Интерактивное занятие «Датчики движения – разумное энергопотребление».
план-конспект

Интерактивное занятие

 «Датчики движения – разумное энергопотребление».

Разработали: Худякова Мария Владимировна, Боброва Елена Викторовна – педагоги дополнительного образования.

Цели урока: формирование устойчивой мотивации к энергосберегающему образу жизни.

Задачи:

• Образовательные: 

1. Научить видеть и понимать результат работы современных энергосберегающих технологии и предметов быта, используемых в повседневной жизни.
2. Стимулировать развитие привычки рационально и бережно относиться к энергоресурсам с детства.
3. Стимулировать внедрение культуры энергосбережения в семье.
4. Активизировать словарь детей в области энергосбережения, повышения энергоэффективности и бережного отношения к природным ресурсам.

•  Развивающие: 

1. Способствовать развитию творческих способностей, умений работать с учебной информацией,  анализировать, сравнивать.
2. Продолжить развитие навыков интеллектуальной коллективной работы, умения излагать свою точку зрения. 

• Воспитательные: 

3. Формировать положительное отношение к проблеме экономии энергозатрат. 
4. Расширить знания учащихся об одном из основных направлений научно-технического прогресса – развитии электроэнергетики и связанных с ним экологических проблем, воспитание убежденности в возможности использования достижений физики на благо развития благосостояния человека, чувства ответственности за сохранение окружающей среды.

Оборудование: компьютер, проектор, выставка виды ламп, раздаточный материал для учащихся, кроссворд, фильм, конструкторы Mindstorms EV3.

План занятия:

1. Вводная часть. Беседа.

• Энергетические ресурсы (кроссворд);
• Виды лампочек;
• Устройство датчика движения и присутствия;
• Игра.

2. Основная часть.

• Конструирование и программирование.

3. Заключение.

Ход занятия:

1. Вводная часть. Беседа.

• Энергетические ресурсы 

Энергетические ресурсы  — это все доступные для промышленного и бытового использования источники разнообразных видов энергии. Энергетические ресурсы делятся на невозобновляемые, возобновляемые и ядерные.

Давайте разгадаем кроссворд:

По горизонтали:

1. Важнейший источник энергии в былые времена
2. Твёрдое полезное ископаемое
3. Движение воздушных масс

По вертикали:

1. «Чёрное золото»
2. Самый главный источник энергии на Земле
3. Одна из основ жизни на Земле
4. Один из основных источников энергии
5. Он должен быть только мирным
6. Он образовался на болотах за тысячи лет из остатков растений

Ответы на кроссворд:

По горизонтали: 1.древесина, 2.уголь, 3.ветер.

По вертикали: 1.нефть 2.солнце, 3.вода, 4.газ, 5.атом, 6.торф.

Существуют несколько классификаций энергоресурсов по разным направления:

1. Первичными, т. е. теми, которые человек использует в большей степени, энергетическими ресурсами признаются – нефть, природный газ, каменный и бурый угли, горючие сланцы торф, древесина, гидроэнергия, а также энергия атомного распада и ядерного синтеза. Вторичными, соответственно, называют все прочие ресурсы, такие как: солнечная, ветровая, геотермальная энергия и др.

2. Возобновляемым или восполняемым ресурсом, т. е. ресурсом, количество которого возможно увеличить естественным или искусственным путём за достаточно краткосрочный период времени, является древесина. К не возобновляемым ресурсам относятся нефть, природный газ, уголь, сланцы и торф.

3. Неисчерпаемыми ресурсами, т. е. ресурсами, запас которых практически и физически не ограничен, принято считать гидроэнергию, атомную энергию, энергию ветра, солнца, а также геотермальную энергию.

4. Выделяют «альтернативные» или нетрадиционные источники энергии: гидроэнергия, геотермальная, ветровая, приливная, солнечная энергия.

 (Видео 1)

• Виды лампочек.

Сегодня на нашей планете потребляется огромное количество энергии. Источники энергии, используемые в производстве — уголь, газ, нефть — требуют больших экономических затрат и вносят ряд негативных изменений в экосистему и регуляцию биосферы в целом. Для того чтобы избежать угрожающих природе последствий необходимо снижать энергопотребление. Уменьшив потребление энергии, мы таким образом сможем уменьшить загрязнение окружающей среды и сэкономить средства. На сегодняшний день разработаны методы для эффективного энергосбережения и её потребления. Давайте перечислим известные для вас методы. (ответы учащихся: использование альтернативных видов энергии, замена многих обычных деталей на пластмассовые, широкое применение полимеров и др.) Эти приемы способствуют сохранению около 50% энергии. А как же вы сберегаете энергию дома и знаете ли вы как это можно сделать?

Стихотворение: (Лампочка)

 Где мои сестрицы, там всегда светло.

Светим ярче солнышка,

С нами весело и тепло.

Трудимся мы в люстрах, плафонах

И в разных бра,

Но не в каждой комнате

Ценен наш труд, и часто включают нас зря!

Вот, например, однажды с утра

Я обнаружила, что в комнате я одна.

Сама я себе освещаю весь дом.

Зачем? Почему? Для кого я горю?!

Лампа накаливания

Лампа накаливания — искусственный источник света, в котором свет испускает тело накала, нагреваемое электрическим током до высокой температуры. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из тугоплавкого металла (чаще всего — вольфрама), либо угольная нить. Чтобы исключить окисление тела накала при контакте с воздухом, его помещают в вакуумированную колбу либо колбу, заполненную инертными газами.

Галогенные лампы

В последнее время получают распространение галогенные (в частности йодные) лампы, в которых баллон заполнен парами йода. Света от применения таких ламп получается больше. Йод способен соединяться с вольфрамом при низкой температуре, образуя йодид вольфрама. Это обеспечивает возврат вольфрама на нить и увеличивает срок службы нити. Галогенные лампы светятся ярче и дольше обычных. В настоящее время галогенные лампы находят широкое применение в прожекторах, на крыльях самолетов, в автомобильных фарах, а также в обычных светильниках и подсветках дома. Срок эксплуатации простой лампы накаливания составляет 1000 часов, галогенной - до 2000 часов. 

Люминесцентная лампа

Лампа заполнена инертным газом и парами ртути, проходящий ток приводит к появлению УФ излучения. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом — люминофором, которое поглощает УФ излучение и излучает видимый свет. Срок службы люминесцентных ламп может в 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений. Люминесцентные лампы наиболее целесообразно применять для общего освещения, прежде всего помещений большой площади. Они широко применяются также и в местном освещении рабочих мест, в световой рекламе, подсветке фасадов, в подсветке жидкокристаллических экранов.  Помните: сдавая энергосберегающие лампы в переработку, вы не только заботитесь о своем здоровье и здоровье окружающих, но и помогаете природе.

Энергосберегающая лампа: новый век – новый свет

На протяжении почти всего XX века у ламп Эдисона не было достойного конкурента. Прорыв в бытовом освещении был сделан только в 1976 году, когда изобретатель Эд Хаммер представил принципиально новую лампу, получившую впоследствии название энергосберегающая. Основной задачей, которую он решил –  было придание длинной стеклянной трубке формы обычной лампы накаливания. Энергосберегающая лампа состоит из 3 основных компонентов: цоколя, люминесцентной лампы и электронного блока. Нити накаливания в такой лампе нет, что увеличивает ее срок службы от 6 до 15 раз. За свой век люминесцентная лампа экономит 1 тонну выбросов углекислого газа, 4 кг выбросов оксидов серы, 1 кг оксидов азота, 200 л нефти.

Светодиодные лампы

Помимо люминесцентных ламп существуют светодиодные лампы – абсолютный лидер по качеству света, безопасности и энергосбережения. Экономия электроэнергии достигает 50% по сравнению с люминесцентными лампами и 90% -по сравнению с простыми лампами накаливания. Срок службы светодиода достигает 50 000 часов, что в 100 раз больше срока службы лампы накаливания и в 10 раз больше срока службы компактной люминесцентной лампы. Светодиод прочен и стоек к механическому воздействию и вибрации.  Светодиодная лампа, в отличие от люминесцентных ламп, не содержит ртути и других вредных веществ и не требует какого-либо специального уничтожения после использования, не мерцает, как люминесцентная лампа. Кроме того, светодиод - низковольтный электроприбор, который почти не нагревается, а значит электро- и пожаробезопасный.

(Видео 2)

• Датчик движения и присутствия

Одним из эффективных способов решения проблемы экономии электроэнергии является установка датчиков движения и присутствия. Люди излучают тепловую энергию, спектр которой находится в инфракрасном диапазоне и не видим человеческому глазу. Изменения тепловой радиации, т. е. различия в температуре, вызванные движением, регистрируются датчиками и преобразуются в электрический сигнал.

Давайте посмотрим – как работает датчик движения (Показ собачки).

• Игра «Датчик движения»

Дети встают в круг – это будет «электрическая сеть». На трех ребят надевают отличительные знаки – «Розетка», «Датчик», «Лампочка».  Дети, держась за руки, передают электрический ток – поднимают руки. Руководитель поднимает зеленый флажок, датчик увидел движение,  ток передается дальше, лампа говорит «Свет горит». Если поднят красный флажок – датчик не передает движение дальше - лампа не горит. Игра продолжается 3-4 раза со передачей отличительных знаков другим ребятам.

2. Основная часть.

Предложить детям сконструировать модель с использованием ультразвукового датчика по картинке.

Написать программу. Когда датчик видит - на экране появляются глазки, звучит звук.

Запустить программу, проверить.

(Видео фильм)

3. Завершение.

Разбор конструктора, выключение компьютера, подведение итогов занятия, выдача информационного материала «10 правил энергосбережения».