Всероссийский тематический урок по физике «Свет в нашей жизни». Урок в 8 классе: «Использование и экономия электроэнергии. Энергосбережение электрической энергии
методическая разработка по физике (8 класс)

            МКОУ «Ростошинская СОШ»

                  Эртильский район

                  Воронежская область

                          Урок в 8 классе:

 «Использование и экономия электроэнергии.

             Энергосбережение электрической энергии»

                                           Подготовила и провела учитель физики ВКК:

                                           Стебунова Ольга Анатольевна

Цель урока:  - сформировать представление о  значении света,

выяснение эффективности использования электроэнергии, создать условия для углубления знаний учащихся в области энергосбережения электрической энергии, формирования правильного понимания смысла режима ожидания«stand-by»,его  положительных и отрицательных сторон.

                          Задачи урока.

Образовательные:

       познакомить учащихся с проблемами неразумного использования    

       энергии и способами энергосбережения

познакомить учащихся с особенностями работы радиотелевизионной аппаратуры в режиме «stand-by» (что означает: «режим готовности системы удержания на уклоне);

формировать практические навыки по расчёту потерь электрической  энергии приборами в режиме ожидания;

установить взаимосвязь между экономией энергетических ресурсов и улучшением состояния окружающей среды.

 Развивающие:

способствовать формированию научного мировоззрения учащихся;

активизировать познавательную деятельность учащихся;

развивать у учащихся умение работать с учебной информацией, анализировать и систематизировать изучаемый материал, уметь делать выводы самим. Уметь работать с учебной информацией, считать, анализировать, сравнивать. Продолжить развитие навыков интеллектуальной групповой работы, умения излагать свою точку зрения в группе и ее отстаивать.

         Воспитательные:

формировать         положительное         отношение         к         проблеме  экономии энергозатрат электрической энергии;

способствовать воспитанию культуры бережного  энергопользования электричества;  

воспитывать познавательную активность учащихся.

Научить учащихся как правильно экономить деньги родителей

Оборудование: урок провожу в компьютерном классе, где имеется мультимедийный проектор, экран, персональные компьютеры,  диск с презентацией по теме урока: «Использование и экономия электроэнергии. Энергосбережение электрической энергии».

 Гости урока: электрики Ростошинской электроподстанции Эртильского  

              района Воронежской области, родители учащихся.

    Плакат:1  Стоимость 1 кВт ч  в  нашем селе Ростоши =2,26руб.

               2 Энергосбережение — важная задача по сохранению  природных ресурсов!  

                3  Режим готовности «stand-by», (перевод этого слова «stand-by» на русский означает:

«Состояние готовности, готовность действовать, резерв, запас, резервное или аварийное оборудование, запасной, резервный, аварийный» первоначально был задуман как «экономная схема» с сокращенным энергопотреблением

                                             Ход урока

    Вступительное слово электриков  Ростошинской электроподстанции

                        Эртильского района Воронежской области.

1

 В ноябре 2009 года Государственная Дума и Совет Федерации одобрили закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности. Целями введения закона является повышение энергетической эффективности и стимулирование энергосбережения в Российской Федерации. Меры государственного регулирования в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности осуществляются путем установления: ограничений в области производства в целях реализации на территории РФ и оборота в РФ энергетических устройств, допускающих непроизводительный расход энергетических ресурсов; требований учета производства, передачи и потребления энергетических ресурсов; требований к содержанию и срокам проведения мероприятий по энергосбережению в жилищном фонде, в том числе для граждан – собственников квартир в многоквартирных домах, в госучреждениях; требований обязательного распространения информации в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Например, большие потери происходят в процессе передачи электричества по российским электросетям – самым протяженным в мире (более 2 млн. км). Из-за высокой степени износа и медленной модернизации технологий, только в сетях общего пользования они достигают 12%. Эта цифра почти в два раза превышает среднемировой показатель (В электросетях США, бывшего Евросоюза и Китая благодаря энергоэффективным технологиям потери составляют около 7%).

  Энергосбережение — реализация правовых, организационных, научных, производственных,  технических и экономических мер, направленных на эффективное использование энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

Энергосбережение — важная задача по сохранению природных ресурсов!

    2

Использование электричества позволило человечеству создать устройства и приборы, радикально изменившие его жизнь.

Потребность в электрической энергии у людей постоянно увеличивается. Зачастую в пустующих помещениях горят электрические лампы, бесцельно работают конфорки электроплит, светятся экраны телевизоров, звучит музыка из ноутбуков или приемника. Установлено, что 1520% потребляемой в быту электроэнергии пропадает из-за небережливости потребителей.

Простота и доступность электроэнергии породила у многих людей представление о неисчерпаемости наших энергетических ресурсов, притупили чувство необходимости ее экономии.

3

Между тем, цены услуги на электроснабжения постоянно растут. В связи с этим экономное расходование электроэнергии должно стать нормой жизни для каждой нашей  семьи, каждого человека.

Многие приборы, даже будучи, выключенными, остаются под напряжением и без всякой пользы потребляют электроэнергию. Иногда мы даже не подозреваем, что это происходит – ведь мы выключили прибор не пультом, а используя его основной выключатель. В качестве примера таких приборов можно назвать копировальные аппараты и активные акустические системы, зарядки от телефонов.

4

Электроэнергия практически всегда «просачивается» через те приборы,  которые какое-то время не используются, но остаются подключенными к сети, чтобы: их было удобнее включать через пульт дистанционного управления.

Телевизоры - они автоматически включались через реле времени, электроплиты, кофеварки, музыкальные центры и т.д.; принимать сигналы из внешней сети (факсы); проще и быстрее переходить из режима в режим.

Этот вид работы вхолостую, который называют режимом готовности «stand-by», (перевод этого слова «stand-by» на русский означает (а учитель в это время показывает на доску где написан перевод этого слова):

«Состояние готовности, готовность действовать, резерв, запас, резервное или аварийное оборудование, запасной, резервный, аварийный» первоначально был задуман как «экономная схема» с сокращенным энергопотреблением

Учитель: Проблема: Каждый из нас  является потребителем электроэнергии. Можно  снизить потребление электроэнергии, не снижая уровня нашего с вами комфорта. Ребята, а как вы считаете, в каких случаях полезен режим ожидания?

                                 Ответы учащихся:

-Когда человек болеет и частично или полностью ограничен в движении.

-Когда необходимо включить прибор (микроволновую печь, стиральную машину, музыкальный центр и др.)  в отсутствие хозяина.

 - Когда люди, куда, то спешат и забывают выключить прибор…

Учитель. Расход электроэнергии приборами, находящимися в режиме ожидания, представлен в таблице 1.

 Таблица 1. Затраты электроэнергии приборами находящимися в режиме ожидания

Учитель. Используя таблицу, необходимо определить приборы, потребляющие в режиме ожидание наибольшее количество электрической энергии; наименьшее количество и использовать при решении задач.

                                  Ответы учащихся.

Учитель. Пожалуй, самым «популярным» прибором в каждой семье является телевизор. В среднем время работы телевизора в режиме холостого хода составляет 19 часов. Определить мощность,  потребляемую телевизором в режиме ожидания, можно  используя паспорт прибора или руководство пользователя. Паспорт прибора всегда продается вместе с прибором и есть у каждого пользователя.

Давайте, рассчитаем энергопотери, связанные с работой телевизора в режиме «stand-by» за год и сравним эти потери для телевизоров устаревшей модели и современной модели.

Предлагаю  класс разбить на две группы и выбрать капитана группы:

1 группа -  называется « Электричество»            

2 группа -   называется «Энергия»

(Учащиеся решают задачи 1 и 2 по группам, каждой группе достается по одной задаче).

Задача 1. Рассчитать среднее годовое потребление электроэнергии телевизором марки Горизонт 42AF в режиме «stand-by», учитывая, что потребляемая мощность в режиме ожидания равна 11Вт. (Среднее время работы телевизора в режиме холостого хода составляет 19 часов).

                                            Решение.

1. Потребление энергии телевизором в режиме «stand-by» за одни сутки  составляет

11Вт·19ч=209Вт·ч.

2. За один год потери энергии составят     209Вт·ч·365=76285Вт·ч ≈ 76,3 к Вт·ч.

                                            Ответ: 76,3 кВт·ч.

Задача 2. Рассчитать среднее годовое потребление электроэнергии телевизором марки Samsung UE42F5500 в режиме «stand-by», учитывая, что потребляемая мощность в режиме ожидания равна 0,3Вт. (Среднее время работы телевизора в режиме холостого хода составляет 19 часов).

                                           Решение.

1.Потребление энергии телевизором в режиме «stand-by» за одни сутки составляет

0,3Вт·19ч=5,7Вт·ч.

2. За один год потери энергии составят 5,7Вт·ч·365=2080,5Вт·ч ≈ 2,1 к Вт·ч.

                                           Ответ: 2,1 кВт·ч.

Учитель. Таким образом, из расчётов видно, что потребление энергии в режиме холостого хода для телевизора устаревшей модели отличается почти в 35 раз.

Для расчета потерь энергии различными приборами, применяемыми в домашнем хозяйстве и в офисах, можно использовать калькулятор режима ожидания (http://www.technopark.by/iccee/calculator/366.html), который  также поможет рассчитать стоимость потребленной энергии и соответствующие выбросы в атмосферу парникового газа СО2.

(Учащиеся в 1 и 2  группах производят расчёт потерь энергии приборами, используемыми в их семьях с помощью калькулятора «stand-by»).

Учитель. В среднем количество энергии, растраченными всеми приборами квартиры  в режиме «stand-by»,  составляет около 600 кВт·ч в год. Если принять, что в Воронеже около 120 тысяч квартир, то получим, что перерасход электроэнергии по городу составит 75960000 кВт·ч.

Чтобы добыть электроэнергию, необходимы большие затраты, которые, к сожалению, приводят к гибели лесов и других природных ресурсов. Это очень серьёзная проблема в нашей стране.

Произведем расчёт количества сжигаемого топлива, необходимого для обеспечения работы приборов в режиме «stand by» в городе Воронеж на протяжении одного года.

(Учащиеся решают задачи 3 и 4 по группам, каждой группе достается по одной задаче).

Задача 3. Рассчитать массу сухих дров, при сжигании которых выделяется такое же количество энергии, которое необходимо для обеспечения работы приборов в режиме «stand-by» в городе Воронеж  на протяжении одного года.

                                         Решение.

1. Для решения задачи примем во внимание, что удельная теплота

сгорания сухих дров составляет 8,3МДж/кг        

75 960 000 кВт·ч=75 960 000 000Вт·3600с=273456000МДж.

2. Для нахождения массы дров воспользуемся формулой m= q/Q,

где Q –количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива,

q – электроэнергия.

m= 273456000*106/8,3*106 Дж/кг=3295903≈3,3*106 кг

                                          Ответ: 33*106 кг сухих дров.

Задача 4. Рассчитать массу природного газа, при сжигании которого выделяется такое же количество энергии, которое необходимо для обеспечения работы приборов в режиме «stand- by» в городе Воронеж  на протяжении одного года.

                                           Решение.

  1. Для решения задачи примем во внимание, что удельная теплота

сгорания сухих дров составляет 35,5МДж/кг        .

75 960 000 кВт·ч=75 960 000 000Вт·3600с=273456000МДж.

Q

                                           Ответ: 7,7*106 кг природного газа.

Учитель. Следует также учесть, что при сжигании даже самого экологичного топлива – природного газа, выбросы в атмосферу из-за расхода энергии в режиме «stand-by» составят более 91 млн. м3 СО2.

Учитель. Наш интересный  урок подходит, к сожалению, к концу. Надеясь,  советы, полученные вами сегодня на уроке, помогут вам и вашей семье в уменьшении энергетических затрат и тем самым в экономии семейного бюджета.

                                  Подведение итогов урока.

Оценивается работа учащихся в группах учителем, родителями учащихся, электриками Ростошинской электроподстанции Эртильского района Воронежской области и капитаном группы.

                                          Заключение

    Капитан 1 группы:

В настоящее время в нашей стране возникла острая необходимость оптимизации затрат, внедрения  энерго- и ресурсосберегающих технологий и техники, соблюдения принципов экономии и бережливости в целях обеспечения максимально эффективного и рационального использования природных и топливно-энергетических ресурсов. Ведь расточительное пользование ресурсами приводит к их истощению, а также загрязнению окружающей среды.

Капитан 2 группы:

Дежурный режим считается экономичным, но энергия при этом все же потребляется. Задача сокращения потребления энергии электроприборами и системами в режиме ожидания находится в центре внимания международной электронной промышленности. Однако главный выбор использования режима остается за потребителями.

Проведение занятия по данной теме позволит углубить знания учащихся в области энергосбережения, сформировать правильное понимание смысла режима ожидания, а также проводить непосредственные количественные расчеты энергетических потерь, связанных с использованием режима «stand-by».

  Все вместе: Сохраняя же электрическую энергию, можно не только  сэкономить свои деньги, но и улучшить экологическое состояние нашей планеты.

                         Родители учащихся из 1 группы «Электричество»

Энергосбережение – реализация мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов, таких как электричество, тепло, вода, газ при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования. Расточительное расходование в повседневной жизни воды, газа, электрической и тепловой энергии является не только дорогим «удовольствием», но и признаком невоспитанности, «дурным тоном».

                                   Родители  из 2 группы «Энергия»

   Пересмотрев в нашей повседневной жизни свои привычки и поведение,  можно значительно снизить потребность в энергоресурсах. И это вовсе не означает ухудшение жизненного стандарта или отказ от комфорта, который мы очень любим. Привычка экономить энергию это признак разумного, бережного и современного потребителя.  

Многие из устройств, оснащенных режимом «stand-by» работают «просто так», хотя каждый ватт их мощности в длительном режиме работы приводит к напрасному расходу электроэнергии напрасной трате денег.

                                        Домашнее задание.

Дома составить план экономии по электрическим приборам в своей квартире, используя паспорт  данного электроприбора и цену 1 кВт час.

                                        Рефлексия.                       

  Что вам сегодня понравилось на уроке?

   Кому урок понравился?

  Кто узнал и открыл для себя что-то новое, ранее неизвестное?

  Какой главный вывод вы можете сделать по уроку для себя?

                                                Учитель

Закончить наш урок мне хотелось бы четверостишием:

                   Чтоб счастье в доме не кончалось,                      

                   Чтоб всё включалось – выключалось.

                    И в этом мире, как звезда,

                    Пусть светит свет нам всегда

                                           Приложение к уроку

                   «Использование и экономия электроэнергии.

               Энергосбережение электрической энергии»