Яковлева Татьяна Александровна
Тепловые машины
Физика, 8 класс
Цель проекта: формирование компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности:
Тип проекта:исследовательский.
Данный проект разработан для учащихся 8 классов при изучении темы "Тепловые машины". В ходе работы ребята делятся на три группы и проводят исследование в предложенном им направлении:
1 группа: эксперты-историки. Собирают материал по истории создания тепловых двигателей, принципу их работы.Форма отчёта - вики-статья.
2 группа: эксперты-статисты. Проводят опрос "Необходим ли транспорт в нашей жизни?". Форма отчёта презентация, диаграмма.
3 группа: Эксперты-физики. Собирают материал по теме "Альтернативные источники энергии". Рассматривается экологический аспект темы.
Проживая в автомобильной столице, необходимо заинтересовать ребят в изучении двигателей внутреннего сгорания, его вредного воздействия на окружающую среду и возможных видов альтернативного, более экологического, топлива. Эти проблемы и легли в качестве основных направлений исследования проекта.
Основополагающий вопрос
Не потому ли на Земле всё меньше аистов, что всё больше людей?
Проблемные вопросы
1) Почему желание нажать педаль газа всегда сильнее желания спасти здоровье людей?
2) Что греет тепловые машины?
3) Как природа бьёт тревогу? Как ей помочь?
Учебные вопросы
1) В чём заключается общий принцип действия тепловых машин?
2) Кто первый изобрел двигатель внутреннего сгорания?
3) Где используются тепловые машины?
4) Какие способы защиты окружающей среды от вредного воздействия автотранспорта существуют в современном мире?
Тепловые машины
Автомобили, автомобили
Опрос "Тепловые двигатели"
Альтернативные источники энергии
Результаты опроса общественного мнения
Критерии оценивания группы экспертов - историков
Критерии оценивания группы экспертов - статистов
Критерии оценивания группы экспертов - физиков
Смайлики для оценивания работы каждого участника группой
Лист самооценки группы
Правила проведения опроса
Блог "Тепловые машины"
План проекта
Проверка знаний основных частей ДВС
Тест "Тепловые машины"
[1]
ЦОР "Виды тепловых двигателей"
Паспорт проекта
«Тепловые двигатели» 10 класс
Руководитель проекта С.П. Мадиванова,учитель физики.
Образовательное учреждение: МОУ СОШ №2
Год разработки:2008-2009 учебный год.
Опыт использования:внутри школы.
Учебные предметы,близкие к теме проекта:экология.
Участники:10 класс.
Время и режим работы над проектом:внеурочная работа дома в течение 2 недель.
Тема учебно-тематического плана предмета: Термодинамика.
Тип проекта:информационный,практико-ориентированный.
Продукт проекта:мультимедийные материалы(компьютерная презентация по каждому вопросу темы с использованием обобщенных планов изучения ), информационный лист «Автомобиль:друг или враг?», пакет рекомендаций по охране окружающей среды.
Цель проекта:способствовать формированию знаний учащихся о важнейших направлениях теплотехники;принципах действия реальных тепловых двигателей и путей повышения их КПД; применении их в народном хозяйстве; их вредном воздействии и нахождения путей решения охраны окружающей среды.
Задачи проекта:
-создать условия для формирования,углубления и обобщения знаний учащихся о принципах действия:двигателя внутреннего сгорания, паровой и газовой турбины,реактивном двигателе, о холодильных машинах.
-содействовать убежденности в возможности познания законов природы и необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества,уважения к творцам науки и техники.
-Способствовать развитию навыков работы с различными источниками информации, мультимедийными пособиями и материалами Интернет.
Вопросы проекта:
1.История изобретения паровых машин, развитие техники.
2.Принципы действия реальных тепловых двигателей:
а)двигатель внутреннего сгорания.
б)паровая или газовая турбина.
в)реактивный двигатель.
3.Холодильные машины.
4.Направления совершенствования тепловых двигателей и пути повышения их КПД.
5.Применение тепловых двигателе в народном хозяйстве.
6.Экология и охрана окружающей среды.
Вид презентации результатов: компьютерная презентация, доклады учащихся на научно-практической конференции.
Материально-техническое, информационное оснащение: персональный компьютер, мультимедийная установка, экран, дополнительная литература по теме проекта;
Модели двигателя внутреннего сгорания, паровой турбины,ракеты.
Этапы работы над проектом:
1.Подготовительный: определение темы, целей проекта, распределение по парам.
2.Планирование работы: распределение обязанностей в парах, определение задач, методов работы,составление плана работы, форм предъявления, критериев оценки результатов.
3.Исследование: сбор информации по различным источникам, обсуждение в парах, консультации с учителем по мере необходимости, промежуточные отчёты в виде схем, таблиц, использование обобщенных планов изучения физических механизмов, машин.
При работе в паре роли были распределены следующим образом: один участник готовит доклад, второй-готовит презентацию с кратким выступлением.
Вносятся коррективы в оформление работ.
4.Оформление результатов, выводы.
Проект оформляется окончательно, после чего проходит предварительную защиту внутри пары проводится самоанализ,учащихся анализируют полученную презентацию и доклад и формулируют выводы.
5.Представление, отчёт:
в форме научно-практической конференции. Защита проекта проходит на уроке по изучению соответствующей темы, она осуществляется в форме доклада, сопровождающегося компьютерной презентацией. После выступления ребята обсуждают материал дается сравнительная характеристика тепловых двигателей, рассматривается КПД, достоинства, и недостатки тепловых двигателей, применение, вредное воздействие на окружающую среду, пути решения охраны окружающей среды, и перспективы дальнейшего использования тепловых двигателей .
Задаются вопросы, докладчик и его напарник отвечают на них. Затем делаются выводы по проекту. В ходе коллективного обсуждения учащихся приходят к выводу о необходимости защиты окружающей среды, т. к. человек загрязняет природу продуктами своей жизнедеятельности: отходами,выбросами и т. д.
Ребята оформляют информационный листок «Автомобиль-друг или враг?», где вырабатываются рекомендации по уменьшению загрязнения окружающей среды.Все презентации включаются в общий мультимедийный продукт. Проект «Тепловые двигатели»
6.Оценка результатов и процесса. (На этапе рефлексии).
Перед защитой проекта каждому учащихся были розданы анкеты где каждый участник должен был оценить проектную работу по следующим критериям оценки проекта:
1.актуальность и значимость темы.
2.Полнота раскрытия темы.
3.Оригинальность предложенных решений.
4.Степень раскрытия содержания темы.
5.Ответы на вопросы.
6.Оригинальность выступления.
Актуальность проекта:
За последние 15лет интерес к профессиям с физико-техническим профилем у школьников резко снизился. В стране в настоящее время не хватает высококвалифицированных инженеров и это является проблемой в экономической безопасности страны. Поэтому проект имеет огромный воспитательный аспект и значим не только на уровне школы, но и в масштабах страны. Также проектная деятельность создает условия для формирования коммуникативных навыков, которые способствуют развитию умений работать в группе , интеллектуальных и творческих способностей учащихся , умений вести дискуссию, отстаивать и доказывать свою точку зрения,т.е. способствует саморазвитию каждого ученика.
Актуальность проекта заключается также в том, что заставляет учащихся задуматься о разумном использовании достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, для обеспечения безопасности своей жизни,рационального природопользования и охраны окружающей среды.
infourok.ru
Вартанян Татьяна Григорьевна
Физика, 16 лет.
Тепловые двигатели
В проекте на основе проведенных исследованный учащиеся 10 класса знакомятся с историей создания тепловых машин, их техническими характеристиками и влиянием в процессе эксплуатации на окружающую среду. Выполняя творческий проект совершенствуются и расширяются знания в этой области.
Усовершенствование тепловых машин, как одно из основных средств развития технического прогресса.
Влияние тепловых машин на окружающую среду
Типы тепловых машин?
Устройство, принцип работы?
Экономичность применения тепловых машин?
1.Общие сведения о тепловых машинах.
2.Умение дать техническую характеристику каждому типу тепловой машины.
3.Умение дать оценку влияния тепловых машин разного типа на окружающую среду.
4.Знать физический смысл КПД.
5.Умение рассчитывать КПД тепловых машин.
1.Урок по теме: " Принцип действия теплвых машин. КПД тепловой машины. Проблемы энергетики и охрана окружающей среды." (1 час)
1.Виды тепловых двигателей.
2.КПД тепловой машины.
3.Применение тепловых двигателей.
4.Влияние тепловых машин на окружающую среду.
Внеурочная деятельность:
-исследование ;
-оформление проекта;
-работа с офисными ресурсами и Интернет ресурсами.
2.Урок -итог( защита презентации)-1 час.
1.Обобщение результатов, защита презентации.
2.Коллективное обсуждение.
3.Коррекция недостатков.
4. Подведение итогов.
Визитная карточка
Буклет
Виды тепловых двигателей
Двигатель внутреннего сгорания
wikikurgan.ru
Государственное областное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
«Грязинский технический колледж»
на тему
«Тепловые двигатели и проблемы экологии»
по дисциплине
«Физика»
Обучающийся: Азарин Дмитрий Михайлович____________
(фамилия, имя, отчество)
Группа:ТО-161с
Специальность:
23.02.03Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
(код, наименование специальности/ профессии)
Руководитель проекта ___Дубовых Наталия Николаевна____________
(фамилия, имя, отчество)
« 16» июня 2017 г.
(дата сдачи проекта)
г. Грязи, 2017 г.
Оглавление
Главной темой в современном мире стала тема экологии. Каждый день, каждый час, каждую минуту человек загрязняет окружающую среду. Порой человек не задумывается о последствиях и продолжает наносить вред природе. Загрязнений окружающей среды существует множество, но самым острым загрязнением является загрязнение воздуха, а ведь это то чем мы дышим и благодаря чему мы живем. Наибольший вклад в загрязнение окружающей среды вносят тепловые машины. Тепловые машины и порождают экологические проблемы. К тепловым машинам можно отнести:
Котельные;
ТЭС;
Ракеты.
В этом проекте я расскажу об экологических проблемах связанных с использованием тепловых машин, а также способах борьбы с этими проблемами и что надо делать человеку, чтобы сохранить нашу планету под прекрасным именем – Земля.
История тепловых машин 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. Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя 18 столетий в рукописях великого итальянского ученого, инженера и художника Леонардо да Винчи.
Примерно тремя столетиями позже в Александрии - культурном и богатом городе на африканском побережье Средиземного моря - жил и работал выдающийся ученый Герон, которого историки называют ГерономАлександрийским. Герон оставил несколько сочинений, дошедших до нас, в которых он описал различные машины, приборы, механизмы, известные в те времена.
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 раньше 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.
infourok.ru
Основополагающий вопрос:
Какова роль тепловых двигателей в современной жизни человечества?
1. Проблемные вопросы:
2. Каковы сферы применения тепловых двигателей?
3. Влияет ли работа тепловых двигателей на окружающую среду?
Какую роль играют тепловые двигатели в современном мире?
Гипотезы:
1. Современное общество может обходиться без тепловых двигателей.
2. Тепловые двигатели необходимы в современном мире.
Тепловые двигатели.
Тепловой двигатель — тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию. Использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики. Для работы необходимо создать разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Для работы двигателя обязательно наличие топлива. Это возможно при нагревании рабочего тела (газа), который совершает работу за счёт изменения своей внутренней энергии. Повышение и понижение температуры осуществляется, соответственно, нагревателем и холодильником.
Был предложен вариант вечного двигателя, нарушающего 2 закон термодинамики. Если не использовать холодильник и нагреватель, а просто встроить в поршень демона Максвелла, который будет пропускать в одну сторону горячие молекулы, а в другую холодные, то поршень придёт в движение. Если дать команду демону пропускать молекулы в другом направлении, поршень спустя какое-то время двинется в обратном направлении.
Работа, совершаемая двигателем, равна…
где:
QH — количество теплоты, полученное от нагревателя,
QX — количество теплоты, отданное холодильнику.
Двигатели внутреннего сгорания
Основными типами ДВС являются:
Поршневые двигатели — камерой сгорания является цилиндр, где тепловая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из возвратно-поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма. По типу используемого топлива делятся на:
Бензиновые — смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе и далее во впускном коллекторе, или во впускном коллекторе при помощи распыляющих форсунок (механических или электрических), или непосредственно в цилиндре при помощи распыляющих форсунок, далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.
Дизельные — специальное дизельное топливо впрыскивается в цилиндр под высоким давлением. Горючая смесь образуется (и сразу же сгорает) непосредственно в цилиндре по мере впрыска порции топлива. Возгорание смеси происходит под действием высокого давления и, как следствие, температуры в камере.
Газовые — двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях:
смеси сжиженных газов — хранятся в баллоне под давлением насыщенных паров (до 16 атм). Испарённая в испарителе жидкая фаза или паровая фаза смеси ступенчато теряет давление в газовом редукторе до близкого атмосферному, и всасывается двигателем во впускной коллектор через воздушно-газовый смеситель или впрыскивается во впускной коллектор посредством электрических форсунок. Зажигание осуществляется при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.
сжатые природные газы — хранятся в баллоне под давлением 150—200 атм. Устройство систем питания аналогично системам питания сжиженным газом, отличие — отсутствие испарителя.
генераторный газ — газ, полученный превращением твёрдого топлива в газообразное. В качестве твердого топлива используются: уголь, торф, древесина.
Газодизельные — основная порция топлива приготавливается, как в одной из разновидностей газовых двигателей, но зажигается не электрической свечой, а запальной порцией дизтоплива, впрыскиваемого в цилиндр аналогично дизельному двигателю.
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Самый распространенный тип современного теплового двигателя — двигатель внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания устанавливаются на автомобилях, самолетах, танках, тракторах, моторных лодках и т. д. Двигатели внутреннего сгорания могут работать на жидком топливе (бензин, керосин и т. п.) или на горючем газе, сохраняемом в сжатом виде в стальных баллонах или добываемом сухой перегонкой из дерева (газогенераторные двигатели).
Основной частью двигателя внутреннего сгорания является один или несколько цилиндров, внутри которых производится сжигание топлива. Отсюда и название двигателя.
Внутри цилиндра передвигается поршень. Поршень представляет собой полый, с одной стороны закрытый цилиндр, опоясанный пружинящими кольцами, вложенными в канавки на поршне (поршневые кольца). Назначение поршневых колец — не пропускать газы, образующиеся при сгорании топлива, в промежуток между поршнем и стенками цилиндра (показаны штриховой линией). Поршень снабжен металлическим стержнем («пальцем»), служащим для соединения поршня с шатуном. Шатун в свою очередь служит для передачи движения от поршня коленчатому валу.
Верхняя часть цилиндра сообщается с двумя каналами, закрытыми клапанами. Через один из каналов — впускной подается горючая смесь, через другой — выпускной выбрасываются продукты сгорания. Клапаны имеют вид тарелок, прижимаемых к отверстиям пружинами. Клапаны открываются при помощи кулачков, помещенных на кулачковом валу; при вращении вала кулачки поднимают клапаны посредством стальных стержней (толкателей). Кроме клапанов, в верхней части цилиндра помещается так называемая свеча. Это — приспособление для зажигания смеси посредством электрической искры, получаемой от установленных на двигателе электрических приборов (магнето или бобины).
Работа двигателя состоит из четырех тактов:
I такт — всасывание. Открывается впускной клапан 1, и поршень 2, двигаясь вниз, засасывает в цилиндр горючую смесь из карбюратора.
II такт — сжатие. Впускной клапан закрывается, и поршень, двигаясь вверх, сжимает горючую смесь. Смесь при сжатии нагревается.
III такт — сгорание. Когда поршень достигает верхнего положения (при быстром ходе двигателя несколько раньше), смесь поджигается электрической искрой, даваемой свечой. Сила давления газов — раскаленных продуктов сгорания горючей смеси — толкает поршень вниз. Движение поршня передается коленчатому валу, и этим производится полезная работа. Производя работу и расширяясь, продукты сгорания охлаждаются и давление их падает. К концу рабочего хода давление в цилиндре падает почти до атмосферного.
IV такт — выпуск (выхлоп). Открывается выпускной клапан 3, и отработанные продукты горения выбрасываются сквозь глушитель в атмосферу.
Из четырех тактов двигателя (т. е. за два оборота коленчатого вала) только один, третий, является рабочим. Ввиду этого одноцилиндровый двигатель должен быть снабжен массивным маховиком, за счет кинетической энергии которого двигатель движется в течение остальных тактов.
Одноцилиндровые двигатели ставятся главным образом на мотоциклах. На автомобилях, тракторах и т. п. с целью получения более равномерной работы двигателя ставятся четыре, шесть и более цилиндров, установленных на общем валу так, что при каждом такте по крайней мере один из цилиндров работает. Чтобы двигатель начал работать, его надо привести в движение внешней силой. В автомобилях это делается при помощи особого электромотора, питающегося от аккумулятора (стартер).
Весь материал - в архиве.
videouroki.net
Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать её на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: [email protected]
Социальные сети давно стали неотъемлемой частью нашей жизни. Мы узнаем из них новости, общаемся с друзьями, участвуем в интерактивных клубах по интересам
ВКонтакте >
Myslide.ru - это сайт презентаций, докладов, проектов в формате PowerPoint. Мы помогаем учителям, школьникам, студентам, преподавателям хранить и обмениваться своими учебными материалами с другими пользователями.
Для правообладателей >
myslide.ru
Слайд 1
ТОГБОУ «Жердевская школа-интернат» Адрес: 393670, Тамбовская обл.г.Жердевка пер.Серова д.1 Тел: 47535-51571; 47535-51580 Email : [email protected] Адрес: 393670, Тамбовская обл.г.Жердевка пер.Серова д.1 Тел: 47535-51571; 47535-51580 Email : [email protected]Слайд 2
Исследовательский проект «Тепловые двигатели и экология». Участники проекта: Трунов С, Антипова С., Потапова С., Иванова А.
Слайд 3
Основополагающий вопрос: Цель исследования: Выяснить, какую роль играют тепловые машины в жизни человека, и попытаться наметить выход из сложившейся в мире тяжёлой экологической ситуации, связанной с их использованием. «Если выбросы токсичных веществ – это неизбежность в работе автотранспорта то, как их можно уменьшить?»
Слайд 4
Задачи проекта Выяснить, как зависит загрязнение атмосферного воздуха от интенсивности движения автотранспорта. Произвести расчёты количества токсичных продуктов, образующихся при работе автотранспорта. Узнать, как минимизировать влияние тепловых двигателей на окружающую среду.
Слайд 5
Гипотеза В процессе работы многочисленных тепловых машин возникают тепловые потери, которые, в конечном счете, приводят к повышению внутренней энергии атмосферы, т. е. к повышению ее температуры. Это может привести к таянию ледников и катастрофическому повышению уровня Мирового океана, а вместе с тем к глобальному изменению природных условий. При работе тепловых установок и двигателей в атмосферу выбрасываются вредные для человека, животных и растений оксиды азота, углерода и серы.
Слайд 6
Ход исследования Подсчитать количество машин на участке дороги Используя таблицу, подсчитать сколько токсичных продуктов выделяется в окружающую среду за 1час, за 1 сутки, за 1 месяц.
Слайд 7
МЕСТО РАСПОЛОЖЕНИЯ
Слайд 8
Результаты исследований: Подсчитали количество машин на участке дороги: 1час — 30 машин 1 сутки — 720 машин 1 месяц — 21600 машин
Слайд 10
Загрязнитель Удельный выброс двигателя, г/кВтч Оксид углерода 1,0 Оксиды азота 18,0 Пары СН 2,5 Бензопирен 150000 Сажа 16 Таблица выбросов токсичных веществ в атмосферу
Слайд 11
Результаты исследования Результаты исследования в рамках практической деятельности За 1 час в атмосферу выделяется 4500 кг токсичных веществ, за 1 сутки - 108000кг, за 1 месяц — 3240000кг, а за 1 год...
Слайд 12
Нужно задуматься, ведь или люди сделают так, чтобы в воздухе было меньше дыма, или дым сделает так, что на Земле станет меньше людей. Из исследования видно, что экологическая обстановка в Жердевке довольно сложная. Для подтверждения этих слов мы не будем приводить какие-то цифры, а просто поделимся некоторыми своими наблюдениями. Возвращаясь из поездки на природу в город, мы чувствуем, что нам стало труднее дышать. Природные газы, примеси CO2, содержащиеся в атмосфере, сконцентрировались, и в результате на улицах района Сахарного завода очень часто стоит неприятный запах. Эти примеры достаточно ясно характеризуют нынешнюю экологическую обстановку в городе. Необходимо принимать меры по её улучшению.
Слайд 13
Что же нужно сделать, что бы наш родной город стал чистым и красивым? 1. Озеленение города. Растения поглощают углекислый газ, выделяют кислород. 2. Уничтожение пустырей, что способствует уменьшению выветривания почв, а следовательно, содержание пыли в воздухе уменьшается. 3. Проводить техосмотр автомобилей 2 раза в год, так как от состояния двигателя зависит количество вредных веществ, выбрасываемых автомобилем в атмосферу. 4. Сделать более доступным ремонт автомобиля. 5. Ужесточить санкции по отношению к нарушителям .
Слайд 14
Выводы Проведя работу, мы увидели, что без ДВС можно обойтись. Нужно всего лишь заменить автобусы и маршрутные такси на троллейбусы и трамваи. А в качестве индивидуального транспорта, как это ни парадоксально, использовать велосипед. Конечно, автомобиль гораздо комфортнее и удобнее, но представьте, что вам придется выбирать между велосипедом и тем вредом, который причиняется нашему здоровью выхлопными газами. Мы думаем, что большинство выберет велосипед. Из своей работы мы сделали вывод, что с изобретением тепловых двигателей власть человека над природой увеличилась. Но человек - часть природы, поэтому, что бы жить на Земле без страха за своё будущее, за своё здоровье, любоваться красотами природы, нужно беречь наш дом, иначе можно погибнуть
Слайд 15
Литература 1. Б.Ф.Билимович. Тепловые явления в технике, М.: «Просвещение»,1981. 2. Экология. Энциклопедия для детей, М.: «Просвещение»,1981. 3.Н.С. Пурышева, Н.Е.Важеевская, В.М.Чаругин, Физика. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений, М.: «Дрофа»,2010 .
nsportal.ru
