Мы продолжаем изучение темы «Тепловые явления». Последний урок был посвящен парообразованию. Как вы думаете, для чего нам нужен пар?

Что изучает физика?   Для чего изучаем различные законы?  Значит,  развитие физики связано с развитием техники и жизни человека в целом. 

Что называют внутренней энергией?

Какими способами изменяют внутреннюю энергию?

 Какой процесс называют парообразованием?

Какими способами можно получить пар?

Задает вопросы, ответы на ИД. Слайд 1.

1. Парообразование с поверхности жидкости…..(испарение)
2. происходит при определенной температуре…(кипение)
3. происходит при любой температуре…(испарение)
4. происходит со всего объема жидкости …(кипение)
5. температура жидкости не изменяется…(кипение)
6. температура жидкости уменьшается…(испарение)

При какой температуре начинает кипеть вода?

Обязательно ли добавить «при нормальном атмосферном давлении»?  Почему?

Может ли закипеть теплая вода? Как этого добиться?

При парообразовании, что происходит с окружающим воздухом? Как называется прибор для определения влажности?

Формулы для определения количества теплоты. Слайд2.

Расставить формулы в нужные ячейки:

Работа с ИД

Слайд 3.

На графике представлены тепловые процессы, происходящие с веществом. Какое это вещество? (лед)

 Используя графические данные, выберите, какой участок соответствует  нагреванию льда? Нагреванию воды? Кипению? Плавлению льда?

Почему иногда подпрыгивает крышка чайника, когда в нем кипит вода?

Приведите примеры совершения работы расширяю­щимся паром или газом.

Опыт с работой пара. В пробирку плотно закрытую пробкой,  наливаю немного воды, нагреваю над спиртовкой. Через некоторое время пробка вылетает.

За счет чего выскочила пробка?

В какую энергию перешла энергия пара?

Выталкивает – значит совершает……

Попытайтесь сформулировать тему нашего сегодняшнего урока: «Работа пара и газа при расширении». Слайд 4.

Используя поршень и цилиндр, а так же запас внутренней энергии, имеющийся у топлива, наука пришла к изобретению тепловых двигателей.

Определение: Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию, называются тепловыми двигателями.

Можно ли сказать, что пробирка с кипящей в ней водой и вылетающей пробкой является моделью теплового двигателя? Как вы думаете, где данное явление используется в технике?

  Еще в 3 веке до н.э. греческий мыслитель  и механик Архимед построил пушку, которая стреляла паром. Рисунки пушки Архимеда были позднее найдены в рукописях Леонардо да Винчи. Исторический факт-  применение греческими войсками под предводительством Архимеда  паровых пушечных орудий. Паровая пушка  вела огонь по противнику полыми (пустыми) ядрами,  которые греки изготовляли из глины (обожжённой и необожжённой), начинённые всевозможными зажигательными смесями.    Принцип работы паровой пушки Архимеда гениально  прост. Нагретый ствол пушки преобразовывал чуть более десятой части содержимого стакана воды (30 граммов) в достаточное количество пара, чтобы выстрелить зажигательным снарядом (слайд 5).

Тепловая машина–  это тепловой двигатель, работающий циклично.Существует несколько видов тепловых двигателей:

 паровая машина,

двигатель внутреннего сгорания,

паровая и газовая турбины,

 реактивный двигатель. (слайд 6,7)

Во всех этих двигателях энергия топлива сначала переходит в энергию газа (или пара). Газ, расширяясь, совершает работу и при этом охлаждается. Часть его внутренней энергии превращается в механическую энергию. Из всего многообразия тепловых двигателей мы познакомимся с ДВС.  Слайд 8. Почему двигатель называют ДВС?

А каком топливе (жидком или твердом) идет речь?   Какие виды жидкого топлива вы знаете? Где сгорает топливо в этом двигателе?

Слайд 10. Рассмотрим устройство ДВС. Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 3, соединенный при помощи шатуна 4 с коленчатым валом 5. На валу укреплен тяжелый маховик для уменьшения неравномерности вращения вала. В верхней части цилиндра имеются два клапана 1 и 2, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 1 поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 6, а через клапан 2 выпускаются отработавшие газы. В таких двигателях постоянно происходит сгорание горючей смеси (пары бензина и воздуха). При сгорании этой смеси образуются газы, температура которых порядка 1600-1800 ⁰С. 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.

Слайд 11. 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. Назовите каждый процесс: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск.

Слайд 12. В России первый автомобиль отечественного производства появился в 1896 г.

 Его сконструировали инженеры Е. А. Яковлев и П. А. Фрезе. Награждены   бронзовой медалью и почетным дипломом.

  Работа с учебником.

Параграф учебника. Рассмотреть рисунки.

Нужно найти в учебнике определения и зачитать их.

 Какие машины называют тепловыми двигателями?

Перечислите виды тепловых двигателей.

 Из каких составных частей состоит простейший двигатель?

Какие положения поршня наз. мертвыми точками?

Что называют ходом поршня?

Почему двигатель называется четырехкратным?

Сколько оборотов  коленчатого вала происходит за один такт двигателя ?

Раздает раздаточный материал для работы в группах

Какие приспособления наз. ТД.

Какие виды  тепловых двигателей  вы знаете? Где сгорает топливо в этом двигателе?

Из каких тактов состоит работа ДВС. Как они называются? За сколько ходов происходит один рабочий цикл двигателя?

В каком из тактов двигатель совершает работу?

Какие переходы и превращения  энергии происходят в них? Получается, что из 4 тактов только один рабочий? Что бы вы предложили, Ждать каждый третий такт?

ТЕСТ. Взаимопроверка. Выставление оценок.  

«3»  -5-6;               «4»  - 7- 9,                 «5»       - 10

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.