Урок физики по теме "Тепловой двигатель". 6-й класс

Тип урока – урок открытия нового знания.

Цели урока:

• образовательные – сформировать у обучающихся представление о тепловом двигателе, устройстве и принципе действия двигателя внутреннего сгорания;
• развивающие - продолжить формирование умений применять ранее полученные знания для объяснения изучаемого явления, наблюдать, сравнивать, делать выводы, выделять существенное в изучаемом материале, сопоставлять изучаемые явления;
• воспитательные - показать практическую значимость изучаемого вопроса, обеспечить стимулирование интереса к изучению предмета, воспитание культуры логического мышления и самостоятельности.

Планируемый результат:

• Личностные УУД – формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации и интереса к учению, ответственного отношения к учению, готовности к саморазвитию и самообразованию; коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками;
• Коммуникативные УУД – построение устных и письменных высказываний в соответствии с поставленной коммуникативной задачей, организация и планирование учебного сотрудничества с учителем и одноклассниками; учет разных мнений и интересов, отстаивание своей точки зрения, приведение аргументов;
• Познавательные УУД – поиск и выбор наиболее эффективных средств достижения поставленной задачи; построение логических рассуждений, включающих установление причинно-следственных связей; преобразование информации из одного вида в другой; использование просмотрового и изучающего чтения;
• Регулятивные УУД – составление плана решения проблемы, осознание конечного результата, осуществление регулятивных действий самонаблюдения, самоконтроля, самооценки в процессе урока; формирование умения самостоятельно контролировать своё время и управлять им; оценка своих возможностей достижения поставленной цели.
• Предметные результаты - объяснение на основе имеющихся знаний превращения внутренней энергии в механическую, схемы устройства и принципа действия двигателя внутреннего сгорания; умение приводить примеры практического использования тепловых двигателей.

Форма урока – классно-урочная.

Формы работы – фронтальная, индивидуальная, парная.

Методы: наглядный, словесный (беседа, диалог).

Методические приемы: «Верите ли вы, что …», путешествие в «Музей тепловых машин», «Плюс и минус», «Физика+лирика», опережающее задание (подготовка сообщение о первых тепловых двигателях).

Ресурсы:

• учебник «Естествознание. Введение в естественно-научные предметы. Физика. Химия. 5-6 класс», авторы Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С.;
• рабочая тетрадь к учебнику «Естествознание. Введение в естественно-научные предметы. Физика. Химия» для 6 класса, авторы Гуревич А.Е., Краснов М.В., Нотов Л.А., Понтак Л.С.;
• мульмедийная презентация к уроку.

Оборудование: мультимедийный проектор, экран, ноутбук, демонстрационное оборудование (пробирка с водой, спиртовка, штатив, пробка), презентация к уроку.

Сценарий урока

1. Организационный момент (1 мин)

Цель: подготовка учащихся к работе, обеспечение благоприятной обстановки для работы.

Приветствие учителя:

Здравствуйте, ребята.
Слышите звонок?
Это начинается новый наш урок.
Много интересного будем изучать,
Выводы делать и рассуждать.

2. Этап мотивации к учебной деятельности (2 мин)

Цель: выработка на личностно значимом уровне внутренней готовности к учебной деятельности.

Урок я хотела бы начать с высказывание британского педагога и философа Джона Локка «Великое искусство научиться многому – это браться сразу за немногое». В чем смысл высказывания? (высказывают свое мнение).

На каждом уроке мы узнаем что-то новое. Накопленные знания можем применить на следующих уроках.

3. Этап актуализации и фиксирования индивидуального затруднения в пробном учебном действии (5 мин)

Цель: подготовка мышления учащихся, организация осознания ими внутренней потребности к построению учебных действий и фиксирование каждым из них индивидуального затруднения в пробном действии.

Прочитайте стихотворение (на слайде). О каких видах энергии в нем идет речь?

Источник энергии прячет природа,
А мы всё считаем доходы, расходы,
В Земле залегают и нефть, и уран,
В баллонах находится жидкий пропан.
Энергия солнца, энергия ветра,
Нужна нам сегодня, нужна нам и завтра,
Сжигаем мы уголь, солярку и газ,
На свете не сыщешь прожорливей нас!
А море так щедро нам дарит приливы,
Учёный для поиска ищет мотивы,
Успеха он требует здесь и сейчас,
Энергия Космоса скрыта от нас!

(выслушиваются ответы учащихся)

Какими видами энергии обладают тела, представленные на слайде? Почему? (Примеры: движение стрелки часов, падение капли дождя, движение груза, подвешенного на пружине; движение пилы при распиливании доски, диван, поднятый рабочими)

(Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Объясните, почему подпрыгивает крышка чайника, когда в нем кипит вода? (анимация на слайде) (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Объясните вращение шара с двумя изогнутыми трубками. Данное устройство было изобретено древнегреческим механиком Героном Александрийским (анимация на слайде). (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

(Демонстрационный опыт) Нальем в пробирку воду так, чтобы она занимала третью часть ее объема. Пробирку закроем пробкой. Снизу подогреем пробирку с водой с помощью спиртовки. Почему вылетает пробка из пробирки? (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

В чем сходство явлений, которые мы объяснили? (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Действительно, рассмотрены явления, в которых за счет внутренней энергии совершается механическая работа. Устройства, совершающие работу за счет внутренней энергии, называют тепловыми двигателями.

Что представляют собой тепловые двигатели? Какие тепловые двигатели знаете?

4. Этап выявления места и причины затруднения (2 мин)

Цель – организация анализа учащимися возникшей ситуации, выявление места и причины затруднения, осознание того, в чем именно состоит недостаточность их знаний, умений или способностей.

Почему не смогли ответить на вопрос?

Что мы не знаем?

Что нам нужно узнать? (выслушиваются ответы учащихся)

5. Этап построения проекта выхода из затруднения (3 мин)

Цель - постановка целей учебной деятельности, выбор способа и средств их реализации.

Какую цель сегодня поставим на уроке? (Выяснить, какие устройства называют тепловыми двигателями, какие они бывают, как устроены)

Сформулируйте тему урока (Тепловой двигатель) (На доске и в тетради фиксируется тема урока).

Что называют тепловым двигателем? Какие бывают тепловые двигатели? Каков принцип работы тепловых двигателей? Где мы можем найти ответ? (Воспользуемся учебником, словарем, справочником).

6. Этап реализация построенного проекта (8 мин)

Цель - построение учащимися нового способа действий и формирование умений его применять.

Откройте учебник на странице 166. Прочитайте определение теплового двигателя.

1. Что называют тепловым двигателем? (это машины, которые преобразуют энергию топлива в энергию движения).
2. Какую энергию называют энергией движения? (кинетическую энергию).
3. Какую энергию называют энергией топлива? (внутреннюю энергию).

Сформулируйте определение теплового двигателя через понятия внутренней и кинетической энергии. (Это машины, которые преобразуют внутреннюю энергию топлива в кинетическую энергию).

Какие виды топлива можно использовать в тепловых двигателях? (уголь, нефть, газ, бензин и т.д.).

Рассмотрите рисунки на странице 166 учебника.Где используется тепловой двигатель? (на пароходе, паровозе, тепловозе, ракете, самолете, тепловой электростанции).

К тепловым двигателям относятся паровая машина, реактивный двигатель, газовая турбина, двигатель Дизеля, карбюраторный двигатель.
Один из видов тепловых двигателей называется двигатель внутреннего сгорания. Почему такое название у двигателя? (топливо сгорает внутри двигателя).

Рассмотрите рисунок на странице 167, найдите описание рисунка в тексте. Каковы основные части двигателя внутреннего сгорания? (Впускной и выпускной клапаны, электрическая свеча, поршень, цилиндр, коленчатый вал).

Каков принцип работы двигателя внутреннего сгорания? (рассматривается с помощью анимационной модели). Через впускной клапан засасывается горючая смесь (топливо). Горючая смесь сжимается при движении поршня вверх, клапаны закрыты. При сжатии горючая смесь нагревается. Электрическая искра поджигает горючую смесь. Смесь взрывается. Поршень приходит в движение вниз. При движении вверх поршень выбрасывает из цилиндра отработанные газы через выпускной клапан. Потом все повторяется.

Почему двигатель внутреннего сгорания называют четырехтактным? (работа происходит за четыре такта).

А если в двигателе не один поршень, а несколько? (будет совершена большая работа).

Откройте Справочник по физике и технике на странице 126, ознакомьтесь со значениями температур газов внутри цилиндра четырехтактных двигателей внутреннего сгорания.

Верите ли вы, что:

• температура газов внутри цилиндра ДВС наибольшая в конце процесса сжатия?
• температура газов внутри цилиндра ДВС наименьшая в конце процесса впуска?
• наибольший коэффициент полезного действия у двигателя карбюраторного?
• наименьший коэффициент полезного действия у паровой турбины? (если утверждение верное, учащиеся делают наклон головы вперед).

Физическая минутка

От зеленого причала (встать)
Оттолкнулся пароход (покачаться).
Он шагнул назад (два шага назад),
Он шагнул вперед (два шага вперед).
И поплыл, поплыл по речке (движение руками),
набирая полный ход (ходьба на месте).

7. Этап первичного закрепления (5 мин)

Цель - усвоение учащимися нового способа действия при решении типовых задач.

• Какой двигатель установлен на пароходе? Почему? (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).
• Является ли тепловым двигателем ружье?
• Является ли тепловым двигателем Царь-пушка?

Подготовьте ответы на данные вопросы, работая в парах. (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

В рабочей тетради на странице 98 выполните задание номер 2. Рассмотрите рисунки и отметьте плюсом только механизмы с тепловыми двигателями. (Выслушиваются ответы учащихся с пояснениями).

Кто справился правильно? Где возникло затруднение? Почему?

Вы успешно поработали, поэтому предлагаю вам сейчас отправиться в «Музей тепловых машин». Наш экскурсовод - … (ФИ ученика) (сообщение ученика сопровождается презентацией).

В 1698 году англичанин Томас Севери зарегистрировал первый патент на устройство «для подъема воды и для получения движения всех видов производства при помощи движущей силы огня…» - первый паровой насос.

В 1764 году изобретатель-самородок из Алтая И.И.Ползунов предложил первую в мире конструкцию теплового двигателя, использовавшего горячий пар.

В 1773 году шотландский инженер Джеймс Уатт построил свою первую действующую паровую машину.

Первый двигатель внутреннего сгорания запатентован в 1859 году французским механиком Этьеном Ленуаром.

Первый автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания был создан в 1885 году немецким инженером Карлом Бенцом. Это был трёхколёсный двухместный экипаж на высоких колёсах со спицами.

В 1892 г. немецкий инженер Рудольф Дизель получил патент на двигатель, который получил название двигатель Дизеля.

8. Этап самостоятельной работы с самопроверкой по эталону (4 мин)

Цель - интериоризация (переход извне внутрь) нового способа действия и исполнительская рефлексия (индивидуальная) достижения цели пробного учебного действия, применение нового знания в типовых заданиях.

Проверим, как вы усвоили новый материал. На парте проверочная работа - тест, для каждого вопроса нужно выбрать один правильный ответ. Время выполнения – 3 минуты.

1. Двигатель внутреннего сгорания работает на …
а. нефти
б. каменном угле
в. торфе и дровах
г. бензине

2. Тепловой двигатель установлен на …
а. воздушном шаре
б. дельтаплане
в. вертолете г.яхте

3. Во время рабочего хода поршень …
а. движется вниз
б. движется вверх
в.находится в покое

4. В тепловом двигателе происходит преобразование …
а. энергии движения в энергию топлива
б. энергии топлива в энергию движения
в. энергии движения в потенциальную энергию

5. Внутренняя энергия газов внутри цилиндра двигателя внутреннего сгорания …
а. наибольшая с начале сжатия
б. наибольшая в конце сжатия
в. всегда одинакова

Проверьте выполненное задание по эталону (правильные ответы на слайде):

У кого есть ошибки?

В каком вопросе допустили ошибку?

9. Этап включения в систему знаний и повторения (4 мин)

Цель - повторение и закрепление ранее изученного, выявление границы применимости нового знания и использование его в системе изученных ранее знаний.

Зачем нам нужны знания о тепловых двигателях? (Выслушиваются ответы учащихся).

Знаете ли вы, почему двигатели внутреннего сгорания не используются в подводной лодке при погруженном в воду режиме плавания?

Знаете ли вы, почему высота подъема самолетов, двигатели которых работают на смеси горючего и воздуха, ограничена? (Выслушиваются ответы учащихся).

10. Этап рефлексии учебной деятельности на уроке (2 мин)

Цель - самооценка учащимися результатов своей учебной деятельности, осознание метода построения и границ применения нового способа действия.

Какие знания сегодня вы приобрели на уроке?

Достигли ли мы цели урока?

Оцените работу на уроке, продолжив фразы:

• Сегодня на уроке я узнал …
• Сегодня на уроке я научился …
• Мне было интересно …

(Выслушиваются ответы учащихся).

11. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению (2 мин)

По учебнику к следующему уроку нужно прочитать материал на страницах 166-167, приготовить ответы к разделу «Подумай и ответь».

• Учащимся первого ряда подготовить информацию о том, каковы отрицательные последствия применения тепловых машин.
• Учащимся второго ряда подготовить сообщение «Пушка Архимеда».
• Учащимся третьего ряда подготовить информацию о том, почему в некоторых странах тепловые двигатели на автомобилях заменяют электродвигателями.