Энергрия. Источники энергии.

Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Шарыповский строительный техникум»

Разработка урока по физике

с использованием кейс технологии

1 курс

«Энергия. Источники энергии»

Провела: Веселкова Г.В

группа № 10-16 «Повар, кондитер»

г. Шарыпово 2017 год

Цель: Значение альтернативных источников энергии в жизни современного общества;

Задачи:

1) научиться находить информацию, касающуюся использования альтернативных источников энергии

2) научиться обосновывать выбор, учитывая реальную ситуацию в обществе и убедительность рекламы

3) вовлечь в реальную деятельность по исследованию альтернативных источников энергии;

4) способствовать воспитанию экологически устойчивого и безопасного стиля жизни;

5) развивать способность работать в группе;

Ход урока:

1. (Орг. Момент) 1 мин

Вступительное слово преподавателя: (на фоне видеоролика)

Электричество кругом,

Полон им завод и дом,

Везде заряды там и тут,

В любом атоме «живут».

А если вдруг они бегут,

То тут же токи создают.

Нам токи очень помогают,

Жизнь кардинально облегчают!

Удивительно оно,

На благо нам обращено,

Всех проводов «величество»

Зовется: «ЭЛЕКТРИЧЕСТВО»!

Представить сегодня нашу жизнь без электрической энергии невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Итак, давайте повторим пройденный материал:

1. Повторение пройденного материала 5 мин

1. Что называют электрическим током?

2. Какие вы знаете действия эл. тока?

3. Как называются устройства, вырабатывающие эл. ток?

4. Перечислите виды генераторов? (Гальванические элементы, термобатареи, электростатические машины, солнечные батареи)

5. Как называются промышленные источники переменного тока ? (Электромеханические индукционные генераторы переменного тока)

В них механическая энергия преобразуется в электрическую)

1. На каком явлении основано их действие?

2. В чем преимущества электроэнергии перед другими видами энергии? (Ее можно передавать на большие расстояния и преобразовывать в другие виды энергии) Примеры (Вентилятор, чайник, лампочка)

3. Как называется устройство, с помощью которого можно преобразовывать энергию?(Трансформатор)

4. Какие бывают трансформаторы? (Повышающие и понижающие)

Нам с вами посчастливилось жить в удивительном Красноярском крае !!! Наш край – это один из богатейших регионов нашей страны. В Красноярском крае насчитывается 21 месторождение добычи нефти и газа, относящихся к категории крупных.

• Итак, вы сказали, что, электроэнергия вырабатывается генераторами на электростанциях.

Давайте подумаем, какие типы электростанций есть на территории Красноярского края? (Электростанции промышленной энергетики: ГЭС и ТЭС). – Красноярская ГЭС, Богучанская ГЭС, Мотыгинская ГЭС, Нижне-Курейская ГЭС, Эвенкийская ГЭС, Усть-Хантайская ГЭС, Березовская ГРЭС, Назаровская ГРЭС и множество ТЭЦ – Канск, Минусинск, Красноярск, Ачинск.

1. Сообщения обучающихся 6 мин

№1: Гидроэлектростанции (Слайд) (Вика Харченко)

Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию 

Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами – их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Однако гидроэнергетика не безвредна для окружающей среды. При постройке плотины образуется водохранилище. Вода, залившая огромные площади, необратимо изменяет окружающую среду. Подъем уровня реки плотиной может вызвать заболоченность, засоленность, изменения прибрежной растительности и микроклимата. Поэтому так важно создание и использование экологически безвредных гидротехнических сооружений.

№2: Теплоэлектростанции (Надя Головенко)

Тепловая электростанция (ТЭС) – электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Основными видами топлива для ТЭС являются природные ресурсы – газ, уголь, торф, горючие сланцы, мазут.

ТЭС сооружают вблизи залежей местного топлива с тем, чтобы не возить его на большие расстояния. Теплоцентрали снабжают потребителей не только электрической энергией, но и теплом – водяным паром или горячей водой, поэтому ТЭЦ сооружают поблизости от приемников теплоты, в центрах промышленных районов и крупных городов для уменьшения протяженности теплофикационных сетей.

Работа ТЭС сопровождается экологическими проблемами: при сгорании топлива происходит тепловое и химическое загрязнение среды, что оказывает губительное воздействие на живой мир водоемов и качество питьевой воды.

№3: Атомные электростанции (не берем, т.к. их нет на территории Кр.кр)

Атомная электростанция (АЭС) – электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую энергию

Атомные электростанции действуют по такому же принципу, что и тепловые электростанции, но используют для парообразования энергию, получающуюся при делении тяжелых атомных ядер (урана, плутония).

АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: не требуют привязки к источнику сырья и собственно могут быть размещены в любом месте, при нормальном режиме функционирования считаются экологически безопасными. Но при авариях на АЭС возникает потенциальная опасность радиационного загрязнения среды. Кроме того существенной проблемой остается утилизация радиоактивных отходов и демонтаж отслуживших свой срок АЭС.

Учитель: Электроэнергия была и остается главной составляющей жизни человека. Главные вопросы – сколько энергии нужно человечеству? Какой будет энергетика ХХІ века? Чтобы дать ответы на эти вопросы необходимо знать основные способы получения электроэнергии, изучить проблемы и перспективы современного производства электроэнергии не только в России, но и на территории Красноярского края.

- Ответьте мне - месторождения каких полезных ископаемых есть в нашем крае??? (Уголь, газ, нефть )- удовлетворяют примерно 90% энергетических потребностей человечества.(говорят дети)

- Как вы считаете они исчерпаемы или не исчераемы ?? ?

Я хочу зачитать вам информацию: 07.03.2017: Министр энергетики Александр Новак заявил, что ученые подсчитали, что запасов нефти и газа в России хватит более чем на 50 лет. Угля на 40, а газа на 60 лет. Как вы считаете, это много или мало? (ответы детей)

1. Запасы ограничены, их надо расходовать экономно

2. Без   полезных ископаемых человеческую цивилизацию ждет кризис.

Ребята, у нас возникла проблема: Что делать? Как быть?

Вопрос: а чем можно заменить эти энергоносители?

Возможно ли полностью перейти на альтернативные источники энергии?

(Идет обсуждение, в ходе которого учащиеся высказывают разные мнения и делают вывод).

Учитель: Итак, как вы считаете какая тема сегодняшнего урока. «Альтернативные, возобновляемые источники энергии».

- Записываем дату и тему урока – 13.04.2017г

Мы определили с Вами тему урока, а теперь что же мы должны узнать сегодня об этих альтернативных источниках и нужны ли они нашему краю?

III. Работа с КЕЙСОМ

Учитель: Итак, а теперь начнем работать в группах. Работаем дружно, одной командой. ( Каждая группа получает карточки с кейсом и устройством . Ваша задача- внимательно читаете кейс, отвечаете на вопросы и кто-то один из группы дает полный ответ на вопросы, другой демонстрирует работу устройства). Перед вами компьютеры с выходом в интернет. Совместно ищете информацию из доп. источников, отвечаете на вопросы, делаете выводы.

Группа №1

Изучение солнечной энергии

Цель: Практически и аналитически проверить, как используется солнечная энергия

Приборы и материалы: 1) кейс; 2) калькулятор; 3) фотографии солнечной батареи;

Задача: Изучив кейс, определить как работает калькулятор, ответить на вопросы и сделать вывод о роли солнечной энергии.

Кейс №1

Солнечное излучение является основным источником энергии на Земле. Энергия Солнца задействована как в естественных, так и в искусственных процессах. Например, растения с помощью фотосинтеза преобразуют ее в кислород, человек используя, преобразователи, применяет ее для бытовых целей, в основном это нагрев воды и получение электрического тока.

На сегодняшний день для получения электроэнергии наиболее эффективным способом является применение кристаллического кремния в изготовлении элементов, способных превращать солнечную энергию в электрическую. Они называются солнечные фотоэлектрические модули. Мощность вырабатываемой энергии модулей зависит от их количества и погоды. Многие считают, что если нет прямого попадания солнечного света на модули, то энергия не вырабатывается. Это не так. При дневном свете даже в пасмурную погоду модуль вырабатывает электрический ток, только снижается его производительность. На сегодняшний день применение солнечных модулей оправдано в случае удаленности объекта от центрального электроснаб­жения и при наличии большого количества солнечных дней в году. Для более эффективного применения солнечных модулей используется аккумуляторная станция, которая позволяет накапливать электроэнергию и выдавать необходимое ее количество на потребители. Другим устройством, который ши­роко применяется в бытовых целях, является солнечный коллектор. Коллекторы используются для отопления промышленных и бытовых помещений, для горячего водоснабжения различных бытовых нужд. В пищевой и текстильной промышленности, где наибольшее количество производственных процессов с использованием теплой воды (30-90градусов), коллекторы являются наиболее эффективными в применении.

Вопросы:

1. Объясните процесс фотосинтеза в растениях

2. Приведите примеры применения солнечной энергии в жизни

3. Выяснить достоинства и недостатки данного вида энергии

4. Будет ли востребован данный вид энергии в Красноярском крае до 2020 года?

Задание: как работает калькулятор?

Группа №2

Изучение энергии ветра.

Цель: Практически и аналитически проверить, как используется энергия ветра

Приборы и материалы: 1) кейс; 2) фен; 3) воздушный шарик;

Задача: Изучив кейс, экспериментально показать использование ветра и ответить на вопросы

Кейс №2

Возникновение ветра происходит благодаря неравномерному распределению атмосферного давления. Из-за того, что атмосферное давление постоянно колеблется, меняются и направление, и скорость ветра. С давних времен человек научился использовать энергию ветра и применять ее в разных областях. Например, ветряные мельницы крутили жернова и перемалывали зерно в муку, корабли перемещались благодаря парусу и ветру. Ветер имеет огромную мощь и потенциал, который способен производить огромное количество полезной энергии для человека.

Сегодня энергию ветра используют для получения электрического тока. Отрасль, занимающаяся преобразо­ванием энергии ветра (кинетической энергии) в электриче­ский ток, называется ветроэнергетика. Бурное развитие от­расли можно наблюдать в Европе и на Западе. Страны, ко­торые не имеют запасов нефти и газа, вынуждены поку­пать электроэнергию у других стран. Этот фактор способ­ствует росту развития альтернативных источников элек­троэнергии.

Наиболее популярным на сегодняшний день является применение ветрогенераторов. Они широко применяются как в крупных масштабах, это огромные электростанции, так и в малых, для частного пользования

Вопросы:

1. Причины возникновения ветра

2. Приведите примеры использования энергии ветра

3. Выяснить достоинства и недостатки данного вида энергии

4. Будет ли востребован данный вид энергии в Красноярском крае до 2020 года?

Задание: с помощью устройств на столе продемонстрировать использование энергии ветра

Заключение.

Итак, ребята, мы с вами поработали с кейсами, поучились добывать знания самостоятельно, делали выводы. В процессе исследования рассмотрели два основных вида альтернативных источников энергии. Давайте их перечислим. Они начинают постепенно занимать свою нишу в энергетике. Но, Во-первых, до повсеместного внедрения еще далеко, предстоит решить энергетических экономических и экологических , а во-вторых, только эти станции не спасут человечество, т.к. у них не очень большая мощность и тесная привязка к источнику энергии. Поэтому труд энергетиков остается в большой цене.

1. Рефлексия

Наш урок подошел к концу. Давайте все вместе дадим характеристику слова «Электростанция» в форме синквейна.

Электростанция

Солнечная, ветреная

Вырабатывает, питает, снабжает

Существует множество типов электростанций

Установка для производства электрической энергии

Домашнее задание: Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. Физика. 11 класс. § 39,40,41.

Учитель:(дополнительная информация)
Красноярский край – традиционно занимает одно из лидирующих мест среди регионов России по производству электроэнергии

Ежегодно на его территории выработка электроэнергии превышает 50 млрд. кВт/ч. Красноярский край стал площадкой наиболее крупных проектов в области энергетики.

Красноярский край занимает третье место в России по масштабам загрязнения природы.

Из них две трети промышленного производства края приходится на долю Красноярска и Норильска, а вместе с предприятиями г.Ачинска - три четверти.

Проблема экологии для Красноярска - тема очень больная, т.к. краевой центр также входит в десятку самых грязных городов страны 

Экологические проблемы Красноярска связаны с обилием металлургических, химических, металлообрабатывающих предприятий и теплоэнергетики.

законом от 23.11.2009 № 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности  Утвердить долгосрочную целевую программу "Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в Красноярском крае" на 2010 - 2012 годы и на период до 2020 года

Четыре ступени энергосбережения

• Не забывайте выключать свет.

• Использовать энергосберегающие лампочки и бытовую технику класса А.

• Хорошо утеплять окна и двери.

• Установить регуляторы подачи тепла (батареи с вентилем).

Синквейн – это не простое стихотворение, а стихотворение, написанное по следующим правилам:

1 строка – одно существительное, выражающее главную тему cинквейна.

2 строка – два прилагательных, выражающих главную мысль.

3 строка – три глагола, описывающие действия в рамках темы.

4 строка – фраза, несущая определенный смысл.

5 строка – заключение в форме существительного (ассоциация с первым словом).

Составлять cинквейн очень просто и интересно. И к тому же, работа над созданием синквейна развивает образное мышление.

КГБПОУ «Шарыповский строительный техникум»

«Энергия. Источники электрической энергии»  

Провела:

Веселкова Г.В

г. Шарыпово 2017

Красноярская ГЭС

Богучанская ГЭС

Березовская ГРЭС

Назаровская ГРЭС

Канская ТЭЦ

Альтернативная энергия

Ветроэнергетика; Энергия Солнца; Биоэнергетика; Геотермальная энергетика Приливные

Энергия Солнца. Полное количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана.

Ветроэнергетика. Ветер – это неограниченный ресурс для производства электроэнергии. Он есть везде, бесконечен, экологически чист. Мы надеемся, что такие пейзажи станут нормой на территории Красноярского края через некоторое время.

Синквейн

Электростанция

1

Ветряная , солнечная

2

Вырабатывает , питает, снабжает

3

Улучшает жизнь человека

4

Установка для производства

электрической энергии

5

Домашнее задание

Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. Физика. 11 класс. § 39,40,41 прочитать

Реферат: Возобновляемые источники энергии