Разработка интегрированного урока по физике и электротехнике
Jостанай облысы ‰кімдігі білім басKармасыныS
«Федоров ауыл шаруашылыCы колледжі» КМJК
КГКП «Федоровский сельскохозяйственный колледж»
Управления образования акимата Костанайской области
Бекітемін:
Утверждаю:
ДиректордыS ОЖ
ж™ніндегі директордыS орынбасары
Зам директора по УР
____________ С.А. Баймурзина
« » ___________ 2015 ж. г.
АшыK сабаCыныS
‰дістемелік ‰зірлемесі
Методическая разработка
открытого урока
МамандыCы: 0901000 - К_штік тораптар мен электр жабдыKтары ж™ніндегі электр Kaрастырушысы.
Специальность: 0901000 - Электрооборудование электрических станций и сетей (по видам).
Квалификация: 0901032 - Электромонтажник по силовым сетям и электрооборудованию.
П‰н: физика ж‰не астрономия, электртехниканыS теориялыK негіздері
Предмет: физика и астрономия, теоретические основы электротехники
ТаKырыбы: «Электро ж‰не жылу KозCалтKыштардыS Kaрлымы мен жaмыс
KаCидасы»
Тема: «Устройство и принцип работы тепловых и электрических двигателей».
ДайындаCан: Нaржанова Р.Б., Бермагамбетов Д.Е.
Разработали: Нуржанова Р.Б., Бермагамбетов Д.Е.
Федоров с.
с. Федоровка.
СабаKтыS таKырыбы:
Тема урока: «Устройство и принцип работы тепловых и электрических двигателей».
^ш бірыSCай маKсаты:
Триединая цель урока:
Білімдік:
Образовательная: изучить принцип работы тепловых и электрических двигателей, сформировать представление об устройстве и принципе действия тепловых и электрических двигателей; осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений
Т‰рбиелік:
Воспитательная: способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу, формировать экологическую культуру и активную жизненную позицию
ДамытушылыK:
Развивающая: создать условия для развития творческих и исследовательских навыков, формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы; развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; решать тестовые задания и расчетные задачи.
Знать : определения
Теплового и электрического двигателя; КПД теплового двигателя;
Виды тепловых двигателей и области их применения.
Уметь - решать задачи, используя формулы - изучить принцип работы тепловых машин - выяснить, пути повышения КПД тепловых двигателей
Материалды-техникалыK Kaрал:
Материально – техническое оснащение: компьютер, мультимедийный проектор, модели и ДВС, презентация [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
ОKыту ‰дістері:
Методы обучения:
- словесно- иллюстративный метод; - репродуктивный метод, - практический метод, - проблемный метод
- метод текущего контроля, - творческое применение и добывание знаний, - обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.
СабаKтыS т_рі:
Тип урока: Урок изучения нового материала с элементами обобщения ранее изученного и первичного закрепления.
П‰наралыK байланыс:
Межпредметная связь: физика, электротехника, история
СабаKтыS барысы:
ХОД УРОКА
1.Организационная часть: (3 мин.)
1.1 Приветствие
- Здравствуйте! Садитесь! Сегодняшний наш урок мы бы хотели провести в нестандартной форме. Начать наш урок нам бы хотелось со стихотворения
Я еще не устал удивляться
Чудесам, что есть на земле, -
Самосвалу, свистку паровоза,
Автомобилю во дворе.
Самолеты летят сквозь тучи,
Ходят по морю корабли, -
Как до этих вещей могучих
Домечтаться люди смогли.
СабаKтыS таKырыбы мен маKсатын хабарлау:
Сообщение темы и цели урока:
Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни. Он ответил, что легче всего – поучать других, а труднее – познать самого себя. Поскольку физика и электротехника – науки о природе, а человек – часть ее, причем разумная, то сегодня вы постараетесь понять некоторые законы природы и развития человеческих возможностей в плане применения этих законов. Речь пойдет о тепловых и электрических двигателя.
Как вы считаете? Что является двигателем прогресса?
Как ни парадоксально это звучит, но двигателями прогресса являются войны и лень человека, стремление облегчить свои физические усилия.
Речь пойдет о тепловых и электродвигателях – об устройствах, которые преобразуют внутреннюю энергию в механическую и другие виды.
Цель нашего урока познакомить с историей создания тепловых и электродвигателей; их устройством и принципом работы; а также влиянием на окружающую среду.
3.Постановка цели занятия перед учащимися.
Запасы внутренней энергии огромны. Очень важно умело и грамотно использовать её запасы, содержащиеся в топливе. Использовать внутреннюю энергию – значит совершать за счет неё полезную работу.
В качестве разминки мы предлагаем вам выполнить следующий диктант. На столах у вас лежат информационные карты выполняем первое задание
Диктант
1. Беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело, называется (тепловым движением частиц).
2. Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называется (Внутренней энергией)
3. Перечислите способы изменения внутренней энергии (Работа, теплопередача).
4. В каких единицах измеряется внутренняя энергия? (Джоуль).
5. Устройство преобразующее электрическую энергию в механическую называется(электродвигателем).
Самопроверка. Каждый правильный ответ – один балл.
Рождение теплового и электрического двигателей было нелегким. Много изобретателей в разных странах работали над их созданием. Чтобы осознать громадное значение тепловых и электрических двигателей в жизни человеческого общества, проследим историю их развития. На дом ребятам было дано задание подготовить доклады
История тепловых двигателей
История появления тепловых двигателей уходит в далекое прошлое. Говорят, еще две с лишним тысячи лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара.
Примерно тремя столетиями позже в Александрии жил и работал выдающийся ученый Герон Александрийским. В сочинениях Герона есть описание интересного прибора, который сейчас называют Героновым шаром. это прообраз современных реактивных двигателей 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.
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.
Машина Ньюкомена, как и все ее предшественницы, работала прерывисто между двумя рабочими ходами поршня была пауза. Высотой она была с четырех-пятиэтажный дом и, следовательно, исключительно «прожорлива»: пятьдесят лошадей еле-еле успевали подвозить ей топливо.
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. Главной ее особенностью было то, что рабочий вал качался непрерывно, без холостых пауз.
Создателем другого 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.
Первые изобретения самодвижущихся повозок, оснащенных паровыми двигателями относятся к концу 18 века. Слово "автомобиль" и означает "самодвижущаяся повозка". Самым первым автомобилем в натуральную величину стал тягач с паровым двигателем, созданный в 1769 году французом Николасом Куньо для перевозки орудий. Машина двигалась со скоростью 3,6 км/час, но только в течение 12 мин, поскольку на большее не хватало ни воды, ни пара. Вскоре Кюньо построил новый, больший по размерам тягач. Однако во время демонстрации у машины заклинило механизм управления, и машина, поехав не в ту сторону, врезалась в кирпичную стену, развалив её, а паровой котёл вдобавок взорвался... Затем появились первый компактный паровой автомобиль англичанина Ричарда Трейвисика, предназначенный для перевозки людей - «Пыхтящий Дьявол» (15 км/ч), автомобиль-амфибия, паровые кареты–дилижансы, трактор с паровым двигателем. Интересно, что человек, управлявший автомобилем, назывался водителем, а человек, стоящий сзади, который разжигал паровой котёл – шофёром
По мере увеличения количество парового транспорта на дорогах английское правительство стало издавать очень строгие правила для паровых дилижансов.
Первое правило:
Впереди каждого парового дилижанса, на расстоянии пятидесяти пяти метров, должен идти человек с красным флагом. При встрече с каретами или всадниками он должен предупреждать путников о том, что за ним следует паровик.
Второе правило:
Машинистам строго воспрещается пугать лошадей свистками. Выпускать пар из машин разрешается только в случае отсутствия на дороге лошадей.
Третье правило:
Скорость движения паровика не должна превышать в деревне шести километров в час, а в городе - трех километров.
Вот какие правила: не свисти, не дыши, и ползи, как черепаха!
Преподаватель: давайте подведем итог всего услышанного
Какие ученые древности внесли свой вклад в развитие и создание тепловых двигателей?
Назовите фамилию русского изобретателя, создателя «огнестрельной» машины?
Что в переводе означает слово автомобиль?
История электродвигателей
История двигателя
Одно из важнейших достижений XIX столетия есть изобретение электродвигателя. Электрические машины вырабатывают электрическую энергию, которую удобно передавать на расстояние, распределять между потребителями и преобразовывать в другие виды. Электрические машины обладают высоким коэффициентом полезного действия - от 65 до 80% для машин мощностью около 1 квт и от 95 до 99% для машин большой мощности. В крупных современных трансформаторах КПД достигает значений, превышающих 99%. Следует заметить, что КПД других современных машин, например тепловых, двигателей внутреннего сгорания и паровых турбин, не превышает 30-40%.
Важность этого открытия очевидна: электроэнергия стала в наше время доступной и дешевой. К тому же, эта заслуга принадлежит русскому ученому Б.С. Якоби. Благодаря своей компактности, экономичности, долговечностью, простотой управления, легкостью обслуживания, удобным мотором, он достаточно быстро вытеснил остальные виды двигателей.
В настоящее время жизнь человечества без электродвигателя трудно представляется. Он используется в поездах, троллейбусах, трамваях. На заводах и фабриках стоят мощные электрические станки. Электромясорубки, кухонные комбайны, кофемолки, пылесосы - все это используется в быту и оснащено электродвигателями..
Электрический привод обладал высоким КПД, поскольку с его вала можно было прямо получать вращательное движение (тогда как в паровом двигателе его преобразовывали из возвратно-поступательного), да и «дробить» электрическую энергию было намного проще. Потери при этом оказывались минимальными, а производительность труда возрастала. Кроме того, с внедрением электромоторов впервые появилась возможность не только снабдить любой станок своим собственным двигателем, но и поставить отдельный привод на каждый его узел.
Сегодня электродвигатели используются повсеместно. Их можно найти в автомобилях и многих бытовых электроприборах. Хотя многие люди даже не представляют, как работают электродвигатели, их изобретение оказалось исключительно полезным.
Преподаватель: давайте подведем итог всего услышанного
Назовите фамилию русского изобретателя, внесшего огромный вклад в создании электродвигателей?
Перечислите сферы применения электродвигателей.
Преподаватель: узнав, какова сложная и долгая история создания этих устройств. У нас возникает следующий вопрос: а как устроены, и как работают эти двигатели? Об устройстве и принципе работы теплового двигателя нам расскажет Охлупин Климентий
Устройство теплового двигателя и КПД
Тепловой двигатель представляет собой устройство, превращающее внутреннюю энергию топлива в механическую. Энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, путем теплообмена передается газу. Газ, расширяясь, совершает работу против внешних сил, приводя в движение механизм.
Любой тепловой двигатель состоит из трех основных частей: рабочего тела, нагревателя и холодильника. Рабочее тело (газ или пар) при расширении совершает работу, получая от нагревателя некоторое количество теплоты Q1. Температура нагревателя Т1 остается постоянной за счет сгорания топлива. При сжатии рабочее тело передает некоторое количество теплоты Q2 холодильнику, имеюще му температуру Т2 < Т1. Тепловой двигатель должен работать циклически. Если тело из начального состояния А переводится в конечное состояние В, а затем через другие промежуточные состояния возвращается в начальное состояние А, то говорят, что совершается круговой процесс, или цикл
В большинстве современных тепловых машин механическую работу совершает газ, расширяющийся при нагревании. Этот газ называют рабочим телом. В автомобильном двигателе рабо чим телом является воздух, на тепловых паротурбинных элек тростанциях водяной пар.
КПД любой тепловой машины равен отношению полезно использованной энергии ко всей затраченной энергии.
у тепловой машины полезно использованная энергия равна работе А
Коэффициентом полезного действия теплового двигателя называют отношение работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя:
Законы термо динамики позволяют вычислить мак симально возможный КПД теплового двигателя, работающего с нагрева телем, имеющим температуру Т1, и холодильником с температурой Т2. Впервые это сделал французский инженер и ученый Сади Карно (17961832) в труде «Размышле ния о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» (1824 г.).
Карно придумал идеальную теп ловую машину с идеальным газом в качестве рабочего тела. Он полу чил для КПД этой машины следую щее значение:
Как и следовало ожидать, КПД машины Карно прямо пропорцио нален разности абсолютных темпе ратур нагревателя и холодильника.
Главное значение этой формулы состоит в том, как доказал Карно, что любая реальная тепловая маши на, работающая с нагревателем, имеющим температуру Т1, и холо дильником с температурой Т2, не может иметь КПД, превышающий КПД идеальной тепловой машины.
Преподаватель: на сегодняшний день человечеству известно несколько видов тепловых двигателей. Это турбинные, реактивные и поршневые. На одном из них мы и остановимся. В частности это двигатель внутреннего сгорания. Об устройстве и принципе работы четырехтактного автомобильного двигателя, нам расскажет Никитенко Максим. (доклад).
Преподаватель: а сейчас мы предлагаем познакомиться с устройством и принципом работы электродвигателей.
Устройство электродвигателя
Электродвигатель представляет собой электротехническое устройство, в котором энергия (электрическая) трансформируется в энергию механического характера. Работа электрических двигателей основана на принципе электромагнитной индукции. Основными составляющими элементами устройства электрического двигателя является статор и ротор (у двигателя постоянного тока он называется якорем). При протекании электрического тока по катушкам в электрической машине появляются неподвижные и/или вращающиеся электромагнитные поля, которые и отталкиваются друг от друга.
Устройство статора обычного электродвигателя представляет собой неподвижную внешнюю часть устройства. Функциональность статора зависят от конкретного типа электрического двигателя: он может, как генерировать неподвижное электромагнитное поле и иметь в себе постоянные магниты и/или электромагниты, так и порождать вращающееся электромагнитное поле и содержать в себе обмотки, по которым течёт переменный ток. Ротор представляет собой подвижную часть, расположенную внутри статора.
Электродвигатель может содержать в своём устройстве:
1) обычные постоянные магниты;
2) медные обмотки на стальном сердечнике;
3) обмотку короткозамкнутую.
У электродвигателей есть одна отличительная черта, а именно свойство обратимости: любой электрогенератор может работать по принципу электродвигателя и наоборот. В любом электромашинном преобразователе и трансформаторе электрической энергии вектор трансформации энергии легко можно поменять на противоположное. Но следует помнить, что каждая вращающая электрическая машина изначально рассчитывается только для своего режима работы (электрогенератор, электродвигатель). Этим же образом любая из обмоток электрического трансформатора может быть как приемником электроэнергии (питаемая обмотка), так и источником электроэнергии (вторичная обмотка). В результате есть возможность лучше использовать технический электродвигатель для определённых условий работы, тем самым оптимально применять материалы, то есть достичь большей мощности при минимальном весе электродвигателя.
Работа электродвигателя, а точнее сам процесс трансформации энергии в электрическом двигателе тесно связан с ее необратимыми потерями, возникающие из-за перемагничивания сердечников (ферримагнитных), протекания тока по проводникам, у которых есть своё сопротивление, механическим трением в подшипниках т.д. Это способствует потере мощности, которая потребляется техническим электродвигателем. Потребляемая мощность всегда больше мощности, которая отдаётся устройством. И даже, несмотря на это явление технические электродвигатели (в своей работе) по сравнению с тепловыми двигателями и прочими разновидностями машин, считаются достаточно хорошими преобразователями электрической энергии с весьма высоким КПД. Для примера, в наиболее мощных технических электродвигателях КПД составляет около 98-99,5%, а в электрических двигателях мощностью 10 Ватт КПД имеет значения 20-40%.
Принцип работы
По причине взаимодействию электромагнитных полей статора и ротора в электродвигателе создаётся вращающий момент, который двигает ротор электродвигателя. Таким образом, совершается преобразование электроэнергии, которая подаётся на медные обмотки электрической машины, в энергию механического вращения. При подаче к обмотке статора напряжения, в каждой фазе создаётся магнитный поток, который изменяется с частотой подаваемого напряжения. Эти магнитные потоки сдвинуты относительно друг друга на 120°, как во времени, так и в пространстве. Результирующий магнитный поток оказывается при этом вращающимся.
Результирующий магнитный поток статора вращается и тем самым создаёт в проводниках ротора ЭДС. Так как обмотка ротора, имеет замкнутую электрическую цепь, в ней возникает ток, который в свою очередь взаимодействуя с магнитным потоком статора, создаёт пусковой момент двигателя, стремящийся повернуть ротор в направлении вращения магнитного поля статора. Когда он достигает значения, тормозного момента ротора, а затем превышает его, ротор начинает вращаться. При этом возникает так называемое скольжение.
Скольжение - это величина, которая показывает, насколько синхронная частота n1 магнитного поля статора больше, чем частота вращения ротора n2, в процентном соотношении.
Скольжение это крайне важная величина. В начальный момент времени она равна единице, но по мере возрастания частоты вращения n2 ротора относительная разность частот n1-n2 становится меньше, вследствие чего уменьшаются ЭДС и ток в проводниках ротора, что влечёт за собой уменьшение вращающего момента. В режиме холостого хода, когда двигатель работает без нагрузки на валу, скольжение минимально, но с увеличением статического момента, оно возрастает до величины критического скольжения. Если двигатель превысит это значение, то может произойти так называемое опрокидывание двигателя, и привести в последствии к его нестабильной работе. Значения скольжения лежит в диапазоне от 0 до 1, для асинхронных двигателей общего назначения оно составляет в номинальном режиме - 1 - 8 %. Как только наступит равновесие между электромагнитным моментом, вызывающим вращение ротора и тормозным моментом создаваемым нагрузкой на валу двигателя процессы изменения величин прекратятся.
Выходит, что принцип работы асинхронного двигателя заключается во взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и токов, которые наводятся этим магнитным полем в роторе. Причём вращающий момент может возникнуть только в том случае, если существует разность частот вращения магнитных полей.
Просмотр видеоролика (5 мин.)
Преподаватель: А сейчас мы вам предлагаем выполнить тест. Одной группе тест по устройству и принципу работы теплового двигателя, а второй группе по электродвигателю
Тест «Тепловой двигатель»
1. Какое из перечисленных ниже утверждений является определением КПД механизма?
А) произведение полезной работы на полную работу.
Б) отношение полезной работы к полной работе.
В) отношение полной работы к полезной.
Г) отношение работы ко времени, за которое она была совершена.
2. С помощью машины совершена полезная работа А2, полная работа при этом была равна А1. Какое из приведённых ниже выражений определяет коэффициент полезного действия машины?
А) А1+А2.
Б) А1-А2.
В) А2-А1.
Г) А2/А1.
3. КПД паровой турбины равен 30%. Это означает, что
А)30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение полезной работы.
Б)70% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, идёт на совершение полезной работы.
В)30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию деталей двигателя.
Г)30% энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, преобразуется во внутреннюю энергию пара.
4. В тепловых двигателях
А)механическая энергия полностью превращается во внутреннюю энергию.
Б)внутренняя энергия топлива полностью превращается в механическую энергию.
В)внутренняя энергия топлива частично превращается в механическую энергию.
Г)механическая энергия частично превращается во внутреннюю энергию.
5. КПД паровой машины меньше КПД двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Это объясняется тем, что:
А)удельная теплота сгорания угля меньше удельной теплоты сгорания бензина.
Б)температура пара меньше температуры горючей смеси в ДВС.
В)давление пара меньше давления горючей смеси в ДВС.
Г)плотность пара меньше плотности горючей смеси.
6. Ниже перечислены различные технические устройства: а) автомобиль; б) тепловоз; в) корабль; г) троллейбус. В каком из них используется двигатель внутреннего сгорания? 1) а. 2) б. 3) в. 4) г.
7. На рисунке показаны различные положения частей четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Какое из них соответствует рабочему ходу?
А Б В Г
8. Устройство в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую, называется
А) трансформатором
Б) генератором
В) тепловым двигателем
Г) электродвигателем
9. Как называется «такт», на котором поршень поднимается вверх и через выходной клапан выталкивает отработавшие газы в атмосферу.
А) «всасывание»
Б) «сжатие»
В) «рабочий ход»
Г) «выхлоп»
10. Укажите неверный ответ. Любой тепловой двигатель состоит из трех основных частей
А) Нагреватель
Б) Холодильник
В) Ротор
Г) Рабочее тело
Ключ 1. а), 2. г), 3. а), 4. в), 5. в).6)а, 7)в, 8) в, 9)г, 10)в
Тест «Асинхронный двигатель
1.Работа асинхронного двигателя построена на принципе:
А) Вращающегося магнитного поля
В) Вращения ротора
С) Вращения статора
Д) Движения электронов в обмотке
2. Неподвижной частью электродвигателя является:
А) Статор
В) Ротор
С) Обмотка
Д) Корпус
3. Подвижной частью электродвигателя является:
А) Статор
В) Ротор
С) Обмотка
Д) Корпус
4. Роторы АД бывают
А) Короткозамкнутые
В) Короткоразомкнутые
С) Безфазные
Д) Незамкнутые
5. Соединение обмоток бывает
А) Квадратом
В) Звездой
С) Кругом
Д) Многоугольником
6. В пазы статора укладывается
А) Силовые провода
В) Катушка
С) Обмотка
Д) Намотка
7. Статор и ротор собираются из стали
А) Легированной
В) Намагниченной
С) Специальной
Д) Электротехнической
8. В качестве материала для обмотки используют
А) Алюминий
В) Свинец
С) Медь
Д) Сталь
9. Электродвигатель преобразует
А) Энергию ветра в механическую энергию
В) Механическую энергию в электрическую
С) Электрическую в механическую энергию
Д) Электрическую в динамическую энергию
10. Ребра на корпусе электродвигателя служат для:
А) Жесткости
В) Продляет срок службы
С) Защиты
Д) Отвода тепла
Ключ: 1.А, 2.А, 3.В, 4.А ,5.В, 6.С, 7.Д, 8.С, 9.С ,10.Д
Взаимопроверка: критерии: «5» - 9-10 правильных ответов
«4» - 8-7
«3» - 6-5
Преподаватель: а сейчас на закрепление мы вам предлагаем собрать коллаж. Первой группе «электродвигатель», второй группе «тепловой двигатель»
Преподаватель: о влиянии тепловых двигателей на экологию нам расскажет Кажигапаров Адиль
Тепловые двигатели и экология.
Непрерывное развитие энергетики, автомобильного и других видов транспорта, возрастание потребления угля, нефти и газа в промышленности и на бытовые нужды увеличивает возможности удовлетворения жизненных потребностей человека. Однако в настоящее время количество ежегодно сжигаемого в различных тепловых машинах химического топлива настолько велико, что все более сложной проблемой становится охрана природы от вредного влияния продуктов сгорания. 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 атмосфере Земли в настоящее время содержится около 2600 млрд. тонн углекислого газа (около 0,033%). За счет сжигания угля, нефти, и газа в атмосферу Земли ежегодно поступает дополнительно около 20 млрд. тонн углекислого газа. Это приводит к повышению концентрации углекислого газа в атмосфере Земли. Дальнейшее существенное увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере может привести к повышению ее температуры ("парниковый эффект"). Производство электрической и механической энергии не может быть осуществимо без отвода в окружающую среду количества теплоты, что приводит к повышению температуры на Земле и создаёт угрозу таяния ледников и катастрофического повышения уровня Мирового океана.
В-третьих, при сжигании угля и нефти атмосфера загрязняется азотными и серными соединениями, вредными для здоровья человека. Особенно существенно это загрязнение в крупных городах и промышленных центрах. Более половины всех загрязнений атмосферы создает транспорт. Кроме оксида углерода и соединений азота, автомобильные двигатели ежегодно выбрасывают в атмосферу 2-3 млн. тонн свинца.
Автомобильные двигатели играют решающую роль в загрязнении атмосферы в городах, проблема их усовершенствования представляет одну из наиболее актуальных научно- технических задач. Один из путей уменьшения загрязнения окружающей среды - использование в автомобилях вместо карбюраторных бензиновых двигателей дизелей, в топливо которых не добавляют соединения свинца. Перспективными являются разработки и испытания автомобилей, в которых вместо бензиновых двигателей применяют электродвигатели, питающиеся от аккумуляторов, или двигатели, использующие в качестве топлива водород.
Преподаватель: А Валя нам прочтет стихотворение
Береги свою планету!
Есть одна планета-сад
В этом космосе холодном
Только здесь леса шумят.
Воздух нежно голубой
Дышится легко и вволю.
Забываем мы порой:
Воздух дан в аренду нам,
Он один на всех землян.
Чтобы жизнь торжествовала,
Охранять нам воздух надо.
Береги свою планету.
Ведь другой на свете нету!
Преподаватель: А сейчас мы предлагаем каждой группе выполнить упражнение синквейн. Синквейн* - "белый стих", состоящий из пяти слов. Правило составления синквейна: 1 строка - заголовок, в который выносится ключевое слово, понятие, тема синквейна, выраженная в форме существительного; 2 строка - два прилагательных; 3 строка - три глагола; 4 строка - фраза, несущая определённый смысл; 5 строка - Резюме. Вывод. Одно слово - существительное.
Ключевые слова:
I синквейн - Тепловой двигатель II синквейн - Электродвигатель
После выполнения задания, капитаны команд, по очереди, зачитывает синквейн. Ребята обсуждают, и ставят баллы по пятибалльной системе.
Тепловой двигатель
Паровой, газовый, реактивный. Превращает, экономит, преобразует, загрязняет. Превращение внутренней энергии топлива в механическую. Устройство.
Подведение итогов урока: Давайте еще раз вспомним, что нового сегодня мы узнали на уроке, с какими устройствами познакомились, фамилии каких ученных вы запомнили.
На столах у вас есть рабочие листы, на которых вы выполняли задания в течении всего урока. Я попрошу вас вывести среднее арифметическую оценку за урок. Я называю фамилию, а вы мне свою оценку.
Домашнее задание: написать доклад на следующую тему «Влияние тепловых и электрических двигателей на экологию села Федоровка».
А сейчас я предлагаю вам провести небольшую рефлексию на столах у каждого лежат кружочки трех цветов, розовый цвет – мне понравился сегодняшний урок, потому что .: зеленый цвет – сегодняшний урок мне не понравился, так как.: желтый цвет – мне всё равно. потому что . Я Даю вам эту елочку и в преддверии нового года прошу её украсить , тем шаром который выразит ваше отношение к сегодняшнему уроку.
Всем спасибо! Урок закончен, до свиданья!
Рисунок 2Рисунок 3Рисунок 615