Методическая разработка занятия по физике на тему: Производство, передача и распределение электроэнергии".

Колледж программирования и кибербезопасности

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОТКРЫТОГО ЗАНЯТИЯ

по учебной дисциплине ОУД.11 Физика

Специальность 09.02.07 Информационные системы и программирование

Разработано преподавателем

М ихайлюковой Л.Я.

(Ф.И.О.)

2024 г

Тема занятия: Производство, передача и распределение электроэнергии.

Цели урока:

1. образовательные: изучить физические основы производства, передачи и распределения электроэнергии, устройство промышленной электрической сети;

2. воспитательные: формировать навыки коллективной работы в сочетании с самостоятельностью учащихся, воспитывать познавательную потребность и интерес к предмету;

3. развивающие: развивать способность быстро воспринимать информацию, развивать логическое мышление и внимание, умение анализировать, сопоставлять полученные результаты, делать соответствующие выводы.

План занятия

1. Организационная часть.

2. Активизация опорных знаний.

Ответьте на вопросы:

1) Какой электрический ток называют переменным?

2) Какой электрический ток используется в промышленной электрической сети?

3) Какие стандарты напряжения для потребителя существуют в промышленной электрической сети?

4) Как называют сопротивление, которое оказывают току молекулы проводника?

5) От чего зависит величина активного сопротивления проводника?

6) Какой буквой обозначают и в чем измеряют активное сопротивление проводника?

7) Как называют сопротивление, которое оказывают току поля?

8) Как называют сопротивление, которое оказывают току магнитное поле катушки?

9) Как называют сопротивление, которое оказывают току электрическое поле конденсатора?

10) Какой буквой обозначают и в чем измеряют реактивное сопротивление?

11) От чего зависит величина индуктивного сопротивления катушки?

12) От чего зависит величина емкостного сопротивления конденсатора?

1. Изучение нового материала

А. Определение темы урока.

1) Серьезно изучать электрические явления ученые стали в конце 18 - начале 19 века. К середине 19 века стали использовать электрическую энергию для выполнения различных видов работ. Какие вида работы может делать электрический ток?

2) Исторически первым используемым видом было освещение помещений и улиц. В России впервые в Петербурге стали освещать Литейный мост электрическими фонарями. Но это не было единой электрической системой.

3) К концу 19 века встал вопрос о создании первых электрических систем.

4) В настоящее время существует единая энергетическая система России, объединяющая в себе все технические устройства, производящие, передающие и распределяющие электроэнергию. Рассмотрим ее основные части и принципы ее работы.

Б) Современная электрическая промышленная сеть состоит из:

• электрических генераторов на электростанциях,

• повышающих трансформаторов на подстанциях,

• линий электропередач,

• понижающих трансформаторов,

• системы потребителей электроэнергии (жилых домов, офисов, предприятий, электрического транспорта и т. д.).

В) Производство электроэнергии осуществляется на электростанциях разных типов. На каждой из них используется свой вид генераторов переменного тока.

1. Слушаются краткие сообщения о различных видах электростанций, подготовленные студентами к занятию. Кратко конспектируется основное: принцип работы электростанций, преобразование энергии, преимущества и недостатки, самые крупные в мире и в России. На экране фотографии ТЭС (67 % электроэнергии в мире), ГЭС (19 %), АЭС (14 %), электростанции, использующие нетрадиционные источники энергии: ветряные, геотермальные, приливные, солнечные и др.

Г) Электрический генератор — устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию.

Существуют:

• Турбогенератор — электрический генератор, приводимый в движение паровой турбиной или газотурбинным двигателем. Используется на ТЭС и АЭС. Разбираем по рисунку его строение и принцип действия.

Основные элементы генератора:

1. Ротор – вращающаяся турбиной часть генератора, представляющая собой проводящую обмотку на едином с турбиной валу.

2. Статор – неподвижная часть, создающая магнитное поле (обмотка электромагнита или постоянный магнит, прикрепленный неподвижно к корпусу). В ряде конструкций вращается магнит.

Принцип действия генератора:

Под действием магнитного поля во вращающемся проводнике возникает индукционный переменный синусоидальный ток.

• Гидрогенератор — электрический генератор, приводимый в движение гидравлической турбиной. Используется на ГЭС.

Д) Передавать электроэнергию от мест её производства к потребителям необходимо с минимальными потерями.

Главная причина этих потерь – превращение части электроэнергии во внутреннюю энергию проводов.

Разбиваем группу студентов на четверки, внутри которой, вспомнив закон Джоуля-Ленца, обсуждаем способы уменьшения потерь электроэнергии при ее передаче к потребителю. Заслушиваем ответы групп, обсуждаем и конспектируем основные способы.

Е) Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, предназначенный для передачи электроэнергии посредством электрического тока.

ЛЭП различают воздушные и кабельные.

Как вы думаете, почему провода ЛЭП находятся или высоко, или под землей?

Ж) Выдающиеся российские электротехники.

Знаете ли вы каких-либо выдающихся ученых или инженеров-электротехников, которые внесли большой вклад в разработку электрического оборудования для промышленных электрических сетей?

Александр Николаевич Лодыгин один из изобретателей лампы накаливания.

Яблочков Павел Николаевич известен разработкой дуговой лампы (вошедшей в историю под названием «свеча Яблочкова), сконструировал первый генератор переменного тока, первым применил переменный ток для промышленных целей, создал трансформатор переменного тока (30 ноября 1876 года, дата получения патента, считается датой рождения первого трансформатора). 

Михаил Осипович Доливо-Добровольский разработал устройство трёхфазной электрической системы и совершенную, в принципе, не изменившуюся до настоящего времени конструкцию асинхронного электродвигателя.

1. Закрепление материала

А) «Своя игра» - отвечаем на вопросы на экране.

Б) Отвечаем на вопрос:

Почему электрическая энергия получила такое широкое применение?

5. Подведение итогов занятия, выставление оценок и домашнее задание.