Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

Тип урока: лекция с элементами поисковой деятельности (1 час).

Тема: Двигатель внутреннего 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.
• Воспитательные: формировать доброжелательные отношения в классе, такие качества, как ответственность, аккуратность, умения слушать других.

Оборудование:

• Таблица “Двигателя внутреннего сгорания”.
• На стене кабинета висит плакат.
• Модели двигателя на кафедре преподавателя.
  • доска,
  • мел,
  • указка.
• Проектор для показа видео клипа «ДВС».

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:

2.2. Решение задачи на расчет коэффициента полезного действия тепловой машины.

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 (Приложение 1)

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

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

Показ видео клипа на тему «ДВС» (Приложение 2). Этот клип можно показывать на интерактивных панелях города.

Учащийся: делает доклад “Изобретение ДВС”.

4. 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^оС.

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:

1 такт – 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.

5. Совершенствование умений

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

6. Решение задач

1. Можно ли ружьё считать тепловым двигатель?

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

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

Ответ: нет, нельзя, так как недостаточно воздуха.

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.

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.