ЛНР, г. Кировск
СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ
Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно
Скидки до 50 % на комплекты
только до
Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой
Организационный момент
Проверка знаний
Объяснение материала
Закрепление изученного
Итоги урока
Была в сети 21.09.2025 13:40
Шабанова Оксана Николаевна
Учитель математики
48 лет
37 254
619 
Местоположение
Специализация
Конспект урока по физике "Тепловые двигатели" для 8 класса
Категория:
Физика
09.02.2020 14:22
Просмотр содержимого документа
«Конспект урока по физике "Тепловые двигатели" для 8 класса»
Физика
8 кл.
Урок № _____
Тема: Тепловые двигатели
Цели урока:
формирование понятий и представлений о тепловом двигатели, его видах, принципе действия двигателя внутреннего сгорания, КПД теплового двигателя;
развитие логического мышления, памяти, способности находить оптимальный путь выполнения поставленной задачи; умения правильно объяснять физические понятия и явления; совершенствование навыков работы с персональным компьютером.
экологическое воспитание.
Тип урока: комбинированный.
Ход урока
Организационный момент
Повторение материала
Один из способов изменения внутренней энергии тела (теплопередача).
Источник энергии, используемый в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, в быту (топливо).
Кинетическая, потенциальная, внутренняя (энергия).
Дерево даешь – съедает, от воды – умирает (огонь).
От этой величины зависит скорость движения молекул (температура).
Единица измерения мощности (Ватт).
Процесс соединения молекул горючего с кислородом, при котором выделяется энергия (горение).
Единица измерения энергии (Джоуль).
Один из видов теплопередачи (излучение).
Тема и цели урока.
Тема сегодняшнего урока – «Тепловые двигатели»
Сегодня на уроке мы:
- выясним, какие машины являются тепловыми двигателями;
- рассмотрим преобразование энергии в них;
- рассмотрим основные виды двигателей и их применение;
- изучим влияние на окружающую среду тепловых двигателей;
- определим возможные пути выхода из сложившейся экологической ситуации.
Жизнь людей невозможна без использования различных видов энергии, источниками которой являются различные виды топлива, ветер, солнце, приливы и отливы. Существуют различные виды машин, которые реализуют в своей работе превращение одного вида энергии в другой. Мы рассмотрим один из типов машин – тепловой двигатель.
ІІІ. Изучение нового материала
Определение
Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.
Как же это происходит? Какие преобразования энергии здесь происходили? (энергия топлива переходит во внутреннюю энергию пара, а внутренняя энергия пара превращается в кинетическую энергию поршня).
Джеймс Уатт
Такой двигатель был изобретен в конце XVIIв. Джеймсом Уаттом и усовершенствован в дальнейшем (сообщение учащегося).
Схема – классификация тепловых двигателей
Существует несколько видов тепловых двигателей: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. 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.
Структура двигателя и формула КПД
Т.е. тепловой двигатель состоит из нагревателя (устройства, где сгорает топливо), рабочего тела и холодильника. Газ или пар, который является рабочим телом, получает от нагревателя некоторое количество теплоты (Q1). Рабочее тело, нагреваясь, расширяется и совершает работу (Ап) за счет своей внутренней энергии. Часть энергии (Q2) передается холодильнику вместе с отработанным паром или выхлопными газами.
Большая часть энергии топлива не используется полезно, а теряется в окружающем пространстве.
Как называется величина, показывающая, какая часть энергии, выделяемой топливом, тепловой двигатель превращает в полезную работу? (КПД)
Вспомните, как найти КПД простого механизма? (Найти отношение полезной работы к затраченной)
Чтобы найти коэффициентом полезного действия теплового двигателя нужно найти отношение совершенной полезной работы (Ап) двигателя, к энергии, полученной от нагревателя (Q1).
То есть КПД показывает, какая часть энергии, выделяемой топливом, превращается в полезную работу. Чем больше эта часть энергии, тем двигатель экономичнее.
ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: Сравните значения Q1 и Q2. (Q1 Q2)
ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: На сколько Q1 Q2? (на значение Ап)
ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: Как можно найти полезную работу? (Q1 – Q2)
Значит, Ап = Q1 – Q2 и
Сравните значения Q1 – Q2 и Q1. (Q1 – Q2 Q1)
Что можно сказать о значении дроби (меньше 1)
Значит, КПД всегда меньше 1, а если его выразить в процентах, то меньше 100%.
Задача: Чему равен КПД теплового двигателя, если в полезную работу превращается четверть энергии топлива? (25%) Первые паровые машины имели КПД=0,3%. В последствии Дж. Уатт, усовершенствовав паровую машину, добился повышения КПД до 2,8%.
Устройство двигателя внутреннего сгорания.
На рисунке показан простейший двигатель внутреннего сгорания в разрезе.
Двигатель состоит из цилиндра 1, в котором перемещается поршень 2, соединенный при помощи шатуна3 с коленчатым валом 4, на котором находится маховик 5.
В верхней части цилиндра имеется два клапана 6 и 7, которые при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты. Через клапан 6 в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 8, а через клапан 7 выпускаются отработавшие газы.
На каком топливе работают двигатели внутреннего сгорания? (бензине, керосине, нефти или на горючем газе)
ВОПРОС УЧИТЕЛЯ: Из чего состоит горючая смесь, поступающая в цилиндр?
(из паров бензина и воздуха)
«Мертвые точки»
Первый такт – ВПУСК.
Второй такт – СЖАТИЕ.
Третий такт – РАБОЧИЙ ХОД.
четвертый такт – ВЫПУСК.
Анимационная модель полного цикла работы двигателя
Итак, цикл двигателя состоит из следующих четырех процессов (тактов): впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска. Поэтому такие двигатели называют четырехтактными.
Анимационная модель работы четырёхцилиндрового двигателя
В автомобилях используют чаще всего четырехцилиндровые двигатели внутреннего сгорания. Работа цилиндров согласуется так, что в каждом из них поочередно происходит рабочий ход и коленчатый нал 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 тепловых двигателей
Применение тепловых двигателей чрезвычайно разнообразно. Двигатели внутреннего сгорания приводят в движение самолеты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы, их устанавливают на речных и морских судах. Паровые и газовые турбины нашли широкое применение на тепловых электростанциях, в качестве судовых двигателей, газовые турбины широко применяются в авиационных двигателях. Реактивные двигатели применяются в авиации, ракетостроении.
Экологические проблемы
С развитием энергетики, автомобильного и других видов транспорта всё более сложной проблемой становится охрана окружающей среды от вредного влияния продуктов сгорания. Это связано с действием различных факторов:
- при сжигании топлива используется кислород из атмосферного воздуха;
- сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа;
- при работе двигатели выбрасывают в атмосферу азотные и серные соединения, а так же свинец.
ПРИМЕР: Один легковой автомобиль поглощает ежегодно из атмосферы в среднем больше 4 т кислорода, выбрасывая с выхлопными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов.
Как вы думаете, что нужно сделать для того, чтобы избежать экологических проблем?(посадка лесов и сокращение их вырубки; установка фильтров на двигатели; переход на экологически чистые виды топлива; создание электромобилей или автомобилей, работающих на солнечных батареях и т.д.)
ФИЗКУЛЬТМИНУТКА
ІV. Контроль знаний
ТЕСТ:
Вопрос №1
Горючая смесь, поступающая в цилиндр двигателя автомобиля, состоит из ...
различных видов жидкого топлива.
распылённого керосина с воздухом.
воздуха и паров бензина.
масла и бензина.
Вопрос №2
Каким номером обозначен поршень? 2
Вопрос №3
Каким номером обозначен цилиндр? 1
Вопрос №4
Каким номером обозначена свеча? 8
Вопрос №5
Каким номером обозначен маховик? 5
Вопрос №6
Что происходит с горючей смесью и газом, образовавшимися от сгорания этой смеси, при первом такте?
1. Горючая смесь сжимается.
2. Газ, образовавшийся при сгорании горючей смеси, удаляется из цилиндра.
3. Сгорание горючей смеси и расширение газов, получившихся при сгорании.
4. Горючая смесь всасывается в цилиндр.
Вопрос №7
Что происходит с горючей смесью и газом, образовавшимися от сгорания этой смеси, при втором такте
1. Горючая смесь сжимается.
2. Газ, образовавшийся при сгорании горючей смеси, удаляется из цилиндра.
3. Сгорание горючей смеси и расширение газов, получившихся при сгорании.
4. Горючая смесь всасывается в цилиндр.
Вопрос №8
На каком рисунке изображён рабочий ход?
Вопрос №9
На каком рисунке изображён выпуск?
V. Подведение итогов урока
VI. Домашнее задание
________________________________________________________
8
Вебинар для учителей
Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!
