. Интегрированный урок
Физика и история
8 класс

Тема: Тепловые двигатели, промышленный переворот и НТП.

Подготовили: учитель физики Бережнева Г.Г.
учитель истории Мельник Т.В

Семей 2009г

Цель: формирование научного, диалектико-материалистического мировоззрения.
1. Проследить историю создания тепловых двигателей, как фактора НТП, раскрыть принципы их действия и влияния на окружающую среду.
2. Развить учебно-познавательную компетенцию, умение активизировать знания, самостоятельное мышление, специальные навыки.
3. Воспитывать личностно-ориентированную компетенцию.

Тип урока: интегрированный
Метод: эвристический
Оборудование: учебники физики и истории, видеоматериалы, оценочный лист

I . Оргмомент. Ц елеполагание .
Сегодня у нас необычный урок, на котором вы при изучении темы по физике будете использовать знания по истории.
Ваша цель - на основе различных форм работы активизировать имеющиеся знания, внести свой вклад в изучение материала и получить положительные оценки.

«Царство науки не знает предела
Всюду следы ее вечных побед,
Разума слово и дело,
Сила и свет»

Л.П.Полянский
Эти слова по праву можно отнести к замечательным людям, ученым, конструкторам, подарившим нам столько открытий упростивших нам жизнь и наш быт!
A сколько еще непознанного вокруг! Какое поле деятельности для пытливого ума умелых рук и любознательной натуры!
Так что запускайте свой «вечный думатель» и вперед!

II. Изучение нового материала.
1. Историческая справка (вхождение в тему) В 11-13 веках в Европе быстро растут города, и развивается торговля, население увеличивается.
В 14 веке природные условия ухудшались (засухи, жестокие зимы, наводнения, чума) это заставило людей искать пути выхода из трудностей, прилагать больше смекалки усилий, чтобы выжить. Благодаря упорному труду ремесленников и крестьян были достигнуты успехи в развитии техники в 16 веке. В 17 и 18 веках техника продолжала развиваться. Именно благодаря ей человек научился облегчать свой труд и «спрессовывать время», осваивать пространства планеты благодаря торговле. В 18 веке в Англии происходит новое явление, которое положило начало новому этапу развития человеческой цивилизации.
2.Исторический диктант (эвристические задание) \см.презентация\
Цель – определить тему урока.
Задание: Прочитать документ,заполнить пропуски,ответить на вопросы.
(Самооценка)

3.Экскурсия в музей истории машин.
15 век.
Энергия мускулов. Сельскохозяйственная техника. Вместо тяжелого плуга, запряженного 4-6ю лошадьми стали применять легкий плуг, в который запрягали 1-2 лошади.

16 - 17век
Вместо нижнебойного водяного колеса в качестве двигателя стали применять верхнебойное. Его применяли на мельницах, при добыче руды, выплавке чугуна. Также применялся ветряной двигатель.

18 век.
В 1765г. плотник и предприниматель Джеймс Харгривс смастерил механическую прялку, назвал ее в честь дочери «Дженни». Она полностью механизировала процесс прядения, человек лишь приводил ее в движение.
От энергии мускулов – к энергии пара.
Интересно, что первую паровую машину изобрел грек Герон 2тысячи лет назад. С ее помощью открывали двери храма. Но изобретение было забыто.
Паровая машина Томаса Ньюкомена п редназначалась для откачки воды из шахт, но она была малоэффективной т.к. потребляла много топлива. Паровая машина Ивана Ползунова была значительно совершенней, окупала затраты в течение месяца работы, но после смерти изобретателя интерес к ней угас.
Шотландец Джеймс Уатт усовершенствовал модель Ньюкомена, только через 20лет получив патент на собственную паровую машину. Конструкция была эффективнее в 2раза, использовалась как универсальная, т.е. не только на рудниках, но и на транспорте и фабриках, металлургии, книгопечатанье.
Машина Уатта стала основным тепловым двигателем с конца 18века конца 60х годов 19века, и это время называют «веком пара».

19век.
Новая стадия промышленного переворота. Необходимость перевозки большого количества товаров требовала надежного транспорта.
В 1807г. Американец Роберт Фултон поставил на корабль «Катарина Клермонт» паровой двигатель Джеймса Уатта, крутивших два гребных колеса парохода.
В 1825г. Английский механик Джордж Стефенсон изобрел паровоз «Ракета»,
Он проехал 12 миль с 600 пассажирами. Он представлял собой паровую машину на колесах с трубами, свистящую, лязгающую, дымящую.
В 60г. 19века был найден способ переработки нефти и выделения из нее бензина.
1885г. Готлиб Даймлер и Каря Бенц построили первый самодвижущий экипаж-автомобиль на основе двигателя внутреннего сгорания Николауса Отто.

20век.
В 1903г. Братья Райт использовали бензиновый двигатель для создания первого самолета.
В 1883г. Отец русской космонавтики К.Э.Циолковский создал первую модель ракеты.

Что еще изобретет человек?
4.Просмотр фильма.
А теперь перейдем от истории двигателей к физике двигателей.
Просмотрим фильм «Тепловые двигатели»
5. Индивидуально – групповая работа.
Задание: каждая группа выполняет свое задание и представляет ответ в виде проекта – презентации.

1-группа: Сформировать определение теплового двигателя из ключевых слов, составив логическую цепочку. (Двигатели, устройства, топливо, в, механическую, преобразующие, внутреннюю, тепловыми, энергию, называется.

2-группа: Составить схему “ Виды тепловых двигателей”

3-группа: Назвать виды ДВС, реактивных двигателей, паровых машин, паровых турбин.

4-группа: Назвать необходимые условия в работе тепловых двигателей, нарисовать схему, состоящую из этих частей.

5-группа: Назвать общие черты в работе любого теплового двигателя, связанные с энергией и температурой.

6-группа: Ответить на вопрос: Если t1=t2 (что это за температура?), возможна ли при этом условии работа теплового двигателя?
(самооценка)

6. Информация учителя.
Внимание на слайд. Учитель физики делает вывод формулы КПД теплового двигателя.
η η
количества теплоты нагревания Q1 и холодильника Q2.
Для характеристики эффектов нашей тепловой машины по превращению внутренней энергии в механическую вводится коэффициент полезного действия, он показывает, какую часть от энергии, выделенной топливом, составляет полученная работа. Чем больше эта часть энергии, тем двигатель экономичней, или выше КПД. КПД двигателя низок (см. таблицу).
Для повышения КПД м.д. Саади Корно ввел понятие идеальный тепловой машины, абсолютную температуру Т1 и Т2 (см. Слайд)
η
7.Просмотр фильма
“Защита окружающей среды. “ Вы знаете что т.м. наносит большой вред природе.
Из-за загрязнения изменяется климат. Ученые доказали, что изменение климата в 20веке является следствием повышения среднеглобальной приземной температуры воздуха (она повысилась примерно на 0,5 градуса). В атмосфере возросла концентрация парниковых газов, углекислоты, метана, хлорфторуглерода, окиси азота. Молекулы этих газов поглощают тепловые излучения поверхности земли и частично отправляют его обратно, создавая так называемый парниковый эффект. Из-за изменения климата исчезают и отдельные виды животных и птиц. Например, это случилось с реликтовой чайкой. Уже так много видов животных занесено в Красную книгу! Сейчас создаются различные движения.” Гринпис” - э то экологическое движение, созданное в 1971 году. Его задача-охрана окружающей среды. Штаб-квартира находится в Америке. Организация не получает абсолютно никакой финансирования, а его огромный ежегодный бюджет складывается из частных пожертвований и взносов.
Обращение внимания на кадры фильма.

III. Закрепление.
Следующий вид Вашей работы, это решение задач, т.е. применение тех знаний, которые вы получили в процессе урока.

1)Решение задач по вариантам:
1 вариант: Определить КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 18,9 мДж потребовалось 1,5 кг. Дизельного топлива.

2 вариант: Определить КПД гусеничного трактора, который развивает мощность 60кВт и расходует в час 18кг дизельного топлива.

3 вариант: Определить КПД теплового двигателя, если температура нагревателя 80 градусов С, а холодильнику отдается 20 градусов С.

2) Схема – кластер « Роль паровой машины в промышленном перевороте “
(см. учебник истории стр.125 – 127)

(самооценка)
IV. Подведение итогов.
Работа с оценочным листом (см.презентация)
V. Рефлексия.
• Чему я научился на занятии?
• Какое задание для меня было самым интересным?
• Самым трудным?
• Самым легким? Почему? .