Урок в 6 классе в рамках пропедевтического курса физики «Виды энергии. Энергия ветра»


Урок в 6 классе в рамках пропедевтического курса физики.
2012 год
Авторы: учитель физики МБОУ СОШ № 12 г. Данилова Ярославской обл. Мельникова Марина Юрьевна и учащиеся 10 класса

«Виды энергии. Энергия ветра»
Цели беседы: знакомить учащихся с видами энергии: традиционными и альтернативными; определить плюсы возобновляемых и минусы традиционных источников энергии; рассмотреть особенности ветроэнергетики, ее способы применения, обратить внимание учеников на экологическую безопасность этого вида энергетики.
Ход урока.
Ведущий: Здравствуйте ребята. Сегодня мы поговорим с вами об энергии. Энергия очень важна для жизни человека. Тепло, свет, движение – все это немыслимо без энергии. Как отапливаются ваши жилища?
Ребята: Газовый котел, трубы центрального отопления, печи, электрические радиаторы.
Ведущий: Какие электрические приборы и для каких бытовых нужд вы используете дома.
Ребята: Лампы – для освещения, пылесос – для уборки, стиральная машина – для стирки белья и т.д.
Ведущий: Ребята, вам нужно далеко поехать, каким видом транспорта вы можете воспользоваться?
Ребята: автомобиль, поезд, самолет, корабль.
Ведущий: Ребята все, что вы перечислили: виды отопления, виды электрических приборов, транспорт – все это работает благодаря разным видам энергии. Но чаще всего источниками энергии являются ресурсы природы: уголь, нефть, газ, ядерное топливо, падающая с большой высоты вода. Все источники энергии подразделяют на две группы  невозобновляемые и возобновляемые. К невозобновляемым относят нефть, уголь, газ и ядерную энергию. Возобновляемые источники энергии  энергия солнца, энергия ветра, энергия приливов и отливов Мирового океана, энергия вод (в том числе энергия сточных вод).
Последние виды источников энергии называют нетрадиционными или альтернативными.
Как было сказано, возобновляемым источником энергии является энергия ветра, вот о ней мы сегодня вам и расскажем.
Вода, ветер и солнце – самые доступные и неисчерпаемые источники энергии, которые природа дает человеку. Энергия ветра сыграла важную роль в развитии человека. Люди начали использовать энергию ветра, начиная с древних времен. Энергию движения воздушных масс в атмосфере можно превратить в электрическую, механическую, тепловую или в любую другую форму энергии, удобную для использования в народном хозяйстве. Такое преобразование может осуществляться такими агрегатами, как ветрогенератор (для получения электрической энергии), ветряная мельница (для преобразования в механическую энергию), парус (для использования в транспорте) и другими.
Итак, с древних времен ветер использовался как в бытовых, так и в стратегических целях. Еще древние египтяне использовали ветер, чтобы переплывать Нил на парусной лодке. Таким образом, первое «официальное» упоминание об использовании энергии ветра относится к 5 тысячелетию до нашей эры.

Ведущий: А сейчас вы кое с кем познакомитесь. Ответьте на вопрос, какие литературные герои боролись с ветряными мельницами?
Ребята скорее всего не знают Дон Кихота и Санчо Пансо. (входят 2 ученика, их изображающих).
Дон Кихот: Приветствуем вас, пытливые юные отроки!

Ведущий: Представьтесь нам, уважаемые гости!

Дон Кихот: Как? Вы нас не узнали?

Ведущий: Нет.

Дон Кихот Я величайший путешественник Дон Кихот, а это мой верный слуга Санчо Пансо. Только мы сейчас в обличии ваших современников.

Ведущий: Да, да. Знаем таких. А к нам зачем пришли?

Дон Кихот: Мы услышали, что у нас тут про ветер говорят, а у нас тоже история с ветром была. Вы знаете, что мельницы основываются на работе ветра, ведь мы же с ними дрались. Ну и силища у них! А я вот знаю, что есть мнение, что первая ветряная мельница была построена в Китае еще до нашей эры. Но подтвержденные сведения про использование энергии ветра в бытовых целях дошли до нас из Персии. Персы использовали ветер и ветряные мельницы, чтобы молоть зерно, примерно за 200 лет до н.э. Появлением ветряных мельниц, была облегчена одна из самых тяжелых крестьянских работ - вращение тяжелых каменных жерновов, перетирающих зерно в муку. Теперь это делал ветер, крутя крылья мельницы. В ней крылья были насажены на ту же ось, что и жернова. Всем была хороша персидская мельница, но вот беда - она могла работать лишь при сильном устойчивом ветре. Когда его порывы стихали, вращать жернова приходилось по старинке - с помощью быков, а то и рабов. И вот, приблизительно шестьсот лет назад, началось строительство мельниц башенного типа с огромными крыльями, расположенными горизонтально к поверхности земли.

Санчо Пансо: Ветряные мельницы оказались прекрасными источниками дарованной энергии. Неудивительно, что со временем их стали использовать не только для размола зерна. Ветряки вращали дисковые пилы на больших лесопилках, поднимали грузы на большие высоты, использовались для подъема воды. Наряду с водяными мельницами они оставались, практически, самыми мощными машинами прошлого.
Дон Кихот: В той же Голландии начали использовать энергию ветра для откачивания воды с полей, ведь большая часть Голландии находится ниже уровня моря и часто затапливается. Частично это позволило Голландии быть одной из самых богатых стран на то время. В более засушливых регионах Европы ветер наоборот подавал воду на поля для орошения земли.

Ведущий: Примерно в то же время ветряные мельницы стали использовать на Руси, в основном для помола зерна. До революции 1917 года в Российской империи работало около 200 тыс. ветряков. С 1918 года в России теорией ветряной мельницы занимался профессор В. Залевский, а в 1925 году профессор Н. Жуковский представил теорию ветродвигателя. Через год в Берлине был смонтирован первый ветродвигатель, а с 1930-х годов передовой страной ветроэнергетики стал СССР.

Дон Кихот: Ветроэлектростанции, они же ветрогенераторы – это специальные устройства, преобразующие энергию ветра в электрическую энергию.
Ветроэлектростанции (ВЭС) в последнее время становятся все более популярными. Это связано, в первую очередь с тем, что они используют возобновляемые природные источники энергии, и дополнительного топлива для их работы не требуется. ВЭС, в настоящее время, являются наиболее простыми и удобными в качестве альтернативных источников электроэнергии, используемых в частных целях. Показательно, что каждый месяц, в мире устанавливается ветроэлектростанция, мощностью сравнимой с высокомощной ГЭС. И это только начало.

Санчо Пансо: Ветроэлектростанции обладают рядом преимуществ.
ВЭС полностью независимы от внешних источников электроэнергии.
Энергию, которую вырабатывают ветрогенераторы, можно использовать совместно с другими источниками, такими как, например, дизель-электростанции, или альтернативными – например солнечными батареями.
ВЭС могут быть стационарными, различной мощности. А могут быть и передвижными, и в этом случае, например при использовании в путешествиях, они могут являться незаменимыми источниками дешевой электроэнергии.
В настоящее время, выпускается огромное количество моделей ветрогенераторов, самой различной мощности, благодаря чему можно легко подобрать наиболее оптимальный вариант для каждого конкретного случая.
Экономисты подсчитали, что все вложения, затрачиваемые на начальном этапе разработки и установки ветроэлектростанции, очень быстро окупаются, и на сегодняшний момент, выгоды от вложений такого рода превосходят все остальные энергетические проекты.
Дон Кихот: К 1940 году сотни тысяч турбин были построены в США. Турбина ставилась недалеко от фермерского хозяйства и обеспечивала одну ферму минимальным количеством электроэнергии. С начале 50х годов центральная электрификация всех хозяйств приостановила рост и развитие ветряных турбин почти на 20 лет. В Дании небольшие маломощные мельницы для одной фермы широко использовались в 80х годах. Государство финансировало постройку таких турбин.
Санчо Пансо: На сегодняшний день Европа стоит на первом месте по использованию энергии ветра. Особенное развитие и использование ветроэнергетика приобрела в Германии, Дании и и у нас, в Испании. В Дании 20% используемой энергии добывается при помощи ветра, а к 2008 году планируется увеличить этот процент до 25. Экологический минус у ветряков один: шум, но эта проблема решается при установке ВЭС на расстоянии не менее 30 м от дома.
Дон Кихот: Зато нет загрязнения воздуха вредными веществами, нет выхода углекислого газа, нет отходов от производства электроэнергии, нет радиции.

Ведущий: Ветер образуется из-за неравномерного нагрева солнечными лучами земной поверхности и нижних слоёв атмосферы  воздушные массы начинают перемещаться близ поверхности земли и выше, до 712 км над землёй. Наиболее выгодными участками для расположения так называемых ветряков  сооружений для преобразования энергии ветра  являются на земле береговые линии (не менее 1012 км от берега), здесь сильнее перепад температур и более сильный и устойчивый ветер (не менее 5 м/с). На территории России такими характеристиками обладают прибрежные районы крайнего Севера и побережья северных и восточных морей на всём протяжении от Мурманска до Приморья. Однако частично заменить традиционную поставку электроэнергии ветроэлектростанция способна и в вашем регионе, если ее комбинировать с традиционным источником электроэнергии.
Санчо Пансо: Да, полезная эта штука – ветроэлектростанция. Доступная, и экологически чистая. Надо и мне на дачу такую.
Ведущий: Ребята, все ли вы поняли из нашей беседы? Как вы поняли, чем лучше энергия ветра, по сравнению с другими видами энергии? (ребята отвечают).
До свидания, ребята! До новых встреч!










HYPER15Основной шрифт абзаца

Приложенные файлы

  • doc file30
    Размер файла: 45 kB Загрузок: 2