Bài giảng vật lý lới 8 thao giảng động cơ nhiệt (12)

Bµi so¹n tÝch hîp GDMT

Tiết 32: Động cơ nhiệt


I. Mục tiêu dạy học.
1. Về kiến thức.
- HS hiểu đợc khái niệm động cơ nhiệt.
- HS hiểu và vận dụng đợc công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt.
-HS hiểu đợc vai trò của động cơ nhiệt trong sản xuất và đời sống đồng
thời nhận biết đợc các loại ô nhiễm khi sử dụng động cơ nhiệt và cách
phòng chống.
2. Về kỹ năng
-Vận dụng đợc công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt để giải quyết
các bài tập và bài toán thực tế.
-Đề xuất các biện pháp kỹ thuật làm ô nhiễm do sử dụng động cơ nhiệt
gây ra.
3. Về thái độ.
- Có ý thức tham gia bảo vệ môi trờng, tránh những tác hại do việc sử
dụng động cơ nhiệt không đúng mục đích và không đạt tiêu chuẩn chất l
ợng.
- Tích cực trong việc đề xuất các giải pháp và vận dụng chúng vào trong
việcbảo vệ môi trờng, tránh tác hại do việc sử dụng động cơ nhiệt gây ra.


II. Chuẩn bị.
1. Giáo viên.
- Bộ tranh về cấu tạo của một số loại động cơ nhiệt.
- Tranh ảnh về hoạt động của các phơng tiện giao thông, các động
cơ trong thực tế và các loại ô nhiễm môi trờng do hoạt động của
động cơ nhiệt gây ra.

2. Học sinh.
- Ôn tập kiến thức về: Công thức tính nhiệt lợng, năng suất toả
nhiệt ca nhiên liệu, định luật bảo toàn và chuyển hoá năng l
ợng.

3. Sử dụng công nghệ thông tin:
- Hình ảnh mô phỏng quá trình hoạt động của động cơ nhiệt.


III. Tiến trình dạy học.
1. Kiểm tra bài cũ (3 phỳt)
GV: Tiến hành thí nghiệm theo phơng án: Có một chiếc bình chứa không
khí và một ít nớc, có nút kín. Đặt chiếc bình lên trên ngọn l a đèn cồn.
Học sinh dự đoán kết quả thí nghiệm..
HS: Khi đun nóng chiếc bình, nút bị bật ra.
GV: Nêu cơ s của dự đoán.
HS: Khi đun nóng bình, không khí giãn nở tạo ra áp lực đẩy nút bật ra.
GV: Tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán của học sinh. Sau khi đặt câu
hỏi: Trong thực tề, ngời ta ứng dụng hiện tợng này nh th nào?
HS: Trong các động cơ nhiệt.

2. Dạy bài mới.
Đặt vấn đề.
GV: Qua các câu trả lời trớc các em đã biết ứng dụng của sự giãn nở của
không khí khi nhiệt độ cao trong các động cơ nhiệt. Cụ thể đông cơ
nhiệt hoạt động nh thế nào, bài học hôm nay chúng ta cùng nghiên
cứu

Bài 28: Động cơ nhiệt
Thời Kiến thức
gian
cơ bản

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Hoạt
động 1:
Tìm hiểu
khái niệm
động cơ
nhiệt

- Động cơ nhiệt là động cơ
trong đó có một phần năng
lợng của nhiên liệu bị đốt
cháy và chuyển thành cơ
năng.

-Các loại động cơ nhiệt:
+ Động cơ nổ bốn kỳ: Động
cơ xăng, động cơ điêzen.
+ Động cơ nổ 2 kỳ
+ Động cơ tua bin.
+ Máy hơi nớc.
+ Động cơ phản lực

5
phút

Dong co nhiet


Thời
gian

Kiến
thức
cơ
bản

Hoạt động của giáo viên

15
phút

Hoạt
động
2:
Tìm
hiểu
cấu
tạo và
chuyể
n vận
của
động

cơ nổ
4 kỳ

- Đông cơ nổ 4 kỳ là động cơ
thờng gặp nhất hiện nay. Để
tìm hiểu chuyển vận của
đông cơ, hãy tìm hiểu cấu tạo
của nó

Hoạt động của học sinh

- Nêu các bộ phận chính của
động cơ nổ 4 kỳ.

Học sinh trình bày cấu tạo của
động cơ nổ 4 kỳ.

- Động cơ nổ 4 kỳ chuyển
vận nh thế nào?

- Học sinh trình bày chuyển vận
của động cơ nổ 4 kỳ

- Trong các kỳ đó, kỳ nào
sinh công

- Kỳ thứ 3, khi đốt nhiên liệu

- Khi đốt nhiên liệu, ngoài
sinh công động cơ còn ảnh h

ởng gì đến môi trờng?

- Động cơ còn tạo ra các khí thải,
Bụi và tiếng nổ.

Dong co nhiet


Thời
gian

Kiến
thức cơ
bản
Hoạt
động 2:
Tìm hiểu
cấu tạo và
chuyển
vận của
động cơ
nổ 4 kỳ

Hoạt động của giáo
viên

Hoạt động của học sinh

Các ảnh hởng của động cơ nhiệt
đối với môi trờng.

- Những sự kiện đó gây + Các khí thải và bụi tác động
ra những tác hại gì đối đến đờng hô hấp làm con ngời
khó thở. Ngoài ra các khí thải
với môi trờng xung
còn gây hiệu ứng nhà kính (là
quanh?
nguyên nhân làm trái đất nóng
lên), bụi bám trên lá cây làm
cây giảm khả năng quang hợp.
Một phần chúng nhiễm vào thực
phẩm, con ngời ăn phải thực
phẩm đó cũng bị ảnh hởng.
+ Âm thanh do tiếng nổ đông cơ
gây ra tình trạng ô nhiễm tiếng
ồn tại đo thị và khu công nghiệp


Thời
gian

Kiến
thức cơ
bản

5
phút

Hoạt
động3:
Hiệu

suất
của
động
cơ
nhiệt

Hoạt động của giáo
viên

Hoạt động của học sinh

- Trong các đông cơ
- Chỉ có một phần nhỏ
nhiệt có phải toàn bộ
nhiệt lợng chuyển thành
nhiệt lợng do nhiên liêu công có ích
bị đốt cháy chuyển
thành công có ích hay
chỉ một phần?

- Cơ sở nào nào khiến
em khẳng định nh vậy?

- Các sản phẩm khí thoát
khỏi động cơ có nhiệt độ
cao, mặt khác do ma sát
(điều này không thể bỏ qua
đợc) nên một phần cơ năng
cũng mất đi do chuyển
thành nhiệt

Thời
gian

Kiến
thức cơ
bản
Hoạt
động3:
Hiệu
suất
của
động
cơ
nhiệt

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Đúng vậy, trong động cơ
nhiệt chỉ có khoảng 30%
đến 40% nhiệt lợng do
nhiên liêu bị đốt cháy
chuyển thành công có ích,
phần còn lại chuyển thành
công vô ích
- Vậy đại lợng nào đặc trng
cho mức độ chuyển hoá

nhiệt năng thành cơ năng

Hãy viết biểu thức tính hiệu
suất của động cơ nhiệt

- Đó là hiệu suất của động
cơ
A
H=

Q


Thời
gian

Kiến
thức cơ
bản

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

10 phút

Hoạt
động 4.
củng cố
tích

hợp
GDMT

Sự ra đời của động cơ
nhiệt đã làm thế giới
chuyển sang nền văn
minh mới, văn minh công
nghiệp. Ngoài tác dụng to
lớn, đông cơ nhiệt cũng
có những tác hại đối với
môi trờng. Em hãy nêu
một số tác hại đó

-Động cơ nhiệt tiêu tốn năng lợng
hoá thạch, mà năng lợng này hầu nh
không thể tái tạo đợc. Nếu sử dụng
động cơ nhiệt sẽ dẫn đến cạn kiệt tài
nguyên.
- Động cơ xăng gây ra tình trạng
nhiễu sóng truyền hình

- Làm thế nào để hạn chế
tác hại của động cơ nhiệt
đối với môi trờng?

-Hạn chế sử dụng động cơ nhiệt (chỉ
dùng khi cần thiết)
-Cải tiến các động cơ nhiệt để có
hiệu suất cao hơn
-Thay thế các động cơ đã cũ bằng

các động cơ mới hơn.
- Sử dụng các động cơ khác thay thế
động nhiệt (sử dụng sức gió, động
cơ điện)

Dong co nhiet


Thời
gian

Kiến
thức cơ
bản

Hoạt động của giáo viên

10 phút

Hoạt
động 4.
củng cố

Lm th no nõng cao
hiu sut ca ng c?

Hoạt động của học sinh

- Gim ma sỏt.
- m bo nhiờn liu c t chỏy tt hn.

- Tn dng nhit lng tha trong hot
ng ca ng c vo nhng vic khỏc,
chng hn un nc, si m trong gia
ỡnh.


Bắc Kinh, Trung Quốc chìm trong khói bụi
do sử dụng nhiên liệu hoá thạch gây ra

Tàu thuỷ cũng góp phần đáng kể
gây ô nhiễm không khí


Phóng tàu con thoi

Dong co nhiet


Xe dọn vệ sinh môi trường làm ô nhiễm... môi trường
Ngày 13/9/2009, trên đường ra bến xe Mỹ Đình, tôi chợt giật mình bởi từ xa đã
thấy một ống khói đen kịt xả trên bầu trời, xung quanh là những làn bụi mù mịt,
khiến nhiều người đi qua phải che mặt, bịt mũi.
(Dưới đây là hình ảnh của độc giả Chu Thị Hạnh.)


3. Tổng kết, giao nhiệm vụ (7 phỳt)
* Tổng kết: Chúng ta đã biết thế nào là động cơ nhiệt, cấu tạo
và chuyển vận của chúng, hiệu suất của động cơ nhiệt và các
biện pháp làm giảm tác hại của việc sử dụng động cơ nhiệt đối
với môi trờng.

GV: Theo thống kê trê thế giới, với mức tiêu thụ nh hiện nay, chỉ
trong vòng 60 năm nữa nguồn dầu la sẽ cạn kiệt và than đá chỉ
còn khai thác đợc khoảng 200năm nữa. Mặt khác những vấn đề
về môi trờng nghiêm trọng đã đòi hỏi con ngời phải tìm ra
nguồn năng lợng mới. Trong các dạng năng lợng, điện năng là
dễ sử dụng nhất. Vì thế nhân loại có xu hớng sản xuất điện
năng từ các nguồn năng lợng khác trong đó có điện gió, điện
mặt trời và điện hạt nhân.
Giao nhiệm vụ: Hiện nay, nhằm làm giảm tác hại của việc sử
dụng động cơ nhiệt, ngời ta đang nghiên cứu, sử dụng nhiên
liệu sinh học (ethanol - một sản phẩm của quá trình chng cất r
ợu từ hạt ngũ cốc; du diezel sinh hc; ) trong động cơ nhiệt.
Các em hãy tìm hiểu những lợi ích và tác hại của việc sử dụng
nhiên liệu sinh học, các nguồn năng lợng khác trong đó có điện
gió, điện mặt trời và điện hạt nhân đối với cuộc sống con ngời


Khí Ethanol là một trợ thủ đắc lực cho động cơ vì nó giúp đốt hết lượng nhiên liệu được
bơm vào xe, đem lại hiệu quả kinh tế của các phương tiện di chuyển bằng xăng dầu tăng
từ 7 đến 10% tùy theo tỷ lệ lượng Ethanol thêm vào. Chính lợi thế này làm cho các nhà
khoa học nỗ lực tìm những phương pháp hữu hiệu để tăng năng suất điều chế Ethanol từ
mía.
Ấn Độ là cái nôi của công nghệ sản xuất diezel từ hạt cây Jatropha (cây dầu mè). Năng
suất hạt của cây Jatropha trung bình có thể thu được 5-6 tấn một ha mỗi năm ở vùng
đất cằn cỗi, không được tưới nước và 10-12 tấn hạt một ha mỗi năm ở vùng ẩm quanh
năm. Hàm lượng dầu đạt khoảng 35-40%. Nếu chiết ép tốt, từ 3 đến 3,5 kg hạt sẽ cho
một lít dầu diezel sinh học thô.


Các trạm xăng diezel sinh học xuất hiện ngày càng nhiều ở Ấn Độ. Ảnh: imageshack.us

Gió, nguồn năng lượng sạch vô tận


Pin
mÆt
trêi


Thứ ba, 25 Tháng mười hai 2007, 13:52 GMT+7: Tiến sĩ Hakan Gursu (Thổ Nhĩ Kỳ) đã
thiết kế ra một loại thuyền có dáng vẻ rất hiện đại mang tên Volitan - nghĩa là con cá bay
- sử dụng cả năng lượng gió và năng lượng mặt trời.

phương tiện chạy bằng năng lượng mặt trời đang ngày một tiến gần hơn, khi một loạt
những mẫu xe hơi máy bay, du thuyền, xe đạp... lần lượt giã từ những bản vẽ thiết kế để
bước vào dây chuyền sản xuất.


Thứ sáu, 21 Tháng mười 2005, 11:41 GMT+7: Ý vừa trình diễn tàu hỏa sử dụng năng lượng
mặt trời đầu tiên của châu Âu, thông tin từ hãng thông tấn Ý ANSA.

Thứ năm, 20 Tháng bảy 2006, 14:16 GMT+7: Các nhà khoa học Anh đã nghiên cứu
và chế tạo thành công con tàu mang tên "Serpentine SolarShuttle", dài 14,5 mét, lớn
nhất nước Anh, sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời


Thuyền buồm, một giải pháp tiết kiệm năng
lượng và bảo vệ môi trường

I.

Máy phát điện gió:
Những u điểm của việc sử dụng điện gió:

Trong các nguồn năng lợng, gió là nguồn năng lợng sạch nhất vì chúng
không có chất thải gây hại cho môi trờng. Hơn nữa gió có khắp mọi nới
trên Trái Đất và nguồn năng này hầu nh vô tận.
Những hạn chế của việc sử dụng điện gió.
Ngời dận sống gần tuabin gió gặp phải ô nhiễm tiến ồn do tiếng động cơ
từ các quạt tạo ra và hiện tợng nhiễu sóng phát thanh truyền hình
Các tuabin gió xây dựng ở gần bờ biển có thể cản trở qua lại của các tàu
thuyền.
Chi phí vận hành và bảo dỡng thiết bị cao do chúng thờng bị ăn mòn
trong không khí ẩm


II. Pin mặt trời
Các ảnh hởng của việc sản xuất điện
từ pin mặt trời đến môi trờng
-

Các loại pin mặt trời sử dung các chất bán dẫn nh: silicon, gali,
catmi
các chất này là quý hiếm và đòi hỏi tinh khiết. Quá trình khai thác
chất này từ quặng rồi tinh lọc từng bớc đòi hỏi nhiều năng lợng
và chúng cũng thải ra môi trờng nhiều chất độc hại.
- Hiệu suất của pin mặt trời thấp nên để sản xuất đủ điện cho
nhu cầu sử dụng cần xây dựng nhà máy điện mặt trời trải rộng

trên diện tích khổng lồ.
Điều này làm ảnh hởng đến tự nhiên và diện tích đất cho nh cầu
sinh sống của con ngời


III: Kết luận
Các nguồn nhiên liệu hoá thạch đang ngày càng cạn kiệt và sản
phẩm của chúng gây ô nhiễm môi trờng nên cần hạn chế sử
dụng nhà máy nhiệt điện
Cần tăng cờng sử dụng các nguồn năng lợng nh thuỷ điện, điện
gió, điện mặt trời.
Tại những nơi khó khăn về các nguồn năng lợng (gió, mặt trời, n
ớc) có thể nghiên cứu lắp đặt nhà máy điện hạt nhân nhng cần
có biện pháp an toàn để bảo vệ môi trờng