Розробки уроків - Фізика 9 клас II семестр - 2017 рік

РОЗДІЛ 6. ФІЗИКА ТА ЕКОЛОГІЯ

УРОК № 82. АЛЬТЕРНАТИВНІ ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ

Мета уроку: ознайомити учнів з нетрадиційними видами енергетики; показати важливість розв'язання енергетичних проблем людства одночасно зі збереженням довкілля та природних ресурсів планети; розвивати інтерес до вивчення фізики як основи розвитку техніки.

Формування ключових компетентностей:

♦ Математична грамотність.

♦ Компетентності в природничих науках і технологіях.

♦ Інформаційно-цифрова компетентість.

♦ Уміння навчатися впродовж життя.

♦ Соціальні і громадянські компетентності.

♦ Екологічна грамотність і здорове життя.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання та наочність: фотографії різних видів традиційних і нетрадиційних електростанцій.

Відеофрагмент або комп'ютерне демонстрування: відеозаписи або комп'ютерне моделювання принципу дії нетрадиційних електростанцій (вітрових, сонячних, геотермальних тощо).

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ВИКОНАННЯ ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

ІІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Запитання для фронтального опитування:

• Назвіть традиційні для України види електростанцій.

Який відсотковий внесок дають традиційні електростанції в енергетику нашої країни?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

План вивчення нової теми:

Відновлювальні та не відновлювальні джерела енергії.

• Вітроенергетика.

• Сонячна енергетика.

• Геотермальна енергетика.

Опорний конспект

Вітроенергетика — відновлювальна галузь енергетики

Стислі характеристики

Теплова енергія, що безперервно надходить від Сонця, перетворюється на кінетичну енергію руху в атмосфері великих мас повітря, циркуляція яких називається вітром.

Сучасна технологія дозволяє використовувати тільки горизонтальні вітри, що знаходяться близько до поверхні землі та мають швидкість від 12 до 65 .

Зі збільшенням висоти швидкість вітру в середньому зростає, і на висоті 500 м вона майже вдвічі вища, ніж біля поверхні землі. На відносно великій висоті над поверхнею Землі (в середньому 8—12 км) у тропосфері виникають досить рівномірні і потужні повітряні течії, що дістали назву струменевих

Переваги

— Невисока ціна видобутої енергії;

— є екологічно чистим способом вироблення енергії; не забруднює атмосферу, не споживає палива і не спричиняє теплового забруднення довкілля;

— може забезпечити близько 2,5% загального річного електроспоживання в Україні

Недоліки

— Дуже повільно окуповується будівництво;

— вітрові електростанції створюють шум високої частоти, тому потребують великих земельних ділянок для свого розміщення, а також заважають близьким населеним пунктам;

— генератори великих вітродвигунів обертаються зі швидкістю близько 30 обертів на секунду. Це близько до частоти синхронізації телебачення. Тому великі вітродвигуни можуть заважати прийому телепередач на відстані до 1,6 км

Перспективи використання в Україні

У нашій країні вітряки можна будувати на узбережжях Чорного і Азовського морів, у степових районах, а також у горах Криму і Карпат

Сонячна енергетика — відновлювальна галузь енергетики

Стислі характеристики

Сьогодні для перетворення сонячного випромінювання в електричну енергію існує дві можливості: використовувати сонячну енергію як джерело тепла для вироблення електроенергії традиційними способами (наприклад, за допомогою турбогенераторів) або безпосередньо перетворювати сонячну енергію на електричний струм у сонячних елементах. Сонячну енергію використовують також після її концентрації за допомогою дзеркал — для плавлення речовин, дистиляції води, нагріву, опалювання тощо.

Фотоелементи виявилися практично незамінними джерелами електричного струму в ракетах, супутниках і автоматичних міжпланетних станціях, а на Землі — у першу чергу для живлення телефонних мереж у неелектрифікованих районах або ж для малих споживачів струму (радіоапаратура, електричні бритви і запальнички та ін.)

Сонячна енергетика — відновлювальна галузь енергетики

Переваги

— Екологічно чиста енергетика, не виробляє шкідливих відходів;

— загальнодоступність;

— невичерпність джерела;

— цілковита безпека для навколишнього середовища

Недоліки

— Через відносно невелику величину сонячної сталої для сонячної енергетики потрібне використання великих площ землі під електростанції, але фотоелектричні елементи на великих сонячних електростанціях встановлюють на висоті 1,8-2,5 м, що дозволяє використовувати землі під електростанцією

для сільськогосподарських потреб, наприклад для випасу худоби;

— потік сонячної енергії на поверхні Землі значно залежить від широти і клімату. У різних місцевостях середня кількість сонячних днів у році може дуже сильно відрізнятися;

— залежність потужності сонячної електростанції від часу доби і погодних умов;

— висока ціна сонячних фотоелементів;

— незважаючи на екологічну чистоту отримуваної енергії, самі фотоелементи містять отруйні речовини (наприклад, свинець, кадмій, галій, миш’як та ін.), а їх виробництво споживає багато інших небезпечних речовин

Перспективи використання в Україні

Краще будувати у районах з великою кількістю сонячних днів

Геотермальна енергетика (природне тепло землі) — відновлювальна галузь

енергетики

Стислі характеристики

Геотермальна енергія (природне тепло Землі), акумульована в перших десятьох кілометрах земної кори, за оцінкою вчених досягає 137 трлн тонн умовного палива (т у. п.), що в 10 разів перевищує геологічні ресурси усіх видів палива разом узятих. З усіх видів геотермальної енергії мають найкращі економічні показники гідрогеотермальні ресурси — термальні води, пароводяні суміші і природна пара.

В Україні прогнозні експлуатаційні ресурси термальних вод за запасами тепла еквівалентні використанню близько 10 млн т у. п. на рік.

Найкращий спосіб використання геотермальної енергії — комбінований (видобуток електроенергії та обігрів)

Переваги

— Геотермальну енергію отримують від джерел тепла з великими температурами;

— температура теплоносія значно нижча від температури згоряння палива

Недоліки

— Низька термодинамічна якість;

— необхідність використання тепла біля місця видобування;

— вартість спорудження свердловин виростає зі збільшенням глибини

Перспективи використання в Україні

Серед перспективних районів для пошуків і розвідки геотермальних ресурсів знаходиться Донецький бассейн та західні області України

V. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ

Оцініть перспективи розвитку енергетики України.

Задачник №№

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VII. КОМЕНТАР ДО ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Домашнє завдання

• Вивчити §__ , вивчити конспект.

• Розв’язати вправу_ письмово.

• Розв’язати завдання №№___задачника.

Додаткове домашнє завдання (індивідуально)

Розширте свої знання з теми уроку (вітроенергетика, сонячна енергетика, геотермальна енергетика).



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити