"Тепловые двигатели в развитии теплоэнергетики и транспорта. Экология окружающей среды."
"Тепловые двигатели в развитии теплоэнергетики и транспорта. Экология окружающей среды."
В настоящее время имеет место тенденция объединения, или группировки, учебного материала в курсе физики вокруг ведущих физических идей или принципов, т. е. его генерализация. В качестве основных ведущих идей, вокруг которых осуществлена группировка (генерализация) учебного
материала в одиннадцатилетней школе, выделены физические теории - механика, молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика. Значение физической теории в науке заключается в том, что, включая в себя ряд положений, понятий, законов, теория исчерпывающе описывает определенный круг явлений и в этом смысле является основной и ведущей формой знания. При этом важно, что теория позволяет не только объяснять явления и процессы, но и предсказывать ход явлений, устанавливать новые закономерности.
Таким образом, группировка учебного материала вокруг физических теорий позволяет передать учащимся в обобщенном виде определенную сумму знаний и использовать ее для объяснения и предсказания явлений природы. Молекулярно-кинетическая теория изучается в самом начале курса физики, а затем используется для объяснения свойств жидкостей и газов (тема «Давление твердых тел, жидкостей и газов»), тепловых явлений, агрегатных превращений вещества (тема «Тепловые явления»).
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
- обратить внимание учащихся на важность рассматриваемых вопросов для
экономики страны.
- выделить актуальные задачи НТ развития на ближайшее будущее.
Учебные пособия :
Стенды к уроку : - фотовыставка « В стиле ретро».
- фотовыставка « Автомобиль XXI век
- кроссворд.
- ребус.
- магнитофон.
- магнитная доска.
- модели тепловых двигателей.
- д /ф «Охрана природы».
Метод : Объяснительно-иллюстрационный.
Вопросы для самостоятельной подготовки:
1. История создания тепловых двигателей.
2. Перспективы автомобилестроения.
Ход урока.
I. Организационный момент (2м).
II. Актуализация опорных знаний.
Фронтальный опрос (4 мин.).
а) какие устройства мы называем тепловыми двигателями ?
б) какие вы знаете тепловые двигатели ?
в) каково устройство теплового двигателя .
г) что является рабочим телом теплового двигателя ?
д) что называется КПД теплового двигателя ?
е) какие вы знаете ДВС ?
ж) способы повышения КПД ?
2 . Физический диктант на тему : « Как я знаю устройство ДВС» (6 мин).
3. По модели показываются названия деталей .Учащиеся пишут названия и для
чего они служат.
№
Название деталей
Для чего служат
1
Впускной клапан
Для выпуска топлива
2
Поршень
Для сжатия топлива .Привода шатуна в движение.
3
Шатун
Для поднятия поршня. Приведения в движение
Коленчатого вала.
4
Коленчатый вал
Для поднятия шатуна.
5
Выпускной клапан
Для выпуска газа.
6
Свеча
Для подачи искры.
4. Название тактов :
1 - впуск .
2 - сжатие.
3 - рабочий ход.
4 - выпуск.
III. Изучение нового материала.
Роль тепловых двигателей в развитии теплоэнергетики и транспорта.
Мы знаем ,что такое тепловые двигатели и их виды ,устройство ,принцип действия.
А где же они применяются? И когда началось их использование ?
История создания: рассказывают учащиеся. Наибольшее значение имеет
использование тепловых двигателей на электростанциях ,где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока. Для получения пара используют энергию топлива : нефть, уголь, газ.
Паровые турбины устанавливают также на атомных электростанциях , где для получения пара используется энергия атома. Подробно эти вопросы мы с вами ещё будем изучать.
На железнодорожном транспорте до середины ХХ века основным двигателем была
паровая машина.
Мощные паровые турбины используются для крупных судов на водном транспорте.
На кодоскопе : железнодорожный
автомобильный
водный транспорты
все виды с/х машин.
Реактивы : авиация
космические ракеты.
Вывод : Без тепловых двигателей современная цивилизация немыслима. Если бы их не
было , мы бы были лишены дешёвой энергии и скоростного транспорта. Но применение
тепловых двигателей связано с воздействием на окружающую среду.
Включается магнитофон с песней «Автомобили» и кадр №9 из д/ф « Охрана живой
природы». № 20,21,22.
Проблема экологии волнует сейчас всё человечество земного шара. Вопрос неоднократно рассматривался на сессии Верховного совета СССР, и в Совете Министров СССР.
Каковы же конкретно негативные влияния тепловых и минусы автомобильного транспорта?
«Отнимает» у человека землю ( 0,01 суши занимают дороги, стоянки).
«Съедает» кислород атмосферы : химические реакции, происходящие при сжигании бензина можно рассмотреть на таком примере :
С6Н14 + 9О2 5СО 2 + 7Н 2О + СО
отсюда следует , что теоретически полное сгорание топлива в бензиновом двигателе происходит тогда, когда в воздушно – бензиновой смеси на каждую молекулу бензина приходится 9 молекул О2 . Если оценить количественное соотношение масс бензина и кислорода , то получается , что для полного сгорания смеси на 1 кг бензина приходится не менее 15 кг воздуха .
Постепенное повышение средней температуры Земли . Работа двигателей не может осуществляться без отвода в окружающую среду значительных количеств теплоты. В среднем за год повышение на 0,03 градуса. Повышение на 0 может создать угрозу таяния ледников и катастрофического повышения уровня мирового океана.
Выброс вредных веществ : сернистые соединения
оксиды азота , углерода
углеводороды и другие.
Топки ТЭС ДВС непрерывно выбрасывают вредные для растений ,животных , человека соединения.
Так в Калифорнии из-за изобилия автомобильных выхлопов погибают овощи ,цветы, деревья ;
В Японии , Англии и США постовые регулировщики в крупных городах работают в
респираторах или пользуются баллонами с О2 , над городами часто образуется смог -
ядовитый не рассеивающийся туман.
На АЭС опасные радиоактивные отходы.
Большая потребность в Н2 О.
Шум ( 80 % технических средств составляет автотранспорт).
Сокращение жизни на 8-12 лет жителей больших городов. После алкоголя , табака, наркомании,
СПИД а стал следующим смертельным врагом живого.
Всё это ставит ряд серьёзных проблем перед обществом и требует незамедлительного проведения ряда мероприятий по охране окружающей среды.
Мероприятия : Кто затрудняется ,работает с учебником (стр.73)
Повысить эффективность очистных сооружений.
Добиваться более полного сгорания топлива в ДВС. Для этого двигатели должны быть исправными. И на вас , как на авто слесарей , ложится ответственность. Уже сейчас не допускаются к эксплуатации автомобили с повышенным содержанием СО в отработанных газах.
Применение горючего без вредных веществ : газовый конденсат, водород, метиловый спирт.
В дни блокады Ленинграда впервые в мире 600 грузовиков города работали на водороде, который брали из аэростатов воздушного заграждения .В Мосгострансе работают уже более 2000 автомашин на природном газе.
4. Создание электромобилей (рисунки).
5. Строительство электростанций с замкнутым циклом водоснабжения. Решение перечисленных проблем жизненно важно для человечества и требует усилий в масштабе земного шара. Важнейшей задачей и не только экономической , но и по охране окружающей среды является повышение КПД двигателей и модернизация самих автотранспортных средств.
Перспективы автомобилестроения.
Автомобиль стал сегодня одним из важнейших транспортных средств ( 3/ 4 всех грузов перевозится автотранспортом) от неуклюжей , громоздкой , механической кареты
( стенд «В стиле ретро») до изящной ,обтекаемой, быстрой и комфортабельной машины
( стенд « Автомобиль ХХI века») , такой путь проделал он за 100 лет своего существования и продолжает непрерывно совершенствоваться. Какой же будет машина XXI века.
а) зачитать выдержки из мини сочинений и Автомобиль XXI века. Фантастика и реальность. Предприятия Минавтопрома в соответствии с « Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года» ведут подготовку производства высоко экономичных переднеприводных машин .
Решить проблему экономии топлива поможет применение микроцессоров в системах управления двигателем и улучшения аэродинамических показателей у машин нового поколения. «Комплексная программа развития производства товаров народного потребления и сферы услуг на 1986-2000 годы» , отражая растущие запросы населения, определила повышенный технический уровень индивидуальных транспортных средств, поставила перед промышленностью непростые задачи по расширению ассортимента выпускаемой продукции. Как же вы выполняются эти настоятельные требования времени?
На стенде « Новости науки и техники» премьера новых товаров.
б) сообщение учащихся.
IV. Закрепление темы :
а) решение кроссворда « Транспорт ,энергия!»
б) ребус « Увеличил силу человека»
V. Подведение итогов. Выставление оценок.
а) п.22
б) индивидуальные карточки с задачами отдельным учащимся.
Список использованной литературы
Мякишев Г. Я. Физика. 10 класс. М. : Просвещение, 2009.
Касьянов В. А. Физика. 10 класс. М.: Дрофа, 2003.
Физика 10 класс. Поурочные планы по учебнику Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева. Волгоград, “Учитель”.
Чуянов В.А. (составитель). Энциклопедический словарь юного физика. М.: Педагогика, 1984.
Ландсберг Г. С. Элементарный учебник физики. М.: Наука, 1985.
Использованные материалы и Интернет-ресурсы
Электронное пособие Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия.
