Фізика 8 клас

Дата:

Тема уроку. Двигун внутрішнього згоряння.

Мета уроку: ознайомити учнів з роботою газу на прикладі двигуна внутрішнього згоряння; формувати вміння працювати з текстом підручника, порівнювати та зіставляти досліджувані процеси.

Хід уроку

І. Перевірка домашнього завдання; актуалізація опорних знань

•   Наведіть приклади, у яких внутрішня енергія пари поротно рюється в механічну енергію.

•   Що називають тепловим двигуном?

•   Які види теплових двигунів вам відомі?

•   Які перетворення енергії відбуваються в кожному а них?

II.   Вивчення нового матеріалу

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.)

Демонстрація. Учитель демонструє модель двигуна внутрішнього згоряння, називаючи його основні частини.

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.

•   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 МАК.

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).