разработка урока по физике "Производство, передача и использование электроэнергии"
методическая разработка по физике (11 класс) на тему

Методическая разработка урока по физике.

Производство, передача и использование электроэнергии.(технология проблемно-деятельностного, развивающего обучения)

Сенина Раиса Ивановна

Учитель физики

Муниципальное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №3 с углубленным изучением музыкальных предметов имени А.П Иванова.

Тема урока: Производство, передача и использование электроэнергии

11 класс

Тип урока: Комбинированный, с применением ИКТ.

Формы работы: Групповая, фронтальная, индивидуальная.

Технические средства обучения: Компьютер, проектор, генераторы, трансформаторы, турбины, лампочки, таблицы.

Цель: Изучение процессов производства, передачи и сфер использования электроэнергии.

Задачи.

Обучающие: Изучить основные способы получения электроэнергии, виды электростанций, структурную схему передач электроэнергии от производителя к потребителю.

Развивающие: Развитие экономического и экологического мышления, аналитических навыков, универсальных учебных действий.

Воспитательные:  Воспитание бережного отношения к расходованию электроэнергии, к окружающей среде. Воспитание информационной и коммуникативной культуры.

План:

1. Оргмомент
2. Мотивация, постановка проблемы. Видеоролик про энергомост через Керченский пролив. Тема, цель и план работы.
3. Повторение тем «Генератор», «Трансформатор». Демонстрация опытов, презентация на экране, работа у доски. Постановка проблемы.
4. Изучение нового. Решение проблемных вопросов. Решение УУД. Работа в группах, индивидуальная, фронтальная. Презентация на экране. Опорные конспекты.
5. Выводы. Рефлексия. Соревнование групп.
6. Домашнее задание. Итоги работы (оценки).
7. Исполнение песни «ЛЭП-500»

Содержание урока:

1. Приветствие. Проверка готовности.
2. Демонстрация (15 секунд) эффектного видеоролика «Историческое событие для Крыма – полуостров подключен к единой энергосистеме России» (из новостей TV от 2 декабря 2015г.) Слайд 1

Краткая информация учителя: подрыв двух столбов ЛЭП в Украине, полная энергоблокада Крыма. Использование только дизель – генераторов. Досрочно российские энергетики проложили электрокабель через Керченский пролив шириной 14км и глубиной 8-18 метров под водой с заглублением в грунт до 2 метров. Теперь энергия идет в Крым от Ростовской АЭС из Краснодарского края. Мощность одной линии 200 мВт. Проложат 4. Работали специальные суда: кабелеукладчик, кабелезаглубитель, корректировщик, толкач. Итак, воздушные ЛЭП и кабельный под водой. Чтобы все это сделать, нужны глубокие знания и профессиональная подготовка. Сегодня мы не можем жить без электричества.

Как же вырабатывается и передается электроэнергия? (постановка проблемы и подведение к теме урока.)

Тема урока, цель и план своей работы называют учащиеся( слайд 2)

3. Для выполнения этих задач повторяем тему «Генератор переменного тока. Трансформатор». Работа в группах. (теплоэнергетики и гидроэнергетики) требование: каждый член группы должен высказаться по какой – либо проблеме. Самооценка в баллах от 0 до 5.

«Главные инженеры» групп демонстрируют опыты с генератором и трансформатором, рассказывают принципы действия. Одновременно два других члена группы пишут на доске закон трансформации, коэффициент полезного действия, дом. задачу.

Еще 2 члена группы – у экрана по слайдам 3, 4, 5(генератора) и 6, 7 (трансформатора) показывают их устройство. Группы приняли задание друг у друга и оценили.

Развитие УУД.

4. Постановка проблемы перед изучением нового.

Какими способами можно раскрутить ротор генератора для получения промышленного тока? Фронтальные ответы: на ТЭС, ГЭС

Тепловые электростанции.

Презентация слайдов 8,9 (схемы ТЭС без пояснений). Учитель ставит задачу: по схеме назвать все физические процессы в ТЭС, АЭС, записать в опорный конспект цепочку превращений энергии.

Отвечает у экрана «Главный теплоэнергетик» одной из групп.

Запись в опорный конспект: внутренняя энергия сгоревшего топлива -> внутренняя энергия пара -> кинетическая энергия пара -> кинетическая энергия турбины -> кинетическая энергия ротора -> электрическая энергия. Любой член группы зачитывает записанное.

   Слайды 10,11,12,13 (крупнейшие ТЭС, фото и схема АЭС, крупнейшие АЭС)

Гидроэлектростанции. Задача та же.        

Ответ у экрана «Главного гидроэнергетика» по слайдам 14,15,16,17 (плотина, схема ГЭС, фото крупнейших ГЭС)

Работа в группах, запись в опорный конспект, ответ, взаимооценка выступлений.

Потенциальная энергия воды -> кинетическая энергия воды -> кинетическая энергия турбины -> кинетическая энергия ротора -> электрическая энергия.

 Делают вывод (фронтально): Тепло- и гидроэлектростанции различаются двигателями, вращающими ротор генератора.

 Передача электроэнергии.

Учитель. Рассмотрите в книге стр. 111, на экране, в опорных конспектах схему передачи электроэнергии на расстояние к потребителю. Генератор дает напряжение 16-20 киловольт. А мы пользуемся низким напряжением. Проблема. Зачем же у генератора стоит повышающий трансформатор?                                                          

Слайд 18. Схема ЛЭП-110.

Учитель пишет на доске, ученики- в опорах формулы количества теплоты, сопротивления, закона трансформации, мощности: Q= I ² * R * t,   R=ρ*L/S,  P=I*U;  I~1/U

Фронтальная беседа о том, как выгоднее уменьшить потери энергии в ЛЭП. Решение проблемного вопроса и вывод делают сами.

Соревнование между группами: кто быстрее выведет формулу  Q oт L  и U. Стр. 110. Анализируют формулу. Q=P² * ρ*L*t/ U² * S.  Оценивают свои ответы.

Презентация. Электроснабжение Тверской области и г. Бежецка.

Выступление «главного теплоэнергетика». Мы посетили Бежецкие электросети. Ученики слушают и записывают главное:

От КАЭС из Удомли ток идёт на Тверь и Владимир. Мощность 4000 МВТ. Бежецк получает электроэнергию от Конаковской ГРЭС . Топливо- природный газ. Одна из крупнейших ТЭС России. Мощность 1520 МВТ. На Москву, Череповец, Тверь идут ЛЭП-750 кВ, 500 кВ, 330 кВ, 220 кВ. У дер. Селезенево есть трансформаторная подстанция.

Слайды 19,20,21,22,23. (ГРЭС, КАЭС, реактор, понижающая подстанция). Снижение напряжения идёт поэтапно: 220 кВ- 110 – 35- 10 кВ.

Линия 10 кВ- в город, 35 кВ- в район.

В Бежецке 114 понижающих подстанция. В сутки г. Бежецк потребляет 1.5 МВт электроэнергии, а Москва- 15300 МВт.

Презентация. Единая энергосистема России.

Вопрос классу: Зачем она нужна?

Слайд 24. Карта ЕЭ. Ученики делают предположения. Учитель дает информацию: надежное и экономичное снабжение.

Объединены 6 энергосистем: Центральная часть, Средняя Волга, Урал, Северо – Запад, Дальний Восток, Средний Кавказ. Все это в составе энергосистем бывшего Союза. С ЕЭ синхронно работают энергосистемы 7 стран Восточной Европы.

Благодаря ЕЭ ток направили в Крым.

Слайд 25. В аварийных ситуация временно используют дизель – генераторы. Устройство и действие рассказывает любой мальчик.

Вопрос классу. Как мы должны беречь и экономить электроэнергию?  Работа в парах, ответы.

Слайд 26, 27, 28. (Светодиодные лампы, техника класса А, разработка энергосберегающих технологий)

Презентация. Альтернативные источники энергии.

Слайды 29, 30, 31. Вопрос к классу: Какое превращение энергии в каждом случае? Индивидуальные ответы.

Солнечные. Световая и тепловая – в электрическую.

Ветровые. Механическая - в электрическую.

Геотермальные. Внутренняя – в электрическую.

Приливные. Механическая – в электрическую.   

Игра. Какая группа даст больше правильных ответов?

Учитель называет преимущества и недостатки, а группы должны сказать, к каким электростанциям это относится.

(экологически чистая, возобновляемые ресурсы, дешевая энергия, большая мощность, сразу вращает вал генератора, пар – сразу на турбину. Заболоченность, преграда рыбам, невозобновляемые ресурсы, изменение микроклимата, сернистые и азотистые соединения, загрязнение панелей, токсичные вода и пар, нестабильность, маломощные, шумные, оседание пород, нужен бассейн, простота хранения топлива.)

5. Рефлексия  

По одному представителю от группы рассказывают по таблицам работу, превращение энергии, и ее распределение в населенных пунктах. (ГЭС и ТЭС). Выполнен ли ваш план работы? Самооценка работы учеников, объявление учителем набранных баллов, итоговые оценки.

Домашнее задание. $27, опорные конспекты, стр. 114 пример 3, стр. 115 любой доклад.

6. Исполнение классом песни «ЛЭП  - 500»

Песня Пахмутовой, Добронравова.

Посвящается ребятам, строившим Братскую ГЭС. А мы ее посвящаем так же и тем людям, которые построили эрнергомост через Керченский пролив.

Слайд 32.

Используемая литература и интернет – ресурсы:

1. Физика – 11 класс. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин.
2.  1TV.ru
3. www.youtube.com
4. https://yandex.ru/images

Приложения:

1. Опорный конспект
2. Презентация