Тема: Введение

(Приложение 5)

Основным элементом генератора электрического тока является рамка, которую вращают в магнитном поле.

При этом пронизывающий рамку магнитный поток изменяется со временем, вследствие чего в рамке возникает индукционный ток. При равномерном вращении рамки в ней появляется переменный ток: сила тока изменяется по синусоидальному закону.

Щетки используются как скользящие контакты, чтобы «снимать» с вращающейся рамки ток. Из-за большого сопротивления щетки греются и вследствие трения они стираются. Поэтому в современных генераторах вращают не рамку, а постоянные магниты. В промышленных генераторах вращающаяся часть- ротор, неподвижная - статор.

(Приложение 6)

На ТЭС с помощью тепловых двигателей (газовых турбин, паровых турбин) внутреннюю энергию топлива (нефти, газа, угля) преобразуют в механическую энергию. Затем механическую энергию преобразуют в электрическую с помощью генератора. Для выработки 1кВт ч электроэнергии затрачивается несколько сот граммов угля. Каждый киловатт соответствует примерно мощности двух лошадей. Работу стольких же лошадей заменяет электростанция в 1 мил.киловат. Лошадь на полную мощность изо дня в день способна работать по 8 часов. Значит станция заменяет несколько миллионов лошадей. «Шеренга» из лошадей для станции в 1 мил.киловат поместиться вдоль железной дороги протянувшейся от Петербурга до Владивостока.

ТЭС дают около 40% всей электроэнергии и снабжают теплом и светом сотни городов.

(Приложение 7)

При сжигании ископаемых (угля, нефти…), обладающих сернистостью около 2,5%, ежегодно образуется до 40мил.тон сернистого газа и окислов азота, т.е около 70 кг. вредных веществ на каждого жителя земли в год.

Известна озабоченность ученых по поводу «парникового эффекта», возникающего из-за выброса углекислого газа при сжигании топлива, и соответствующего глобального потепления климата на нашей планете. Да и проблемы загазованности воздушного бассейна, «кислых дождей», отравление рек приблизились во многих районах к критической черте.

Группа географов:

Проследим, где сосредоточены крупнейшие в России ТЭС?

Наибольшее их средоточение приходится на Подмосковье .

Крупнейшая из ГРЭС, кроме Рефтинской, Костромская .

(работа с настенной картой).

В работе ТЭС есть и недостатки:

  • Работают на невозобновимых ресурсах ;

  • Дают много отходов;

  • Режим работы меняется медленно (для разогрева котла необходимо 2-3 суток);

  • Энергия дорогая, так как для добычи и транспортировки топлива требуется много людей.

При знакомстве с ГЭС мы выяснили, что гидроэнергетика использует возобновимые источники энергии, что позволяет экономить минеральное топливо. Ее преимущества:

- высокий КПД (92-94%, а у ТЭС и АЭС- 33%);

-экономичность;

-простота управления;

-маневренность;

-длительные сроки эксплуатации;

-дешевизна;

-низкая себестоимость.

Вместе с этим есть и недостатки:

-большие сроки строительства;

-большие капиталовложения;

- создание водохранилищ ведет к затоплению территорий, которые использовались в хозяйственной деятельности человека.

Группа физиков.

На ГЭС используются для вращения роторов потенциальная энергия воды.

(Приложение 8 )

Роторы приводятся во вращение гидравлическими турбинами.

ГЭС дают около 20% всей вырабатываемой энергией в стране.

Группа географов:

Крупнейшая в России - Саяно-Шушенская ГЭС - это шестая по величине ГЭС мира. Вторая в России Красноярская ГЭС - занимает седьмое место в мире. На третьем месте в России - Братская ГЭС. Все они размещены на крупнейших сибирских реках.

(работа с настенной картой).

Приложение 9,10

А знаете ли вы, что при строительстве обычных ГЭС теперь все чаще отдают приоритет станциям малой мощности и ГЭС с низким напором воды, которые, как правило, располагаются на водоочистных станциях и оросительных каналов.

Приложение 11.

Например, в Сочи, недалеко от села Красная Поляна, где как уже известно, состоятся Олимпийские игры в 2014 году, началось строительство малой ГЭС на реке Бешеная мощностью 1,5 тыс. кВт ч.

В окрестностях города намечено построить таких ГЭС несколько десятков. Каскад из них будет обслуживать не только сам город, но и всю инфраструктуру Олимпийской деревне.

Приложение 12,13

Для знакомства с электроэнергетикой Волгоградской области, где она является отраслью специализации, мы побывали с экскурсией на Волжской ГЭС и узнали, что для строительства севернее города- героя Волгограда ГЭС, 7 сентября 1950 года на левый берег Волги прибыла первая группа рабочих, и начала готовить площадку для деревянного городка. 20 ноября в палаточном городке строителей вспыхнули первые электрические лампочки. Так началась битва за покорение могучей русской реки.

Прошло десять напряженных лет, прежде чем вступила в эксплуатацию, в декабре 1960 года, последний агрегат электростанции.

Нам интересно было узнать, что основания его котлована покоится на 35 метров ниже уровня реки.

А само здание ГЭС!

Длина его свыше 700 метров, ширина- 90 метров, высота- 70 метров. По своему объему оно равно высотному зданию МГУ. Водосливная плотина имеет 26 пролетов, по 20 метров каждый. По мостовому переходу плотины проложено автомагистраль шириной 12 метров и две линии железной дороги. Два судоходных шлюза - крупнейшие в стране.

В настоящее время Волжская ГЭС имени В.И.Ленина дает 61% всей электроэнергии региона. Она вырабатывает 2 мил.541 тыс. кВт ч электроэнергии. Это самая дешевая энергия европейской части России.

Слово исследователям.

-Поскольку мы занимаемся исследовательской работой в школьном экологическом парламенте, нам интересен был и вопрос о влиянии ГЭС на экологическую обстановку в области, в нашем поселении и нам удалось выяснить:

во-первых - произошло сокращение численности осетровых пород рыб, которые не смогли вернуться после нереста, так как в это время осуществлялось перекрытие реки;

во-вторых - произошло насыщение грунтовых вод, что создает угрозу появления оползней;

в третьих – в последнее время все чаще говорят об аварийном состояние плотины, которое в худших прогнозах экологов, может привести к экологической катастрофе- затоплению территорий, в том числе Волго-Ахтубинской поймы- памятники природы Волгоградской области.

Приложение 14

Группа географов:

Продолжаем обзор электростанций. 27 июня 1954 года в городе Обнинске начала работать первая в мире атомная (АЭС) электростанция, мощностью всего лишь 5 МВт (была закрыто в 2002 году).

Приложение 15

АЭС работают на ядерном топливе (уран, плутоний). Доля АЭС в производстве электроэнергии в России составляет 14%. АЭС строят там, где нет традиционных видов топлива, гидроэнергоресурсов, нет дорог, а энергия нужна.

Группа физиков:

Подробнее о принципах работы мы будем говорить в 11 классе. На АЭС энергию, которая выделяется в атомных реакторах преобразуют с помощью тепловых двигателей в механическую энергию, после чего механическую энергию преобразуют в электрическую с помощью генераторов.

Атомная энергетика не потребляет кислорода и имеет ничтожное количество выбросов.

Группа географов:

В чем приоритет АЭС?

Для производства равного количества энергии на АЭС надо 1 кг.ядерного топлива, а ТЭС – 3000 тонн каменного угля. На 20-30 тонн ядерного топлива АЭС может работать несколько лет. Кроме этого АЭС при правильной эксплуатации и рациональном решении проблемы утилизации отработанного ядерного топлива- АЭС наносят существенно меньший вред окружающей среде, чем ТЭС и даже ГЭС.

Группа физиков.

Если АЭС заменит обычную энергетику, то возможности возникновения «парникового эффекта» с тяжелыми экологическими последствиями глобального потепления будут устранены. АЭС не создает особых транспортных проблем, поскольку требует ничтожных транспортных расходов, что освобождает общество от бремени перевозок огромных количеств органического топлива.

Группа географов.

В России действуют 10 АЭС, расположенных в десяти субъектах Федерации. Их большинство расположены в городах.

Крупнейшие АЭС - Балаковская, Курская, Ленинградская.

(работа с настенной картой).

Существенные коррективы в планы развития атомной энергетики в России, да и во всем мире, внесла чернобыльская катастрофа. По оценке специалистов, взрыв на Чернобыльской АЭС эквивалентен по силе взрыву 300 таких атомных бомб, какая была сброшена на Хиросиму. Радиоактивные осадки в результате этой аварии достигли Гренландии, Персидского залива, дошли почти до Москвы.

Поэтому существенные недостатки мы увидели в том, что:

  • Риск экологических катастроф очень велик;

  • Проблема переработки и хранения радиоактивных отходов.

Подведение итогов:

На каких же электростанциях производится электроэнергия?

Учащиеся делают вывод о том что, главным образом, электроэнергию производят на ТЭС, ГЭС, АЭС.

Приложение 16.

Группа физиков.

Однако ограниченность топливных ископаемых (по оценкам геологов запасов нефти на земле хватит не больше, чем на 100 лет), экологические проблемы, заставляют ученых активно искать новые источники энергии - альтернативные.

1.Солнечная энергия. Солнце в виде излучения выбрасывает 5 мил.тонн своей массы. На землю попадает лишь одна десятимиллиардная часть. В городах, где солнечное тепло сопровождает людей большую часть года, уже существуют на верхних этажах новостроек солнечные батареи. К сожалению стоимость получаемой таким образом электроэнергии остается слишком высокой, чтобы ее можно было использовать в больших масштабах.

2. Энергия термоядерного синтеза.

Одной из главных «надежд человечества» на преодоления в будущем энергетического кризиса является использование реакции термоядерного синтеза. Подробно этот вопрос будет рассматриваться в 11 классе.

Термоядерные реакции – это ядерные реакции между легкими атомными ядрами, протекающие при очень высоких температурах.

Преимущество энергии термоядерного синтеза состоит в том, что запасы термоядерного топлива легкодоступны и неограниченны при определенных условиях. Однако этот способ находиться на стадии экспериментальных исследований.

3.Приливная энергетика ПЭС.

В них используется перепад уровня воды, образующихся при морских приливах и отливах. Для эффективной работы разность уровня воды при приливе и отливе должна составлять не менее 6 метров. На земле не так много мест, где выполняется это условие. Поэтому широкого применения ПЭС получить не может.

Группа географов.

В России с 1968 года действуют ПЭС в Кислой губе на побережье Баринцева моря мощностью 0,4 МВт.

Приложение 17,18

В настоящее время существуют проекты строительства Тугурской ПЭС на Охотском море и Мезенской ПЭС на Белом море. Мезенская ПЭС включена в инвестиционный проект РАО «ЕЭС». Стоимость электроэнергии на ПЭС самая низкая.

Группа физиков.

4.Ветроэнергетика ВЭС.

В Германии, Нидерландах строят ветровые электростанции, являющиеся современным вариантом ветровых мельниц. Они эффективны только в тех областях, где дуют постоянные ветра, достаточно большой силы.

Группа географов (работа с картами) В России они расположены на Нижнем Поволжье, берегу Каспийского моря, Северного Кавказа, Юго- Западной Сибири, Курильские острова, побережье Северно- Ледовитого океана. В этих районах до 320 суток в году скорость ветра достигает 5-10 м/с. Использование ветра в России отстает от мирового уровня.

Таким образом, важнейшей проблемой в настоящее время является поиск альтернативных энергоносителей. Это связано не только с наступающим дефицитом нефтяного сырья, но и глобальными проблемами. История знает не мало примеров, когда в силу острой необходимости рождались новые оригинальные подходы к решению давно существующих жизненно важных проблем. Например: использование энергии при сжигании отходов, гидротермальной электростанции (завести дискуссию).

А как же передается электроэнергия?

Передача электроэнергии связано с заметными потерями (в форме диалога по закону Джоуля-Ленца:Q=I2R t

По определению сопротивления R=

Q=I2

(Приложение 19)

Проанализируем данную формулу. При очень большой длине ЛЭП энергия может стать экономически невыгодной. Значительно снизить сопротивление трудно. Поэтому уменьшают многократно силу тока так, чтобы повысить напряжение во столько же раз, во сколько раз понижают силу тока. Но высокое напряжение опасно для жизни. Перед передачей потребителю напряжение в несколько этапов понижают с помощью трансформаторов.

Трансформатор – это устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения при неизменной частоте. Изобретен в 1876 году русским электротехником П.Н. Яблочковым. Действие трансформатора основаны на явление электромагнитной индукции.

Трансформаторы бывают двух типов: понижающие и повышающие.

Продемонстрировать действующую модель трансформатора. (интерактивные приложения Физика -11 Л.Э.Гендельштейн, Ю.И.Дик).

Группа географов.

Существует ЕЭС. Энергосистема это группа различных электростанций, объединенных линиями электропередач и управляемых их одного центра. В России создано 74 крупные энергосистемы, которые объединены в единую систему. ЕЭС позволяет регулировать переброску электроэнергии из одних районов в другие.

По её сетям передаётся около 300 млрд. квт. час электроэнергии в год.

Её цели:

1. надежное обеспечение энергией;

2.покрытие «пиковых» нагрузок;

3. использовать разницу во времени на территории России (на одной территории ночь и минимум энергопотребления, а на другой вечер и пик потребления).

Производство электрической энергии можно видеть на следующей таблице и диаграмме.

Приложение 20

Группа физиков:

1. А как в нашем посёлке происходит снабжение электроэнергией? (Мультимедийная презентация об экскурсии на местную подстанцию. Отчет научного общества учащихся «Мудрая сова»).

Группа географов:

Применение энергетики

Когда речь заходит об экономии электроэнергии, рука невольно тянется к выключателю, чтобы погасить лампочку в коридоре. Если 10 млн. школьников сделают так, чтобы 10 млн. 40-ватных лампочек горели вечерами на один только час меньше чем обычно, мы сбережем 400 тыс.кВт ч энергии. А этого достаточно, чтобы в полную смену на заводах работали 1000 станков. Стоить вымыть окна, тогда днем не надо будет лишний раз включать свет. На улицах лампы накаливания надо заменять более экономичными газосветными лампами, а ответственным за освещение улиц необходимо добросовестно выполнять свои обязанности. Специалисты подсчитали, что из-за неполадок в промышленности и на транспорте теряется ежегодно столько же электроэнергии, сколько вырабатывает ее Волжская ГЭС. Мы предлагаем задуматься всем нам, что будущее нашей станы зависит от нас. Помнить, что использование природных ресурсов ведет к истощению природных богатств. Основы любого проекта со стороны правительства лежит на строгом расчете, а для реализации любого проекта необходимо привлечение финансов и грамотных, квалифицированных, компетентных специалистов. Этими кадрами в будущем станем мы. Теперь много зависит от нас, от наших знаний, умений, которые мы можем предложить своей стране. Каждый из нас, работая над своей темой, увидел свою значимость. Предлагаем желающим поучаствовать в конкурсе «Лучший рисунок», «Лучшее стихотворение», где будут отражены правила техники безопасности по использованию электроэнергии.

Проводится контроль: на экране вопросы, учащиеся отвечают на них. Учитель географии предлагает учащимся подвести итоги урока: Чему они научились, что они узнали, какие основные цели урока достигли.

В результате обсуждения данных вопросов учащиеся убеждаются в выполнении целей, поставленных в начале урока.

Подводятся итоги.

Заполняется лист самооценки.

Домашнее задание:

К неделе естествознания подготовить:

1.Подобрать неупомянутые способы получения электроэнергии.

2.Предложить свои способы экономии электроэнергии.

3.Продолжить конкурс и принести свои рисунки для общей выставки «Электроэнергетика»

  1. Тема: Введение (4)

    Лекция
    Учебная дисциплина «Основы построения автоматизированных информационных систем» изучается на 3 курсе в пятом семестре в течение 50 часов, промежуточная аттестация установлена в форме экзамена по завершению курса в пятом семестре.
  2. Тема: Введение (2)

    Документ
    Что такое лимитирующий фактор? Какой диапазон значений экологического фактора называется пределами толерантности? На какие группы подразделяются организмы в зависимости от величины пределов толерантности?
  3. Тема: Введение (3)

    Документ
    Цель обучения: ознакомить со структурой проведения практического занятия, показать значимость данной темы в системе медицинских знаний, ознакомиться с этапами становления врачевания в первобытном обществе.
  4. Тема: Введение. Характеристика литературного процесса начала XX века. Многообразие литературных направлений,стилей, школ, групп

    Документ
    Цели: дать понятие о связи исторического и литературного процессов начала XX века; выяснить, в чём своеобразие реализма в русской литературе начала века; отметить разнообразие литературных направлений, стилей, школ, групп.
  5. Тема: Введение. Предмет, цели и задачи прогнозирования и оценки мпи. Преимущества комплекса геофизических работ

    Лекция
    Задачи и цели курса. Основные понятия. Историческая справка. Развитие учения о прогнозировании и комплексировании. Отечественная школа разведочной геофизики.
  6. Тема: Введение. Предмет, цель, задачи курса “Общее языкознание”

    Лекция
    Введение. Предмет, цель, задачи курса “Общее языкознание”. Его место в системе лингвистических дисциплин, его связь с другими науками. Основные разделы “Общего языкознания”.
  7. Тема: введение в биохимию

    Реферат
    ЦЕЛЬ: Сформировать знания о физико-химических свойствах белка. Обучить методике выполнения цветных реакций на белки и аминокислоты. Освоить биуретовый метод определения концентрации белка.
  8. Тема Введение в дисциплину «Психофизическое развитие детей со сложными дефектами прдссд»

    Лекция
    ПРДССД - это область знаний, изучающая этиологию, патогенез комбинированных нарушений в развитии детей, а так же коррекционно-воспитательную работу с такими детьми.
  9. Тема: Введение. Врачевание в первобытном обществе. Народное врачевание

    Документ
    10303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030303030

Другие похожие документы..