Миниконференция "Героновские чтения" (итоговое занятие по теме "Тепловые двигатели")
- Подробности
- Категория: Материалы к урокам физики
- Опубликовано: 25.01.2021 20:36
- Автор: Super User
- Просмотров: 418
Миниконференция "Героновские чтения" проходит как итоговое занятие по теме "Тепловые двигатели". Класс делится на 4 бригады по подготовке одного из типов двигателей: паровые, ДВС, воздушно-реактивные и ракетные. Каждая бригада готовит помимо выступления с историей и принципами работы по выбранной теме еще и демонстрацию. Здесь целесообразно вывести подготовку демонстрационных приборов на уроки технологии либо во внеурочную деятельность. Здесь приведены примеры моделей трех типов тепловых двигателей. На самом деле все эти модели - паровые, так как работают на основе стандартного парового бака, выполненного из алюминиевой банки. Описание конструкции такого бака можно найти в статье "Паровая реактивная лодка" раздела "Судомоделирование".
Сама миниконференция связана с именем Герона Александрийского, который первым изобрел паровой двигатель - простейшую паровую турбину (хотя конечно название для такого устройства весьма условное). Именно такую модель демонстрируют ребята в первый раз, так как исторически паровые двигатели появились конечно первыми. Более подробное описание модели можно найти в статье "Модель паровой турбины" раздела "Опыты".
Следующей темой идут двигатели внутреннего сгорания, но в виду сложности мы демонстрируем или учебную модель ДВС, или интерактивную модель из готовых презентаций к урокам. Хотя данная статья, конечно, будет дополняться другими примерами демонстрационных моделей, так что со временем мы добавим и несложную модель, демонстрирующую принципы работы ДВС.
Следующими исторически и повествовательно идут воздушно-реактивные двигатели. Здесь модель более похожа на классическую паровую турбину, состоящую из дисков с лопастями, выполненных из пенопласта. Центральные втулки выполнены из толстого пенопласта-утеплителя с прорезями под углом, в которые вставлены тонкие широкие лопасти из потолочной плитки или другого легкого материала (тонкого пластика, например). Два диска надеты на общую ось из кулинарной шпажки. Вся эта конструкция может свободно вращаться в отверстиях в брусках. Лучше сделать две опоры, чтобы ось не прогибалась. Паровой бак выдает струю пара на диск с большим количеством лопастей, который в данном случае играет роль выходной турбины, вращающейся под действием "выхлопных газов" из камеры сгорания. Выходная турбина вращает передний компрессор, задача которого создавать топливовоздушную смесь под большим давлением. В нашем случае диск, моделирующий компрессор, сделан с меньшим количеством лопастей, чтобы уменьшить сопротивление воздуха.
Завершает демонстрации модель паровой реактивной лодки, упоминавшаяся уже в начале статьи. Здесь демонстрируется не столько устройство ракетных двигателей, сколько принцип их работы - реактивное движение.
В дальнейшем эта статья будет дополняться различными примерами демонстраций, которые можно выполнять в рамках подготовки к такой конференции. Данная конференция объединяет уроки физики и технологии, а также внеурочную деятельность. Можно как вариант делать стендовые модели двигателей и самих устройств с ними - автомобилей, самолетов, ракет и т.п.