«Производство и передача электрической энергии». открытый урок. Урок по теме Производство и передача электрической энергии
 Скачать 32.44 Kb.
|
|
Урок по теме «Производство и передача электрической энергии» Задачи урока 1. Сформировать знания учащихся о физических основах производства, передачи и использования электрической энергии. 2. Способствовать развитию коммуникативных, толерантных качеств у учащихся. 3. Показать связь науки с техникой. Тип урока: урок освоения знаний на основе имеющихся. Методы урока: беседа, рассказ с применением ПК, сообщение учащихся, обсуждения, самостоятельная работа (частично-поисковый) Оборудование: ПК, проектор, карточки с заданиями. Ход урока I. Орг. момент (объяснение целей и задач урока). II. Актуализация знаний учащихся (физический диктант, работа по карточкам) III. Изучение нового материала. Ребята сегодняшний урок, это «урок знакомства», но с чем мы будем знакомиться вы должны определить сами. Для этого вам нужно вспомнить изученный ранее материал и определить название нашего урока. (ребятам предлагаются карточки с заданиями, а также ответы, каждому ответу соответствует часть слова из названия темы. Выполнив все задания правильно учащиеся смогут назвать тему урока. По окончанию работы учащиеся сдают работы на проверку учителю) И так тема нашего урока «Производство, передача и использование электрической энергии» (слайд 2) Мне хочется привести замечательные слова великого флорентинца Данте, которые сказаны и, пять с половиной веков назад: (3 слайд) Пусть не напрасно греет и светит Солнце, пусть не напрасно течет вода и бьются волны о берег. Надо отнять у них бесцельно расточаемые дары природы и покорить их, связав по своему желанию. 1. Электроэнергия – основа существования современной цивилизации. (слайд 4) 2. Глобальная проблема, которую решают учёные и инженеры, найти получение дешёвой электроэнергии. Энергетика настоящего и будущего – вот о чем состоится сегодня разговор. 3. Преимущества эл.энергии. (слайд 5) Можно передавать по проводам. Можно трансформировать (ui). Легко превращается в другие виды энергии. Легко получается из других видов энергии Постройте в тетради таблицу, ее нужно заполнить в течении урока.
В настоящее время нет ни одной отрасли народного хозяйства, ни одного предприятия, которые не потребляли бы электроэнергию. Электрический ток, электродвигатель проникают всюду. Решительно преобразуя производство, облегчая труд, значительно поднимая его производительность.(6 слайд) На сегодняшний день основным источником энергии является минеральное топливо: нефть, газ, уголь, торф, дерево. Энергия, полученная от сгорания топлива, на электростанциях преобразуется в электрическую энергию. К традиционным источникам электроэнергии относятся тепловые (ТЭС), гидравлические (ГЭС), атомные (АЭС) станции. Рассмотрим подробно устройство каждого из этих типов станции. Самая распространенная станция это ТЭС. Об устройстве и работе этой станции расскажет 1 группа ребят (7 слайд). В настоящее время в нашей стране ТЭС дают около 40% всей производимой электроэнергии. Людям известны и другие источники энергии, которые с успехом используется для промышленного получения электроэнергии. Это – ГЭС. В чем же заключается преимущество гидростанции по сравнению с тепловыми? На этот вопрос ответит 2 группа ребят (8 слайд). Презентация учащихся. Из всех ГЭС построенных в России, одной из мощных является Саянно-Шушенская ГЭС, которая вырабатывает 6400 МВт. Однако гидравлические ресурсы ограничены и даже максимальное их использование не может покрыть все потребности в электроэнергии. Человечество нуждается в новых экономически выгодных источниках энергии. В середине ХХ века ученые разработали принципиально новый способ получения энергии – выделение энергии, запасенной внутри ядра. В результате на службе энергетики появилась атомные электростанции. О АЭС нам расскажет 3 группа ребят (9 слайд). Презентация учащихся. Специалисты считают, что в начале ХХ1 века каждому живущему человеку на Земле понадобится для нормальной жизни примерно 3-4 кВт мощности. Если учесть. Что население Земли составляет примерно 6 млрд человек, то необходимо вырабатываемая станциями мощность должна составлять порядка 20 млрд кВт. Для России с ее населением в 146 миллионов человек требуется около 440 млн кВт. Демографы полагают, что 2050 году население достигнет 12-14 миллиардов. Поэтому вклад атомной энергетики с каждым годом будет увеличиваться и уже к 2020 году по прогнозу специалистов составит 40-50%. Проблема возобновляемых источников энергии становится одним из наиболее актуальных направлений устойчивого развития региона. Дело не только в ограниченности ископаемых энергоносителей, по наиболее оптимистичным прогнозам, их хватит лишь на настоящий век, и не в стремительном росте цен на углеводородсодержащее топливо. Главной причиной тревоги политиков и специалистов-экологов является необратимые последствия сжигания топлива для окружающей среды. Поэтому перед учеными встал вопрос о использовании нетрадиционных источников энергии. И следующие выступления будут посвящены этому вопросу. Ежегодно на поверхность Земли солнечные лучи приносят более 567.1023 Дж/год , т.е. это очень много. Но используется она недостаточно по несколько причинам: малая плотность потока; зависимость притока энергии к земной поверхности от времени года, суток и погодных условий. Поэтому первое выступление будет посвящено солнечным электростанциям. Солнечную энергию используют для выработки тепла и электроэнергии. (выступление уч-ся 12слайд) Энергия ветра колоссальна. Академик П.П.Лазарев подсчитал, что около 70% солнечной энергии. Достигающей нашей планеты. Преобразуется в энергию движения воздушных масс атмосферы. Ветер является одним из самых мощных на Земле возобновляемых энергоисточников. Ветроэнергетические ресурсы нашей страны по самым скромным оценкам составляет в год 8.1012 кВт.ч. Поэтому в места, где дует ветер, не заменимым являются ветряные электростанции. (выступление уч-ся 13 слайд) При погружении в глубь Земли температура повышается в среднем на 100 на каждые 30 м. В местах с интенсивной вулканической деятельностью горячая подземная вода или нагретые пары и газы, находящиеся близко к поверхности, иногда под действием давления вырываются наружу Термальные подземные воды – практически неисчерпаемый источник тепловой энергии. Раньше считали, что только Исландия является страной горячих источников и гейзеров. На Камчатке есть тоже долина гейзеров, которая сейчас после схода лавины была засыпана. В таких места и строятся геотермальные электростанции. (Выступление уч-ся 14 слайд). Величествен и прекрасен Мировой океан своеобразный громадный аккумулятор и преобразователь энергии Солнца и Луны. Независимо от условий погоды через определенный промежуток времени океан наступает на сушу. Длится это примерно 6 часов, после чего начинается спад воды, продолжающийся столько же времени. Огромная масса воды, приподнятая силой всемирного тяготения, обладает колоссальной энергией. По подсчетам ученых общая мощность составляет 7.1016кВт. У нас в России - Обская губа. На ней и была построена приливная электростанция. (Выступление уч-ся 14 слайд) (15 слайд) Все станции используют механическую энергию: ветра, воды, пара, Солнце и т.д. Но мы потребляем электрическую энергию. Следовательно, нужны устройства, которые преобразовывали механическую энергию в электрическую. Эти машины получили название генераторы. (16 слайд) Выработать электроэнергию – это полдела. Ведь еще нужно быстро и экономично передать потребителям и в соответствии с нуждами разумно распределить между ними. Когда говорят о передаче электроэнергии, то имеют в виду передачу больших мощностей на большие расстояния. Такая передача должна осуществляться с очень малыми потерями, т.е. высоким кпд, иначе она будет нерентабельно (17 слайд). Приведу один пример. Почти на 1000 км передается электроэнергия с потерями 7-8 %. Эффективность передачи электроэнергии достигается применением высоких напряжений. Напряжение на линии передачи приходится делать тем выше, чем большее расстояние, на которое должна передаваться электроэнергия (18-19 слайд). Повышение напряжения происходит с помощью трансформатора. На линиях передач применяются сталеалюминеевые провода: они состоят из внутреннего стального сердечника, и внешних алюминиевых проволок, по которым проходит электрический ток. Могущество энергетического хозяйства страны зависит от его единства. Некоторые электростанции не могут работать равномерно: гидростанции – из-за спада воды, ветростанции – из-за изменения скорости ветра, приливные – из-за периодичности приливов и отливов, гелио станции не действуют ночью. Потребность в электроэнергии значительно колеблется в течение суток и зависит от времени года, а электростанции не могут вырабатывать энергию про запас. Именно поэтому, для того чтобы надежно и экономически выгодно обеспечивать всех потребителей электроэнергии, нужно объединять станции в единую систему; только в этих условиях они будут взаимно помогать друг другу. Энергопотребление оказывает заметное воздействие на природу, загрязняя атмосферу, землю и воду вредными выбросами газов, твердых частиц и сточными водами электростанций. При этом расходуется большое количество водных и земельных ресурсов; биосфера подвергается неблагоприятному воздействию радиации, связанному с эксплуатацией атомных электростанций, электромагнитных полей линий электропередач. Посмотрите таблицу и скажите, какая же станция экологически чистая и почему (20 слайд)? Влияние энергопотребления на окружающую среду полностью устранить невозможно, но можно его существенно уменьшить. Некоторые выбросы, например, соединений серы, золы и других твердых частиц, можно уменьшить переработкой вредных веществ в нейтральные соединения или применением современных эффективных фильтров. Для выбросов углекислого газа не существует технологий переработки в безвредные соединения, и единственный путь снизить такие выбросы – это ограничить потребление ископаемого топлива Итак, в 2050 году, то есть через 43 года, общее ежегодное количество потребления энергии может достичь 74 млрд тонн. Ну а что будет после 2050 ? Есть ли пределы развития энергетика? Если рост энергетики будет продолжаться со скоростью всего 2%, через 100 -150 лет искусственное энергопотребление на Земле составит 2 % от солнечной. А через 1000 лет величина энергии, добываемая человеком, сравняется с энергией, приносимой Солнцем. Предел ли это? Нужна ли человечеству еще большая энергия? IV. Первичный контроль. Учащимся предлагается ответить на вопросы кроссворда. V рефлексия (слайд 21) Итог урока. Задания с выбором ответа
Вопросы: Электростанция, у которой первичным источником энергии является вода. Электростанция, у которой первичным источником энергии является ветер. Электростанция, у которой первичным источником энергии является энергия атома. Электростанция, у которой первичным источником энергии является угля, газ, нефть и тд. Электростанция, у которой первичным источником энергии является энергия океана. Устройство, предназначенное для повышения или понижения напряжения. Электростанция, у которой первичным источником энергии является энергия Земли. Электростанция, у которой первичным источником энергии является энергия Солнца Они необходимы для того чтобы передать электрический ток на расстояние. Устройство, вырабатывающее электрический ток.
Кроссворд Вопросы: Электростанция, у которой первичным источником энергии является вода. Электростанция, у которой первичным источником энергии является ветер. Электростанция, у которой первичным источником энергии является энергия атома. Электростанция, у которой первичным источником энергии является угля, газ, нефть и тд. Электростанция, у которой первичным источником энергии является энергия океана. Устройство, предназначенное для повышения или понижения напряжения. Электростанция, у которой первичным источником энергии является энергия Земли. Электростанция, у которой первичным источником энергии является энергия Солнца Они необходимы для того чтобы передать электрический ток на расстояние. Устройство, вырабатывающее электрический ток. 4. Типы электростанций: ТЭС (тепловая) электростанция, преобразующая энергию топлива в электрическую энергию. Источники энергии ТЭЦ – уголь, мазут, сланцы ГЭС (гидроэлектрическая станция) - электрическая станция, преобразующая энергию воды в электрическую Источник энергии ГЭС – потенциальная энергия воды ГРЭС (государственная районная электростанция) - тепловая электростанция, вырабатывающая только электрическую энергию. КЭС (конденсационная электростанция) - тепловая электрическая станция, оборудованная паровыми турбинами по конденсационному циклу). ТЭЦ (теплоэлектроцентраль) - тепловая электрическая станция с комбинированным производством электроэнергии и тепла. АЭС (атомная электростанция) - электрическая станция, преобразующая энергию деления ядер атомов в электрическую энергию и тепло. СЭС (солнечная электростанция) – электрическая станция, преобразующая энергию солнечного излучения в электрическую энергию (опыт с солнечной батареей). ПЭС (приливная электростанция) - гидроэлектростанция, преобразующая энергию морских приливов в электрическую энергию. ВЭС (ветроэлектростанция) - ветроэлектрическая установка, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую энергию. Геотермальные станции (1000°C-2000°C). У каждого учащего по итогам урока должна остаться таблица примерно следующего содержания.
Задания с выбором ответа.
|