iralebedeva.ru :: зелёный коллаж с цветами
КОНТАКТЫ
E-mail: ira.alma@gmail.com

iralebedeva.ru :: зелёный коллаж с цветами

Живи так, как будто ты умрёшь завтра.
Учись так, как будто ты будешь жить вечно.
Махатма Ганди


ШКАТУЛКА КАЧЕСТВЕННЫХ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ
ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Дидактические материалы по физике для учащихся, а также их родителей ;-) и, конечно же, для творческих педагогов.
Для тех, кто любит учиться!

Использование качественных задач способствует более глубокому пониманию физических теорий, формированию правильных физических представлений, следовательно, предупреждает формализм в знаниях учащихся. Решение качественных задач вызывает не только необходимость анализировать и синтезировать явления, т.е. логически мыслить, но и приучает учащихся к точной, лаконичной, литературно и технически грамотной речи.

Предлагаю вашему вниманию 30 качественных задач по физике на тему «Тепловые двигатели».


Задача №1
Газ, заключённый в цилиндр, расширяясь, совершил работу. Изменилась ли внутренняя энергия газа, если не было теплообмена с окружающей средой?

Задача №2
Сколько раз открывается впускной клапан за два оборота коленчатого вала четырёхтактного двигателя?

Задача №3
Во время, каких тактов закрыты оба клапана в четырёхтактном двигателе?

Задача №4
Объясните причину вращения колеса. Какие преобразования происходят при этом?

Задача №5
Какую роль играет маховик в двигателе внутреннего сгорания?


Задача №6
Зачем в цилиндре двигателя внутреннего сгорания жидкое топливо подаётся в распыленном состоянии?

Задача №7
Почему при сгорании (окислении) горючей смеси давление в цилиндре двигателя сильно увеличивается?

Задача №8
Известно, что температура выхлопных газов мотоцикла на выходе из глушителя в несколько раз ниже температуры, достигаемой в цилиндре двигателя. Почему?

Задача №9
Почему для охлаждения цилиндров мотоциклов используется воздушное охлаждение, а не водяное?

Задача №10
Почему двигатели внутреннего сгорания не используются в подводной лодке при погружённом в воду режиме плавания?


Задача №11
В каком случае газ в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: в начале такта «рабочий ход» или в конце его?

Задача №12
В каком случае газ в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обладает большей внутренней энергией: к концу такта всасывания или к концу такта сжатия?

Задача №13
Почему температура газа в двигателе внутреннего сгорания в конце такта «рабочий ход» ниже, чем в начале этого такта?

Задача №14
Во время образования горючей смеси в карбюраторе температура понижается. Какова причина?

Задача №15
Почему опытный шофёр, умело, используя, на дорогах с небольшим движением транспорта, свободное движение автомобиля по инерции (так называемое «движение накатом»), добивается значительной экономии горючего?


Задача №16
Почему нормы расхода бензина для автомобилей, имеющих частые остановки (городские автобусы) увеличены по сравнению с обычными?

Задача №17
Каково назначение и действие вентилятора, находящегося у радиатора трактора?

Задача №18
Пар, входящий в турбину, имеет температуру, достигающую несколько сот градусов. Изменяется ли температура пара в турбине? Какой она будет при выходе из турбины? Почему?

Задача №19
Каким видом энергии является энергия молекул пара, действующего на лопатки турбины?

Задача №20
Изменяется ли давление пара в соплах турбины? Изменяется ли при этом скорость молекул пара? Почему?


Паровозы и пароходы :: Паровая машина

Паровоз является одним из уникальных технических средств, созданных человеком, и роль паровоза в истории трудно переоценить. Так, благодаря ему появился железнодорожный транспорт, и именно паровозы выполняли основной объём перевозок в XIX и первой половине XX века, сыграв колоссальную роль в подъёме экономики целого ряда стран.

узор

На полустанке (Зимнее утро на Уральской железной дороге) :: Казанцев Владимир Гаврилович, 1891 год
На полустанке (Зимнее утро на Уральской железной дороге)
Казанцев Владимир Гаврилович, 1891 год

узор

Казанцев Владимир Гаврилович (1849-1903) – русский живописец-пейзажист, академик живописи.

Паровоз, один из видов локомотива, у которого двигателем является паровая машина. Первые паровозы были созданы в Великобритании в 1803 году (Ричард Тревитик) и в 1814 году (Джордж Стефенсон). В России первый оригинальный паровоз был построен Ефимом Алексеевичем и Мироном Ефимовичем Черепановыми в 1833-34 годах. В 1934 году была построена первая заводская железная дорога в Нижнем Тагиле, на которой работали паровозы Черепановых. Первая железная дорога общего пользования Петербург – Павловск – Царское Село была введена в действие в 1837 году.

Черепановы Ефим Алексеевич (1774–1842) и Мирон Ефимович (1803–1849) – русские машиностроители, отец и сын. Наиболее интересна деятельность Черепановых по постройке паровых машин, которые они настойчиво внедряли в производство. Всего, начиная с 1820 года, Черепановыми было построено около 20 паровых машин мощностью от 2 до 60 лошадиных сил.
В 1833–34 годах они создали первый в России паровоз, а в 1835 – второй (более мощный), в конструкции которого были осуществлены передовые технические идеи того времени. Чугунная рельсовая дорога была проложена от Выйского завода до Медного рудника. Однако, несмотря на успешную работу паровозов, нововведение Черепановых не было поддержано и паровозы заменили конной тягой. В таком виде дорога работала ещё в начале XX века.

Паровоз ФД («Феликс Дзержинский») – советский магистральный грузовой паровоз, производившийся Ворошиловградским паровозостроительным заводом с 1931 по 1941 год. Был создан в связи с проводившейся в Советском Союзе индустриализацией. Являлся одним из мощнейших советских серийных паровозов и имел среди них самую высокую силу тяги.

узор

Сверхмощный паровоз ФД :: Рылов Аркадий Александрович, 1930-е
Сверхмощный паровоз ФД
Рылов Аркадий Александрович, 1930-е

узор

Рылов Аркадий Александрович (1870-1939) – русский советский живописец-пейзажист, график и педагог.

Свыше столетия паровозы были самым распространённым видом тяги вплоть до 50-х годов XX века, когда их повсеместно стали заменять электровозы и тепловозы.

Пароход – самоходное судно, приводимое в движение паровой машиной или паровой турбиной. Появление пароходов относится к началу XIX века, когда было организовано промышленное производство паровых машин. В 1807 году Роберт Фултон построил первый речной пароход "North River Steamboat", совершивший свой первый рейс по реке Гудзон от Нью-Йорка до Олбани со скоростью около 5 узлов (примерно 9 км/ч). Первый пароход Фултона часто называют «Клермонт» (Клермонт – усадьба Ливингстона, партнёра Фултона, на реке Гудзон, которую пароход посетил во время первого плавания). Через четыре года Фултон основал первую в мире пароходную компанию, а ещё через десять лет в Америке и Англии число пароходов уже измерялось сотнями.
узор

Фрегат «Разбойник», покидая порт Гавр, салютует французскому флоту :: Боголюбов Алексей Петрович, 1888 год
Фрегат «Разбойник»
Боголюбов
Алексей Петрович

узор
С 1830-х годов начинает действовать первая регулярная трансатлантическая пароходная линия.

Роберт Фултон (Robert Fulton; 14.11.1765–24.02.1815) – американский инженер и изобретатель, создатель одного из первых пароходов и проекта одной из первых подводных лодок.

В России первый пароход «Елизавета» был построен в 1815 году Чарльзом Бердом – русским инженером шотландского происхождения. В качестве двигателя на «Елизавете» Чарльз Берд использовал балансирную паровую машину Джеймса Уатта, мощностью 4 лошадиные силы (около 3 кВт). 3 ноября 1815 года «Елизавета» совершила свой первый рейс по Неве от Петербурга до Кронштадта.
К началу XX века пароходы практически полностью вытеснили на море парусные суда.

Фрегат «Разбойник», покидая порт Гавр, салютует французскому флоту. Боголюбов Алексей Петрович, 1888 год.
Боголюбов Алексей Петрович (16.03.1824–27.10.1896) – русский художник-маринист, мастер русской батальной марины.

узор

Гавр. Вход в порт во время прилива :: Беггров Александр Карлович, 1876 год
Гавр. Вход в порт во время прилива
Беггров Александр Карлович, 1876 год

узор

Беггров Александр Карлович (29.12.1841–27.04.1914) – русский художник-маринист, акварелист, академик и почётный член Императорской Академии художеств, член Товарищества передвижных художественных выставок.
Гавр (Гаврский порт) – один из крупнейших во Франции, расположен на правом берегу Сены.

узор

Джеймс Уатт (James Watt) :: Томас Лоуренс, 1812 год
Джеймс Уатт
James Watt
Томас Лоуренс, 1812 год

узор

Паровая машина, поршневой первичный двигатель, предназначенный для преобразования потенциальной тепловой энергии (давления) водяного пара в механическую работу. Будучи первым и до конца XIX века практически единственным универсальным двигателем, паровая машина сыграла исключительную роль в прогрессе мировой промышленности и транспорта. В начале XX века паровая машина встретила всё усиливающуюся конкуренцию быстро прогрессирующих паровых турбин и двигателей внутреннего сгорания. Недостатки паровой машины – низкий КПД (от 1 до 20%), а также большие габариты и масса – привели к тому, что производство паровых машин к середине XX века было прекращено.

Джеймс Уатт (James Watt; 19.01.1736–19.08.1819) – шотландский инженер, изобретатель-механик. Усовершенствовал паровую машину Ньюкомена. Изобрёл универсальную паровую машину двойного действия.
Томас Лоуренс (Thomas Lawrence; 13.04.1769–07.01.1830) – английский художник, получивший известность как фешенебельный портретист эпохи Регентства.

Джеймс Уатт ввёл термин «лошадиная сила» (единицу измерения мощности), чтобы показать, работу скольких лошадей способны заменить его паровые машины (1 л.с. = 735,5 Вт). В последующем единица мощности была названа его именем – Ватт (русское обозначение: Вт, международное: W).

узор

лошадиная сила…
какова в действительности «одна лошадиная сила»?

Тяжеловоз в городе :: Комаров Алексей Никанорович, 1946 год
Тяжеловоз в городе
Комаров Алексей Никанорович, 1946 год

узор

Тяжеловозы – название пород рабочих лошадей, предназначенных для перевозки больших тяжестей. Отличаются массивностью телосложения.
Комаров Алексей Никанорович (1879–1977) считается основоположником русской анималистической школы. Алексей Никанорович Комаров иллюстрировал научные и детские книги, создавал рисунки для марок, почтовых открыток, наглядных пособий. Несколько поколений детей выросло, учась по учебникам с его замечательными рисунками.

Какова в действительности «одна лошадиная сила»?
У автомобиля «Жигули» больше 60 лошадиных сил, а разве увезёт он 20 тонн? И с места не сдвинет такую тяжесть. А вот лошадь со своей одной лошадиной силой тянет быстрым шагом двадцать тонн! Не всякая, конечно, лошадь, а тяжеловоз.
Рекорд – 22 991 килограмм! Его показал в 1957 году жеребец Форс советской тяжеловозной породы. По гладкой дороге несколько повозок на сцепе (с пневматическими колесами на подшипниках) провёз он – без малого 23 тонны – на расстояние 35 метров.
Но здесь необходимо сказать, что любая самая сильная лошадь сдвинуть сразу с места такой груз не может. Когда лошадь уже тронулась, увозя в телеге основную массу груза, к нему на ходу прибавляют мешки с песком, пока лошадь не встанет, не в силах двигаться дальше.
«Причуды природы», 1981 г., Игорь Иванович Акимушкин

А ещё… предлагаю заглянуть в суперсовременный модельный ряд Audi ;-) немецкой автомобилестроительной компании, входящей в состав именитого концерна Volkswagen Group. Audi A3 был назван всемирным автомобилем 2014 года. Под капотом Audi A3 Sedan Ambition 1.8 TFSI спрятано 180 лошадиных сил, но… как и нашим стареньким жигулям, этой роскошной немецкой красавице никак не удастся побить рекорд советского жеребца Форса :-))) 20 тонн ей не по силам. Впрочем таких задач перед легковыми автомобилями и не ставится ;-)

Продолжаем решать задачи ;-)


Задача №21
Отражается ли неполное сгорание топлива в двигателе внутреннего сгорания на его КПД? На окружающую среду?

Задача №22
КПД теплового двигателя 45%. Что означает это число?

Задача №23
Станет ли КПД тепловой машины равным 100%, если трение в частях машины свести к нулю?

Задача №24
Почему отсечка пара увеличивает КПД паровой машины?

Задача №25
Какие пути вы можете указать для повышения КПД тепловых двигателей?


Задача №26
Можно ли человеческий организм отнести к тепловым двигателям?

Задача №27
Относится ли огнестрельное оружие к тепловым двигателям?

Задача №28
Почему при холостых выстрелах ствол пушки нагревается сильнее, чем при стрельбе снарядами?

Задача №29
Восходящий от поверхности земли поток воздуха представляет собой своеобразный тепловой двигатель. Укажите в нём основные части, присущие любому тепловому двигателю.

Задача №30
Почему в качестве источников энергии затруднительно использовать внутреннюю энергию вод мирового океана и земной атмосферы?

Желаю Вам успехов в самостоятельном решении
качественных задач по физике!


Литература:
§ Лукашик В.И. Физическая олимпиада
Москва: издательство «Просвещение», 1987
§ Тарасов Л.В. Физика в природе
Москва: издательство «Просвещение», 1988
§ Перельман Я.И. Знаете ли вы физику?
Домодедово: издательство «ВАП», 1994
§ Золотов В.А. Вопросы и задачи по физике 6-7 класс
Москва: издательство «Просвещение», 1971
§ Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике
Москва: издательство «Просвещение», 1972
§ Кириллова И.Г. Книга для чтения по физике 6-7 класс
Москва: издательство «Просвещение», 1978
§ Ердавлетов С.Р., Рутковский О.О. Занимательная география Казахстана
Алма-Ата: издательство «Мектеп», 1989





ваш комментарий *
 
ваше имя

защитный код (цифры с картинки) *




   Максим [30.03.2017, 17:45]
Отличный сборник задач по физике!
Про то какова в действительности "одна лошадиная сила" замечательно написано! Игорь Акимушкин мой любимый писатель!
Анекдот в тему:
Автомеханик Стёпа думал, что одна лошадиная сила это очень мало, до тех пор, пока однажды не подошёл к лошади сзади.

Дидактические материалы :: Качественные задачи по физике

§ Физика и художественная литература: Оптика
Ощущение тайны – наиболее прекрасное из доступных нам переживаний. Именно это чувство стоит у колыбели истинного искусства и настоящей науки. Альберт Эйнштейн

§ Физика и художественная литература (Гёте «Фауст»)
Гёте представляет, быть может, единственный в истории человеческой мысли пример сочетания в одном человеке великого поэта, глубокого мыслителя и выдающегося учёного. Климент Аркадьевич Тимирязев

§ Физика и художественная литература
поэтический сборник для истинных ценителей науки и искусства

Наука без литературы бездушна и груба; литература же без науки пуста, ибо сущность литературы есть знание. Анатоль Франс

§ Физика и художественная литература (Александр Иванович Куприн)
Человек рождён для великой радости, для беспрестанного творчества, в котором он – бог, для широкой, свободной, ничем не стеснённой любви ко всему; к дереву, к небу, к человеку, к собаке, к милой, кроткой, прекрасной земле, ах, особенно к земле с её блаженным материнством, с её утрами и ночами, с её прекрасными ежедневными чудесами. Александр Иванович Куприн

§ Физика и художественная литература (Константин Георгиевич Паустовский)
Знание органически связано с человеческим воображением. Этот на первый взгляд парадоксальный закон можно выразить так: сила воображения увеличивается по мере роста познаний. Константин Георгиевич Паустовский

§ Физика и художественная литература (Иван Алексеевич Бунин)
Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как лёгкие и сердце, так что если один орган извращён, то и другой не может правильно действовать. Лев Николаевич Толстой

§ Физика и художественная литература (Майн Рид «Всадник без головы»)
Предлагаю Вашему вниманию интегрированные качественные задачи по физике от прославленного английского капитана Майн Рида.
Целью научных занятий должно быть направление ума таким образом, чтобы оно выносило прочные и истинные суждения о всех встречающихся предметах. Рене Декарт

§ Физика и художественная литература: Тепловые явления
Красота – сиянье истины. Платон. Вашему вниманию 20 качественных задач по физике (две карточки по десять задач) и… в тему :-) небольшая галерея: «Туман в живописи».

§ Физика и художественная литература: Механические волны – звук
Особенностью живого ума является то, что ему нужно лишь немного увидеть и услышать для того, чтобы он мог потом долго размышлять и многое понять. Джордано Бруно

§ Физика и художественная литература: Оптика
Едва ли есть высшее из наслаждений, как наслаждение творить. Николай Васильевич Гоголь. Качественные задачки по физике Николая Васильевича Гоголя и Ханса Кристиана Андерсена ;-) Интеграция: Мировая художественная литература и живопись.

§ Физика и География Казахстана
Совместный проект: ОФРО «БЭСТ» и Технический лицей №165 (г. Алма-Ата)

§ Як-3 – самый лёгкий истребитель Второй мировой войны
Специальный тематический выпуск зелёных страничек.
Вашему вниманию пять вопросов и заданий, посвящённых легендарному советскому истребителю Як-3… + тематическая подборка из 10 задачек.
«Только в бодром горячем порыве, в страстной любви к своей родной стране, смелости и энергии родится ПОБЕДА. И не только и не столько в отдельном порыве, сколько в упорной мобилизации всех сил, в том постоянном горении, которое медленно и неуклонно сдвигает горы, открывает неведомые глубины и выводит их на солнечную ясность…» Михаил Васильевич Ломоносов

§ Шкатулка качественных задач по физике «сборная солянка» :-)
Бросая в воду камешки, смотри на круги, ими образуемые, иначе такое бросание будет пустою забавою. Козьма Прутков
Шкатулка состоит из четырёх тематических блоков: 1) Броуновское движение. Диффузия; 2) Атмосферное давление; 3) Свойства жидкости. Архимедова сила; 4) Тепловые явления.

§ Шкатулка качественных задач по физике: Строение вещества, диффузия
Творчество поэта, диалектика философа, искусство исследователя – вот материалы, из которых слагается великий учёный. Климент Аркадьевич Тимирязев

§ Шкатулка качественных задач по физике:
Элементы статики: равновесие тел, момент силы, простые механизмы

Науку всё глубже постигнуть стремись, познанием вечного жаждой томись. Лишь первых познаний блеснёт тебе свет, узнаешь: предела для знания нет. Фирдоуси

§ Шкатулка качественных задач по физике: Инерция
Посвящается Чернобаю Александру Арсеньевичу,
директору РОФМШ (Алма-Ата, РОФМШ, 1984–1987 год)
Пусть никто не думает, что великое создание Ньютона может быть ниспровергнуто теорией относительности или какой-нибудь другой теорией. Ясные и широкие идеи Ньютона навечно сохранят своё значение фундамента, на котором построены наши современные физические представления… Альберт Эйнштейн

§ Шкатулка качественных задач по физике: Сила трения
Гораздо труднее увидеть проблему, чем найти её решение. Для первого требуется воображение, а для второго только умение. Джон Десмонд Бернал

§ Шкатулка качественных задач по физике: Давление твёрдых тел
Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удастся связать воедино разрозненные факты, им наблюдаемые. Дьёрдь де Хевеши

§ Шкатулка качественных задач по физике: Давление жидкостей и газов
Сведение множества к единому – в этом первооснова красоты. Пифагор Самосский

§ Шкатулка качественных задач по физике: Работа, мощность, энергия
Чем больше развивается наше знание, тем больше загадок природы встаёт перед нами… Иван Антонович Ефремов

§ Шкатулка качественных задач по физике: Архимедова сила
Естествознание так человечно, так правдиво, что я желаю удачи каждому, кто отдаётся ему… Иоганн Вольфганг фон Гёте

§ Шкатулка качественных задач по физике:
Смачивание, поверхностное натяжение, капиллярные явления

Образование не даёт ростков в душе, если оно не проникает до значительной глубины. Протагор

§ Шкатулка качественных задач по физике: Плавление и кристаллизация
Наука – сила, которая раскрывает отношения вещей, их законы и взаимодействия. Александр Иванович Герцен. Вашему вниманию 50 качественных задач по физике и… в тему :-) небольшая галерея: «Зима в живописи».

§ Шкатулка качественных задач по физике: Испарение, конденсация, кипение
Приложи сердце твоё к учению и уши твои – к умным словам. Библия, Ветхий Завет, «Книга Притчей Соломоновых»

§ Шкатулка качественных задач по физике: Виды теплопередачи
Радость видеть и понимать есть самый прекрасный дар природы. Альберт Эйнштейн

§ Шкатулка качественных задач по физике: Электричество
Инвестиции в знания всегда дают наибольшую прибыль. Бенджамин Франклин

§ Шкатулка качественных задач по физике: Магнитные явления
Знание должно служить творческим целям человека. Мало накоплять знания; нужно распространять их возможно шире и применять в жизни. Николай Александрович Рубакин

§ Шкатулка качественных задач по физике: Механические волны – звук
Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы, но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий. «Плоды раздумий», Козьма Прутков

§ Шкатулка качественных задач по физике: Световые явления (Оптика)
Надо много учиться, чтобы знать хоть немного. Шарль Луи Монтескье




statistics
Рейтинг@Mail.ru       Яндекс.Метрика

Распространение материалов сайта приветствуется.
Ссылка на материалы весьма желательна, но не строго обязательна ;-)
«Знание должно служить творческим целям человека. Мало накоплять знания;
нужно распространять их возможно шире и применять в жизни». Рубакин Н.А.