Учитель: Дышко О.А.
Предмет: физика
УМК: «Физика/ 8 класс» Кабардин О.Ф./ УМК «Архимед»
Класс: 8
Урок №40
Тема: Производство и передача электроэнергии. ТЭС,ГЭС, АЭС. Трансформатор.
Оборудование: индивидуальные карточки — схемы устройство и работатрансформатора, схема производства и передачи электроэнергии.
Тип урока: урок открытия нового знания.
Цель урока: изучить способ производства и передачи электроэнергии.
Планируемые результаты:
Предметные: научатся обосновывать повышение напряжения при передачи электроэнергиина большие расстояния; изучат устройство и принцип действия трансформатора;
Метапредметные:
Познавательные: научатся анализировать зависимость величин;
Регулятивные: научатся составлять план и последовательность действийпри решении задач; развивать умение объяснять процесс производства и передачиэлектроэнергии по схемам;
Коммуникативные: научатся распределять функции и обязанности всоответствии с поставленными задачами и индивидуальными способностями.
Личностные: воспитание культуры речи физического языка, любовь к Родине.
Ход урока
1.Этап мотивации (самоопределения) к учебнойдеятельности.
1.1.Организационный момент
Приветствие с обучающимися. Заполнение классного журнала. Настройучащихся на работу. Проверка готовности к уроку.
1.2.Мотивационный момент
Учитель: Все мы привыкли пользоваться электрическим освещением иэлектроприборами. Достаточно включить прибор в розетку, нажать кнопочку — иприбор работает.
2.Этап актуализации и фиксирования индивидуальногозатруднения в пробном действии
2.1.Проверка домашнего задания (теоретический опрос)
1.Переменный ток, амплитуда колебаний силы тока и напряжения.
2.Генератор переменного тока.
3.Генератор трехфазного тока. (с учетом дополнительного времени)
4.Асинхронный трёхфазный двигатель. (с учетом дополнительного времени)
3.Этап выявления места и причин затруднения
3.1. Решениезадачи у доски: Вольтметр,включённый в цепь переменного тока, показывает напряжение 220 В, а амперметр –ток 10 А. Чему равны амплитудные значения измеряемых величин?
4.Этап построения проекта выхода из затруднения
Задача урока. Выяснить, откуда берётся ток в розетке. Какэлектричество попадает в наш дом или нашу квартиру?
Настанет время, когда электричество будетдоставляться по проводам, как вода по трубам, во все дома из особых фабрикэлектричества.
П. Яблочков
Учитель: Итак, какая же тема нашего урока? Как вы думаете?
Рассуждения учащихся.
Обучающиеся самостоятельно ставят цели и задачи урока.
5.Этап реализации построенного проекта
Запись темы урока.
Запись в тетрадь: В Москве первая центральная электростанция былапостроена в 1886 г. Её мощность составляла 400 кВт.
Запись в тетрадь: ТЭС, ГЭС и АЭС — традиционные источники электрическойэнергии.
Запись в тетрадь: Потребление электроэнергии:
Промышленность – 70%
Транспорт – 15%
Сельское хозяйство – 10 %
Быт – 4 %
Учитель: На сегодняшний деньэлектроэнергия – это самая универсальная и удобная для использования формаэнергии:
Ø Можно передавать на большие расстояния смалыми потерями
Ø Удобно распределять между потребителями
Ø Легко превращать в другие виды энергии сбольшим КПД
Ø Экологически безопасна
Обучающиеся вклеивают схемы в тетради.
|
Электростанции |
ТЭС |
ГЭС |
АЭС |
|
Примерная доля вырабатываемой электроэнергии |
60% |
20% |
15% |
|
КПД |
40% |
95% |
20% |
|
Преимущества |
Можно строить вблизи места потребления электроэнергии, а топливо подвозить |
Нет вредных выбросов |
Можно строить вблизи места потребления электроэнергии, нет вредных выбросов продуктов горения |
|
Недостатки |
Вредные выбросы в атмосферу продуктов горения: углекислого газа(вызывает парниковый эффект); использование невозобновляемых источников энергии; необходимость подвоза топлива Представленная информация была полезной? ДА 60.88% НЕТ 39.12% Проголосовало: 1544 |
Часто нельзя построить вблизи потребителей, затопление земель, нарушение нереста рыбы, изменение природы на протяжении всего русла |
Не решены проблемы утилизации отработанного ядерного топлива, оборудования, самих электростанций после истечения срока их эксплуатации, опасность утечки радиации при авариях |
|
Крупнейшие электростанции в нашей стране и их мощность |
|
Саяно-Шушенская (6400), Красноярская (6000), Братская (4500), Волжская (2300) |
Ленинградская (4000), Курская (4000), Смоленская (3000), Кольская (1760) |
Производство электроэнергии на ТЭС.
Запись в тетрадь: ТЭС– тепловая электрическая станция преобразует тепловуюэнергию в электрическую;
Учитель: Основное оборудование ТЭС — котел-парогенератор, турбины и генератора.В котле при сжигании топлива выделяется тепловая энергия, которая преобразуетсяв энергию водяного пара. В турбине водяной пар превращается в механическуюэнергию вращения. Генератор превращает энергию вращения в электрическую.Тепловая энергия для нужд потребления может быть взята в виде пара из турбинылибо котла.
Производство электроэнергии на ГЭС.
Запись в тетрадь: ГЭС– гидроэлектростанция преобразует механическую энергиюдвижения воды в электрическую.
Учитель: Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооруженийобеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины,которая производит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию. Необходимыйнапорводы образуется посредством строительства плотины.Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается всеэнергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет своёопределённое деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты,непосредственно преобразующие энергию потока воды в электрическую энергию. Естьеще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контролянад работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства имногое другое
Запись в тетрадь ГЭС– гидроэлектростанцияпреобразует механическую энергию движения воды в электрическую.
Передача электроэнергии.
Этапы передачи электроэнергии от электростанции к потребителю.
Способы понижения потерь электроэнергии при передаче.
Учитель: На основании формул Q = I2Rt и R = ρ * l/s предложитеспособы
уменьшения потерь электроэнергии на нагрев проводов при передаче набольшие расстояния.
Рассуждения учащихся.
Запись в тетрадь: Уменьшить силу тока, а следовательно, и потериэлектроэнергии при передаче удалось при помощи устройства, называемого трансформатор.
Обучающиеся вклеивают схемы в тетрадь.
Физкультминутка
Встали. Называю физическую величину – хлопаете, единицы физическойвеличины – топаете.
|
Физическая величина (хлопают) |
Единицы измерения физической величины (топают) |
|
напряжение |
В |
|
частота |
Гц |
|
сила тока |
А |
6.Этап первичногозакрепления с проговариванием во внешней речи
Ответьте на вопросы:
1. Какое явление лежит в основепроизводства электроэнергии?
2. Назовите главноепреимущество электрической энергии перед другими видами энергии.
3. Какие проблемы возникаютпри передаче электроэнергии на большие расстояния?
4. Какое явление лежит воснове работы трансформатора?
5. Что показывает коэффициенттрансформации?
Как по внешнему виду трансформатораопределить, понижающий он или повышающий? (Если число витков в первичной обмотке больше чем вовторичной — это понижающий трансформатор. Если число витков в первичной обмоткеменьше, чем во вторичной — это повышающий трансформатор. Один и тот жетрансформатор может быть как понижающим, так и повышающим, в зависимости оттого на какую обмотку подается переменное напряжение).
6. Будет ли работать трансформатор, если еговключить в цепь с постоянным током? Почему? Если его первичнуюобмотку подключить к источнику постоянного тока, то магнитный поток вмагнитопроводе трансформатора будет постоянным как повеличине, так и по направлению (dФ/dt= 0), поэтому в обмотках трансформатора не будет наводитьсяЭДС электромагнитной индукции, а следовательно, электроэнергия изпервичной цепи не будет передаваться во вторичную.
7.Этап самостоятельной работы ссамопроверкой по эталону
Определите напряжение наконцах первичной обмотки трансформатора, имеющей n1=2000 витков, если напряжение на концахвторичной обмотки, содержащей n2=5000 витков, равно 50 В. Активными сопротивлениями обмотоктрансформатора можно пренебречь.
|
Найти: U1 |
Анализ и решение задачи |
|
Дано: n1=2000 витков n2=5000 витков U2 = 50 В |
Применим формулу для коэффициента трансформации: k= n2/ n1=U2/U1 Из данной формулы следует, что: U1=U2⋅N1/N2 Подставим значения и вычислим: U1=50⋅2000/ 5000=20 В Ответ: 20 В. |
8.Этап включения в систему знанийи повторения
Учитель: наш урокподходит к концу. Мы с Вами поговорили об основных источниках электростанций.Узнали, что такое трансформатор и для чего он нужен, познакомились с формулами.
За работу на уроке у нас получаютследующие отметки…
9.Этап рефлексии учебной деятельности науроке
9.1.Рефлексия
♦ Что нового высегодня узнали?
♦ Какие у вас есть вопросыпо данной теме?
♦ Что вызвало у васзатруднение?
9.2.Домашнее задание:
§26 (пересказывать); выучить устройство трансформатора, формулы;подготовить сообщение по теме: ТЭС, ГЭС, АЭС в России; решить задачу (файл прикреплен)
Задача: Напряжение на первичной обмоткепонижающего трансформатора 220 В, мощность 44 Вт. Определите силу тока вовторичной обмотке, если отношения числа витков обмоток равно 5.Потерями энергии можно пренебречь.
