Урок физики с применением проектной технологии на тему "Тепловые двигатели" (8 класс)

Аннотация урока

Предметная область: физика

Тема урока: Тепловые двигатели. Охрана окружающей среды.

Цели и задачи урока:

Обучающие:

выяснить устройство теплового двигателя;

познакомить с многообразием двигателей;

сформировать умение групповой работы выяснить, в чем заключается негативное влияние тепловых двигателей на окружающую среду как минимизировать это влияние.

Воспитательные:

рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития;

создать условия для формирования у учащихся убеждения о личной ответственности каждого человека за состояние природной среды;

   воспитывать чувство долга, ответственности за порученное дело.

Развивающие:

развивать навыки самостоятельного поиска и обработки информации, совершенствовать общепредметные умения и навыки    (умение выделять главное, анализировать, систематизировать );

развитие экологического мышления;

совершенствовать навыки работы с приборами, лабораторным оборудованием;

формировать умение формулировать выводы о проведенных экспериментах.

Форма проведения урока: защита проектов.

Форма организации учащихся: в процессе подготовки – индивидуальная и групповая, на уроке – коллективная.

Тип урока: урок ознакомления с новым материалом

Оформление урока: 1)  высказывания: 

« Кому угрожает опасность? Вам. Разве вы не видите, что перед вами весы, на одной чаше которых ваше могущество, - на другой - ваша ответственность?»

                           В. Гюго «Человек, который смеётся»

Не наука виновата, виноваты люди, неправильно использующие  достижения науки.

     Фредерик Жолио - Кюри

2) модель паровой турбины

3) компьютер, проектор, экран

Методической особенностью урока, обеспечивающей его эффективность, является нетрадиционная форма его проведения – защита проектов. Проектная деятельность оригинальна по форме и тем самым включают один из основных мотивов  учащихся к изучению предмета – интерес. Кроме этого подготовка проекта дает возможность рассмотреть изучаемые вопросы с диаметрально противоположных точек зрения. Защита проектов, работа в группах также позволяет разрешить конкретные дидактические задачи. На таком занятии есть прекрасная возможность в нетрадиционной форме обобщить и расширить знания учащихся. Сама подготовка к защите проекта  приобщает учащихся к чтению научно-популярной литературы, поиску и отбору нужной информации в сети Интернета, развивает творческие способности.

Подготовка к уроку ведется заранее. Были распределены темы, подготовлен необходимый материал. Учитель при этом выступает в роли координатора.

ИКТ используется на всех этапах урока как средство наглядности вместе со словом, т. е. словесные и наглядные методы выступают в дидактическом единстве.

ИКТ использовались также в процессе подготовки к уроку как средство извлечения информации и наглядного материала, для этого использовали Интернет. Наглядный материал оформлен в виде презентации в Рower Poit.

• 1 слайд

  История создания
  тепловых двигателей
  

• 2 слайд

  В древности люди приводили в действие простейшие механизмы руками или с помощью животных. Затем они научились использовать силу ветра, плавая на парусных кораблях. Они научились так же использовать ветер для вращения ветряных мельниц, перемалывающих зерно в муку. Позже они стали применять энергию течения воды в реках для вращения водяных колес. Эти колеса перекачивали и поднимали воду или приводили в действие различные механизмы.
  Предпосылки возникновения тепловых двитателей
  

• 3 слайд

  Примерно тремя столетиями позже в Александрии — культурном и богатом городе на африканском побережье Средиземного моря — жил и работал выдающийся ученый Герон, которого историки называют Героном Александрийским.
  
  
  В сочинениях Герона есть описание интересного прибора, который сейчас называют Героновым шаром.
  
  Он представляет собой полый железный шар, закрепленный так, что может вращаться вокруг горизонтальной оси. Из закрытого котла с кипящей водой пар по трубке поступает в шар, из шара он вырывается наружу через изогнутые трубки, при этом шар приходит во вращение. Внутренняя энергия пара превращается в механическую энергию вращения шара. Геронов шар — это прообраз современных реактивных двигателей.
  
  Изобретение Герона
  

• 4 слайд

  В то время изобретение Герона не нашло применения и осталось только забавой. Прошло 15 столетий. Во времена нового расцвета науки и техники, наступившего после периода средневековья, об использовании внутренней энергии пара задумывается Леонардо да Винчи. В его рукописях есть несколько рисунков с изображением цилиндра и поршня. Под поршнем в цилиндре находится вода, а сам цилиндр подогревается. Леонардо да Винчи предполагал, что образовавшийся в результате нагрева воды пар, расширяясь и увеличиваясь в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Во время своего движения вверх поршень мог бы совершать полезную работу.
  Несколько иначе представлял себе двигатель, использующий энергию пара, Джованни Бранка, живший на век позже великого Леонардо. Это было колесо с лопатками, в которое с силой ударяла струя пара, благодаря чему колесо начинало вращаться. По существу, это была первая паровая турбина.
  Паровая турбина
  Д.Бранка
  

• 5 слайд

  В XVII-XVIII веках над изобретением паровой машины трудились англичане Томас Севери (1650-1715) и Томас Ньюкомен (1663-1729), француз Дени Папен (1647-1714), русский ученый Иван Иванович Ползунов (1728-1766) и многие другие.
  
  Принцип работы
  великой идеи Папена
  

• 6 слайд

  Англичанин Томас Севери построил паровой насос для откачки воды из шахты. В его машине приготовление пара происходило вне цилиндра — в котле.
  Вслед за Севери паровую машину (также приспособленную для откачивания воды из шахты) сконструировал английский кузнец Томас Ньюкомен. Он умело использовал многое из того, что было придумано до него. Ньюкомен взял цилиндр с поршнем Папена, но пар для подъема поршня получал, как и Севери, в отдельном котле.
  
  Машина
  Ньюкомена
  

• 7 слайд

  Иван Иванович Ползунов
  
  
  1728-1766
  

• 8 слайд

  Понадобилось еще 50 лет, прежде чем был построен универсальный паровой двигатель. Это произошло в России, на одной из отдаленных ее окраин — Алтае, где в то время работал гениальный русский изобретатель, солдатский сын Иван Ползунов.
  Ползунов построил свою «огнедействующую машину» на одном из барнаульских заводов. Это изобретение было делом его жизни и, можно сказать, стоило ему жизни. В апреле 1763 года Ползунов заканчивает расчеты и подает проект на рассмотрение. В отличие от паровых насосов Севери и Ньюкомена, о которых Ползунов знал, и недостатки которых ясно осознавал, это был проект универсальной машины непрерывного действия. Машина предназначалась для воздуходувных мехов, нагнетающих воздух в плавильные печи. Главной ее особенностью было то, что рабочий вал качался непрерывно, без холостых пауз. Это достигалось тем, что Ползунов предусмотрел вместо одного цилиндра, как это было в машине Ньюкомена, два попеременно работающих. Пока в одном цилиндре поршень под действием пара поднимался вверх, в другом пар конденсировался, и поршень шел вниз. Оба поршня были связаны одним рабочим валом, который они поочередно поворачивали то в одну, то в другую стороны. Рабочий ход машины осуществлялся не за счет атмосферного давления, как у Ньюкомена, а благодаря работе пара в цилиндрах.
  Весной 1766 года ученики Ползунова, спустя неделю после его смерти (он умер в 38 лет), испытали машину. Она работала в течение 43 суток и приводила в движение мехи трех плавильных печей. Потом котел дал течь; кожа, которой были обтянуты поршни (чтобы уменьшить зазор между стенкой цилиндра и поршнем), истерлась, и машина остановилась навсегда. Больше ею никто не занимался.
  "Огнедействующая машина" Ползунова
  

• 9 слайд

  Создателем универсального парового двигателя, который получил широкое распространение, стал английский механик Джеймс Уатт (1736-1819).
   Работая над усовершенствованием машины Ньюкомена, он в 1784 году построил двигатель, который годился для любых нужд. Изобретение Уатта было принято на ура. В наиболее развитых странах Европы ручной труд на фабриках и заводах все больше и больше заменялся работой машин. Универсальный двигатель стал необходим производству, и он был создан.
  В двигателе Уатта применен так называемый кривошипно-шатунный механизм, преобразовывающий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение колеса.
  Уже потом было придумано «двойное действие» машины: направляя поочередно пар то под поршень, то сверху поршня, Уатт превратил оба его хода (вверх и вниз) в рабочие. Машина стала мощнее. Пар в верхнюю и нижнюю части цилиндра направлялся специальным парораспределительным механизмом, который впоследствии был усовершенствован и назван «золотником».
  Затем Уатт пришел к выводу, что вовсе не обязательно все время, пока поршень движется, подавать в цилиндр пар. Достаточно впустить в цилиндр какую-то порцию пара и сообщить поршню движение, а дальше этот пар начнет расширяться и перемещать поршень в крайнее положение. Это сделало машину экономичней: меньше требовалось пара, меньше расходовалось топлива.
  Принцип работы машины
  Уатта
  

• 10 слайд

  Джеймс Уатт
  (1736-1819)
  
  

• 11 слайд

  Паровозы
  Паровоз — локомотив с самостоятельной паросиловой установкой (паровой котел и паровая машина), движущийся по проложенным рельсам.
      Первые паровозы были созданы в Великобритании в 1803 г. Р. Тревитиком и в 1814 г. — Дж.Стефенсоном. В России первый паровоз построен в 1833 г. отцом и сыном Черепановыми.
      Тревитик был инженером-угольщиком из Корнуолла. Там во многих шахтах были железные рельсы для вагонов.
      В 1804 г. Тревитик приделал к паровому двигателю Уатта специальные колеса. Получился первый паровоз. Вскоре паровозы вовсю дымили не только в шахтах, но и на поверхности.      Первая пассажирская железная дорога была открыта в 1825 г. на севере Англии — между Стоктоном и Дарлинг-тоном. По ней ходили паровозы «Движение», созданные Джорджем Стефенсоном. В 1829 г. лучший из его паровозов — «Ракета» — с грузом в 20 тонн развивал скорость до 40 км /час
     
  
      
  

• 12 слайд

      ДРУГИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПАРОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
     ПАРОХОД - судно, приводимое в движение паровой машиной или турбиной (турбинные пароходы называются обычно турбоходами). Первый пароход - "Клермонт" построен в 1807 в США Р. Фултоном. В России один из первых пароходов - "Елизавета" (для рейсов между Санкт-Петербургом и Кронштадтом) сооружен в 1815.  
       Клеман Адер, в 1890 г. построил паровой самолет «Эол»  или "Авьон 1". Его крылья были сделаны из бамбуковых шестов, обтянутых плотной тканью, и настолько копировали крылья летучей мыши, что даже складывались вдоль корпуса. Самолет пролетел по прямой над парижским велотреком 50 м.
      В 1897 г. усовершенствованная модель продержалась около трехсот метров, но упала и разбилась. Военное министерство, израсходовав на опыты двести тысяч франков, отказалось от планов создания "воздушной армии". Удрученный неудачей, Адер больше не принимался за свои опыты.
  
  
  

• 13 слайд

  Рудольф Дизель
  1858-1913
  В 1897 в Аугсбурге Д. построил двигатель, основанный на принципе предварительного сжатия воздуха и самовоспламенения топлива, подаваемого в цилиндр в конце такта сжатия. Двигатель отличался сравнительно высоким кпд, но работал на дорогостоящем керосине, имел ряд конструктивных дефектов. После некоторых усовершенствований, внесённых в 1898—99, двигатель стал надёжно работать на дешёвом топливе — нефти и получил широкое распространение в промышленности и на транспорте.
  

• 14 слайд

  Константин Эдуардович Циолковский
  1857-1935
  Основоположник современной космонавтики. Обосновал вывод уравнения реактивного движения, пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» — прототипов многоступенчатых ракет.
  Автор работ по аэродинамике, воздухоплаванию и другим. Представитель русского космизма, член Русского общества любителей мироведения.
  

• 15 слайд

  Сергей Павлович Королев
  1907-1966
  С. П. Королёв является создателем советской ракетно-космической техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей СССР передовой ракетно-космической державой. Является ключевой фигурой в освоении человеком космоса. Благодаря его идеям впервые в мире был осуществлен запуск искусственного спутника Земли и первого космонавта нашей планеты Юрия Гагарина.
  

• 1 слайд

  История
  изобретения паровой турбины.
  

• 2 слайд

  Паровая машина 
  тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию нагретого пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина — любой двигатель внешнего сгорания, который преобразовывает энергию пара в механическую работу.
  

• 3 слайд

  Изобретение паровой турбины явилось событием исключительной важности. Оно дало новое, чрезвычайно плодотворное направление развитию техники использования пара.
  И действительно, если требовалось увеличить мощность паровой машины, увеличивали ее размеры.
  В некоторых случаях паровые машины достигали непомерной величины. А паровая турбина той же мощности была во много раз меньше.
  Быстроходность паровой турбины позволяла сочетать ее с электрическими генераторами, которые при высоких скоростях вращения можно было строить относительно не больших размеров.
  Идея создания паровой турбины увлекла многих русских изобретателей.
  история изобретения
  

• 4 слайд

  На первых парах
  
  
  

• 5 слайд

  Девятнадцатый век не зря называли веком пара. С изобретением паровой машины произошел настоящий переворот в промышленности, энергетике, транспорте. Появилась возможность механизировать работы, ранее требовавшие слишком много человеческих рук.
  

• 6 слайд

  Расширение объемов промышленного производства поставило перед энергетикой задачу всемерного повышения мощности двигателей. Однако первоначально вовсе не высокая мощность вызвала к жизни паровую турбину...
  
  

• 7 слайд

  Гидравлическая турбина как устройство для преобразования потенциальной энергии воды в кинетическую энергию вращающегося вала известна с глубокой древности. У паровой турбины история столь же долгая, ведь одна из первых конструкций известна под наименованием "турбины Герона" и датируется первым столетием до нашей эры. Однако сразу заметим - вплоть до XIX века турбины, приводимые в движение паром, являлись скорее техническими курьезами, игрушками, чем реальными промышленно применимыми устройствами.
  

• 8 слайд

  И только с началом индустриальной революции в Европе, после широкого практического внедрения паровой машины Д. Уатта, изобретатели стали присматриваться к паровой турбине, так сказать, "вплотную".
  

• 9 слайд

  Создание паровой турбины требовало глубокого знания физических свойств пара и законов его истечения. Изготовление ее стало возможным только при достаточно высоком уровне технологии работы с металлами, поскольку потребная точность изготовления отдельных частей и прочность элементов были существенно более высокими, чем в случае паровой машины.
  

• 10 слайд

  Однако время шло, техника совершенствовалась, и час практического применения паровой турбины пробил. Впервые примитивные паровые турбины были использованы на лесопилках в восточной части США в 1883-1885 гг. для привода дисковых пил.
  

• 11 слайд

  Изобретение Карла Густава Патрика Лаваля (1845—1913)
  Паровая турбина Лаваля представляет собой колесо с лопатками. Струя пара, образующегося в котле, вырывается из трубы (сопла), давит на лопасти и раскручивает колесо. Экспериментируя с разными трубками для подачи пара, конструктор пришёл к выводу, что они должны иметь форму конуса. Так появилось применяемое до настоящего времени сопло Лаваля (патент 1889 г.). Это важное открытие изобретатель сделал, скорее, интуитивно; понадобилось ещё несколько десятков лет, чтобы теоретики доказали, что сопло именно такой формы даёт наилучший эффект.
  

• 12 слайд

  Схема действия простейшей паровой турбины приведена на рисунке. На вал 5 насажен диск 4, по ободу которого закреплены лопатки 2. Около лопаток расположены трубы-сопла 1,в которые поступает пар 3 из котла. Струи пара, вырывающиеся из сопел, оказывают значительное давление на лопатки и приводят к быстрому вращению.
  схема паровой турбины
  

• 13 слайд

  Чарльз Алджернон Парсонс (1854— 1931)
  Заниматься турбинами начал в 1881 г., а уже спустя три года ему выдали патент на собственную конструкцию: Парсонс соединил паровую турбину с генератором электрической энергии. С помощью турбины стало возможно вырабатывать электричество, и это сразу повысило интерес общества к паровым турбинам. В результате 15-летних изысканий Парсонс создал наиболее совершенную по тем временам реактивную многоступенчатую турбину. Он сделал несколько изобретений, повысивших экономичность этого устройства (доработал конструкцию уплотнений, способы крепления лопаток в колесе, систему регулирования числа оборотов).
  

• 14 слайд

  Огюст Рато (1863—1930)
  Создал комплексную теорию турбомашин. Он разработал оригинальную многоступенчатую турбину, которая с успехом демонстрировалась на Всемирной выставке, проходившей в столице Франции в 1900 г. Для каждой ступени турбины Рато рассчитал оптимальное падение давления, что обеспечило высокий общий коэффициент полезного действия машины.
  

• 15 слайд

  Гленн Кертис (1879—1954)
  В его машине скорость вращения турбины была ниже, а энергия пара использовалась полнее. Поэтому турбины Кертиса отличались меньшими размерами и более надёжной конструкцией. Одна из главных областей применения паровых турбин — двигательные установки кораблей. Первое судно с паротурбинным двигателем — «Турбиния», — построенное Парсонсом в 1894 г., развивало скорость до 32 узлов (около 59 км/ч).
  

• 16 слайд

  Схематический продольный разрез активной турбины с тремя ступенями давления: 1 — кольцевая камера свежего пара; 2 — сопла первой ступени; 3 — рабочие лопатки первой ступени; 4 — сопла второй ступени; 5 — рабочие лопатки второй ступени; 6 — сопла третьей ступени; 7 — рабочие лопатки третьей ступени.
  

• 17 слайд

  Схематический разрез небольшой реактивной турбины: 1 — кольцевая камера свежего пара; 2 — разгрузочный поршень; 3 — соединительный паропровод; 4 — барабан ротора; 5, 8 — рабочие лопатки; 6, 9 — направляющие лопатки; 7 — корпус
  

• 18 слайд

• 19 слайд

  Применение паровых турбин
  

• 20 слайд

  Экспериментальный паровой грузовик НАМИ-012 на базе ЯАЗ-200 мог работать на угле, торфе и дровах
  
  

• 21 слайд

  Американский паровик Doble выпускался в крайне ограниченных количествах: с 1923 по 1932 годы было изготовлено всего 42 экземпляра. Образец на иллюстрации датирован 1929 годом.
  

• 22 слайд

  
  
  Паромобили марки Brooks покидают конвейер фабрики в Стратфорде, Онтарио, 1926 год.
  

• 23 слайд

  Двухкорпусная паровая турбина (со снятыми крышками):
  1 — корпус высокого давления; 2 — лабиринтовое уплотнение; 3 — колесо Кертиса; 4 — ротор высокого давления; 5 — соединительная муфта; 6 — ротор низкого давления; 7 — корпус низкого давления.
  

• 24 слайд

  В настоящее время о паровом двигателе почти никто не вспоминает. Хотя всплеск интереса в послевоенные годы был — в связи с созданием компактных турбинных двигателей.
  

• 1 слайд

  Реактивный двигатель
  

• 2 слайд

  Ганс фон Охайн
  Фрэнк Уиттл
  

• 3 слайд

• 4 слайд

• 5 слайд

• 6 слайд

  Воздушно-реактивный двигатель
  

• 7 слайд

  Ракетный двигатель
  

• 8 слайд

• 9 слайд

• 10 слайд

• 1 слайд

  Зависимость загрязненности атмосферного воздуха от интенсивности автомобильного транспорта.
  

• 2 слайд

  Влияние автотранспорта
  на экологическую обстановку микрорайона
  МОУ «СОШ №4» г.Печора
  
  

• 3 слайд

  Цель:
  выявить зависимость загрязненности атмосферного воздуха от интенсивности движения автотранспорта и изучить мероприятия направленные на предупреждение загрязнения атмосферного воздуха и снижение вредных примесей в нем на примере улицы Социалистической и микрорайона школы № 4 города Печора.
  

• 4 слайд

  Гипотеза:
  Загрязненность атмосферного воздуха зависит от интенсивности движения автотранспорта и оказывает огромное влияние на здоровье человека.
  

• 5 слайд

  Методика исследования
  
  

• 6 слайд

  I. Расчет количества выбросов поступающих от автотранспорта в атмосферу в районе нашей школы.
  

• 7 слайд

  Таблица 1. Нормы расхода топлива автотранспортом.
  

• 8 слайд

  Таблица 2. Значение коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта
  

• 9 слайд

  Таблица 3
  

• 10 слайд

  Li=Ni •l
  где Ni — количество автомобилей каждого типа за 1 час;
  i — обозначение типа автотранспорта;
  l — длина участка, км.
  

• 11 слайд

  Таблица 3
  

• 12 слайд

  Qi=Li •Yi
  где Li — общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час;
  i — обозначение типа автотранспорта;
  Yi — Удельный расход топлива, л.
  

• 13 слайд

  Таблица 4. Общее кол-во сожженного топлива каждого вида
  

• 14 слайд

  Таблица 5. Количество вредных веществ по каждому виду транспорта.
  

• 15 слайд

  m=V •M
  22.4
  где V — объем сгоревшего топлива;
  М — Молярная масса
  

• 16 слайд

  Таблица 6
  

• 17 слайд

  ІІ. Исследование микрорайона школы на степень защиты от вредных выбросов автомобильного транспорта
  

• 18 слайд

  Выводы.
  
  Проанализировав данные по интенсивности, качественному составу транспортного потока улицы Красноармейской и изучив мероприятия направленные на предупреждение загрязнения атмосферного воздуха и снижение вредных примесей в нем на примере данной улицы и микрорайона школы № 4 мы сделали вывод, что так как в районе школы № 4 нет предприятий делающих вредные выбросы, автомобильный транспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы в данном микрорайоне. Количество вредных выбросов составляет в среднем около 18,4-20,7 г. за один час.
  Исследуя микрорайон школы и улицу Социалистическую на степень защиты от вредных выбросов автомобильного транспорта было обнаружено, что при проектировании улицы Красноармейской не был учтен экологический фактор: не было отведено место для насаждений в зоне действия источника загрязнения. В результате жители улицы Социалистической незащищены от выбросов автомобильного транспорта, но проект и расположение нашей школы соответствует данным требованиям. Школа хорошо защищена защитной полосой зеленых насаждений от вредных выхлопных газов автотранспорта.
  

• 19 слайд

  Рекомендации.
  Необходимо принимать меры по улучшению экологической обстановки в городе. Я предлагаю несколько путей выхода из этой ситуации.
  Увеличить плотность насаждений в зоне действия источника загрязнения, а именно по ул Социалистическая.
  Рекомендовать четырехрядную плотную посадку древесных насажде­ний при проектировании автодорог.
  Применять экологически безопасные источники энергии: газобаллон­ное оборудование, смесь различных спиртов. Замена двигателей внутреннего сгорания на электрические.
  Снизить интенсивность транспортного потока улицы Социалистической за счет использования объездной дороги.
  Вести тщательный контроль за ПДК содержания углекислого газа, угар­ного газа, оксида азота и сажи в выхлопных газах автомобилей. Проводить техосмотр автомобилей 2 раза в год, так как от состояния двигателя зависит количество вредных веществ, выбрасываемых автомобилем в атмосферу
  Сделать более доступным ремонт автомобиля, установку фильтров и дожигающих устройств.
  Организация движения транспорта, которая уменьшит и исключит частую смену режимов работы двигателей (дорожные развязки, расширение дорожного полотна, строительство переходов и т.д.).
  8.Пропагандировать здоровый образ жизни. Больше ходить пешком, пользоваться общественным транспортом.
  Состояние окружающей среды зависит от нас, от нашего отношения к ней.
  Если не думать о последствиях своей деятельности, можно нанести при­роде невосполнимый ущерб, а то и погубить ее, а значит и жизнь на Земле.
  

• 20 слайд

  «Разум, если даже его притесняют, пренебрегают им, в конечном счете, всегда одерживает верх, ибо жить без него невозможно».
  Анатоль Франс
  

МОУ «СОШ №4» г.Печора

Урок физики с применением ИКТ

«Тепловые двигатели. Охрана окружающей среды».

Учитель физики: Хайруллина

Гульназ Миннигуловна,

 I категория.

2015г.
г.Белебей

Урок физики с использованием ИКТ

Тема:  "Тепловые двигатели. Охрана окружающей среды"

Цели и задачи урока:

Обучающие:

выяснить устройство теплового двигателя;

познакомить с многообразием двигателей;

сформировать умение групповой работы выяснить, в чем заключается негативное влияние тепловых двигателей на окружающую среду как минимизировать это влияние.

Воспитательные:

рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития;

создать условия для формирования у учащихся убеждения о личной ответственности каждого человека за состояние природной среды;

воспитывать чувство долга, ответственности за порученное дело.

Развивающие:

развивать навыки самостоятельного поиска и обработки информации, совершенствовать общепредметные умения и навыки    (умение выделять главное, анализировать, систематизировать );

развитие экологического мышления;

совершенствовать навыки работы с приборами, лабораторным оборудованием;

формировать умение формулировать выводы о проведенных экспериментах.

ОБОРУДОВАНИЕ:

-сигнальные карточки; жетоны в форме автомобиля красного, желтого, синего, зеленого цвета;

-наборы приборов для проведения экспериментов: пробирка, пластинка из картофеля толщиной 3-4 мм, сосуд с горячей водой, ванночки, кюветы;

-макеты буклетов для каждого учащегося;

-модель цилиндра двигателя внутреннего сгорания;

-слайд – презентация.

Литература:

1. В.А. Волков, С.Е.Полянский. Поурочные разработки по физике. 8 класс.

2. А.В.Перышкин «Фмзика – 8 класс».

3. Сайт «Фестиваль педагогических идей» .   http://festival.1september.ru/articles/503746/

Ход урока:

1. Объявление темы, цели урока:

-Здравствуйте. Сегодня мы с вами изучаем тему «Тепловые двигатели. Охрана окружающей среды».

Целями нашего сегодняшнего занятия будет(слайд№2):

Изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин.

Рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития.

Совершенствование навыков исследовательской деятельности.

     Форма нашего урока будет не совсем обычной. Это будет урок – защита проектов. Для этого из всех учащихся класса сформированы 5 команд, которым, в течение урока, будут предложены различные задания, команды должны будут защитить свои проекты – домашние задания.

Каждая группа имеет сигнальную карточку, которой команда сигнализирует учителю о том, что задание выполнено. Каждая команда будет иметь возможность высказаться (сначала с ответом выступает команда, первой поднявшая карточку, следующей – поднявшая второй и т.д.) Оцениваться ответ команд будет специальными жетонами в форме машинок разного цвета. Красная - полный развернутый ответ, желтая – хороший ответ, синяя – неполный ответ, зеленая – дополнения. По результатам заданий будут выставлены оценки всем участникам.

2. Проверка знаний(слайды № 3-10):

     Проверим, насколько вы уяснили правила, а заодно и то, как подготовились к уроку.

     Прочтите текст, выделите в нем несоответствия и объясните ваш выбор.

Не может быть.

     Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками.

     Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал.

     Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 0С». «Нет, минус 4 0С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам.

Ответы команд:

ПОДНИМАЛСЯ ПОД ПОТОЛОК – не может быть, потому что холодный воздух с улицы тяжелее теплого внутри помещения и должен опускаться вниз.

ТАМ ВЕСЬ СНЕГ УЖЕ СТАЯЛ, И ТОЛЬКО НА КРЫШАХ ДОМОВ ОН ЕЩЕ

ЛЕЖАЛ МОХНАТЫМИ ШАПКАМИ - не может быть, потому что первым снег растает на крышах.

ПО ВСЕМУ ТЕЛУ РАЗЛИЛОСЬ ТЕПЛО - не может быть, потому что при испарении вода отнимает энергию у тела и должно становиться холоднее.

ГРАДУСОВ 120 - не может быть, потому что вода кипит при температуре 1000С.

НА ВЕТРУ ВЕСИТ…В УКРОМНОМ МЕСТЕ…. ПОКАЗЫВАЕТ БОЛЬШЕ - не может быть, потому что –20С больше, чем -40С. На ветру температура должна быть ниже (-40С), чем в укромном месте (–20С).

ШЛЕПАЯ ПО ЛУЖАМ - не может быть, потому что вода при отрицательной температуре превращается в лед.

Актуализация знаний:

     - Вспомним то, что нам поможет лучше и быстрее понять тему (слайд № 11):

Вопросы учителя:                                              Примерные ответы учащихся:     

Какие виды механической энергии мы изучили?

Что называют внутренней энергией?

От чего зависит внутренняя энергия?

Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?

-Кинетическая энергия и потенциальная энергия. Кинетической энергией тело обладает, когда двигается, потенциальной – если взаимодействует с другими телами.

-Внутренней энергией называют сумму кинетических энергий движения всех молекул тела и потенциальных энергий их взаимодействия.

-От температуры, площади поверхности, рода вещества, ветра.

-Совершением работы и теплопередачей.

3. Изучение нового материала:

 Слово учителя:

Запасы внутренней энергии огромны. Очень важно умело и грамотно использовать ее запасы, содержащиеся в топливе.

     Использовать внутреннюю энергию – значит совершить за счет нее полезную работу. (слайд № 12)

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

  На столах у вас находится лист с заданием к опыту №1. Каждая команда по окончании опыта должна записать вывод на листе с заданием и поднять сигнальную карточку. Затем команды в порядке поднятия карточек высказываются и получают жетоны.

(слайд № 13)

ОПЫТ № 1:

1. Перевернуть пробирку вверх дном.

2. Осторожно нажимая на пробирку, выдавить из картофеля кружок (пробку) так, чтобы пробирка плотно закрылась картофельной пробкой.

3. Перевернуть пробирку вниз донышком и опустить ее в горячую воду.

4. Пронаблюдать происходящий процесс.

5. Сделать вывод, используя ответы на вопросы:

Вопросы учителя:

-Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке, когда ее опустили в воду?

-К чему привело изменение внутренней энергии воздуха?

-Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке после вылета пробки?

Ответы команд(слайд № 14):

Энергия топлива (преобразованная во внутреннюю энергию воды) переходит во внутреннюю энергию воздуха.

Воздух совершил работу – вытолкнул пробку.

Внутренняя энергия воздуха превратилась в кинетическую энергию пробки.

Слово учителя(вывод):

-На этом принципе основана работа оружия. Но одно единственное движение это не все, что необходимо, т.к. это процесс кратковременный и не приводит к длительному движению. Т.е. нужно, чтобы процесс продолжался. А продолжить его можно, если повторять процесс перехода внутренней энергии в механическую энергию. Чтобы процесс мог повториться всю систему нужно перевести в исходное состояние. Для изучения такой возможности просмотрим ролик. (Слайд № 15)

Задание командам:

-Сделаем вывод, объясним процессы происходящие в ролике на основе физических законов.

Ответы команд:

При нагревании колбы, воздух расширяется и выталкивает поршень из трубки.

При взаимодействии с холодной водой, воздух снова сжимается. Процесс можно повторить.

-Сделаем вывод : для того, чтобы вернуть систему в исходное состояние, ее необходимо охлаждать. Рассмотренный принцип используется в тепловых двигателях.

-Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию, называют тепловыми двигателями. (слайд № 16)

-Говорят, еще две с лишним тысяч лет назад, в третьем веке до нашей эры, великий греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара. Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя восемнадцать столетий в рукописях великого итальянского ученого Леонардо да Винчи. Ее название “АRCHITRONITO”. Как же стреляла эта пушка? Это медная пушка, дымоход которой сильно разогревался паяльной лампой. Потом, в раскаленный до красна дымоход, заливали воду, которая “немедленно превращалась в такое огромное количество пара и дыма, что, казалось, произошло чудо: для глаз - это ярость и гнев, для ушей - ожесточенный рев”. Давление пара мгновенно возрастало так, что этого было достаточно для выстрела железного шара, находящегося в стволе. Для нас интересно здесь то, что ствол пушки представлял собой цилиндр, по которому, как поршень, скользило ядро.

Так был создан первый тепловой двигатель, в котором внутренняя энергия пара превращалась в механическую энергию ядра.

4. Защита проектов

-Сегодня, на уроке мы рассмотрим современные виды тепловых двигателей, их устройство и принцип работы.

Мы послушаем проекты по темам:

·              история развития тепловых двигателей.

·              принцип действия паровой турбины;

·              принцип действия двигателя внутреннего сгорания;

·              принцип действия реактивного двигателя;

·              экологические проблемы, связанные с использованием тепловых двигателей.

По ходу выступления групп вы заполняете буклет.

 1 группа «Историки»

ЗАДАНИЕ(слайд № 17):

Провести исследование истории развития тепловых двигателей. Отчет о работе представить в виде стенгазеты и презентации. Материал для газеты – домашняя заготовка.

Группа защищает проект (презентация pril1) , по мере защиты на доске из распечатанных слайдов  складывается стенгазета. (слайд № 18)

2 группа «Физики-практики» (слайд № 19-20)

Рассмотреть принцип работы тепловых двигателей, устройство и принцип действия паровой турбины. Отчет о работе представить в виде презентации и модели.

Группа защищает проект (презентация pril2).

Вопросы для обсуждения классу(слайд № 22):

1.  Назовите недостатки работы паровой турбины
(ответ: скорость вращения не может меняться в широких пределах);

2. Назовите преимущества работы паровой турбины
(ответ: вращение происходит в одном направлении; отсутствуют толчки, как при работе поршня);

3. Назовите пути повышения КПД

(ответ:1) создание более совершенной теплоизоляции котла;
2) повышение температуры в котле, а также увеличение давления пара).

 3 группа «Физики-теоретики» (слайд № 23)

Рассмотреть принцип работы тепловых двигателей, устройство и принцип действия ДВС. Отчет о работе представить в устной форме.

Группа защищает проект. Объясняет принцип работы  ДВС, демонстрируя флеш-ролик (слайд № 24), закрепление проводит по схеме(слайд № 25)

Вопросы для обсуждения классу(слайд № 26):

1.Назовите достоинства и недостатки работы карбюраторного ДВС

(ответы: достоинства - компактность, малая масса;недостатки- 1) требует топлива высокого качества;2) невозможность получить при его помощи малую скорость вращения при малом числе оборотов);

2. Каков КПД карбюраторного ДВС (ответ: КПД-20-30%);

3. Назовите преимущества и недостатки дизельного ДВС

(ответ: преимущества – 1) дешевые “тяжелые” сорта топлива; 2) не нужна особая система зажигания; недостатки - большой вес)

4. Назовите КПД дизельного двигателя (ответ: КПД - 38%).

4 группа «Физики-практики» (слайд № 27-28)

Рассмотреть принцип работы тепловых двигателей, устройство и принцип действия реактивного двигателя. Отчет о работе представить в виде презентации.

Группа защищает проект (презентация pril4). Закрепление проводит по схеме (слайд № 29)

-При использовании для своих нужд тепловых двигателей человек сталкивается с некоторыми экологическими проблемами. Эту проблему рассматривала пятая группа.

 5 группа «Экологи»

Рассмотреть влияние тепловых двигателей на окружающую среду. Отчет о работе представить в виде передачи «Пусть говорят». (слайды № 30-31)

Группа защищает проект (презентация pril5)  представляет классу результаты исследования  влияния автотранспорта на экологическую обстановку микрорайона МБОУ СОШ№ 18 г.Белебея.

Выводы: (слайды № 32-36).

Влияние тепловых двигателей на окружающую среду вызывает много споров. Предлагаем и нам побеседовать на эту тему. (слайд № 37).

Вопросы к передаче. Вопросы для обсуждения классу: (слайд № 38).

1. Толчком к ухудшению экологической обстановки послужило изобретение паровой машины. В связи с этим возникло понятие «ТЕПЛОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ».

2. В большинстве двигателей превращение внутренней энергии в механическую,  происходит за счет сгорания топлива. Объясните, как это влияет на окружающую среду.

3. ДВС существенно облегчили нам жизнь, дав транспорт. Но всё ли так хорошо? Как влияют автомобильные двигатели на состояние окружающей среды и здоровья человека?

4.Работа ДВС отрицательно влияет на состояние окружающей среды. Может, другие типы двигателей наносят меньший вред окружающий среде?

           5.Как вы понимаете  слова:

« Кому угрожает опасность? Вам. Разве вы не видите, что перед вами весы, на одной чаше которых ваше могущество, - на другой - ваша ответственность?»

                                                    В. Гюго «Человек, который смеётся»

Если тепловые двигатели наносят такой вред окружающей среде, зачем их используют?

Действительно, ребята,  известный физик Фредерик Жолио – Кюри сказал: «Не наука виновата, виноваты люди, неправильно использующие  достижения науки»    

6.Какими вы видите пути уменьшения загрязнения окружающей среды?

Пути уменьшения загрязнения окружающей среды: (слайд № 39).

1. Использование вместо бензиновых двигателей дизелей, в топливо которых не добавляют свинец.

2. Использование электромобилей, питающихся от аккумуляторов, вместо автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.

3. Использование новых видов топлива, например, водород.

4. На тепловых электростанциях и котельных, работающих на угле, использовать фильтры или другие устройства (скрубберы) существенно уменьшающие концентрацию оксида серы и сажи в выбрасываемых газах.

5. Строить электростанции далеко от населённых пунктов.

6. Создать новые виды двигателей или усовершенствовать имеющиеся двигатели с лучшими характеристиками.

5.  Подведение итогов. Оценивание. Рефлексия.

Тепловая машина преобразует внутреннюю энергию пара (газа) в механическую энергию.

Для работы тепловой машины необходима повторяемость (цикличность) процесса.

Тепловые машины являются основой механизации производства и быта.

Применение тепловых машин приводит к загрязнению окружающей среды и требует проведения мероприятий по ее охране.

Подведение итогов: оценивание ответов учащихся с учетом полученных жетонов, выставление отметок, комментарии.

-Ребята, обратите внимание,  сегодня на уроке вы заполнили буклет по данной теме, который останется у вас как справочник по теме «Тепловые двигатели. Охрана окружающей среды»

Рефлексия

- Ребята, по итогам урока, предлагаю вам  составить синквейн на тему «тепловые двигатели».

СИНКВЕЙН

•               1 строка – заголовок, ключевое слово, понятие, тема синквейна, выраженное в форме существительного.

•               2 строка – два прилагательных.

•               3 строка – три глагола.

•               4 строка – фраза, несущая определенный смысл.

•               5 строка – резюме, вывод, одно слово, существительное.

Синквейны учащихся:

1 пример

Тепловой двигатель

Логичный, удобный

Преобразует, сжигает, работает

Загрязняет окружающую среду

Прогресс

2 пример

Двигатель

Экономичный, быстрый

Сжигает, движет, но загрязняет

Приносит вред окружающей среде

ДВС

Методические рекомендации к уроку

Тема: Тепловые двигатели. Охрана окружающей среды.

План урока

n   Актуализация знаний

n   Изучение нового материала

n   Защита проектов.

n   Ток- шоу «Пусть говорят»

n   Итог.

n   Дом.задание.

n   Рефлексия

Методической особенностью урока, обеспечивающей его эффективность, является нетрадиционная форма его проведения – защита проектов. Проектная деятельность оригинальна по форме и тем самым включают один из основных мотивов  учащихся к изучению предмета – интерес. Кроме этого подготовка проекта дает возможность рассмотреть изучаемые вопросы с диаметрально противоположных точек зрения. Защита проектов, работа в группах также позволяет разрешить конкретные дидактические задачи. На таком занятии есть прекрасная возможность в нетрадиционной форме обобщить и расширить знания учащихся. Сама подготовка к защите проекта  приобщает учащихся к чтению научно-популярной литературы, поиску и отбору нужной информации в сети Интернета, развивает творческие способности.

n   Подготовка к уроку ведется заранее (задания группам даны за 3-4 урока). Были распределены темы, подготовлен необходимый материал. Учитель при этом выступает в роли координатора.

n   ИКТ используется на всех этапах урока как средство наглядности вместе со словом, т. е. словесные и наглядные методы выступают в дидактическом единстве.

n   ИКТ использовались также в процессе подготовки к уроку как средство извлечения информации и наглядного материала, для этого использовали Интернет. Наглядный материал оформлен в виде презентации в Рower Poit.

Слайд 1

Сообщаем тему урока.

Слайд 2

Сообщение целей урока, объяснение формы работы.

Слайды 3-11

Актуализация знаний

Слайды 3

Задание  для работы с текстом.

Слайды 4

Текст. Работа с текстом самостоятельно в парах (2-3 минуты)

Слайды 5-10

Фронтальная проверка.

Слайд 11

Проверка необходимых теоретических знаний.

Слайд 12

Вывод. Что значит совершить работу?

На столах у учащихся находятся необходимые приборы, алгоритм проведения эксперимента №1. Каждая команда проводит эксперимент, по окончании опыта должна записать вывод на листе с заданием и поднять сигнальную карточку. Затем команды в порядке поднятия карточек высказываются и получают жетоны.

Слайд 13

Задания к экперименту№1

Используя, слайд 14 делаем вывод по проведенному опыту.

 Для изучения возможности перехода системы в исходное состояние, чтобы повторять процесс перехода внутренней энергии в механическую энергию, учащимся предлагаем просмотреть ролик - Слайд № 15.В итоге делаем вывод и даем определение понятию «тепловой двигатель»-Слайд 16.

Защита проектов.

Учащиеся по мере защиты проектов группами заполняют буклеты, которые станут конспектами- памятками урока (конечный продукт деятельности, который должен появиться к концу урока у каждого учащегося).

Слайды 17

Выступление 1 группы «Историки»

Домашнее задание группы: провести исследование истории развития тепловых двигателей. Отчет о работе представить в виде стенгазеты и презентации. Материал для газеты – домашняя заготовка.

Группа защищает проект (презентация pril1) , по мере защиты на доске из распечатанных слайдов  складывается стенгазета. (слайд № 18)

Слайд 19

Выступление 2 группы «Физики-практики» (слайд № 19-21)

Домашнее задание группы: рассмотреть принцип работы тепловых двигателей, устройство и принцип действия паровой турбины. Отчет о работе представить в виде презентации и модели.

Группа защищает проект (презентация pril2). Демонстрирует созданную модель паровой турбины.

Для закрепления классу даются вопросы для обсуждения (слайд № 22):

Слайд № 23 выступление 3 группы «Физики-теоретики»

Домашнее задание группы: рассмотреть принцип работы тепловых двигателей, устройство и принцип действия ДВС. Отчет о работе представить в устной форме.

Группа защищает проект. Объясняет принцип работы  ДВС, демонстрируя флеш-ролик (слайд № 24), закрепление проводит по схеме(слайд № 25).

Для закрепления классу даются вопросы для обсуждения (слайд № 26).

Слайды № 27-28 выступление 4 группа «Физики-практики» .

Домашнее задание группы: рассмотреть принцип работы тепловых двигателей, устройство и принцип действия реактивного двигателя. Отчет о работе представить в виде презентации.

Группа защищает проект (презентация pril4), представляет видео-ролик по работе реактивного двигателя. Закрепление проводит по схеме (слайд № 29).

Слайд № 30 выступление 5 группы  «Экологи».

Домашнее задание группы: рассмотреть влияние тепловых двигателей на окружающую среду. Отчет о работе представить в виде статистической отчетности  влияния автотранспорта на окружающую среду  на примере микрорайона школы. (слайды № 30-31)

Группа защищает проект (презентация pril5)  представляет классу результаты исследования  влияния автотранспорта на экологическую обстановку микрорайона МБОУ СОШ№ 18 г.Белебея.

С целью подведения итога и закрепления группа предлагает классу заполнить пропуски в предложениях (слайды № 32-36).

По итогам проводит передачу «Пусть говорят»  (слайд № 37).

На слайде 38 вопросы для обсуждения в передаче, в ходе обсуждения которых учитель обращает внимание учащихся на фразы, написанные на доске:

«Кому угрожает опасность? Вам. Разве вы не видите, что перед вами весы, на одной чаше которых ваше могущество, - на другой - ваша ответственность?»

                                                    В. Гюго «Человек, который смеётся»

 «Не наука виновата, виноваты люди, неправильно использующие  достижения науки». 

Фредерик Жолио – Кюри

На слайде 39 ответы на последний предложенный вопрос.

Далее учитель подводит итог урока и обращает внимание учащихся на буклет, он почти полностью заполнен.

Слайд 40

По итогам урока, предлагаем ученикам составить синквейн на тему «тепловые двигатели» .

Слайд 41 

Домашнее задание.

Описание  конкурсных материалов

Автор (ФИО, ОУ, должность)	Хайруллина Гульназ Миннигуловна, МБОУ СОШ№18 г.Белебея, учитель физики
Название	«Тепловые двигатели. Охрана окружающей среды»
Форма	презентация
Учебный предмет, класс	Физика, 8 класс
Название темы или раздела учебного курса	Раздел «Тепловые явления», тема «Тепловые двигатели. Охрана окружающей среды»
Программные средства, с помощью которых создан дидактический материал	Microsoft Office PowerPoint, Aero SWF.max Flash Player, VideoLAN vlc media player0.8.6d
Цели, задачи дидактического материала	выяснить устройство теплового двигателя; познакомить с многообразием двигателей; рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития; создать условия для формирования у учащихся убеждения о личной ответственности каждого человека за состояние природной среды.
Содержание дидактического материала (раскрыть подробно)	Презентация содержит задание на актуализацию знаний учащихся и  подготовку к восприятию нового материала, проведение опыта, демонстрация эксперимента (флеш-ролик), защита проектов подготовленных группами, для закрепления используются буклеты, которые учащиеся заполняют по мере выступления групп, рефлексия.
Ресурсы дидактического материала (видео-фото, графические изображения, звуковые файлы, ссылки, анимационные и другие эффекты и т.п.)	видео-фото, флеш-ролики, графические изображения, анимационные эффекты
Используемые источники информации (литература, Интернет, ЦОР и др.)	1. В.А. Волков, С.Е.Полянский. Поурочные разработки по физике. 8 класс. 2. А.В.Перышкин «Физика – 8 класс» 3. Сайт «Фестиваль педагогических идей»: http://festival.1september.ru
Возможности использования дидактического материала: - педагогом на уроке (указать этапы урока); - учащимися	- педагогом на уроке (актуализация знаний, объяснение нового материала, закрепление, итог урока); - учащимися( при защите проектов)

Приложение №2

 к приказу по МУ РЦПИ 

МР Уфимский район                                   

от 13 декабря  №16-ОД

Состав

 оргкомитета конкурса «ИКТ на уроке – 2011»

Хабибуллина Ф.Ф. – директор МУ РЦПИ, председатель оргкомитета;

Иткулова М.Р. – руководитель МУ РМК, член оргкомитета;

Владимирова Т.Н. – директор МДОБУ СЮН и ЭЦ, член оргкомитета;

Сабитова Г.Р. – методист МУ РМК, член оргкомитета;

Даукаева А.М. – методист МУ РМК, член оргкомитета;

Саитбатталова Г.Р. – методист МУ РМК, член оргкомитета;

Ибрагимова А.Ф. – методист МУ РЦПИ, член оргкомитета;

Имангулова И.Р. – методист МУ РЦПИ, член оргкомитета;

Асадуллина Е.А. – председатель районной профсоюзной организации работников народного образования, член оргкомитета;

Гайнуллина Г.С. – методист МУ РМК, член оргкомитета.

• 1 слайд

  «Тепловые двигатели. Влияние тепловых двигателей на окружающую среду».
  

• 2 слайд

  Цели
  Изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин
  Рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития.
  

• 3 слайд

  Прочтите текст, выделите в нем несоответствия и объясните ваш выбор.
  

• 4 слайд

  Не может быть.
  Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками.
  Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал.
  Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 ° С». «Нет, минус 4 ° С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам.
  

• 5 слайд

  Не может быть.
  Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками.
  Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал.
  Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 ° С». «Нет, минус 4 ° С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам.
  

• 6 слайд

  Не может быть.
  Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками.
  Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал.
  Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 ° С». «Нет, минус 4 ° С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам.
  

• 7 слайд

  Не может быть.
  Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками.
  Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал.
  Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 ° С». «Нет, минус 4 ° С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам.
  

• 8 слайд

  Не может быть.
  Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками.
  Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал.
  Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 ° С». «Нет, минус 4 ° С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам.
  

• 9 слайд

  Не может быть.
  Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками.
  Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал.
  Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 ° С». «Нет, минус 4 ° С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам.
  

• 10 слайд

  Не может быть.
  Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками.
  Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал.
  Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 ° С». «Нет, минус 4 ° С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам.
  

• 11 слайд

  Ответьте на вопросы
  Какие виды механической энергии мы изучили?
  Что называют внутренней энергией?
  Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?
  

• 12 слайд

  Использовать внутреннюю энергию – значит совершить за счет нее полезную работу.
  

• 13 слайд

  ЗАДАНИЯ К ОПЫТУ
  Сделать вывод, используя ответы на вопросы:
  Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке, когда ее опустили в воду?
  К чему привело изменение внутренней энергии воздуха?
  Что произошло с внутренней энергией воздуха в пробирке после вылета пробки?
  

• 14 слайд

  Воздух совершил работу- вытолкнул пробку
  

• 15 слайд

• 16 слайд

  Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию, называют тепловыми двигателями.
  

• 17 слайд

  1 группа «Историки»
  
  Провести исследование истории развития тепловых двигателей. Отчет о работе представить в виде презентации и стенгазеты.
  

• 18 слайд

  История создания тепловых двигателей
  Джеймс Уатт
  
  Более совершенная вторая модель тепловой машины.
  
  Иван
  Иванович
  Ползунов
  Первая паровая машина.
  Рудольф Дизель
  Дизельный двигатель
  Константин Эдуардович Циолковский
  Разработал некоторые идеи теории ракет и использования жидкостного ракетного двигателя
  Сергей Павлович
  Королев
  Основатель отечественного ракетного вооружения и ракетно-космической техники
  

• 19 слайд

  2 группа «Физики-практики»
  
  Рассмотреть устройство и принцип действия паровой турбины. Отчет о работе представить в виде презентации, модели.
  

• 20 слайд

  Паровая турбина
  

• 21 слайд

  Паровая турбина
  КПД 30%
  Применение:
  водный транспорт
  (пароходы)
  электростанции
   
  

• 22 слайд

  Назовите недостатки работы паровой турбины
  Назовите преимущества работы паровой турбины
  Назовите пути повышения КПД
  
  

• 23 слайд

  3группа «Физики-теоретики»
  
  Рассмотреть устройство и принцип действия ДВС. Отчет о работе представить в устной форме.
  

• 24 слайд

  ДВС
  

• 25 слайд

  Двигатель внутреннего сгорания
  
  КПД 25-40%
  
  Применение:
  автомобили,
  дизельные двигатели- в с/х технике.
  1 такт
  «впуск»
  2такт
  «сжатие»
  3 такт
  «рабочий ход»
  4 такт
  «выпуск»
  

• 26 слайд

  1.Назовите достоинства и недостатки работы карбюраторного ДВС.
  2. Каков КПД карбюраторного ДВС?
  3. Назовите преимущества и недостатки дизельного ДВС.
  4. Назовите КПД дизельного двигателя.
  

• 27 слайд

  4 группа «Физики-теоретики»
  
  Рассмотреть устройство и принцип действия реактивного двигателя. Отчет о работе представить в виде презентации.
  

• 28 слайд

  Реактивный двигатель
  

• 29 слайд

  Турбо-реактивный двигатель
  КПД 40-50%
  
  Применение:
  самолеты
  ракеты
  

• 30 слайд

  5 группа «Экологи»
  Рассмотреть влияние тепловых двигателей на окружающую среду. Отчет о работе представить в виде компьютерной презентации.
  

• 31 слайд

  Влияние автотранспорта
  на экологическую обстановку микрорайона
  МБОУ СОШ № 18 г.Белебея
  

• 32 слайд

  Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов.
  Во-первых, при сжигании топлива используется _____________________, вследствие чего содержание кислорода __________________________________
  
  

• 33 слайд

  Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов.
  Во-первых, при сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается.
  Во-вторых, сжигание топлива сопровождается выделением __________________
  

• 34 слайд

  Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов.
  Во-первых, при сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается.
  Во-вторых, сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа.
   В третьих, при сжигании угля и нефти атмосфера загрязняется ________________
  
  

• 35 слайд

  Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов.
  Во-первых, при сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается.
  Во-вторых, сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа.
   В третьих, при сжигании угля и нефти атмосфера загрязняется азотными и серными соединениями, вредными для здоровья человека.
  Автомобильные двигатели ежегодно выбрасывают в атмосферу ________
  
  

• 36 слайд

  Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов.
  Во-первых, при сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается.
  Во-вторых, сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа.
   В третьих, при сжигании угля и нефти атмосфера загрязняется азотными и серными соединениями, вредными для здоровья человека.
  Автомобильные двигатели ежегодно выбрасывают в атмосферу две-три тонны свинца.
  
  

• 37 слайд

  Пусть говорят
  

• 38 слайд

  1. Толчком к ухудшению экологической обстановки послужило изобретение паровой машины. В связи с этим возникло понятие «ТЕПЛОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ».Как вы это понимаете?
  2. В большинстве двигателей превращение внутренней энергии в механическую, происходит за счет сгорания топлива. Объясните, как это влияет на окружающую среду.
  3. ДВС существенно облегчили нам жизнь, дав транспорт. Но всё ли так хорошо? Как влияют автомобильные двигатели на состояние окружающей среды и здоровья человека?
  4.Работа ДВС отрицательно влияет на состояние окружающей среды. Может, другие типы двигателей наносят меньший вред окружающий среде?
  5.Если тепловые двигатели наносят такой вред окружающей среде, зачем их используют?
  6.Какими вы видите пути уменьшения загрязнения окружающей среды?
  

• 39 слайд

  Пути уменьшения загрязнения окружающей среды:
  1. Использование вместо бензиновых двигателей дизелей, в топливо которых не добавляют свинец.
  2. Использование электромобилей, питающихся от аккумуляторов, вместо автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.
  3. Использование новых видов топлива, например, водород.
  4. На тепловых электростанциях и котельных, работающих на угле, использовать фильтры или другие устройства (скрубберы) существенно уменьшающие концентрацию оксида серы и сажи в выбрасываемых газах.
  5. Строить электростанции далеко от населённых пунктов.
  6. Создать новые виды двигателей или усовершенствовать имеющиеся двигатели с лучшими характеристиками.
  

• 40 слайд

  Синквейн
  1 строка – заголовок, ключевое слово, понятие, тема синквейна, выраженное в форме существительного.
  2 строка – два прилагательных.
  3 строка – три глагола.
  4 строка – фраза, несущая определенный смысл.
  5 строка – резюме, вывод, одно слово, существительное.
  
  Тепловой двигатель
  
  

• 41 слайд

  Благодарю за урок!
  Дом задание §21-24. Ответить на вопросы .