Урок- конференция «Тепловые двигатели»
Для проведения урока проводится предварительная подготовка.
Учащиеся заранее поделены на группы по интересам: историки, теоретики,
экспериментаторы, экологи. Каждая группа находит материал для выступлений на
конференции, готовит слайды для презентации
Цели и задачи урока:
· Сформировать знание учащихся о работе пара и газа на примере изучения
двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
· Ознакомить учащихся с устройством и принципом работы такого
двигателя.
· Развивать умение работать с текстами учебника, находить ответы на
предложенные вопросы, сравнивать и сопоставлять изучаемые процессы (такты в
работе двигателя).
· Раскрыть взаимосвязь развития природы, техники и общества.
· Воспитывать
аккуратность, организованность, любознательность учащихся к творчеству
классиков науки и технике, как средство самореализации личности, любовь к
природе (уделяя вопросам охране окружающей среды).
- выяснить, в чем заключается негативное
влияние тепловых двигателей на окружающую среду
- как минимизировать это влияние
- развитие экологического мышления
Ход урока
Выступления экспериментаторов (демонстрация опыта)
При нагревании воды в закрытой пробкой пробирке увеличивается
количество пара, находящегося под пробкой, и повышается его
давление на пробку. Наконец, давление пара
выталкивает пробку, при этом пар совершает
работу. Часть первоначальной энергии пара пошло на совершение работы по
выталкиванию пробки. Внутренняя энергия пара превратилась в механическую
энергию.
Вопросы к классу
(двое учащихся из группы экспериментаторов по очереди задают вопросы)
Изменяется ли
внутренняя энергия воды при нагревании?
Какими способами
можно изменить внутреннюю энергию тела?
Каким способом
изменяется внутренняя энергия воды в пробирке?
Какое превращение
происходит с энергией топлива?
Изменяется ли
количество пара в пробирке при нагревании в ней воды?
Как изменяется
внутренняя энергия пара в пробирке?
Какое превращение
энергии происходит при вылетании пробки из пробирки?
Выступления
историков
Давайте проследим путь развития тепловых машин.
1)
ДАВНЫМ - ДАВНО ...
Две с лишним тысячи лет
тому назад, в 3 веке до нашей эры, великий греческий
математик и механик Архимед построил пушку, которая
стреляла с помощью пара. Рисунки пушки Архимеда были
найдены позднее 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.
3) Считается, что идея использования силы пара для превращения ее в энергию движения принадлежит Герону
Александрийскому, жившему в 1 веке нашей эры и создавшему эолипил -
"шар Эола".
Это был металлический шар, вращающийся под
давлением пара. К сожалению движущая сила нагретого воздуха и водяного пара
использовалась здесь только лишь для демонстрации забавной игрушки. Герон часто использовал энергию пара в своих изобретениях: для
реализации раздвижных автоматических дверей в храмах, двигающих руками статуй
богов и так далее. Он оставил много чертежей, по которым можно собрать реально
действующие механизмы. Его изобретения, опередившие
свое время, смогли по достоинству
оценить лишь в средневековье.
Выступления теоретиков
1)В
наше время работа пара используется в работе ДВС (рассказ ученика об устройстве
и принципе действия ДВС)
2)
Рассказ ученика об устройстве и принципе действия дизельного двигателя
3)
Рассказ ученика о КПД теплового двигателя
Выступления экологов
А как прекрасно все начиналось. Джеймс Уатт, в конце XVIII
века построив первую паровую машину, хотел всего лишь “…увеличить власть
человека над природой”.
Численность населения на Земле очень быстро увеличивается.
Около 200 тыс. лет назад - 1 млн. человек
сейчас - более 6 млрд. человек
только в городах - 4 млрд. человек
Резко возрастает потребление топлива и энергии (выработка
энергии за последние 100 лет на душу населения увеличилась в 20 раз).
Как следствие возникают экологические проблемы. Какие?
В последние годы в нашей республике отмечен
рост заболеваемости хроническими болезнями органов дыхания: хроническим
бронхитом, бронхиальной астмой и аллергическим ринитом. Ученые-экологи и
врачи связывают это с резким увеличением численности автотранспорта.
Автомобиль — главный источник загрязнения
природной среды.
Автомобиль находится в непосредственной близости к людям,
а это усиливает его отрицательное воздействие.
Современный автомобиль на 10 — 15-километровый пробег
(в течении 10 — 15 минут) использует
2500 л кислорода — больше объема воздуха, необходимого человеку
в течение суток. Вклад автомобилей в загрязнение окружающей среды
составляет около 70%.
Загазованность и запыленность от автомагистралей проявляется
на расстоянии до 400 метров от трассы, в безветренную
погоду, и 1 - 2 км в подветренную сторону при ветре!
Безусловно, возникающие экологические проблемы
напрямую касаются не только жителей прилегающих к трассам домов,
но и самих автомобилистов и их пассажиров. Сколько
автомобилисты проводят времени за рулем в день? Эта цифра может
достигать от нескольких десятков минут до часов. И столько
же времени человек подвергает себя вредному воздействию непосредственно
от источников экологического риска. Люди в салоне автомобиля
подвергаются повышенному воздействию токсичных веществ, попадающих через
систему вентиляции автомобиля, что приводит к снижению иммунитета,
аллергии, бронхиальной астме и даже онкологическим заболеваниям. Кроме
того в некоторых случаях существует опасность и от веществ,
выделяющихся в воздух салона из обивки, попадающих через протечки
системы подачи топлива, охлаждения, торможения, а также иногда
и от радиации.
Учитель. Давайте вспомним, о каких экологических проблемах
нашей планеты мы слышали или говорили на других уроках?
-вывод из оборота земель с/х назначения
- повышение температуры атмосферы Земли
- гибель озонового слоя
- ухудшение прозрачности атмосферы
- разливы нефти в воды мирового океана
- выбросы канцерогенов
- загрязнение атмосферы
- шумовые загрязнения
- проблемы утилизации отработанных автомобилей
- загрязнение почвы
- повышение температуры атмосферы
Таким образом, если
мы не равнодушны к своему здоровью, здоровью своих близких, здоровью природы
планеты Земля, на которой мы проживаем, просто жизненно необходимо выяснить, в
чем заключается негативное влияние тепловых двигателей на окружающую среду и
как минимизировать это влияние
В заключение урока хочется
сказать, что если на земле будут жить знающие, понимающие и думающие люди, то все
проблемы, в том числе и экологические проблемы, связанные с негативным влиянием
тепловых двигателей на окружающую среду будут решены.
Предлагаю каждому подготовить в тетради следующую таблицу.
Таблица состоит из трех частей. А после этого поработать в группах над
заполнением ее первой части. Записи на доске позволят сэкономить время урока
при заполнении таблицы.
Далее заслушиваются варианты ответов, и наиболее интересные
мысли прошу занести в первую часть таблицы.
|
Влияние на экологию
|
Пути решения проблемы
|
положительное
|
отрицательное
|
Двигатели
внутреннего сгорания
электрические
|
|
|
|
Транспорт
наземный
водный
воздушный
космические аппараты
|
|
|
|
Электростанции
тепловые
атомные.
|
|
|
|
Заполнить вторую и
третью часть таблицы - влияние на экологию транспорта и электростанций,
желательно привлечь на помощь родителей
В заключение
учитель просит учащихся на листочке ответить на вопрос:
«Что может сделать
каждый из вас, чтобы спасти Землю от экологической катастрофы?»
Задание на дом
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.