Урок " Двигуни внутрішнього згорання"

Конспект уроку із фізики у 8 класі

Матеріал уроку підготувала:

Вчитель вищої категорії

Кліщинського НВК

Коваленко В.М.

Тема уроку: Двигун внутрішнього згоряння.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Обладнання: модель двигуна внутрішнього згоряння.

План уроку

Хід уроку

Розв'язування домашніх задач учитель перевіряє вибірково. Усне опитування проводиться за питаннями і вправами після па­раграфа підручника, а також за наступними питаннями.

Питання класу

• Наведіть приклади, у яких внутрішня енергія пари перетво­рюється в механічну енергію.
• Що називають тепловим двигуном?
• Які види теплових двигунів вам відомі?
• Які перетворення енергії відбуваються в кожному з них?

II.   Вивчення нового матеріалу

Бесіда

Розповідь учителя

Сьогодні ми будемо говорити про двигуни внутрішнього зго­ряння (або скорочено — ДВЗ). Такий двигун у наш час є най­поширенішим. Його встановлюють на легкових і вантажних ав­томобілях, автобусах, кораблях і суднах, тепловозах, сільсько­господарських машинах. Горюча суміш у такому двигуні згоряє безпосередньо всередині самого циліндра — звідси і назва. Розріз­няють бензиновий і дизельний двигуни. Обидва вони відносяться до класу ДВЗ, однак мають конструктивні особливості. Перший бензиновий двигун був створений у XIX столітті німецьким ме­ханіком Г. Даймлером і знайшов застосування на перших авто­мобілях.

Завдання класу (за підручником): На рисунку у підручнику роз­гляньте основні частини двигуна. Назвіть їх. (Циліндр, поршень, шатун, клапани, свіча, маховик, колінчастий вал.)

Тепер ознайомимося із принципом дії такого двигуна. Уявімо, що у нас під поршнем усередині циліндра міститься суміш парів бензину і повітря.

Питання класу

• Що відбудеться, якщо цю суміш запалити? (Відбудеться «ви­бух», і гази, розширюючись, піднімуть поршень.)
• За рахунок якої енергії відбудеться підйом поршня? (Вну­трішня енергія газу перетвориться в механічну енергію поршня.)

Один робочий цикл двигуна відбувається за чотири ходи порш­ня, або, як кажуть, за чотири такти. Такий двигун називається чотиритактним.

За рисунками і поясненням у підручнику розглядаються по черзі такти. У ході обговорення вчитель демонструє такти на моделі.

Питання класу

• Де згоряє паливо у двигуні? (Всередині циліндра двигуна.)
• Що таке мертві точки? (Це крайні положення поршня у ци­ліндрі.)
• Як потрапляє паливо всередину циліндра?
• Що відбувається у двигуні під час І такту?
• Що відбувається у двигуні під час II такту? Як називається цей такт?
• Як називається III такт?
• Що відбувається під час робочого ходу?
• Як називається IV такт? Що відбувається під час цього такту?
• Що відбувається при обертанні колінчастого вала? (Такти по­вторюються.)
• Як поршень виходить із положень, що називаються мертвими точками? (Колінчастий вал разом із маховиком, одержавши по­штовх від поршня під час робочого ходу, продовжує обертатися по інерції, забезпечуючи подальший рух поршня.)

На мопедах, моторних човнах установлюють одноциліндрові двигуни, на мотоциклах — як правило, двоциліндрові. На авто­мобілях і тракторах — 4-, 6-, 8- і 12-циліндрові.

Питання класу

• Порівняйте потужності цих двигунів. (Багатоциліндрові дви­гуни потужніші.)
• А навіщо потрібно охолоджувати двигун? Як це відбувається? Знайдіть відповідь у підручнику. (Під час роботи двигун на­грівається. Охолодження буває повітряним або рідинним (во­дяним).)

Німецький інженер Рудольф Дізель у 1897 році сконстру­ював двигун, який згодом був названий його ім'ям. Ідея вина­ходу — самозапалювання палива від високої температури, що виникає при сильному стисненні повітря або газу в циліндрі. У конструкції такого двигуна немає електричної свічки. Поча­ток циклу — усмоктування повітря. Потім повітря стискується поршнем до 20 атмосфер за допомогою спеціального пускового мотора. У момент підходу поршня до верхнього положення у ци­ліндр через спеціальний отвір — форсунку — подається паливо, яке і самозаймається.

Дизель більш економічний, має вищий ККД. Його встановлю­ють на великовантажні автомобілі, тепловози, судна, трактори. Першою такі двигуни розпочала випускати баварська фірма, відо­ма нині під назвою MAN.

Сам винахідник, на жаль, не застав той час, коли його дітище знайшло широке застосування. Лише через 10 років після його трагічної загибелі, а саме у 1923 році, з'явилися перші автомобілі, оснащені дизелем.

Учитель звертає увагу учнів на екологічні проблеми, які ви­никають у зв'язку з використанням теплових двигунів.

III. Закріплення нового матеріалу

Питання класу

• Чому ДВЗ так названо? (Тому що у таких двигунах пальне згоряє усередині циліндра.)
• Які такти відбуваються у циліндрі?
• Які два типи ДВЗ існують? Що в них спільного? Які відмін­ності? Який із них більш економічний?
• Де використаються двигуни такого типу?

IV. Домашнє завдання

[1]: § 43; впр. № 43; завдання для самоперевірки (с. 242—

243). [2]: § 28 (п. 3—5). [3]: СР — задачі 31.3; 31.4; 31.7—31.9;

ДР — задачі 31.12—31.15; 31.18; 31.21;

ВР — задачі 31.27; 31.28; 31.29; 31.30. Додаткове завдання. Підготувати повідомлення на тему «Те­плові двигуни і охорона природи».

Скарбничка цікавих фактів

 Перший автомобіль...

...важив три тонни і їздив на дровах. З'явився він у Франції у 1769 році. Сконструював «паровий віз» Нікола Кюньо. На носі екіпажа розташовувалася звичайна топка. Тому французьке слово «шофер» у перекладі означає «кочегар».

 Скільки їх?

У світовому торговельному флоті 95 % суден — дизельні.

 Не тільки техніка...

...цікавила Рудольфа Дізеля. Він є автором книги «Солідарі-узм», у якій викладені ідеї безкласового суспільства.

 Найперший дизельний двигун...

...був справжнім «монстром» висотою 3 метри і масою 4,5 тон­ни. Під час його випробування стався вибух. Шматок покрученого металу назавжди залишив мітку на обличчі винахідника.

     Більшість сучасних автомобілів...

...мають бензиновий або дизельний двигун внутрішнього зго­ряння з рідинним (зазвичай — водяним) або повітряним охолодженням. Створення двигунів, що не забруднюють навколишнє середовище, зняло б екологічні проблеми великих міст. У світі щорічно випускається понад 300 млн. автомашин.