Содержание
-
Презентация к уроку на тему: «Вечный двигатель»
Учитель физики высшей категории Корчина Наталья Николаевна Г. Краснодар 2010 МОУ Гимназия №69 pptcloud.ru
-
-
Образовательная:
Вовлечение ученика в активный познавательный процесс по теме «Вечный двигатель». Формирование навыков по изучению физических понятий в этой теме.
-
Воспитательная:
Воспитание внимательного, доброжелательного отношения к ответам своих одноклассников, воспитание личной ответственности за выполнение коллективной работы.
-
Развивающая:
Развитие умений и способностей учащихся работать самостоятельно или в группе, расширение кругозора, повышение эрудиции, развитие интереса к физике.
-
Оборудование:
мультимедийная доска мультимедийный проектор персональный компьютер
-
Давно известно, что идея вечного двигателя неосуществима, однако она очень интересна и познавательна с точки зрения истории развития науки и технологий. Ведь в поисках вечного двигателя ученые смогли лучше понять основные физические принципы. Более того, изобретатели вечного двигателя являются яркими примерами для изучения некоторых аспектов человеческой психологии: изобретательности, настойчивости, оптимизма и фанатизма. Ход урока:
-
Вечный двигатель
-
Вечный двигатель(perpetuum mobile, perpetual motion machine)–устройство, основанное на механических, химических, электрических или иных физических процессах. Будучи запущенным, единожды, он сможет работать вечно и остановится только при воздействии на него извне.
-
Схемы первых вечных двигателей строились на основе простых механических элементов и даже в более поздние времена включали в себя рычаги, которые закреплялись по окружности колеса, вращавшегося вокруг горизонтальной оси. В настоящее время прародиной первых вечных двигателей по праву считается Индия.
-
Вечные двигатели обычно конструируют на основе использования следующих приёмов или их комбинаций
Подъём воды с помощью архимедова винта; Подъём воды с помощью капилляров; Использование колеса с неуравновешивающимися грузами; Природные магниты; Электромагнетизм; Пар или сжатый воздух.
-
Ошибки «вечных» двигателей
Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход. (Первоеначало термодинамики) Является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Оно было создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения. «Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было бы производство работы за счет охлаждения теплового резервуара» (Второе начало термодинамики )
-
Вечные двигатели делятся на две большие группы:
Вечные двигатели первого родане извлекают энергию из окружающей среды (например, тепло), при этом физическое и химическое состояние его частей также остается неизменным. Машины такого рода не могут существовать исходя из первого закона термодинамики. Вечные двигатели второго родаизвлекают тепло из окружающей среды и превращают его в энергию механического движения. Такие устройства не могут существовать исходя из второго закона термодинамики.
-
Наиболее ранние сведения о вечных двигателях. Попытки исследования места, времени и причины возникновения идеи вечного двигателя — задача весьма сложная. К самым ранним сведениям о перпетуум мобиле относится, упоминание, которое мы находим у индийского поэта, математика и астронома Бхаскары. Так, Бхаскара описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического перпетуум мобиле был основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса. Бхаскара обосновывает вращение колеса весьма просто: «Наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».
-
Образцы:
Индийский или арабский перпетуум мобиле. Индийский или арабский перпетуум мобиле с небольшими косо закрепленными сосудами, частично наполненными ртутью.
-
Вариант перпетуум мобиле восточного происхождения. Автор опирался здесь на различие удельных весов воды и ртути. Вариант перпетуум мобиле восточного происхождения.
-
Колесо с рычагами - типичный элемент вечных двигателей. Колесо с гибкими сочлененными рычагами представляет собой типичный элемент вечных двигателей, которые впоследствии на основе этого арабского проекта предлагались во множестве различных вариантов.
-
Европейские вечные двигатели
Первым европейцем, автором идеи «самодвижущейся машины», считается средневековый французский архитектор Вийяр д'Оннекур родом из Пикардии. Его модель вечного двигателя- гидравлическая пила с автоматической подачей древесины. Вийяр исходил из эффекта действия силы тяжести, под влиянием которой откидывались противовесы.
-
Водяная пила Вийяра д'Оннекура с автоматической подачей древесины
-
На основе разработки двигателя Бхаскары в XVII веке английский епископ Джон Вилкенс создал свой вечный двигатель . Его проект назвали «Магнит и желоба»
-
Идея изобретателя:Сильный магнит помещается на подставке. К ней прислонены два наклонных желоба, один под другим, причем верхний желоб имеет небольшое отверстие в своей верхней части, а нижний на конце изогнут. Если на верхний желоб положить небольшой железный шарик, то вследствие притяжения магнитом он покатится вверх, однако, дойдя до отверстия, провалится в нижний желоб, скатится по нему, поднимется по конечному закруглению и вновь попадет на верхний желоб. Таким образом, шарик будет бегать непрерывно, осуществляя тем самым вечное движение.
-
Почему двигатель не работает:Устройство работало бы, если бы магнит действовал на металлический шарик только во время его подъема на подставку по верхнему желобу. Но вниз шарик скатывается замедленно под действием двух сил: тяжести и магнитного притяжения. Поэтому к концу спуска он не приобретет скорость, необходимую для поднятия по закруглению нижнего желоба и начала нового цикла.
-
Попытки создания вечного двигателя предпринимались изобретателями и в последующее время.Во многих проектах вечные двигатели прибегают к действию силы тяжести.
-
Идея изобретателя:Колесо с перекатывающимися в нем тяжелыми шариками. При любом положении колеса грузы на правой его стороне будут находиться дальше от центра, чем грузы на левой половине. Поэтому правая половина должна всегда перетягивать левую и заставлять колесо вращаться. Значит, колесо должно вращаться вечно. Колесо с перекатывающимися шарами Почему двигатель не работает:Двигатель не будет работать потому, что такие механизмы могут совершать работу лишь за счет первоначального запаса энергии, сообщенного им при пуске; когда же этот запас будет полностью израсходован, вечный двигатель остановится.
-
Идея изобретателя:Через трехгранную призму перекинута цепь из 14 одинаковых шаров. Слева четыре шара, справа — два. Остальные восемь шаров уравновешивают друг друга. Следовательно, цепь придет в вечное движение против часовой стрелки. Цепочка шаров на треугольной призме Почему двигатель не работает: Грузы приводит в движение только составляющая силы тяжести, параллельная наклонной поверхности. На более длинной поверхности больше грузов, но и угол наклона поверхности пропорционально меньше. Поэтому сила тяжести грузов справа, умноженная на синус угла, равна силе тяжести грузов слева, умноженной на синус другого угла.
-
Колесо с откидывающимися грузами Идея изобретателя:Идея основана на применении колеса с неуравновешенными грузами. К краям колеса прикреплены откидные палочки с грузами на концах. При всяком положении колеса грузы на правой стороне будут откинуты дальше от центра, нежели на левой; эта половина, следовательно, должна перетягивать левую и тем самым заставлять колесо вращаться. Значит, колесо будет вращаться вечно, по крайней мере, до тех пор, пока не перетрется ось. Почему двигатель не работает:Грузы на правой стороне всегда дальше от центра, однако неизбежно такое положение колеса, при котором число этих грузов меньше, чем на левой. Тогда система уравновешивается — следовательно, колесо не будет вращаться, а, сделав несколько качаний, остановится.
-
Вечный двигатель в часах
Одна из них - не требующие завода часы, которые по иронии судьбы сегодня выпускаются именно во Франции. Источником энергии служат колебания температуры воздуха и атмосферного давления в течение дня. Специальная герметическая емкость в зависимости от изменения среды слегка "дышит". Эти движения передаются на ходовую пружину, подзаводя ее. Механизм продуман так тонко, что изменение температуры всего на один градус обеспечивает ход часов в течение двух последующих суток. В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания, тем самым притормозила технический прогресс, надолго задержав появление целого класса удивительных механизмов и технологий. Лишь немногие разработки сумели пробить себе дорогу сквозь этот заслон.
-
Планеты миллиардами лет вращаются вокруг Солнца, являясь примером вечного движения. Это было подмечено еще очень давно. Естественно, ученые хотели повторить эту картину в уменьшенном масштабе, пытаясь создать идеальную модель вечного двигателя. Несмотря на то, что в 19 веке была доказана принципиальная неосуществимость вечного двигателя, ученые создавали тысячи изобретений, но так и не смогли воплотить мечту в реальность.
-
Какая страна является прародиной вечных двигателей?
а) Китай б) Индия в) Греция
-
К какому веку относятся первые упоминания о вечном двигателе?
а) XI б) XVI в) XVII
-
Назовите первого изобретателя вечного двигателя:
а) Архимед б) Бхаскара в) Орфиреус
-
На основе каких комбинаций обычно не конструируют вечные двигатели?
а) электромагнетизм б) интерференция звука в) использование колеса с неуравновешивающимися грузами
-
Как характеризуются вечные двигатели первого рода?
а) не извлекают энергию из окружающей среды, состояние двигателя остается неизменным б) извлекают тепло из окружающей среды и превращают его в энергию механического движения в) основаны на выполнении второго закона термодинамики
-
Первое начало термодинамики формулируется следующим образом:
а) невозможно построить вечный двигатель б) на тело, погруженное в газ, действует выталкивающая сила, зависящая от объема тела и плотности газа в) теплота, сообщенная газу идет на изменение его внутренней энергии и на работу, совершаемую газом против внешних сил
-
Какой двигатель изображен на рисунке?
а) «магнит и желоба» б) арабский перпетуум мобиле в) «Птичка Хоттабыча»
-
На каком рисунке изображено колесо с перекатывающимися шарами?
а) б) в)
-
В чем заключается ошибка в работе вечного двигателя «Колесо с перекатывающимися шарами»?
а) механизм совершает работу за счет первоначального запаса энергии, сообщенного им при пуске б) система грузов уравновешивается в) работа двигателя противоречит второму закону термодинамики
-
Назовите французского архитектора, который изобрел гидравлическую пилу с автоматической подачей древесины:
а) Эжен Эммануэль б) Виолле-ле- Дюк в) Вийяр д`Оннекур
-
Список рекомендуемой литературы:
Ихак-Рубинер Ф.Вечный двигатель.М., 1922. Орд-Хьюм А.Вечное движение. История одной навязчивой идеи.М.: Знание, 1980. Михал С.Вечный двигатель вчера и сегодня.М.: Мир, 1984. Перельман Я. И.Занимательная физика. Кн. 1 и 2. М.: Наука, 1979.
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.