урок экономии света "Энергосберегающие технологии"
методическая разработка по физике (11 класс) на тему

УРОК «Энергосберегающие технологии»

Учитель физики МАОУ СШ№5  Куракова НА.

Цель: познакомить обучающихся проблемами энергосбережения в разных отраслях хозяйства и возможными путями их решения. Мотивировать старшеклассников на энергосберегающий образ жизни.

Образовательные задачи:

− сформировать у школьников понимание важности сбережения энергии;

− познакомить обучающихся с основными принципами энергосбережения;

− познакомить обучающихся проблемами энергосбережения в быту и возможными путями их решения;

− повысить мотивацию обучающихся к использованию приемов энергосбережения;

− развить активный познавательный интерес к изучению вопросов энергосбережения и применения этих знаний на практике

1. Вступительное слово учителя. В нашей стране есть федеральный закон «Об энергосбережении». Этот закон направлен на то, чтобы сохранить людям комфортные условия для жизни и работы, но уменьшить расход энергии. О том, как уменьшить расход тепловой и электроэнергии думают не только в нашей стране, но и во всех развитых странах мира. В некоторых странах снижают налоги или выплачивают денежные дотации предприятиям, где следят за эффективным использованием энергии.

Что же такое энергосбережение? Энергосбережение – это ряд мер, которые направлены на эффективное использование топливных и энергетических ресурсов.

Большая экономия начинается с малого. Сегодня на уроке мы познакомимся с особенностями использования бытовых электроприборов и выработаем правила их более рационального использования.

Вопросы, которые нам предстоит обсудить:

− Можно ли и как повысить эффективность энергопотребления и снизить негативные воздействия на окружающую среду?

− Какие новейшие научно-технические достижения способствуют повышению эффективности энергопотребления?

− Является ли проблема эффективного энергопотребления исключительно технической?

− Насколько значимо для обеспечения / создания условий для эффективного энергопотребления отношения общества к этой проблеме?

− Насколько значимо для обеспечения / создания условий для эффективного энергопотребления индивидуальное поведение людей и / или их отношение к этой проблеме?

Задание1

Знакомство учащихся с основными принципами энергосбережения.

1. Эффективно использовать энергию. Надо как можно полнее использовать энергию для достижения конкретной цели, и ни на что другое. Наши потребности в энергии должны удовлетворяться с минимально возможными потерями. В качестве примеров можно привести: устранение утечек теплого воздуха из квартиры, использование энергоэффективных лампочек, сокращение потребления горячей воды. 2. Не использовать энергию более высокого качества, чем необходимо. Не следует использовать понапрасну высококачественную энергию. В тех случаях, когда возможно использовать энергию низкого качества (тепло), не следует расходовать энергию высокого качества (электричество). Но даже если мы будем следовать этим принципам, основанным на законах природы, необходимы дополнительные усилия по организации всей нашей жизни в соответствии с принципами устойчивого развития. Принципам устойчивого развития должны соответствовать юридические законы и экономические отношения. В этом процессе должны участвовать ученые, политики, бизнесмены, журналисты и рядовые граждане.                                                          Работа групп. Учитель предлагает учащимся познакомиться с проблемами энергосбережения в разных отраслях хозяйства. Для этого учащимся предстоит разделиться на группы и:                                                                                                              1) прочитать предложенный текст;                                                                                              2) ответить на вопросы;                                                                                                                           3) подготовить краткое информационное сообщение о выявленных проблемах и путях их решения.

Вопросы:

1. Назовите недостатки централизованной системы теплоснабжения.

2. В чем преимущества автономных систем теплоснабжения? Можно ли такую систему установить в вашем доме?

3. Каким образом использование местных энергоресурсов может снизить выбросы парниковых газов?

4. Какие виды топлива используются при отоплении вашего дома? Загрязняют ли они атмосферу

Задание  2.

Энергосберегающие технологии на транспорте

Представьте себе, что вы собираетесь навестить друга, живущего в 50 километрах от вас. Чтобы добраться до него, нужно затратить энергию. Ее количество зависит от способа передвижения. Если вы спортивный человек и условия позволяют, то можно проехать этот путь на велосипеде. Вашему телу потребуется 1 кВт⋅час энергии в форме пищи. На обратном пути вы, возможно, предпочтете сесть на автобус. Ваша доля в потреблении горючего автобусом составит около 1 литра горючего, что соответствует 10 кВт⋅час. Если вместо этого вы поедете одни на машине, потребление горючего составит 5 литров или около 50 кВт⋅час.

Способы передвижения, описанные в этом примере, отличаются разным количеством энергии, необходимым для достижения одного и того же результата (переместить вас на 50 км). Высокое потребление энергии в примере с машиной обусловлено ее большими потерями в моторе и дополнительной работой по перемещению 1000 кг веса машины, в дополнение к весу вашего тела.

При одном и том же методе передвижения могут быть большие различия в энергопотреблении. В то время как обычная машина расходует 10 литров топлива на 100 км, маленькая современная машина расходует всего 3 литра на том же расстоянии.

Транспорт является основным потребителем наиболее качественных видов жидкого топлива и крупным потребителем электроэнергии. Быстрые темпы развития транспорта в последние годы, несмотря на работы по повышению его энергетической эффективности, увеличивают потребности в наиболее дорогих энергоносителях – в моторном топливе и электроэнергии.

В этой связи актуальной является политика энергосбережения, проводимая на всех видах транспорта, совершенствование структуры.                                                                   Что можно сделать для экономии энергии ?

Машина и самолет — наиболее энергоемкие способы передвижения. Все виды общественного транспорта — автобус, поезд, трамвай и метро — являются наиболее эффективными методами передвижения с точки зрения энергии.

Для общества, стремящегося к энергосбережению, важно развивать общественный транспорт и сделать его привлекательной альтернативой.

Транспорт нужен не только для поездок людей. Товары тоже перевозят на большие расстояния, начиная от добычи сырья до места производства и, наконец, до вашего магазина.

Вопросы:

1. Каковы перспективы энергосбережения на железнодорожном транспорте?

2. Есть ли смысл развивать общественный транспорт                                                              3. Какой вид транспорта является наиболее чистым с экологической точки зрения?

4. Можно ли считать электровоз и электромобиль абсолютно экологически чистым видом транспорта?

Задание 3

Энергосберегающие технологии в строительстве

В наших домах очень велики потери тепла. Что можно сделать в уже построенных домах?

Сначала выясним, куда уходит тепло?

Внедрение энергосберегающих технологий в строительстве позволяет значительно сократить энергопотребление здания, поэтому данной проблеме уделяется большой внимание проектировщиков и строителей. Она особенно актуальна для России с ее холодным климатом.

Основные тепловые потери здания происходят через так называемые ограждающие конструкции. Этим термином специалисты называют окна, крышу, пол и стены. Рассмотрим основные приемы, используемые для снижения энергопотребления зданий.

Важно использовать материалы, обладающие меньшей инфильтрационной способностью. Поэтому дома, построенные из кирпича, предпочтительнее, чем панельные. Однако современные строительные технологии изготовления железобетонных конструкций с теплоизоляцией устраняют недостатки панельных зданий.

Малое энергопотребление должно закладываться уже на стадии проектирования здания. При выборе площадки и расположении на ней строительного объекта необходимо учитывать природно-климатические факторы. Для нейтрализации негативных воздействий внешней среды применяются следующие приемы:

− защита от холодных ветров зимой: расположение в лесопарковой зоне, у южного склона возвышенностей (в северных районах с суровым климатом);

− защита от перегрева в наиболее жаркие часы: использование прохлады примыкающего к площадке водоема; затенение деревьями и вьющимися растениями (в южных районах).

Существенное сокращение потерь теплоты на отопление обеспечивает рациональная аэродинамика застройки. В частности, при уменьшении скорости ветра в зоне застройки можно сократить в 2-3 раза тепловые потери здания через ограждающие конструкции                                                                                                                           Вопросы:

1. Считаете ли вы, что ваш дом спроектирован с учетом рационального использования солнечной энергии?

2. Защищен ли ваш дом от ветра?

3. Через какую часть зданий происходят основные потери тепла? Как их можно уменьшить?

4. Как вы себе представляете энергоэффективный дом?

.

Задание 4

Энергосбережение на бытовом уровне

С каждым годом на бытовые нужды расходуется всё больше электроэнергии, газа, тепла, воды; в огромных масштабах растёт применение бытовой электрифицированной техники. Коммунально-бытовое хозяйство является на сегодня крупным потребителем топлива и энергии.

Доступность энергии породила у многих людей представление о неисчерпаемости наших энергетических ресурсов, притупила чувство необходимости её экономии. Установлено, что 15-20% потребляемой в быту электроэнергии пропадает из-за простой бесхозяйственности.

Рассмотрим некоторые способы экономии энергии в нашем доме.

Обогрев помещений. Возможно, для тех, кто живет в тропическом лесу, обогрев помещений не представляет проблемы. Для нас, живущих в холодном климате, необходимо придумывать искусственные методы сохранения тепла. Нам необходима достаточно теплая одежда. Хорошая одежда делает возможным выживание в условиях сибирской зимы. Но практичнее и комфортнее иметь возможность снять с себя меховую шапку в школе или дома. Российские стандарты определяют комфортную температуру внутри помещений не ниже 18оС. Обогрев помещений стал очень энергоемким и дорогим. Обогревательные системы были построены, когда цены на энергию были низкими, и эффективности не придавали значения. Неэффективность теплосетей часто приводит к нехватке топлива, экономические или технические проблемы затрудняют поддержание комфортной температуры.

В энергосбережении проблема не в том, как доставить достаточно тепла. Наша проблема в том, как сохранить это тепло. Например, помещение было однажды нагрето. Теперь оно стало холодным. Куда ушло тепло?

Теоретически, можно создать абсолютно непроницаемое помещение, как консервная банка. Если помещение хорошо изолировано, или расположено в открытом космосе, энергия или температура будет сохраняться там очень долго, но оно вряд ли будет годиться для жилья. В помещении для жилья есть окна и двери. Нам необходима вентиляция для доступа свежего воздуха. Все это позволяет выходить теплому воздуху. В нашем классе и домах тепло уходит двумя способами:

− Сквозняк или вентиляция, в результате чего теплый воздух уходит, а поступает холодный.

− Передача тепла от теплых внутренних поверхностей помещения к холодным наружным.

Существует множество способов предотвратить потери тепла из дома. Многие примеры показывают, что в новых домах можно существенно снизить потребность в отоплении. Основным правилом является применение утепления, которое затрудняет проникновение тепла через поверхности. К тому же необходимо избегать сквозняков. Свежий воздух, поступающий в вентиляцию, должен нагреваться старым воздухом, выходящим из дома. Потери тепла не должны быть гораздо выше, чем “тепловые отходы” от разнообразных процессов в доме. Источниками таких “тепловых отходов” являются люди, осветительные приборы, а также различное оборудование.

Что можно сделать для экономии энергии

Наши сегодняшние дома построены без особых соображений о том, сколько энергии будет необходимо для поддержания удовлетворительной температуры внутри. Утепление стен, полов и крыш недостаточно. Их либо делают из материалов, хорошо проводящих тепло, либо утепляющие слои недостаточно толстые. Зачастую в стенах зданий образуются “мосты холода” —плохо утепленные места, через которые тепло уходит наружу.

Добавить утепление к существующему строению — большая и, как правило, очень дорогая работа. Но было бы отличной идеей добавить новое утепление при капитальном ремонте стен и крыши. Если ваша комната очень холодная, утеплить ее помогут даже просто ковры на самых холодных стенах и на полу, и плотные шторы на окнах. Но шторы не должны покрывать отопительные батареи, препятствовать обогреву комнат!

Эффективнее и легче всего самостоятельно повысить энергосбережение, устранив сквозняки из щелей, окон и дверей. В старые дома поступает гораздо больше холодного воздуха, чем требуется для вентиляции. Если сквозняк ощущается рукой, то это явно слишком много! Холодные сквозняки идут из щелей, неплотно закрывающихся окон и дверей. Хорошей привычкой является подготовка дома к зиме.

Вопросы:

1. Какое количество выбросов углекислого газа соответствует вашему среднему месячному потреблению электроэнергии? Считайте, что производство 1 кВт.ч электроэнергии сопровождается выбросом примерно 1 кг углекислого газа.

2. Как можно увеличить теплоотдачу батарей центрального отопления?

3. Что Вы можете сделать для сокращения потерь тепла в вашей квартире?

4. Найдите самый энергоемкий прибор в вашей квартире.

5. Можно ли снизить потребление энергии, не снижая уровня комфорта? Потребуется ли вам для этого изменить свои привычки?

6. Подсчитайте, какое количество выбросов парниковых газов вы предотвратите, если замените все лампы накаливания в своей квартире на люминесцентные лампы?

7. Почему не закрытая крышка кастрюли увеличивает потери энергии?

8. В чём преимущества микроволновых печей?

9. Позволяет ли кастрюля-скороварка экономить энергию?

Обсуждение сообщений, подготовленных группами. Представители групп рассказывают об основных проблемах энергосбережения в разных отраслях хозяйства и возможных путях их решения.

В последующем обсуждение проблем принимают участие все ученики класса.

4. Заключительная часть урока. Учитель подводит итоги обсуждения в рамках вопросов, определённых в начале урока. В заключительной части урока целесообразно познакомить учащихся с приборами учёта и регулирования энергопотребления

Рекомендуемая литература

1. Аганов А.В., Сафиуллин Р.К. Физика вокруг нас. – М.: Дом педагогики,1998.

2. Базарова О.Ю., Енини А.С.и др. Рабочая тетрадь «Энергосбережение» 8 кл.

3. Гуревич А.Е, Исаев Д.А., Понтак Л.С. Учебник: «Физика. Химия 5-6 классы», М. «Дрофа», 2010.

4. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.

5. Голубева О.Л. Основы композиции. – М.: Искусство, 2004.

6. Ланге В.Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку. – М.: Наука, 1979.

7. Лукашик В.И. Физическая олимпиада. – М.: Просвещение, 1987.

8. Неменская Л.А. Изобразительное искусство: искусство в жизни человека. 6 класс. – М.: Просвещение, 2008.

9. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.

10. Самойлов Ю.К. Техника рисунка. – Ульяновск, УлГТУ, 2004.

Электронные ресурсы:

1. ttp://kna-s28.ucoz.ru/dokument_microsoft_office_word.doc

2. Ссылка на проекты по популяризации энергосбережения (Лучшие практики,): http://www.enes-expo.com/99-luchshij-proekt-po-propagande-energosberegayushchego-obraza-zhizni-i-organizatsii-energoeffektivnogo-proizvodstva/luchshij-proekt-po-populyarizatsii-energosberegayushchego-obraza-zhizni-sredi-detej-doshkolnogo-i-shkolnogo-vozrasta-realizovannyj-v-uchebnom-zavedenii.html

3. Комплексные программы: http://www.enes-expo.com/79-luchshij-proekt-po-propagande-energosberegayushchego-obraza-zhizni-i-organizatsii-energoeffektivnogo-proizvodstva.html