Навчальні проекти за програмою фізики основної школи. 7 клас



Сторінка18/18
Дата конвертації23.10.2016
Розмір3.06 Mb.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18
Тематичні питання

  • Як раціонально використати сонячну енергію?

  • Як використати енергію вітру?

  • Як раціонально використати енергію води без впливу на навколишнє середовище

  • Як виробити біологічне паливо?

  • Як використати енергію морських хвиль?

  • Як здобути геотермальну енергію?


Завдання.

I група

Підготувати презентацію з теми «Як раціонально використати сонячну енергію?»



II група

Підготувати презентацію з теми «Як використати енергію вітру та енергію води без впливу на навколишнє середовище?»



III група

Підготувати презентацію з теми «Як виробити та застосувати біологічне паливо?


Портфоліо (електронний носій, папка «Використання енергії природних джерел»).

Презентації учнів.
Орієнтовний план захисту проектів.

  1. Учні кожної групи по черзі презентують інформацію, яку підготували (Додатки 1, 2, 3, 4, 5, 6) за допомогою мультимедійного проектора.

  2. Колективне обговорення:

  • переваг та недоліків того чи іншого альтернативного джерела енергії;

  • шляхи раціонального використання так званих відновлювальних джерел енергії – тепла Землі, енергії вітру, припливів та відпливів, біогазу, сонячного випромінювання, тощо;

  • енергозбереження, впровадження нових технологій, що потребує значно менших затрат і має бути основним напрямком розвитку світового господарства.

  1. Вироблення спільних пропозицій щодо використання альтернативних джерел енергії у смт. Липова Долина та підготовка спільного буклету.


Орієнтовні вимоги до оцінювання:

Запропонувати лідерам груп оцінити роботу своїх товаришів, консультантам оцінити роботу груп, учасникам груп оцінити роботу лідера.



Етапи

Критерій оцінювання

Максимальна кількість балів

Оцінка

Етап реалізації

Уміння відбирати інформацію

0 або 1




Легкість сприйняття поданої інформації

0 або 1




Інтелектуальна активність

0 або 1




Практична діяльність

0 або 1




Уміння працювати в колективі

0 або 1




Захист

якість презентації та доповіді

0 або 1




Актуальність теми й рішень

0 або 1




Обсяг і глибина знань з теми

0 або 1




Культура мовлення

0 або 1




Відчуття часу, уміння тримати аудиторію

0 або 1




Підсумок

Відповіді на запитання

0 або 1




Досягнутий результат

0 або 1





Перспективи розвитку проблеми проекту: дослідити можливості економії тепла, електричної енергії, води і газу у домашніх умовах.
Сфера, в якій може бути впроваджений проект: у домашніх умовах використання енергії сонця, вітру та води; в організації здорового способу життя учнів та їх батьків; пропаганда альтернативних джерел енергії.
Додаток 1

Сонячна енергія

Сонце легке у використанні і практично невичерпне джерело енергії. Рослини використовують сонячну енергію в процесі фотосинтезу. Люди можуть перетворити сонячне світло на електрику.

Сонце – джерело енергії дуже великої потужності. В середньому енергетичний еквівалент 22 днів сонячного сяйва за сумарною потужністю, що приходить на Землю, дорівнює всім запасам органічного палива на Землі. За день на Землю надходить сонячної енергії більше, ніж 6,5 млрд. жителів планети можуть спожити за 30 років. Вже в світі експлуатуються три типи перетворювачів сонячної енергії: а) використання енергії рідини, нагрітої сонячними променями; б) пряме фотоелектричне перетворення сонячної енергії в електричний струм; в) використання дзеркал, фокусуючи теплову енергію Сонця на поверхню парових котлів теплових електростанцій. Всі три типи геліостанцій вже працюють в різних країнах світу – у Франції, Німеччині, США, Ізраїлі. В установці використовують синтетичне масло, що тече по чорних трубах, які нагріваються параболічними дзеркалами, що, рухаючись за Сонцем, фіксують його промені. Масло в трубах нагрівається до 3900 С і перетворює воду в пару, яка крутить турбіни. У деяких країнах – США, країнах Аравійського півострова існують установки прямого перетворення світла Сонця в електроенергію за допомогою фотоелементів або фокусування тепла за допомогою параболічних дзеркал. На півострові Крим працює єдина в Україні невелика експериментальна геліостанція.

Переваги СЕС:



  • екологічна чистота;

  • вічність і поновлюваність;

  • споживання не пов’язане з складними технологічними процесами;

  • не порушують теплової рівноваги планети.

Недоліки СЕС:

  • зменшення ефективності по мірі віддалення від екватора;

  • коливання зумовлені чергуванням дня і ночі;

  • великі площі дзеркал;

  • нестійкі атмосферні умови.



Додаток 2

Енергія вітру

Джерело енергії вітру - природа - невичерпна. З давніх давен люди стали «приручати» дармову силу вітру. Першим пристроєм з використанням сили вітру був млин. З часом механізм млина ускладнювався та покращувався, поширювалася сфера його застосування. Він став використовуватися для пиляння деревени, виготовлення паперу, роздріблення цементу та ін. Вітродвигун з'єднали з електродвигуном – народився вітровий енергетичний пристрій. В 1895 році була запущена перша вітряна електростанція, а до 1918 року працювало вже 120 енергетичних вітряних пристроїв потужністю 10-20 кВт. Вже в 1995 році за допомогою вітрогенераторів вироблялися чотири з половиною тисячі мегават електричної енергії.

Вітряні електростанції виробляють електрику за рахунок енергії повітряних мас, що переміщаються, - вітру. Вітроелектростанція - це щогла, нагорі якої розміщується контейнер з генератором і редуктором. До осі редуктора вітряної електростанції прикріплені лопаті. Контейнер електростанції обертається залежно від напряму вітру. По розташуванню ВЕС поділяють на берегові(використовується денний та нічний бриз), шельфові (морські вітри), суходільні (вздовж гірських пасм) Вітряні електростанції створюють перешкоди телебаченню і різним системам зв'язку. Вітер від природи нестабільний, з посиленнями і послабленнями. Це затрудняє використання вітрової енергії.

Виробництво вітряних електростанцій забезпечило роботою в Європі 60000 чоловік. Розробка і монтаж вітроустановок дуже дорога процедура, але треба враховувати таку перевагу, як використання безкоштовної енергії вітру. На розвиток вітроенергетики в країні витрачені 85 мільйонів доларів, побудовані 778 вітрових установок загальною потужністю 77,8 МВт.

Переваги:


  • вітряні електростанції не забруднюють довкілля шкідливими викидами;

  • джерело енергії вітру – невичерпне;

  • розробка і монтаж вітроустановок дуже дорога процедура, але треба враховувати таку перевагу, як використання безкоштовної енергії вітру.

Недоліки:

  • вітер від природи нестабільний, з посиленнями і послабленнями. Це затрудняє використання вітрової енергії. Головне завдання - знайти технічне рішення цієї проблеми;

  • вітряні електростанції створюють шкідливі шуми. Зазвичай вітряні установки будуються на такій відстані від житлових будівель, щоб шум не перевищував 35-45 децибел;

  • вітряні електростанції створюють перешкоди телебаченню і різним системам зв'язку;

  • вітряні електростанції завдають шкоди птахам, якщо розміщуються на шляхах міграції і гніздування;

  • вітряні електростанції відносно малопотужні.


Додаток 3

Енергія води

У сучасній гідроелектростанції греблю будують так, щоб на річці створити верхній та нижній рівні – б’єфи. Рівень води у водосховищі піднімається на декілька десятків метрів у порівнянні з рівнем води за греблею. Принцип роботи ГЕС полягає в тому, що потік води, який падає з верхнього б’єфу, падає на лопасті робочого колеса гідротурбіни, яка встановлена на нижньому б’єфі. Колесо гідротурбіни обертає ротор електрогенератора, в якому механічна енергія обертання переходить в електричну енергію. Здебільшого ГЕС будують на рівнинних річках. На сьогодні в Україні діють вісім великих ГЕС – сім на Дніпрі та одна на Дністрі. Найбільша цінність ГЕС з точки зору економіки в тому, що ціна на електроенергію, вироблену на ГЕС, дуже низька. Потужність сучасних ГЕС більше 100 МВт, а ККД становить 95%. Сучасні турбіни мають малу швидкість обертання ротора і великі розміри.

Переваги ГЕС:


  • відсутність під час роботи витрат на паливо;

  • електроенергія, добута на ГЕС, в 4-8 разів дешевша;

  • гідроенергія річок відновлюється природньо;

  • не доводиться платити за джерело енергії.

Недоліки ГЕС:

  • низькі водні ресурси під час посухи;

  • будівництво греблі порушує переселення мешканців;

  • замулення водосховища;

  • затоплення території;

  • греблі перешкоджають міграції риби;

  • змінюється навколишній мікроклімат;

  • висока ціна будування;

  • знищення самоочисних річок і перетворення у безперервний ланцюг гниючих озер;


Додаток 4

Біологічне паливо

Біопаливо ‒ це паливо, яке отримують, як правило, з біологічної сировини, в якості якої використовують стебла цукрової тростини або насіння ріпаку, кукурудзи, сої. Можуть також використовуватися целюлоза і різні типи органічних відходів.

Розрізняють тверде біопаливо (дрова, солома), рідке біопаливо (етанол, метанол, біодизель), і газоподібне біопаливо (біогаз, водень). Тверде біопаливо: дрова ‒ найдавніше паливо. Нині для виробництва дров або біомаси вирощують енергетичні ліси, які складаються з швидкозростаючих рослин. Через значне зростання цін на нафту останнім часом населення багатьох країн скорочує споживання нафтового палива і збільшує використання дров. Це призводить до винищення лісів. Тверді енергоносії біологічного походження (головним чином гній, відходи деревина, торф) брикетують, сушать і спалюють в камінах житлових будинків і топках теплових електростанцій, виробляючи дешеву електрику для побутових і виробничих потреб. Відходи деревини з мінімальним ступенем підготовки до спалювання (тирса, кора, лушпиння, солома тощо) пресують в паливні брикети або в пелети, які мають форму циліндричних або сферичних гранул діаметром 8-23 мм і довжину 10-30 мм. Рідке біопаливо: біоетанол ‒ це звичайний етанол, який отримують шляхом переробки рослинної сировини і використовують як біопаливо. Біометанол ‒ вид рідкого біопалива на основі метилового (деревного) спирту, одержуваного шляхом сухої перегонки відходів деревини і конверсією метану з біогазу. З точки зору отримання енергії дана біосистеми має істотні економічні переваги в порівнянні з іншими способами перетворення сонячної енергії.

Газоподібне біопаливо (біогаз,водень)

Причини виробництва біопалива: вичерпність природних джерел енергоресурсів; велика кількість викидів СО2 ; зростання цін на нафту і газ; зростання цін на дизельне паливо і бензин; залежність від країн постачальників енергоносіїв; слабка енергетична безпека; наявність вільних родючих земель.

Переваги виробництва біопалива: зменшення шкідливих викидів в атмосферу; нові робочі місця; стимулювання сільськогосподарського виробництва; завантаження вільних потужностей спиртової галузі. Проти впровадження біопалива виступають деякі скептики, які вважають, що для його вироблення потрібно багато коштів, мати великі площі для вирощування сировини.




Додаток 5

Енергія морських хвиль

Вітер збуджує хвильовий рух поверхні океанів і морів. Хвилі та береговий прибій мають дуже великий запас енергії. Енергія морських хвиль - це кінетична енергія, яку несе коливання поверхні моря під дією вітру. За допомогою хвильових перетворювачів енергія хвиль реалізується у електричну або іншу придатну до використання. За оцінками дослідників США, загальна енергетична потужність Світового океану дорівнює 90 млрд кВт. А середня хвиля висотою 3 м несе приблизно 100 кВт енергії на 1 м2 узбережжя. З давніх часів людину приваблювала ідея практичного використання величезних запасів хвильової енергії океану, однак це дуже складне завдання і у значних масштабах поки не вирішене. Ідея отримання електроенергії від морських хвиль була розроблена ще у 1935 р. радянським вченим К.Е. Ціолковським. Одну з перших електростанцій, що використовує енергію морських хвиль, було споруджено у 1970 р. поблизу норвезького міста Берген. Вона має потужність 350 кВт і забезпечує енергією селище із сотні будинків. Можливості створення більш потужних хвильових станцій досліджуються вченими Великої Британії, США та Японії.

Поки вдалося досягти певних успіхів у галузі використання енергії морських хвиль для виробництва електроенергії. Хвильові енергетичні установки застосовуються для живлення маяків, буїв, сигнальних морських вогнів, стаціонарних океанологічних приладів, розташованих далеко від берега. Порівняно зі звичайними електроакумуляторами, батареями та іншими джерелами струму вони дешевші, надійніші і рідше потребують обслуговування. В експериментальних електростанціях навіть невеликі хвилі висотою 35 см примушують турбіну розвивати швидкість понад 2 тис. обертів за хвилину.

ХЕК різних потужностей можуть бути використані для енергозабезпечення прибережних і острівних поселень, а також морських суден. На базі малопотужних ХЕК можливе створення метеосистем, глобальних і регіональних систем зв'язку та навігації, систем телекомунікації, а також встановлення апаратури аварійного індивідуального життєзабезпечення тощо. Потужні багатомодульні ХЕК можуть бути надійною енергетичною базою для створення екологічно чистих об'єктів переробної промисловості морського і прибережного базування. Такі об'єкти дають можливість здійснювати переробку морепродуктів, опріснювати воду.

ХЕК потужністю кілька мегават експлуатуються у багатьох країнах, при цьому вони багатофункціональні, оскільки виробляють:

- електричну енергію;

- теплову енергію;

- чисту питну воду;

- стиснуте повітря;

- водень;

- кисень;

- різноманітні хімічні речовини.

Переваги хвильової енергетики в тому, що вона достатньо сконцентрована, доступна для перетворення і на будь-який проміжок часу може прогнозуватись залежно від погодних умов. Утворюючись під дією вітру, хвилі добре зберігають свій енергетичний потенціал, розповсюджуючись на значні відстані. На сучасному рівні науково-технічного розвитку, а тим більше у перспективі, увага до проблеми використання енергії морських хвиль, без сумніву, дозволить зробити її важливим складником енергетичного потенціалу морських країн.

Додаток 6

Геотермальна енергія

Геотермальні ресурси – запаси глибинного тепла Землі.

До категорії гідротермальних конвективних систем відносяться підземні басейни пари чи гарячої води, які виходять на поверхню з землі, утворюючи гейзери, фумароли, озера багнюки тощо. Їх використовують для виробництва електроенергії за допомогою методу, що ґрунтується на використанні пари, яка утворюється при випаровуванні гарячої води на поверхні.

Переваги:



  • геотермальну енергію отримують від джерел тепла з великими температурами; вона має декілька особливостей:

  • температура теплоносія значно менша за температуру при спалюванні палива;

  • найкращий спосіб використання геотермальної енергії комбінований (видобуток електроенергії та обігрів).

Недоліки:

  • низька термодинамічна якість;

  • необхідність використання тепла біля місця видобування;

  • вартість спорудження свердловин виростає зі збільшенням глибини.

Це джерело характеризується різноплановим впливом на природне середовище. Так в атмосферу надходить додаткова кількість розчинених у підземних водах сполук сірки, бору, миш’яка, аміаку, ртуті; викидається водяна пара, збільшуючи вологість; супроводжується акустичним ефектом; опускання земної поверхні; засолення земель.

Для нотаток

Для нотаток

Для нотаток



Навчальні проекти

за програмою фізики основної школи. 7 клас

Збірник методичних матеріалів


Упорядник: В.М. Карпуша

Компʼютерний набір: В.М. Карпуша

Компʼютерне макетування: В.М. Карпуша


Здано в набір _____

Підписано до друку ______

Формат 60х84/16

Папір офсетний

Гарнітура Ariel

Тираж 4 прим.


НВВ СОІППО, 40007, м. Суми, вул. Р-Корсакова, 5.Тел. 65-64-95


Каталог: images -> %D0%9C%D0%BE%D0%B1%D1%96%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0 %D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%96%D0%BD%D0%BA%D0%B0
images -> Програма для складання вступного іспиту до аспірантури
images -> Принципи реалізації наукової діяльності університету: активна участь у формуванні та
images -> Віртуальна виставка праць викладачів об’єднання сільськогосподарських бібліотек Житомирської області за 2014 рік
images -> Медсестринство в геронтології та геріатрії
images -> Гостра дихальна недостатність
images -> Програма вступного випробування з іноземної мови (англійська, німецька, французька) за професійним спрямуванням
images -> Розвиток вітчизняної системи електронних наукових видань
images -> Програма м. Івано-Франківськ, 2011 міністерство охорони здоров’я україни
%D0%9C%D0%BE%D0%B1%D1%96%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0 %D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%96%D0%BD%D0%BA%D0%B0 -> Освіта на основі розвитку життєвих навичок – вимога часу


Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка