«Коммунизм – это есть советская власть плюс электрификация всей страны»
В.И. Ленин
Обучающие цели урока:
Усвоить следующие элементы неполного опыта учащихся в рамках отдельного урока:
- физические основы производства электрической энергии;
- понятие о необходимости передачи электрической энергии на большие расстояния;
- ознакомление учащихся с решением научно-технических и экономических проблем при осуществлении передачи;
- схемы передачи энергии, распространенные в современной технике.
Развивающие цели урока:
- формирование научного мировоззрения на основе знаний о производстве, передаче электроэнергии;
- комплексное решение проблем на основе знаний математики, физики и информатики;
- развитие аналитико-синтетического и образного мышления учащихся, побуждение учащихся к осмыслению и нахождению причинно-следственных связей.
Воспитательные цели урока:
- развитие эстетического восприятия материала, используя в презентации оригинальный дизайн и эффекты анимации;
- воспитание культуры восприятия теоретического материала с помощью компьютера и приборов для показа получения и передачи электрической энергии;
- воспитание патриотизма, любви к своей Родине на примере деятельности ученых-электротехников Яблочкова, Доливо-Добровольского.
Оборудование: Ноутбук, мультимедийный проектор, письменные и чертежные принадлежности, модель генератора переменного тока, электрическая лампочка на подставке, соединительные провода, два изолирующих штатива на подставке, трансформатор понижающий на панели, трансформатор повышающий на панели.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Актуализация опорных знаний.
Учитель: Вопросы для работы в парах:
- Какие преимущества электрической энергии вы знаете?
- Что нужно для получения электрической энергии?
- Какие вы знаете генераторы электрического тока?
- Назовите основные части генератора.
- Где производят электрическую энергию?
Учащиеся: Ответы после работы в парах
- Преимущества электрической энергии:
- можно передавать по проводам
- можно трансформировать (∆u, ∆i)
- легко превращается в другие виды энергии
- источник тока (генераторы), рубильники (выключатели), замкнутая цепь, потребители.
- Генераторы электрического тока
- (а) Простейшая модель генератора (рассказывают и показывают учащиеся)
Действие генератора основано на явлении электромагнитной индукции (лампочка горит)
Основные части генератора на электростанциях
- на электростанциях.
Учитель: В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции подразделяются на: тепловые, гидравлические, атомные и другие. Общее у всех электростанций – генераторы промышленные.
Сначала мы рассмотрим получение электрической энергии на тепловых электростанциях (видеоролик).
Учитель: Теперь послушаем группу исследователей о производстве электроэнергии на тепловых электростанциях.
Идет показ слайдов параллельно с рассказом.
Производство электроэнергии на ТЭС.
Электроэнергетика занимается выработкой электроэнергии и её передачей по линиям электропередач (ЛЭП).
Группа электростанций разных типов объединены ЛЭП высокого напряжения в энергосистему. Большая часть электростанций объединены в Единую Энергосистему России с целью передачи электроэнергии энергоносителям.
Вырабатывается электроэнергия на различных типах электростанций. Ведущими из них являются тепловые — ТЭС, которые используют энергию сжигаемого минерального топлива.
Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) используются для производства тепла с одновременным производством электроэнергии. Радиус их действия — около 20 км, поэтому они строятся близко к потребителям (в крупных городах).
Производство электроэнергии на станциях разного типа.
Схема ТЭС.
Большинство ТЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль. 1квт.ч электроэнергии затрачивается несколько сот грамм угля. В паровом котле свыше 90% выделяемой топливом энергии передается пару. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору. Вал турбины жестко соединен с валом генератора. Паровые турбо генераторы очень быстроходны несколько тысяч оборотов в минуту. Из курса 10 класса нам известно что КПД тепловых двигателей увеличивается с ростом начальной температуры.
Превращение энергии при производстве, передаче и использовании электрической энергии.
ТЭС.
Работают на угле, газе, мазуте, торфе, поэтому их можно строить в разных районах страны. ТЭС строят быстро, и обходится строительство дешевле, чем строительство АЭС и ГЭС. Самая крупная ТЭС России – Сургутская.
- Кемеровская ТЭС 1939 г. (мощность составляет 850 Мвт)
- Омская ТЭС 1954 г. (мощность составляет 375 Мвт)
- Санкт-Петербурская ТЭС 1957 г. (мощность составляет 330 Мвт)
- Назаровская ТЭС 1961 г. (мощность электростанции составляет 1400 МВт)
- Костромская ТЭС 1969 г. (мощность электростанции составляет 3 600 МВт)
- Рефтинская ТЭС 1970 г. (мощность электростанции составляет 3800 МВт)
- Архангельская ТЭС 1970 г. (мощность составляет 450 Мвт)
- Самаровская ТЭС 1972 г. (мощность составляет 440 Мвт)
- Сургутская ТЭС 1988 г. (мощность составляет 4800 МВт)
- Московская ТЭС 1989 г. (мощность составляет 1330 МВт)
- Свердловская ТЭС 1990 г. (мощность составляет 2100 Мвт)
Полностью текст статьи представлен в Приложении 1, презентация – Приложение 2.