Тема: Введение (стр. 4 из 75)
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»
Атомная энергетика – что дальше?
Цели урока.
- В форме пресс-конференции журналистов различных газет c учеными, географами, химиками, экологами, физиками-атомщиками, психологами расширить знания учащихся о проблемах атомной энергетики в мире и России, о последствиях трагедии на Чернобыльской АЭС.
- Обратить внимание на влияние радиационного облучения на здоровье человека, вопросы утилизации радиоактивных отходов, экологические последствия антропогенного влияния на природу.
Вступительное слово ведущего.
Еще не так давно слова “атомная энергетика” и “научно-технический прогресс” сливались в неразрывное целое. И тому было немало причин. Молодая отрасль стимулировала развитие целого ряда новых направлений в физике, химии, биологии. Больше того, открывалась очень радужная перспектива решения энергетических проблем, в первую очередь замены традиционных видов топлива принципиально иным – компактным, “бездымным” и, что особенно важно, практически неисчерпаемым. Именно поэтому атомная энергетика сразу получила приоритетное развитие во многих промышленно развитых странах. Однако со временем ситуация стала меняться. Наступило время, когда энергетики, ученые и политики признали наличие серьезных проблем в атомной отрасли и выделили самые важные из них: