Тема урока: Двигатель внутреннего сгорания.

Цели урока: Сформировать знания учащихся о работе пара и газа на примере изучения двигателя внутреннего сгорания. Ознакомить учащихся с устройством и принципом работы этого двигателя.

Развивать умение работать с текстом учебника (находить отве­ты на предложенные вопросы), пользоваться таблицами; сравни­вать и сопоставлять изучаемые процессы (такты в работе двига­теля).

В целях профориентации подчеркнуть роль механизации в народном хозяйстве страны.

Методы обучения: Рассказ. Беседа. Демонстрация мо­дели, таблиц, диафильма, работа с учебником. Записи на доске в тетради и дневниках. Наблюдение. Сопоставление. Умо­заключение. Сообщение школьника.

Литература: 1. Перышкин А.В., Родина Н.А. Физика: Учебник для 8 класса средней школы. – М.: Просвещение. 1991.

2. Методика преподования физики в 7 – 8 классах средней школы. / Под ред. А.В. Усовой. – М.: Просвещение. 1990.

3. В.Г. Разумовский, Л.С. Хижнякова. Современный урок физики в средней школе. – М.: Просвещение, 1983.

4. Виргинский В.С., Хотеенков В.Ф. Очерки истории науки и техники, 1870 – 1917 гг. – М.: Просвещение, 1988.

5. Демонстрационные опыты по физике в 6—7 классах средней школы./ Под ред. А. А. Покровского. — М.: Просвещение, 1974.

Оборудование: Демонстрационное: цилиндр для демонстрации взрыва горю­чей смеси, модель двигагеля внутреннего сгорания, таблица четырехцилиндрово­го двигателя внутреннего сгорания, велосипедный насос, диафильм «Двигатель внутреннего сгорания».

Структура урока: 1. Организационный момент…………...…………2 мин.

2. Повторение ……………...……………………………5 мин.

 3. Изучение и закрепление нового материала…….….35 мин.

  Применение двигателя внутреннего сгорания в сельском хозяйстве.

  Устройство двигателя.

  Работа двигателя.

  Особенности дизельного двигателя.

4. Задание на дом….…………………………………….3 мин.

Ход урока.

1.Организационный момент.

1)     Приветствия учащихся.

2)     Сообщение темы и целей урока.

2. Повторение.

Учитель. Сегодня мы познакомимся с устройством и ра­ботой двигателя внутреннего сгорания. В настоящее время двига­тель внутреннего сгорания является наиболее распространенным. Такого типа двигатели используются на кораблях, тепловозах, автомобилях, сельскохозяйственных машинах и т. д. Но для начала повторим материал прошлых уроков. Скажите, какие превращения агрегатных состояний веществ мы изучали?

Ученик А. Превращение из твердого состояния в жидкое называется плавлением.

Ученик  Б. Превращение из жидкого состояния в твердое называется плавлением.

 Ученик В. Превращение из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием.

Ученик С. Превращение из газообразного состояния в жидкое называется конденсацией.

Учитель. Приведите примеры превращения энергии пара в механическую энергию тела.

Ученик. При расширении пара в цилиндре с поршнем совершается работа и значит энергия пара превращается в механическую энергию поршня.

Учитель. Какие двигатели называются тепловыми?

Ученик. Тепловыми двигателями называются машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.

Учитель. Какие виды тепловых двигателей вам известны?

Ученик. К таким двигателям относятся: двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбина, реактивный двигатель.

Учитель. Все верно. А теперь перейдем к подробному изучению двигателя внутреннего сгорания.

 Изучение и закрепление нового материала.

Выясним, почему этот тип теплового двигателя называется дви­гателем внутреннего сгорания. (Показывает фрагмент «Третий такт» из диафильма.) Как видите, горючая смесь сгорает внутри цилин­дра двигателя. Поэтому он и называется двигателем внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания был изобретен сравнительно недавно. Около ста лет назад немецкий механик Г. Даймлер получил патент на изобретение бензинового двигателя, который стал при­меняться на первых автомобилях.

В 1888 г. в России был разработан проект бензинового двига­теля. Создал его капитан морского флота О. С. Костович. Этот дви­гатель имел мощность 60 кВт и предназначался для дирижабля. Двигатель Костовича с горизонтально размещенными цилиндрами имел значительные преимущества перед зарубежными. Он получил широкое применение, в основном на транспорте и в сельском хо­зяйстве.

Посмотрите фотографии. Они показывают, какое широкое при­менение получил двигатель внутреннего сгорания. (Учитель от­крывает доску, где закреплены фотографии машин с двигателем внутреннего сгорания.

Рис. 1. Двухэтажный автобус                 Рис.2 Спортивный автомобиль.

 Рис. 4. Тепловоз

Учитель показывает таблицу 1, иллюстрирующую рост сельско­хозяйственной техники в СССР.)

Таблица 1.

Поставка сельскому хозяйству машин (тыс. шт.)

Учитель. Эти цифры убеждают нас в том, что применение дви­гателей внутреннего сгорания в народном хозяйстве страны все возрастает.

Просмотрите диафильм «Устройство двигателя внутреннего сго­рания и принцип его действия». (Показывает диафильм.)

Какие части двигателя вы видите? Покажите их на модели.

Ученик А. Двигатель состоит из цилиндра, поршня, шату­на, клапанов, свечи, маховика, коленчатого вала. (Показывает на модели.)

Учитель. Мы познакомились с устройством двигателя внутреннего сгорания. Теперь рассмотрим, как он работает.

Чтобы понять принцип действия двигателя внутреннего сгора­ния, проделаем опыт со взрывом горючей смеси в чугунном цилин­дре. Введем в цилиндр 3—5 капель бензина. Закроем цилиндр поршнем. Теперь под поршнем в цилиндре находится смесь паров бен­зина и воздуха. Что произойдет, если эту смесь воспламенить?

Ученик Б. Произойдет взрыв, и поршень поднимется.

Рис. 5. Модель Двигателя внутреннего

сгорания.

Учитель. Верно. За счет, какой энергии произойдет подъем поршня?

Ученик Б. Внутренняя энергия нагретого газа превратится в механическую энергию поршня.

Учитель. Проверим это предположение, проверим нашу гипотезу. (Проделывает опыт) Теперь нужно понять, как за счет энергии взрыва в двигателе совершается работа по вращению колен­чатого вала.

Обратимся к модели двигателя.

Наибольшее распространение в технике получил четырехтакт­ный двигатель внутреннего сгорания. Один рабочий цикл двигате­ля совершается за четыре хода поршня, или, как говорят, за четыре такта. (Крайние положения поршня в цилиндре называют мерт­выми точками.) Рассмотрим поочередно эти такты.

Откройте учебник на странице 47 и найдите в тексте § 22 описа­ние устройства этого двигателя. (Учащиеся несколько минут ра­ботают с книгой.) Где сгорает топливо в этом двигателе?

Рис. 6. Работа двигателя внутреннего сгорания.

Ученик Б. Топливо сгорает внутри цилиндра.

Учитель. Как же топливо попадает внутрь цилиндра? Най­дите ответ на этот вопрос в учебнике, прочитав на странице 48 абзац со слов «При повороте вала...». (Ученики работают с учебни­ком.) Что происходит в двигателе при I такте?

Ученик В. При повороте вала поршень движется вниз. От­крывается впускной клапан и в цилиндр входит горючая смесь (рис. 6 а).

(Учитель показывает на модели ход поршня, открытие впуск­ного клапана, а ученику дает задание записать на доске: «I такт — впуск».)

Учитель. Прочитайте по учебнику дальше, что происходит при II такте.

Ученик В. Поршень поднимается и сжимает горючую смесь. Клапаны закрыты. В конце II такта смесь воспламеняется от свечи (рис. 6 б).

(Учитель демонстрирует на модели ход поршня при II такте.)

Учитель. Как называется этот такт?

Ученик В. Сжатие. (Записывает на доске: «II такт — сжатие».)

Учитель. Ознакомьтесь по учебнику с III тактом. Как на­зывается этот такт?

(Ученики читают текст учебника.)

Ученик Г. III такт называется рабочим ходом, потому что газы, образовавшиеся при сгорании смеси, давят на поршень и двигают его вниз. Газ при расширении выполняет работу.

(Учитель демонстрирует на модели двигателя III такт — рабо­чий ход (рис. 6 в).)

Учитель. Прочитайте следующий абзац и ознакомьтесь с IV тактом. Как он называется?

Ученик Г. Выпуск. В IV такте поршень двигается вверх и выталкивает газы через открытый выпускной клапан (рис. 6 б). В конце хода поршня выпускной клапан закрывается.

(Учитель записывает на доске: «IV такт — выпуск».)

Учитель. Итак, за сколько тактов происходит один рабо­чий цикл в двигателе? Как называются эти такты?

Ученик Г. Мы рассмотрели четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.

Учитель. Запишите в тетради цикл работы двигателя. Посмотрите на модель. Что происходит дальше при вращении колен­чатого вала?

Ученик Г. Такты повторяются.

Учитель. Посмотрим, как работает двигатель внутреннего сгорания. (Учитель включает фрагмент из кинофильма «Двигатели внутреннего сгорания») Что нового вы увидели в работе двигате­ля? Сможете ли теперь объяснить, как же поршень выходит из по­ложений, называемых мертвыми точками?

Ученик Д. Коленчатый вал вместе с маховиком, получив толчок от поршня во время рабочего хода, продолжают вращаться но инерции и обеспечивают дальнейшее движение поршня.

Учитель. Кто сможет рассказать о работе двигателя и по­казать все такты на модели? (Ученик выходит к доске и на модели показывает все четыре такта. Затем учитель демонстрирует таблицы с изображением одноцилиндрового и четырехцилиндрового двигате­лей.) Чем отличаются эти двигатели?

Ученик Д. Количеством цилиндров.

Учитель. Как вы думаете, одинаковы ли мощности этих двигателей?

Ученик Д. Мощность четырехцилиндрового двигателя будет больше.

Учитель.Верно. Многоцилиндровые двигатели обеспечи­вают равномерность вращения вала и имеют большую мощность. Одноцилиндровые двигатели устанавливают главным образом на моторных лодках и мопедах. На мотоциклах устанавливаются двухцилиндровые двигатели. На автомобилях, тракторах — 4-, 6-, 8-, 12-и цилиндровые двигатели. (Учитель обращает внимание учеников на разрез модели двигателя внутреннего сгорания.) Почему поверхность цилиндра ребристая?

Ученик Е. Такая поверхность необходима для лучшего ох­лаждения двигателя.

Учитель. А зачем необходимо охлаждать двигатель? Как его охлаждают? Чтобы ответить на этот вопрос, прочитайте в учебнике абзац со слов: «Необходимой частью всякого двигателя...»—на странице 48.

Ученик Е. Во время работы двигатель нагревается. Если бы не было охлаждения, то горючая смесь могла бы преждевременно загораться. Поэтому охлаждением и поддерживают определенную температуру двигателя. Двигатели внутреннего сгорания бывают с жидкостным или воздушным охлаждением.

(Учитель дает задание одному ученику сделать несколько бы­стрых качаний велосипедным насосом, прикрывая выходное отверстие пальцем.)

Учитель. Что ощущает палец?

Ученик Е. Тепло.

Учитель. Значит, при сильном и быстром сжатии газ на­гревается. Это явление используется в дизельных двигателях. У этих двигателей горючая смесь воспламеняется благодаря сжатию. О дизельных двигателях расскажет Петров. Он подготовил неболь­шое сообщение.

Ученик П. Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия сконструировал в 1897 г. немецкий инженер Рудольф Дизель. По имени изобретателя этот двигатель назван дизе­лем. В цилиндре дизеля происходит сжатие не горючей смеси, а чистого воздуха, который разогревается при сжатии до 650 °С В момент подхода поршня к верхнему положению в цилиндр пода­ется топливо через форсунку. В цилиндре топливо воспламеняется Дизель более экономичен и имеет выше коэффициент полезного действия Дизельные двигатели приводят в действие большегрузные автомобили, тракторы, суда, тепловозы.

Учитель. Подведем итог урока. Что мы изучили сегодня.

Ученик Е. Мы рассмотрели работу и устройство двигателя внутреннего сгорания.

Учитель. Почему он так называется?

Ученик Г. Потому, что в таких двигателях топливо сгорает внутри цилиндра.

Учитель. Теперь «озвучим» диафильм. (Показывает фраг­менты из диафильма.) Какие такты совершаются в цилиндре? (На экране демонстрируются различные такты.)

Ученик В. Эти такты называются сжатием, впуском, ра­бочим ходом, выпуском.

Учитель. Вы познакомились с двигателями внутреннего сгорания двух типов. Что общего у этих двигателей?

Ученик В. Это тепловые машины, в которых механическая работа выполняется за счет внутренней энергии топлива. В одном из них горючая смесь воспламеняется посредством искры от свечи, в другом же топливо воспламеняется в воздухе, нагретом до высо­кой температуры, благодаря сжатию.

Учитель. К какому виду двигателей можно отнести огне­стрельное оружие?

Ученик Д. К двигателям внутреннего сгорания. Учитель. О применении двигателя внутреннего сгорания мы будем говорить на следующем уроке. К этому уроку надо вы­полнить задание: взять интервью у главного механика, водителей,      слесарей-ремонтников автотракторного парка совхоза «Рассвет», предложив им следующие вопросы:

1. Сколько новых автомобилей и тракторов хозяйство получило в последнее время?

2. Какого типа двигатели установлены на тракторах и автомо­билях?

3. Какие мощности двигателей машин в автотракторном парке?

4. Принимаются ли конструкторами машин меры по охране атмосферного воздуха от загрязнения?

5. Каковы предельные скорости машин на улицах села и города?

Желательно, чтобы те из вас, у которых родители работают механизаторами, взяли у них небольшие интервью по этим воп­росам.

4. Задание на дом

Учитель. Ставлю оценку 5 за обоснованные ответы и умение работать с учебником ученикам Г., Д., Е. и ученику В. за активную работу на уроке и умение анализировать диафильм. Ученику Б. я вынужден поставить оценку 4. Посмотрите, как небрежно он выполнил до­машнее задание, а решение одной задачи не довел до конца. Хоро­шо поработал дома Петров. Он приготовил для нас интересное со­общение о дизеле, и получает за работу оценку 5.

Откройте дневники и запишите задание на дом: § 22; зада­ча № 112 из раздела «Задачи для повторения». 

Напишите мне: demkin-nik@yandex.ru      ICQ: 276-807-301       E-mail  школы:  stshkola1@mail.ru 

[Главная] [Новости] [О себе] [Фото] [Методика] [Уроки] [Мероприятия] [Планирование] [Олимпиады] [Карта сайта] [Гостевая] [Ссылки] [Разное] [Юмор]