Задачи:
- Образовательные:
- обеспечить понимание содержания учебного материала всеми учащимися;
- закрепить изученный материал решением теста.
- Развивающие:
- формировать общеучебные ЗУН;
- развиваль любознательность, интерес к предмету;
- совершенствовать мыслительные операции учащихся;
- формировать благоприятную эмоциональную атмосферу на уроке;
- способствовать развитию монологической речи учащихся, вопросно- ответной форме обучения и коммуникативной культуры учащихся.
- Воспитывающие:
- убедить учащихся в значимости изучаемой темы;
- возбудить интерес к ее изучению;
- создать условия и способствовать раскрытию индивидуальных способностей учащихся;
- воспитывать навыки бережного отношения к природе.
Методы: словесный, наглядный, информационно-рецептивный, репродуктивный, проблемного изложения, исследовательский.
Оборудование: мультимедийная установка, модель ДВС.
Средства обучения:
- А.В.Перышкин Физика – 8 класс учебник
- Презентация к уроку.
- Тесты
Характеристика класса.
Выбранные формы и методы урока соответствуют
психологическим особенностям детей данного
класса. В основном визуальное внимание детей
слабо развито, необходимо применять зрительные
элементы, поэтому для привития интереса к
теме использовалась мультимедийная установка.
Согласно результатов диагностик, выявилось, что
класс достаточно сложный: 2-3 человека высоко и
достаточно подготовлены, 5 человек – скорее
недостаточно и слабо обучены. В целом, у класса
нет проблем с умением читать и понимать
прочитанное. Записывать краткое содержание
текста, неплохо работают по алгоритму, а
нестандартно мыслить – затрудняются.
Таким образом, у учащихся данного класса,
необходимо формировать умения и навыки учебного
диалога, опираясь на умения работать с текстом,
использовать индивидуальные, групповые и
парные формы работ, использовать методы развития
познавательного интереса, занимательность,
создание ситуации успеха, учебной дискуссии.
Этапы урока:
- Оргмомент (метод: словесный)
- Целеполагание и мотивация (метод: словесный)
- Подготовка к восприятию нового материала (метод: репродуктивный, форма: фронтальная)
- Изучение нового материала (метод: объяснительно – иллюстративный, исследовательский, наглядный, форма: индивидуальная.)
- Закрепление изученного материала (метод: репродуктивный, наглядный, исследовательский, частично – поисковый, форма: индивидуальная, парная)
- Домашнее задание
- Рефлексия.
ХОД УРОКА
I. Подготовка к восприятию нового материала:
- 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.
II. Изучение нового теоретического материала
1. Историческая справка
Пушка Архимеда (Приложение 1. Слайд 2)
В III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара. Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя 18 столетий в рукописях великого итальянского ученого, инженера и художника Леонардо да Винчи.
Первая паровая турбина (Приложение 1. Слайд 3)
Несколько иначе представлял себе двигатель, использующий энергию пара, Джованни Бранка, живший на век позже великого Леонардо. Это было колесо с лопатками, в которое с силой ударяла струя пара, благодаря чему колесо начинало вращаться. По существу, это была первая паровая турбина. (Сообщение учеников)
(Приложение 1. Слайд 4) 1698г. Томас Сэвери (английский инженер) создал машину, которая преобразовывала внутреннюю энергию в механическую (тепловой двигатель), его использовали для откачки воды из угольных шахт.
(Приложение 1. Слайд 5) 1710г. Томас Ньюкомен (английский инженер) предложил пароатмосферный двигатель , в котором пар внутри цилиндра толкал вверх поршень. Для возврата в нижнее положение его охлаждали, пар конденсировался, давление в цилиндре падало, и под действием атмосферного давления поршень опускался вниз. Затем цилиндр снова нагревали, чтобы заставить пар толкать поршень вверх. На всё это уходило много времени и, двигатель работал очень медленно и с низким КПД.
(Приложение 1. Слайд
6) 1766 г. Иван Иванович Ползунов
(русский изобретатель) разработал чертежи
двухцилиндровой паровой машины. Для ее
изготовления Ползунову пришлось сделать
различные инструменты, токарный станок для
обработки металла «на водяном ходу». При этом
Ползунову удалось изготовить все детали паровой
машины всего за 13 месяцев. Некоторые детали
весили до 2720 килограммов. Его машина должна была
заменить водяной двигатель на заводе в Барнауле.
Из оборудования на заводе были только
воздуходувные мехи и молоты для ковки металла. И
их приводили в движение силой воды. Поэтому
заводы строили на берегах рек. Если река
становилась более мелководной, то производство
останавливалось.
Иван Иванович Ползунов решил заменить водяной
двигатель и ручной труд на «огненную машину».
В 1765 году Ползунов разработал специальный
поплавковый регулятор уровня в котле.
К сожалению, увидеть машину в работе Ползунову не
удалось, он умер за два месяца до пуска машины в
эксплуатацию, 27 мая 1766 года. Его паровая машина
окупила себя всего за два месяца. К сожалению,
после небольшой поломки хозяева машины не смогли
ее починить.
(Приложение 1. Слайд
7) 1769 г. Джеймс Уатт (шотландский
инженер) превзошёл своих предшественников и
учителей. Он создал усовершенствованную паровую
машину. В его двигателе пар направлялся в
отдельную камеру для конденсации, тепловые
потери двигателя были относительно небольшими.
Кроме того, двигатель Уатта был более
быстродействующим, поскольку можно было
подавать большее количество пара в цилиндр, как
только поршень возвращался в свое исходное
положение. Для паровой машины нашлись
многочисленные практические применения.
Паровые машины обеспечивали энергию для
печатания газет, ткачества и для работы
стиральных машин в «паровых» прачечных. Паровые
двигатели использовались на площадках
аттракционов, а фермеры с помощью паровой тяги
пахали землю. Уборщики пользовались работающими
на пару пылесосами, а в престижных городских
парикмахерских были даже щетки для массажа кожи
головы с паровым приводом.
Паровые машины устанавливались на паровозы,
пароходы.
2. Теоретический материал (ученики работают с текстом по плану, каждый пункт сопровождается слайдом.).
План: (написан на доске)
1. Название
2. Основные части
3. Основные понятия
(Приложение 1. Слайд 8)
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.
(Приложение 1. Слайд 9)
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 клапан в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 6, а через правый клапан выпускаются отработавшие 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.
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.
Любой тепловой двигатель превращает в
механическую энергию только незначительную
часть энергии, которая выделяется топливом.
Большая часть энергии топлива не используется
полезно, а теряется в окружающем пространстве.
Для характеристики экономичности различных
двигателей введено понятие коэффициента
полезного действия – КПД. КПД ДВС 20-40%, паровых
турбин – выше 30%.
Рассмотрим более подробно схему работы ДВС
(Приложение 1. Слайд
10) 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.
(Приложение 1. Слайд 11)
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.
(Приложение 1. Слайд 12)
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.
(Приложение 1. Слайд 13)
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.
Физминутка
3. «Мозговой штурм» Тестирование. (Ученики отвечают на вопросы теста по карточкам) (Приложение 1. Слайд 15)
Взаимопроверка. (Приложение 1. Слайды 16, 17)
III. Закрепление
1. (Приложение 1. Слайд 14) По желанию учащиеся рассказывают принцип действия двигателя по предложенному слайду.
2. Применение двигателей (Ученики перечисляют пользу и вред двигателя)
(Приложение 1. Слайд 18) В
автомобилях используют чаще всего
четырехцилиндровые двигатели внутреннего
сгорания. Работа цилиндров согласуется так, что в
каждом из них поочередно происходит рабочий ход
и коленчатый вал все время получает энергию от
одного из поршней. Имеются и восьмицилиндровые
двигатели. Многоцилиндровые двигатели в лучшей
степени обеспечивают равномерность вращения
вала и имеют большую мощность.
Применение двигателей внутреннего сгорания
чрезвычайно разнообразно. Они приводят в
движение самолеты, теплоходы, автомобили,
тракторы, тепловозы. Мощные двигатели
внутреннего сгорания устанавливают на речных и
морских судах. Польза двигателей несомненна. В
настоящее время мощность всех двигателей на
Земле составляет 1010 кВт. И пока она справляется,
перерабатывая углекислый газ. Однако уже с
мощностью в 1012 кВт ей не справится. (Приложение
1. Слайды 19, 20)
3. Защита окружающей среды от двигателей внутреннего сгорания
В цилиндрах двигателя проходит окисление
мелкораспыленного и испаренного топлива
кислородом воздуха с образованием тепла,
углекислого газа и воды. За тысячные доли
секунды, отводимые на этот процесс, при каждом
такте работы двигателя, часть топлива не
успевает сгореть. Продукты его неполного
сгорания выбрасываются в атмосферу из выхлопной
трубы. Дизели выбрасывают еще и сернистый
ангидрид, образующийся при горении топлива в
цилиндрах.
Из-за загрязнения изменяется климат. В атмосфере
возросла концентрация парниковых газов,
углекислоты, метана, оксида азота. Молекулы этих
газов поглощают тепловое излучение поверхности
земли и частично направляют его обратно,
создавая парниковый эффект. Из-за изменения
климата исчезают и отдельные виды животных и
птиц. Уже так много видов животных занесено в
красную книгу! (Приложение 1.
Слайд 21)
В разных ситуациях мы вспоминаем замечательные слова Б. Окуджавы, в том числе и при решении экологических проблем:
Возьмемся за руки, друзья!
Возьмемся за руки, друзья,
Чтоб не пропасть поодиночке.
– Спасем Землю! Это может сделать каждый из вас.
IV. Домашнее задание:
- Параграфы 22, 23
- Найти дополнительный материал о замене ДВС электродвигателями.
- Составить памятку для людей, призывающую их спасти Землю.
Самоанализ урока
Данный урок звено большой темы «тепловые явления» – 25 часов. Его структура опирается на знания предыдущих тем уроков.
Согласно результатов диагностик, выявилось, что класс достаточно сложный: 2-3 человека высоко и достаточно подготовлены, 5 человек – скорее недостаточно и слабо обучены. В целом, у класса нет проблем с умением читать и понимать прочитанное. Записывать краткое содержание текста, неплохо работают по алгоритму, а нестандартно мыслить – затрудняются.
Таким образом, у учащихся данного класса, необходимо формировать умения и навыки учебного диалога, опираясь на умения работать с текстом, использовать индивидуальные, групповые и парные формы работ, использовать методы развития познавательного интереса, занимательность, создание ситуации успеха, учебной дискуссии.
В ходе урока была возможность повторить тему предыдущих уроков, для восприятия нового материала. Выбранная мною структура комбинированного урока и его содержание, рациональны для решения поставленных задач и изучения заявленной темы.
Для повышения познавательного интереса уч-ся к предмету предложила обучающимся подготовить дополнительный материал по истории развития паровой машины.
В начале урока были четко поставлены цели и задачи, обозначены виды деятельности. Закрепление знаний прошлого урока осуществлялось через фронтальный опрос и дополнительный материал. Логический переход к изучению новой темы происходил при помощи мультимедийной установки, что дало возможность привлечь внимание детей к изучаемой теме. В основу изучения нового материала, в основном лёг метод проблемного изложения.
Главный акцент делался на понимание и усвоение знаний учащимися принципа работы двигателя внутреннего сгорания. Кроме этого частично использовались такие методы обучения как информационно – рецептивный (через предъявление учителем и воспроизведение знаний учащимися) на этапе изучения нового материала; репродуктивный (через составление и предъявление заданий на воспроизведение знаний и способов умственной и практической деятельности) на этапе закрепления (индивидуальное выполнение работы с взаимопроверкой), выяснили какой вред окружающей среде наносят двигатели внутреннего сгорания, как защитить окружающую среду.
В конце урока применялась рефлексия. Атмосфера на уроке была деловой и дружеской; уровень усвоения знаний в основном – средний. Результаты взаимопроверки и проверки работ показали, что с заданием не справилось 1 человек. Из учащихся, присутствующих в классе, активно работало – 53%). Урок результативный, отметки получило 14 человек («5» – 3; «4» – 6; «3» – 5).
Считаю, что все поставленные цели и задачи в ходе урока были реализованы.
В основу дифференциации положены объём и содержание, а также выполнение д/з (Для желающих предложила найти дополнительный материал и составить памятку для людей, призывающую их спасти Землю). Объём д/з соответствует требованиям программного материала и не должен вызвать особых затруднений при его выполнении.