Разработка урока физики по теме: «Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания».

Название этапа урока, продолжительность

Деятельность учителя

Деятельность ученика

1 этап. Организационный момент.

Цель: обеспечить нормальную внешнюю обстановку для работы на уроке и психологически приготовить учащихся к общению и предстоящему занятию

Эпиграф к уроку.

Открытий путь –
Нелёгкий путь.
Но человеку –
Не свернуть.
Что? Почему?
За ним следят,
Чтоб шёл вперёд,
А не назад.
Вот почему из года в год
Наука движется вперёд.

Презентация к уроку

«Друзья мои! Сегодня на уроке с вами

Должны добыть мы знаний и немалых.

Запомните: процесс учения тогда успешен,

Когда в нём личный вклад замешен.

Идею выдвини, задай вопрос,

И не сиди, повесив нос!»

(Слайд 1)

Встают. Приветствуют учителя. Удобно располагаются.

«А для оценивания ваших знаний мы будем использовать оценочные листы, которые находятся у вас на столах»

Приложение 1.

«Укажите в своих оценочных листах ваше настроение на начало урока»

Работа с оценочными листами.

2 этап. Мотивация.

Цель: поднять мотивацию учащихся к участию в процессе познавательной деятельности, организация активной, самостоятельной и результативной работы каждого ученика при решении учебно-познавательных задач.

Постановка проблемы.

Сегодня мы с вами продолжим изучать тепловые явления. Развитие техники зависит от умения использовать громадные запасы внутренней энергии, которые содержатся в топливе.

Вопрос. Cкажите, пожалуйста, обладаете ли вы внутренней энергией?

Вопрос. Откуда она в вас берется?

Вопрос. На что вы ее расходуете?

Прежде чем приступить к изучению нового материала, давайте вспомним, что вы изучали ранее.

Высказываются предположения.

3 этап. Актуализация и проверка знаний учащихся .

Цель: проверить уровень знаний, провести подготовку к изучению нового материала, мотивировать и мобилизовать силы учащихся.

Вопрос. Что такое внутренняя энергия?

Вопрос. Способы изменения внутренней энергии?

(заполняется схема слайд 3)

Учитель. Если раньше мы говорили об изменении внутренней энергии путем теплообмена, то теперь более подробно рассмотрим вопрос об изменении внутренней энергии посредством совершения работы и о практическом использовании этого явления в тепловых двигателях.

Отвечают на вопросы .

4 этап. Определение темы и целей урока.

Цель: с помощью качественных заданий, рассуждений и работы с учебником сформулировать тему урока.

Использовать внутреннюю энергию – это значит совершать за счет ее полезную работу.

Для того чтобы понять, как это сделать, выполним опыт.

Посмотрим опыт принцип работы тепловых двигателей – слайд 4)

Вопрос. Что вы увидели?

Вопрос. За счет чего выскочила пробка?

Откройте учебник на стр. 63 и во втором абзаце параграфа 21 найдите ответ на вопрос.

Ответ: За счет давления пара.

Вопрос. В какую энергию перешла энергия пара?

Ответ: Энергия топлива перешла во внутреннюю энергию пара, а пар, расширяясь, совершает работу – выталкивает пробку.

Вопрос. 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?

Ответ: Да. Используется в работе тепловых двигателей.

Вы правы.

(Слайд 5)

Объясните результаты опыта.

Вопрос: Почему вылетела пробка. И как изменилась внутренняя энергия.

Какие превращения энергии произошли в ходе этого эксперимента?

Ответ: При кипении воды в пробирке образуется пар. Под давлением пара выскочила и поднялась вверх. Энергия топлива перешла во внутреннюю энергию пара. А пар расширяясь, совершил работу – поднял пробку. Внутренняя энергия пара превратилась в кинетическую энергию пробки Так как пар выходит еще достаточно горячий, то оставшуюся энергию он отдает окружающему воздуху, имеющему более низкую температуру.

Если теперь вместо пробирки взять металлический цилиндр, а вместо пробки – поршень

Вопрос: Что получим? то получится простейший тепловой двигатель.

Как вы думаете, о каком способе изменения внутренней энергии пойдет речь сегодня на уроке.

Ответ: Мы будем говорить о совершении работы.

Ответы учащихся.

Работа с учебником.

Рассуждения учащихся.

И тема сегодняшнего урока, «Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания» (слайд 6 )

Называют тему и записывают тему урока в тетрадях

Какова цель урока?

Сформировать знание учащихся о работе пара и газа на примере изучения двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Рассуждения учеников.

5 этап. Исторический экскурс к изучению нового материала

Цель: развитие интереса изучения физики, расширение кругозора учащихся.

.

Сегодня на уроке мы с вами поговорим о ТД, об их устройстве и принципе работы. Мальчишки в своей жизни уже, наверно, не раз ходили с папами в гараж. Но я думаю, что и девочкам знания о ТД будут полезны, так как сейчас все больше женщин садится за руль автомобиля.

(слайд презентация 7).

От рождества Христова человечество живет на Земле уже более 2000 лет. И что же оно сотворило с нашей плане­той за эти годы? Мне кажется, что Земля уже давно посылает сигналы SОS своим собратьям по Вселенной. У Земли много проблем, но одна из них - тепловые машины. Сейчас мы с вами постараемся совер­шить небольшой экскурс в историю и вспомнить, как это начина­лось...

Еще в 3 веке до н.э. греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла паром. Рисунки пушки Архимеда были позднее найдены в рукописях Леонардо да Винчи. При стрельбе один конец ствола сильно нагревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась, и пар, расширяясь, с силой и грохотом выбрасывал ядро. Ствол пушки представлял собой, как бы цилиндр, по которому, как поршень, скользило ядро.

2000 лет назад греческий ученый Герон описал прибор, получивший впоследствии название «шар Герона», который является прототипом реактивной турбины.

А затем нача­лась эпоха изобретения и усовершенствования тепловых машин.1763 год - изобретение паровой машины Дж. Уаттом имело ис­ключительно большое значение для перехода к машинному произ­водству, стали возможным изобретения: парохода (1807 г.), паро­воза (1814 г.), в 1887 г. Лавеленом изобретена паровая турбина, что позволило увеличить мощность электростанций.

Почти через 100 лет после изобретения Уатта и Ползунова француз Ленуар сконструировал двухтактный двига­тель, в 1876 году немец Отто построил четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

(слайд 8 ).

1885 г. — состоялись первые испытания трехколесного самохода, изготовленного Карлом Бенцем. В 1886 г. изобретатель получил патент на свое самоходное детище.

1886    г. — официально признанный год рождения автомобиля. Его создателями считаются немецкие инженеры Готлиб Даймлер и Карл Бенц.

1894    г. — немецкие конструкторы Хильдебранд и Вольфмюллер создали свой первый мотоцикл.

1893    г. — фирма «Бенц» выпустила первые четырехколесные автомобили.

1896    г. — в Петербурге на заводах фирмы «Фрезе и К°» был построен первый российский автомобиль.

( Слайд 9).

1900    г. — состоялась первая поездка по парижским улицам автомобиля, изготовленного Луи Рено. За элегантность и необычные формы автомобиль называли «шкатулкой на колесах».

1900 г. — Даймлер приступил к выпуску самого известного своего автомобиля, получившего название «Мерседес». Автомобиль стал, по мнению историков, прототипом современного автомобиля.

(Слайд 10)

В России первый автомобиль отечественного производства появился в 1896 году .Его сконструировали инженеры Е. А. Яковлев и П. А. Фрезе.

Записи в тетрадях.

Рассуждения учеников.

Ответы учащихся.

Оцените свою работа на этом этапе урока.

Работа с оценочным листом.

6 этап. Динамическая пауза.

Цель: воспитывает чувство ответственности у учащихся за свое здоровье.

Пальчиковый массаж: поглаживая поочередно пальцы рук, улучшают работу соответствующих органов:

мизинец-сердце,

безымянный - желудок,

средний - кишечник,

указательный - печень,

большой - головной мозг.

7 этап. Изучение новой темы

Цель: реализуются обучающие задачи урока, идёт активизация мыслительной и самостоятельной деятельности учащихся, воспитывается чувство уверенности в высказывании своего мнения.

(Слайд 11)

Тепловой двигатель – это устройство, совершающее работу за счет тепловой энергии.

Тепловая машина – это тепловой двигатель, работающий циклично.

Из всего многообразия тепловых двигателей мы познакомимся с ДВС. Так что же принесли в мир тепловые машины – добро или зло. Давайте вместе размышлять. Приглашаю вас отправиться в путешествие за знанием, на таком транспорте, где используется ДВС, а для этого нам предстоит узнать:

• Почему двигатель называют ДВС.

• Устройство двигателя внутреннего сгорания.

• Схему работы такого двигателя.

ДВС – очень распространенный вид ТД.

ДВС работают на жидком топливе или горючем газе.

Вопрос. Какие виды жидкого топлива вы знаете?

Ответ: бензин, керосин, нефть) или горючем газе

Вопрос. Как вы думаете, где сгорает топливо в этом двигателе?

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.

ДВС – это двигатель, топливо в котором сгорает внутри самого двигателя.

Рассмотрим устройство ДВС на макете.

(вместе с учащимися рассматриваем модель ДВС)

(Слайд 12)

1 – впускной клапан

2 – выпускной клапан

3 – поршень

4 – шатун

5 – коленчатый вал

6 – свеча

Двигатель внутреннего сгорания — распространённый вид теплового двигателя, который работает на жидком топливе (бензин, керосин, нефть) или горючем газе.

Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень 3, соединённый при помощи шунта 4 с коленчатым валом 5.

Два клапана, впускной 1 и выпускной 2, при работе двигателя автоматически открываются и закрываются в нужные моменты.

Через клапан 1 в цилиндр поступает горючая смесь, которая воспламеняется при помощи свечи 6, а через клапан 2 выпускаются отработавшие газы.

Топливо в нём сгорает прямо в цилиндре.

Крайние положения поршня в цилиндре называют мёртвыми точками.

Расстояние, проходимое поршнем между мёртвыми точками, называют ходом поршня.

Такие двигатели называют четырёхтактными, т.к. рабочий цикл происходит за четыре хода или такта: впуск (а), сжатие (б), рабочий ход (в) и выпуск (г).

8 этап. Первичное закрепление

Цель: отработка, базовых знаний, выполнение заданий по образцу

Вызвать учащегося и на модели продемонстрировать устройство и такты ДВС.

Первичное закрепление

Рассмотрим принцип работы ДВС на модели.

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 макета.

(Слайд 13)

Учитель:

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. Давайте вспомним их ещё раз.

Учащиеся: ещё раз называют названия тактов, затем их записывают в тетрадях. Записи тут же проверяются.

Рассуждения учащихся.

9 этап. Домашнее задание.

Цель: сообщить учащимся о домашнем задании и разъяснить методику его выполнения.

§ 21, 22 ответить на вопросы в конце параграфа. Стр.71-72 (слайд0

10 этап.

Цель: изучить вредное воздействие ТД на окружающую среду, анализ экологической опасности ДВС.

( презентация 2 ).

Р.Рождественский дал очень точный и емкий образ нынешней действительности:

Аэродромы,

Пирсы и перроны,

Леса без птиц и земли без воды…

Все меньше - окружающей природы,

Все больше – окружающей среды.

Презентация – мини проект учащихся. Защищают проект.

Выполняют зашиту проекта , выставляют себе оценки в оценочный лист.

11 этап. Рефлексия.

Цель:

- подведение итогов урока, обсуждение того, что узнали, и того, как работали учащиеся - т.е. каждый оценивает свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою активность;

- эффективность работы класса, увлекательность и полезность выбранных форм работы.

Рефлексия деятельности: (Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске: (Слайд 19)

сегодня я узнал:

было интересно:

было трудно:

я почувствовал, что:

я приобрел:

я научился:

я смог: я попробую:

меня удивило:

урок дал мне для жизни:

Ответы учеников.

Рефлексия чувств, настроения, эмоций:

Менялось ли ваше настроение, эмоции, чувства? Если менялись, то почему?

Ответы учеников.

Рефлексия оценки:

Теперь вам необходимо оценить свои достижения на этом уроке. Заполните свои оценочные листы.

Оцените свое настроение на конец урока.

Заполняют оценочные листы

12 этап. Домашнее задание.

Цель: подготовка учащихся на выполнение домашнего задания, развитие интереса к изучению физики.

(Слайд20)

§§ 21, 22, стр. 63 задание (2)

Записи в дневниках.

13 этап. Подведение итогов.

Цель: воспитание интереса изучения физики.

Ребята я хочу сказать, что вы молодцы!

Мы вместе успели за урок очень много.

Спасибо, ребята, за урок!

Удачи в изучении физики! (Слайд №22)

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. Может быть кто-то из вас и будет изобретателем этих машин. Желаю вам в этом удачи.

Стихотворение Н. Аникина:

Если мы вредим природе,
Мы вредим самим себе.
С юных лет должны ребята
Все живое охранять.
Чтоб за страшную ошибку
На природу не пенять.
Лозунг жив еще в народе,
Повторяй его везде
Продлеваешь жизнь природе –
Продлеваешь жизнь себе.

Раздражён

Встревожен

Безразличен

Спокоен

Радостно восхищён

Раздражён

Встревожен

Безразличен

Спокоен

Радостно восхищён

Раздражён

Встревожен

Безразличен

Спокоен

Радостно восхищён

Раздражён

Встревожен

Безразличен

Спокоен

Радостно восхищён

Раздражён

Встревожен

Безразличен

Спокоен

Радостно восхищён

Раздражён

Встревожен

Безразличен

Спокоен

Радостно восхищён