Разработка урока с использованием case-study технологии в 10 классе на тему "Энергия.Источники энергии"
план-конспект урока по физике (10 класс) на тему

Разработка урока с использованием кейс технологий

10 класс

«Энергия. Источники энергии»

Ход урока

Учитель:

Никакая деятельность сегодня невозможна без использования энергии. Ребята, Вам  известны такие полезные ископаемые как: нефть, газ, каменный уголь. А как вы считаете, для чего их используют, почему их называют «полезными»? правильно….  А теперь посмотрите на географическую карту России и ответьте мне- месторождения каких полезных ископаемых есть в нашей стране?? Уголь, газ, нефть - удовлетворяют примерно 90% энергетических потребностей человечества.(говорят дети)как вы считаете они исчерпаемы или не исчераемы?? Однако, запасы нефти, угля и газа небесконечны. Ученые подсчитали, что запасы нефти в нашей стране хватит на более 20 лет

Вопрос: а чем можно заменить эти энергоносители? Возможно ли полностью перейти на альтернативные источники энергии?

(Идет обсуждение, в ходе которого учащиеся высказывают разные мнения и делается вывод).

Учитель: Итак, как вы считаете какая тема сегодняшнего урока. (Слайд № 1)

Мы определили с Вами тему урока, так, а теперь что же мы должны узнать сегодня о этих альтернативных источниках

Цель:

Значение альтернативных источников энергии в жизни современного общества;

Задачи: 

1) научиться давать убедительную информацию, касающуюся использования альтернативных источников энергии

2) научиться обосновывать выбор, учитывая реальную ситуацию в обществе и убедительность рекламы

3) вовлечь в реальную деятельность по исследованию альтернативных источников энергии;

4) способствовать воспитанию экологически устойчивого и безопасного стиля жизни;

5) развивать способность работать в группе;

Учитель: Итак, а теперь начнем работать в группах. ( Каждая группа получает карточку с кейсом и устройством . Ваша задача- внимательно прочитать кейс, отвечаете на вопросы и кто-то один из группы дает полный ответ на вопросы, другой демонстрирует работу устройства).

Группа №1

Изучение солнечной энергии

Цель: Практически и аналитически проверить, как используется солнечная энергия

Приборы и материалы: 1) кейс; 2) модель фонтана, калькулятор; 3) фотографии солнечной батареи;

Задача: Изучив кейс, определить как работает модель фонтана, калькулятор, ответить на вопросы и сделать вывод о роли солнечной энергии

Кейс №1

Солнечное излучение является основным источником энергии на Земле. Энергия Солнца задействована как в естественных, так и в искусственных процессах. Например, растения с помощью фотосинтеза преобразуют ее в кислород, человек используя, преобразователи, применяет ее для бытовых целей, в основном это нагрев воды и получение электрического тока.

На сегодняшний день для получения электроэнергии наиболее эффективным способом является применение кристаллического кремния в изготовлении элементов, способных превращать солнечную энергию в электрическую. Они называются солнечные фотоэлектрические модули. Мощность вырабатываемой энергии модулей зависит от их количества и погоды. Многие считают, что если нет прямого попадания солнечного света на модули, то энергия не вырабатывается. Это не так. При дневном свете даже в пасмурную погоду модуль вырабатывает электрический  ток, только снижается его производительность. На сегодняшний день применение солнечных модулей оправдано в случае удаленности объекта от центрального электроснабжения и при наличии большого количества солнечных дней в году. Для более эффективного применения солнечных модулей используется аккумуляторная станция, которая позволяет накапливать электроэнергию и выдавать необходимое ее количество на потребители. Другим устройством, который широко применяется в бытовых целях, является солнечный коллектор. Коллекторы используются для отопления промышленных и бытовых помещений, для горячего водоснабжения различных бытовых нужд. В пищевой и текстильной промышленности, где наибольшее количество производственных процессов с использованием теплой воды (30-90градусов), коллекторы являются наиболее эффективными в применении.

Вопросы:                           

1. Объясните процесс фотосинтеза в растениях
2. Приведите примеры применения солнечной энергии в вашей жизни
3. Выяснить достоинства и недостатки данного вида энергии

Задание: с помощью устройств  продемонстрировать работу солнечной энергии

Группа №2

Изучение энергии ветра.

Цель: Практически и аналитически проверить, как используется энергия ветра

Приборы и материалы: 1) кейс; 2) фен; 3) воздушный шарик; 4) шарик для пинг-понга.

Задача: Изучив кейс, экспериментально показать использование ветра и ответить на вопросы

Кейс №2

Возникновение ветра происходит благодаря неравномерному распределению атмосферного давления. Из-за того, что атмосферное давление постоянно колеблется, меняются и направление, и скорость ветра. С давних времен человек научился использовать энергию ветра и применять ее в разных областях. Например, ветряные мельницы крутили жернова и перемалывали зерно в муку, корабли перемещались благодаря парусу и ветру. Ветер имеет огромную мощь и потенциал, который способен производить огромное количество полезной энергии для человека.

Сегодня энергию ветра используют для получения электрического тока. Отрасль, занимающаяся преобразованием энергии ветра (кинетической энергии) в электрический ток, называется ветроэнергетика. Бурное развитие отрасли можно наблюдать в Европе и на Западе. Страны, которые не имеют запасов нефти и газа, вынуждены покупать электроэнергию у других стран. Этот фактор способствует росту развития альтернативных источников электроэнергии.

Наиболее популярным на сегодняшний день является применение ветрогенераторов. Они широко применяются как в крупных масштабах, это огромные электростанции, так и в малых, для частного пользования

Вопросы:

1. Причины возникновения ветра
2. Приведите примеры использования энергии ветра
3. Выяснить достоинства и недостатки данного вида энергии

Задание: с помощью устройств на столе продемонстрировать использование энергии ветра

Заключение.

Итак, ребята, мы с вами рассмотрели основные виды альтернативных источников энергии.  Давайте их перечислим. Они начинают постепенно занимать свою нишу в энергетике. Но, Во-первых, до повсеместного внедрения еще далеко, предстоит решить энергетических экономических и экологических , а во-вторых, только эти 4-е станции не спасут человечество, т.к. у них не очень большая мощность и тесная привязка к источнику энергии. Поэтому труд энергетиков остается в большой цене.

Надуваю  шарик,  включаю  фен,  подвожу  под  шарик  струю  воздуха  и  опускаю  шарик.

Наблюдение:  Струя  воздуха  поднимает  шарик  вверх,  но  он  не  улетает,  а  устойчиво  держится  в  струе.

Объяснение:  давление  воздуха  в  струе  из  фена  ниже  атмосферного,  поэтому  шарик  находится  в  своеобразном  воздушном  коридоре,  стены  которого  состоят  из  воздуха  с  атмосферным  давлением.  Это  заставляет  шарик  держаться  в  области  пониженного  давления  [2].

Объяснение

На самом деле этот трюк не противоречит силе тяжести. В нём демонстрируется важная способность воздуха, называемая принципом Бернулли. Принцип Бернулли – закон природы, согласно которому любое давление любого текучего вещества, в том числе воздуха, уменьшается с ростом скорости его движения. Иначе говоря при низкой скорости потока воздуха он имеет высокое давление.

Воздух, выходящий из фена, движется очень быстро и следовательно его давление невелико. Мячик со всех сторон становится окружён областью низкого давления, которая образует конус у отверстия фена. Воздух вокруг этого конуса обладает более высоким давлением, и не даёт мячику выпасть из зоны низкого давления. Сила тяжести тянет его вниз, а сила воздуха тянет его вверх. Благодаря совместному действию этих сил, шарик и зависает в воздухе над феном.