Конспект урока по физике Альтернативные источники энергии (8 класс)
Ход урока
Учитель:
Никакая деятельность сегодня невозможна без использования энергии. Ребята, Вам известны такие полезные ископаемые как: нефть, газ, каменный уголь. А как вы считаете, для чего их используют, почему их называют «полезными»? правильно. А теперь посмотрите на географическую карту России и ответьте мне- месторождения каких полезных ископаемых есть в нашей стране?? Уголь, газ, нефть - удовлетворяют примерно 90% энергетических потребностей человечества.(говорят дети)как вы считаете они исчерпаемы или не исчераемы?? Однако, запасы нефти, угля и газа небесконечны. Ученые подсчитали, что запасы нефти в нашей стране хватит на более 20 лет
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 делается вывод).
Учитель: Итак, как вы считаете какая тема сегодняшнего урока. (Слайд № )
Мы определили с Вами тему урока, так, а теперь что же мы должны узнать сегодня о этих альтернативных источниках
Цель:
Значение альтернативных источников энергии в жизни современного общества;
Задачи:
1) научиться давать убедительную 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;
Учитель: Итак, а теперь начнем работать в группах. ( Каждая группа получает карточку с кейсом и устройством . Ваша задача- внимательно прочитать кейс, отвечаете на вопросы и кто-то один из группы дает полный ответ на вопросы, другой демонстрирует работу устройства).
Группа №1
Изучение солнечной энергии
Цель: Практически и аналитически проверить, как используется солнечная энергия
Приборы и материалы: 1) кейс; 2) модель фонтана, калькулятор; 3) фотографии солнечной батареи;
Задача: Изучив кейс, определить как работает модель фонтана, 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 электроснаб жения 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 ши роко 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:
Объясните процесс фотосинтеза в растениях
Приведите примеры применения солнечной энергии в вашей жизни
Выяснить достоинства и недостатки данного вида энергии
Задание: с помощью устройств продемонстрировать работу солнечной энергии
Группа №2
Изучение энергии ветра.
Цель: Практически и аналитически проверить, как используется энергия ветра
Приборы и материалы: 1) кейс; 2) фен; 3) воздушный шарик; 4) шарик для пинг-понга.
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 преобразо ванием энергии ветра (кинетической энергии) в электриче ский ток, называется ветроэнергетика. Бурное развитие от расли можно наблюдать в Европе и на Западе. Страны, ко торые не имеют запасов нефти и газа, вынуждены поку пать электроэнергию у других стран. Этот фактор способ ствует росту развития альтернативных источников элек троэнергии.
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:
Причины возникновения ветра
Приведите примеры использования энергии ветра
Выяснить достоинства и недостатки данного вида энергии
Задание: с помощью устройств на столе продемонстрировать использование энергии ветра
Группа №3
Тепло земли.
Цель: Аналитически проверить, как используется геотермальная энергия
Материалы: 1) кейс; 2) иллюстрация источника энергии
Задача: Изучив кейс, дать характеристику источника энергии и ответить на вопросы
Кейс №3
Геотермальная энергия в целом подразделяется на две разновидности – петротермальную и гидротермальную. Первый тип использует как источник горячие горные породы. Второй - подземные воды.
Все слышали о тепловых насосах, позволяющих брать дармовое тепло земли и отапливаться бесплатно. Принцип их действия основан на сборе любого низкотемпературного потенциала и превращения его в тепло. Подходит все, от чего можно взять положительную температуру: грунт, вода – скважина или водоем, воздух. Физические процессы те же, что в компрессоре холодильника, только наоборот, вырабатывается не холод, а тепло. В замкнутом контуре циркулирует жидкость с низкой температурой кипения, отбирая тепло у окружающей среды закипает, конденсируясь – отдает тепло дому. Температура на выходе теплового насоса 40-60С, чаще 40С, что хорошо подходит для теплых полов, но не для радиаторного отопления. Стоимость надежных европейских тепловых насосов начинается с 8000$, что для среднестатистического россиянина неразумно не окупится никогда. Экономическая целесообразность возможна при изготовлении теплового насоса своими руками, который можно сделать из компрессора холодильника от 1,5 кВт.
Гидротермальная энергетика. Вода, циркулирующая на больших глубинах, нагревается до значительных величин. В сейсмически активных районах она поднимается на поверхность по трещинам в земной коре, в спокойных же регионах ее можно вывести с помощью скважин
Вопросы:
Каким образом вырабатывается данный вид энергии
Приведите примеры использования энергии земли
Выяснить достоинства и недостатки данного вида энергии
Группа №4
Приливная энергия
Цель: Аналитически проверить, как используется энергия воды
Материалы: 1) кейс; 2) иллюстрация источника энергии
Задача: Изучив кейс, дать характеристику источника энергии и ответить на вопросы
Кейс №4
О том, что уровень моря время от времени поднимается и опускается, люди знают очень давно. С этим явлением сталкивались древние мореходы. Заведя однажды свои корабли в уютную лагуну и пытаясь из нее вновь уйти в море, они вдруг натыкались на мель, которой совсем недавно не было. Слагались легенды о духах, двигавших подводные рифы, скалах, бьющих о форштевни по мановению русалок и прочие увлекательные мифы. Вскоре мель вновь куда-то девалась, и корабли шли дальше. Открытие астрономических закономерностей привело к осознанию взаимной связи между понятием уровня воды и лунными фазами. Все объяснил Закон всемирного тяготения. Вода притягивалась к Луне в моменты ее приближения к Земле с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между космическими телами. С точки зрения физики приливно-отливные электростанции следовало бы назвать лунными. Они используют энергию движения воды, в свою очередь черпающей силу у единственного естественного спутника нашей планеты. Солнце, кстати, тоже вносит свою лепту в этот процесс, оно хоть и дальше Луны, но зато и масса светила намного больше.
Для гидроэнергетики вода – самое главное. Она должна быть в движении! Приливные электростанции использует кинетическую энергию воды. Но когда поток упираются в лопасти электростанции, кинетическая энергия воды трансформируется уже в энергию механическую. Турбина вращает ротор генератора, и тогда уже механическая энергия становится электрической.
Вопросы:
Каким образом вырабатывается данный вид энергии
Приведите примеры использования энергии земли
Выяснить достоинства и недостатки данного вида энергии
Заключение.
Итак, ребята, мы с вами рассмотрели основные виды 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 4-е 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.
Надуваю шарик, включаю фен, подвожу под шарик струю воздуха и опускаю шарик.
Наблюдение: Струя воздуха поднимает шарик вверх, но он не улетает, а устойчиво держится в струе.
Объяснение: давление воздуха в струе из фена ниже атмосферного, поэтому шарик находится в своеобразном воздушном коридоре, стены которого состоят из воздуха с атмосферным давлением. Это заставляет шарик держаться в области пониженного давления [2].
Объяснение
На самом деле этот трюк не противоречит силе тяжести. В нём демонстрируется важная способность воздуха, называемая принципом Бернулли. Принцип Бернулли – закон природы, согласно которому любое давление любого текучего вещества, в том числе воздуха, уменьшается с ростом скорости его движения. Иначе говоря при низкой скорости потока воздуха он имеет высокое давление.
Воздух, выходящий из фена, движется очень быстро и следовательно его давление невелико. Мячик со всех сторон становится окружён областью низкого давления, которая образует конус у отверстия фена. Воздух вокруг этого конуса обладает более высоким давлением, и не даёт мячику выпасть из зоны низкого давления. Сила тяжести тянет его вниз, а сила воздуха тянет его вверх. Благодаря совместному действию этих сил, шарик и зависает в воздухе над феном.
ођ Заголовок 415