 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.

В таких двигателях постоянно происходит сгорание горючей смеси (пары бензина и воздуха). При сгорании этой смеси образуются газы, температура которых порядка 1600-1800?С.

Принцип действия 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 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.

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

6.СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УМЕНИЙ.

Методические обоснования: совершенствовать умения учащихся в решении задач, объяснять с помощью полученных знаний некоторые явления.

Решение задач.

6.1. Можно ли ружьё считать тепловым двигатель?

Ответ: да, можно. Так как при выстреле часть тепловой энергии превращается в кинетическую энергию пули.

6.2. Можно ли двигатель внутреннего сгорания использовать на подводной лодке?

Ответ: нет, нельзя, так как недостаточно воздуха.

6.3. Один ученик решает задачу у доски, остальные в тетрадях. Задача: двигатель внутреннего сгорания совершил работу, равную 2,3·10кДж, и при этом затратил бензин массой 2кг. Вычислите КПД этого двигателя.

7.ДОМАШНЕНИЕ ЗАДАНИЕ.

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

Учитель: п.22, написать мини-сочинение “Значение ДВС в жизни людей и на окружающий мир”

Учащиеся: записывают в дневники.

8.ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ.

Методическое обоснование: 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.