Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания. - презентация

1 Тепловые двигатели. Двигатель внутреннего сгорания

2 Цели урока: Изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин на примере двигателя внутреннего сгорания, Изучить устройство, принцип действия и назначение тепловых машин на примере двигателя внутреннего сгорания, Рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития, Рассмотреть историю развития тепловой машины, экологические проблемы и перспективы развития, Совершенствовать навыки работы с приборами, лабораторным оборудованием. Совершенствовать навыки работы с приборами, лабораторным оборудованием.

3 Не может быть. Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками. Проснувшись рано с утра, я вспомнил, что договорился с Витей идти на речку смотреть ледоход. Открыл окно. Морозный воздух клубами врывался в комнату и поднимался под потолок. С пятого этажа мне хорошо были видны поля за окраиной города. Там весь снег уже стаял, и только на крышах домов он еще лежал мохнатыми шапками. Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал. Включив электрочайник, я быстро сделал зарядку, вымылся по пояс под краном и, не вытираясь, глубоко вздохнул – по всему телу разлилось тепло. Зайдя на кухню, я понял, что слишком увлекся – чайник кипел уже не одну минуту. Кипяток был просто обжигающий – градусов 120. Мне пришлось долго ждать прежде, чем он остыл, и я смог попить чаю. Покушав, я побежал на улицу. Опаздывал. Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 °С». «Нет, минус 4 °С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам. Витя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищенно произнес он. – Солнце какое, а температура с утра минус 2 °С». «Нет, минус 4 °С» - возразил я. Мы заспорили, потом Витя сообразил, в чем дело. «У меня термометр на ветру висит, - сказал он, - а у тебя в укромном месте, поэтому и показывает больше». Мы пошли по улице, бодро шлепая по лужам.

4 Кроссворд: 1. Конвекционный поток огромного масштаба, происходящий в атмосфере. 2. Физическая величина, измеряемая в джоулях. 3. Горючее вещество, источник получения энергии. 4. Английский ученый, в честь которого названа единица измерения энергии. 5. Переход вещества из твердого состояния в жидкое. 6. Естественный источник тепла и света, источник жизни на Земле. 7. Распространенная в природе разновидность воды, в твердом состоянии.

5 Ответы : 1– ветер; 1– ветер; 2 – энергия; 2 – энергия; 3 – топливо; 3 – топливо; 4 – джоуль; 4 – джоуль; 5 – плавление; 5 – плавление; 6 – солнце; 6 – солнце; 7 – снег. 7 – снег.

6 Повторение: Какие виды механической энергии мы изучили? Какие виды механической энергии мы изучили? Что называют внутренней энергией? Что называют внутренней энергией? От чего зависит внутренняя энергия? От чего зависит внутренняя энергия? Какими способами можно изменить внутреннюю энергию? Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?

7 Задание к опыту 1: 1.Взять в руки пробирку, вставить в держатель. 2. Зажечь спиртовку. 3. Подогреть пробирку с водой.. 4. Пронаблюдать происходящий процесс. 5. Сделать вывод, используя ответы на вопросы: Что произошло с внутренней энергией воды в пробирке, когда ее нагрели? Что произошло с внутренней энергией воды в пробирке, когда ее нагрели? К чему привело изменение внутренней энергии воды? К чему привело изменение внутренней энергии воды? Что произошло с внутренней энергией воды в пробирке после вылета пробки? Что произошло с внутренней энергией воды в пробирке после вылета пробки?

8 Простейший "одноразовый" тепловой двигатель (паровая машина) При нагревании воды в закрытой пробкой пробирке увеличивается количество пара, находящегося под пробкой, и повышается его давление на пробку. Наконец, давление пара выталкивает пробку, при этом пар совершает работу. Часть первоначальной энергии пара пошло на совершение работы по выталкиванию пробки. Внутренняя энергия пара превратилась в механическую энергию. Так как пар выходит еще достаточно горячий, то оставшуюся энергию он отдает окружающему воздуху, имеющему более низкую температуру.

9 1 2 ДАВНЫМ - ДАВНО... Две с лишним тысячи лет тому назад, в 3 веке до нашей эры, великий греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара. Рисунки пушки Архимеда были найдены позднее в рукописях Леонардо да Винчи. При стрельбе один конец ствола сильно нагревали на огне. Затем в нагретую часть ствола наливали воду. Вода мгновенно испарялась, и пар, расширяясь с силой и грохотом выбрасывал ядро. Ствол пушки представлял собой, как бы цилиндр, по которому, как поршень, скользило ядро.

10 Задание к опыту 2: В U-образную трубку налить примерно до половины воду. В U-образную трубку налить примерно до половины воду. Одно колено трубки соединить с колбой, а в другое поместить поплавок. Одно колено трубки соединить с колбой, а в другое поместить поплавок. Нагреть колбу, погрузив в сосуд с горячей водой. Пронаблюдать результат. Нагреть колбу, погрузив в сосуд с горячей водой. Пронаблюдать результат. Охладить колбу, погрузив в сосуд с холодной водой. Пронаблюдать результат. Охладить колбу, погрузив в сосуд с холодной водой. Пронаблюдать результат. Сделать вывод. Сделать вывод.

11 Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию, называют тепловыми двигателями. Машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию, называют тепловыми двигателями.

12

13 В ДВС топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Поэтому он и называется двигателем внутреннего сгорания. Работают они на жидком топливе или горючем газе. Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединенный при помощи шатуна с коленчатым валом В ДВС топливо сгорает прямо в цилиндре, внутри самого двигателя. Поэтому он и называется двигателем внутреннего сгорания. Работают они на жидком топливе или горючем газе. Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединенный при помощи шатуна с коленчатым валом

14 Двигатель состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, соединенный при помощи шатуна с коленчатым валом 1,2 – клапана 3 – поршень 4 – шатун 5 – коленчатый вал 6 – маховик 7 - свеча

15 Такты двигателя внутреннего сгорания: Впуск. Сжатие. Рабочий ход. Выпуск.

16 Работа двигателя внутреннего сгорания. При повороте вала двигателя в начале первого такта поршень движется вниз. Объем над поршнем увеличивается. Вследствие этого в цилиндре создается разрежение. В это время открывается клапан 1 и в цилиндр входит горючая смесь. К концу первого такта цилиндр заполняется горючей смесью, а клапан 1 закрывается.

17 Работа двигателя внутреннего сгорания. При дальнейшем повороте вала поршень движется вверх (второй такт) и сжимает горючую смесь. В конце второго такта, когда поршень дойдет до крайнего верхнего положения, сжатая горючая смесь воспламеняется (от электрической искры) и быстро сгорает.

18 Работа двигателя внутреннего сгорания Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз. Под действием расширяющихся нагретых газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком. Получив сильный толчок, маховик затем продолжает вращаться по инерции и перемещает скрепленный с ним поршень при последующих тактах. Второй и третий такты происходят при закрытых клапанах. Образующиеся при сгорании газы давят на поршень и толкают его вниз. Под действием расширяющихся нагретых газов (третий такт) двигатель совершает работу, поэтому этот такт называют рабочим ходом. Движение поршня передается шатуну, а через него коленчатому валу с маховиком. Получив сильный толчок, маховик затем продолжает вращаться по инерции и перемещает скрепленный с ним поршень при последующих тактах. Второй и третий такты происходят при закрытых клапанах.

19 Работа двигателя внутреннего сгорания. В конце третьего такта открывается клапан 2, и через него продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу. Выпуск продуктов сгорания продолжается и в течение четвертого такта, когда поршень движется вверх. В конце четвертого такта клапан 2 закрывается. В конце третьего такта открывается клапан 2, и через него продукты сгорания выходят из цилиндра в атмосферу. Выпуск продуктов сгорания продолжается и в течение четвертого такта, когда поршень движется вверх. В конце четвертого такта клапан 2 закрывается.

20 ИНТЕРЕСНО:...что на автомобилях ставят глушители, а если их нет, то выпуск отработанных газов происходит с большим шумом. Дело в том, что отработанные газы при выпуске из цилиндра имеют значительно большее давление, чем атмосферный воздух....что на автомобилях ставят глушители, а если их нет, то выпуск отработанных газов происходит с большим шумом. Дело в том, что отработанные газы при выпуске из цилиндра имеют значительно большее давление, чем атмосферный воздух. Расширяясь с большой скоростью, они создают шум. Смысл работы глушителя состоит в уменьшении скорости выхода газа из цилиндра двигателя. Расширяясь с большой скоростью, они создают шум. Смысл работы глушителя состоит в уменьшении скорости выхода газа из цилиндра двигателя.

21 Выводы: Тепловая машина преобразует внутреннюю энергию пара(газа) в механическую энергию. Тепловая машина преобразует внутреннюю энергию пара(газа) в механическую энергию. Для работы тепловой машины необходима повторяемость (цикличность) процесса. Для работы тепловой машины необходима повторяемость (цикличность) процесса. Тепловые машины являются основой механизации производства и быта. Тепловые машины являются основой механизации производства и быта. Применение тепловых машин приводит к загрязнению окружающей среды и требует проведения мероприятий по ее охране. Применение тепловых машин приводит к загрязнению окружающей среды и требует проведения мероприятий по ее охране.