Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Занятие – деловая игра:
«Это вездесущее электричество»
«Не всякий ток убивает,
Но всякий ток может убить»
Австрийский ученый С. Еллинек
2 слайд
“...нет ни одной области в математике, которая когда-либо не окажется применимой к явлениям действительного мира...”
Н. И. Лобачевский
3 слайд
Образовательные:
Способствовать систематизации знаний по теме: «Производство и передача электроэнергии. Физические основы производства, передачи и использования электрической энергии. Применение производной при решении практических задач».
Развивающие:
Развивать у студентов коммуникативные компетенции: культуру общения, умение работать в группах, элементы ораторского искусства. Развивать толерантные качества студентов, операции логического мышления (анализ, синтез, сравнение) при изучении данной темы. Показать связь науки с техникой.
Воспитательные:
Способствовать формированию у студентов чувства коллективизма, ответственность за работу каждого товарища, умений и навыков работы в
группе, умение участия в общем диалоге и поддерживать положительный
микроклимат в группе.
Цели урока:
4 слайд
Принципы производства, передачи и эффективного использования электроэнергии
Характеристика первичных источников электрической энергии
Вид электростанции, который можно построить в Крыму
Применение производной при решении практических задач по электротехнике
Вопросы урока:
5 слайд
ВНИК – временный
научно – исследовательский
коллектив
6 слайд
Оценочный лист
И так, приступим!
7 слайд
–
у = f ′(x)
f(x)
Неважно сколько студент знает, но важно, чтобы у него была положительная производная!
8 слайд
Лондон 1850 года
9 слайд
Устная работа
Получаем сертификат!
10 слайд
Формирование практической компетентности
План урока:
Выступление историков:
Группа инженеров:
Как родилась производная
Развитие электроэнергетики
Производство электрической энергии
Промышленная
энергетика ГЭС, ТЭС, АЭС
Альтернативная
энергетика
Защита квест - проектов
Группа экспертов:
11 слайд
Как родилась производная
Великий французский математик Пьер Ферма в 1629 году научился находить касательные к алгебраическим прямым.
Ферма далеко продвинулся в применении дифференциальных методов, он использовал их не только для проведения касательных, но, к примеру, для нахождения максимумов, вычисления площадей. Однако ни Ферма, ни Декарт не сумели свести полученные научные выводы и результаты в единую систему.
В 1638 году Ферма поделился этим открытием со своим земляком Рене Декартом, который также занимался этой проблемой и нашел свой метод построения касательных к алгебраическим кривым.
12 слайд
Как родилась производная
Тем не менее, выдвинутые идеи не пропали впустую.
Многие из них легли в основу нового метода математического анализа – дифференциального исчисления, основоположниками которого считаются Вильям Лейбниц и Исаак Ньютон.
Исаак
Ньютон
(1642-1727)
Вильгельм
Лейбниц
(1646-1716)
13 слайд
Как родилась производная
Очень многие великие ученые внесли свой вклад в зарождение и развитие дифференциального исчисления
Якоб
Бернулли
(1654-1705)
Джеймс
Грегори
(1638-1675)
Гийом
Франсуа
Лопиталь
(1661-1704)
Леонард
Эйлер
(1707-1783)
Карл
Фридрих
Гаусс
(1777-1855)
Жозеф
Луи Лагранж
(1736-1813)
14 слайд
Электроэнергетика
относится к важнейшим условиям развития научно-технической революции
Развитие электроэнергетики
«Коммунизм – это есть советская власть
плюс электрификация всей страны»
В. И. Ленин
15 слайд
Впервые в мире об электричестве заговорили в ХIХ в. Первой электростанцией, вырабатывающей ток для городского освещения, была центральная силовая станция в Годальмине, (Англия). Это была водяная электростанция. Однако проработала она недолго, вскоре выяснилось, что проект крайне нерентабелен, и через три года первая в мире электростанция была закрыта.
16 слайд
В России впервые об электроэнергетике как важнейшей отрасли хозяйства заговорили в 1913 г. На душу населения тогда вырабатывалось всего 14 кВт.ч, для сравнения: в 2015г. –
1888 кВт.ч. Особый интерес к электрификации в начале века был связан с появлением и внедрением в промышленность электропровода, зарождением электрического транспорта, возросшей потребностью в освещении городов. Первые попытки возведения электростанций в
Москве, Санкт-Петербурге, Киеве, Баку и Риге не имели успеха. Во-первых, вырабатываемую энергию потребляло ограниченное число жителей, во-вторых, станции не были связаны между собой. Однако в 1914 г. в подмосковном городе Богородске (ныне
г. Ногинск) была построена первая ТЭС, работавшая на торфе. Впервые она была соединена с работавшей в Москве электростанцией на Раушской набережной.
17 слайд
Развитие электроэнергетики в России связано с планом ГОЭЛРО, который был разработан в 1920-1921 гг. Рассчитанный на 10-15 лет план предусматривал строительство 10 гидроэлектростанций и 20 тепловых электростанций. К 1935 г. было построено 40 районных электростанций вместо 30. План ГОЭЛРО создал основу индустриализации России. В 20-е годы Россия занимала одно из последних мест в мире по выработке электроэнергии, в конце 40-х годов страна заняла первое место в Европе и второе место в мире.
18 слайд
В июне 1922 г состоялось торжественное открытие Каширской электростанции мощностью 12 тыс. кВт. Через 5 лет в стране работали уже 5 новых ТЭС. В конце 20-х гг. в России начинает складываться тепловая электроэнергетика, которая сегодня является ведущим направлением в производстве энергии.
Первенец российской энергетики – Волховская ГЭС - уникальна. Она единственная из действующих в России электростанций имеет статус памятника науки и техники. Электростанция мощностью 58 тыс. кВт стала самой мощной в Европе. Впервые здесь было установлено 8 турбоагрегатов, 4 из которых были изготовлены на ленинградском заводе «Электросила», что положило начало развитию российского гидроэнергомашиностроения. Одновременно со станцией в эксплуатацию были сданы линия электропередачи (ЛЭП) и 6 подстанций.
19 слайд
Основоположники российской энергетической системы
Н.П.Гундобин
В.А.Покровский
Г.О.Графтио
И.Г.Александров
А.В.Винтер
20 слайд
Возведение - Днепрогэса (1927). За 5 лет строителям удалось добиться немыслимых результатов - покорить Днепр и запустить электростанцию. Это был поистине триумф советской электроэнергетики. Вот тогда-то в отдаленных уголках нашей страны и зажглась знаменитая лампочка Ильича, олицетворявшая новую жизнь. Не прошло и 50 лет со дня утверждения плана электрификации, а СССР стал страной с крупнейшими в мире электростанциями.
21 слайд
После строительства гидроэлектростанций во второй половине XX в. советские ученые приступили к разработке нового источника энергии - ядерного топлива. Первая АЭС была построена в 1954 городе Обнинске, в 90 км от Москвы, ее мощность составляла 5 МВт.
22 слайд
Производство электрической энергии
Генерация электроэнергии — производство электроэнергии посредством преобразования её из других видов энергии, с помощью специальных технических устройств.
Солнце
Ветер
Тепло
Альтернативная
энергетика
ГЭС
ТЭС
АЭС
Промышленная
энергетика
23 слайд
Гидроэлектростанция (ГЭС) - представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.
24 слайд
Гидроэлектростанция (ГЭС)
Около 19% электроэнергии во всем мире вырабатывают ГЭС. Они преобразуют кинетическую энергию падающей воды в механическую энергию вращения турбины, а турбина приводит во вращение генератор тока.
Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки.
25 слайд
Генератор гидроэлектростанции
26 слайд
27 слайд
ГЭС
преимущества
ГЭС
недостатки
Высокий КПД (90%)
Дешевая энергия
Длительная эксплуатация
Длительное строительство
Большие зоны затопления
Изменение климата
28 слайд
Крупнейшие гидроэлектростанции России
Красноярская ГЭС
Братская ГЭС
Усть-Илимская ГЭС
Богучанская ГЭС
Мощность,
ГВт
Мощность,
ГВт
Мощность,
ГВт
Среднегодовая
выработка,
млрд. кВт·ч
6,00
4,50
4,32
3,00
Среднегодовая
выработка,
млрд. кВт·ч
Среднегодовая
выработка,
млрд. кВт·ч
Среднегодовая
выработка,
млрд. кВт·ч
Мощность,
ГВт
20,40
22,60
21,70
17,60
29 слайд
Производство электрической энергии
Тепловая электростанция (ТЭС) - вырабатывает электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива.
30 слайд
Генератор тепловой электростанции
31 слайд
Типы ТЭС
Газовые
электростанции
Атомные
электростанции
Твердотопливные электростанции
32 слайд
33 слайд
Производство электрической энергии
Быстрое строительство
Энергия + тепло
Дешевое топливо
ТЭС
преимущества
ТЭС
недостатки
Много
отходов
Энергия дорогая
Низкий
КПД (40%)
34 слайд
Производство электрической энергии
АЭС использует для парообразования энергию ядерного топлива . В качестве топлива используется обогащенная руда урана.
35 слайд
Основной процесс, идущий на атомной электростанции – управляемая реакция деления ядер урана-235, при котором выделяется большое количество тепла. Главная часть атомной электростанции - ядерный реактор, роль которого заключается в поддержании непрерывной реакции деления, которая не должна переходить в ядерный взрыв.
36 слайд
АЭС
преимущества
АЭС
недостатки
Высокий
КПД (80%)
Строятся в любом месте
Малое количество топлива
Малый срок эксплуатации
Опасность радиации
Проблема утилизации
и
37 слайд
Производство электрической энергии
Альтернативными (или возобновляемыми) источниками
энергии (ВИЭ) называют источники энергии, позволяющие получать энергию без использования традиционного ископаемого топлива (нефти, газа, угля).
38 слайд
Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид
гидроэлектростанции, использующий энергию
приливов, а фактически кинетическую энергию
вращения Земли.
39 слайд
Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 метров.
40 слайд
Ветряная электростанция (ВЭС) - установка, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую энергию
Кинетическая энергия ветра
Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти ветряка, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор в свою очередь вырабатывает электрическую энергию.
41 слайд
Геотермальные электростанции (ГеоТЭС) - преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электричество.
Энергия земли
42 слайд
Солнечная электростанция (СЭС) — инженерное сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию.
43 слайд
Энергия солнечной радиации может быть преобразована в постоянный электрический ток посредством солнечных батарей — устройств, состоящих из тонких пленок кремния или других полупроводниковых материалов.
44 слайд
Экологическая безопасность
Дешевая
энергия
Помехи воздушному сообщению
Не постоянная мощность
Влияние на морскую флору
Дешевое строительство
Малая мощность
Шумовое загрязнение
Энергия + тепло
Неиссякаемый источник энергии
Сейсмическая активность
Огромные запасы
Преимущества
Недостатки
45 слайд
Таблица «Электростанции»
46 слайд
Исследование – расчет
Первая группа специалистов вычисляет с помощью производной количество электричества, опасного для человека.
Задача 1. Количество электричества, протекающего через тело человека при замыкании электрической цепи, задаётся формулой q(t) = 13t2 + 4t + 1 (Кл). Найдите силу тока опасного для человека в момент времени t = 1 c.
Задача 2. Вычислить частоту переменного тока, который протекая через тело человека от руки к ноге, задается формулой х(t) = 70t + t5 (Гц), за время
t = 1 с и является смертельным для человека.
Третья группа вычисляет силу тока, который не опасен для человека
Задача 3. Количество электричества, протекающего через тело человека при замыкании электрической цепи, задаётся формулой q(t) = 4t2 + 11,2t (Кл). Найдите силу тока не опасного для человека в момент времени t = 1 c.
Вторая группа вычисляет частоту переменного тока, который является смертельным для человека.
Ответ задачи №1: 30 А
Ответ задачи №2: 75 Гц
Ответ задачи №3: 19,2 А
47 слайд
Задания из конверта
Передача электроэнергии на большие расстояния при переменном и постоянном токе
ЛЭП переменного тока
Генератор – 11кВ
Потребители
Понижающий трансформатор – 220 В
Понижающий трансформатор – 6 кВ
Понижающий трансформатор – 35 кВ
Конденсаторы
Повышающий трансформатор – 110 кВ
ЛЭП ~ тока 110 кВ
48 слайд
Электроэнергия передается по линиям
электропередач постоянного тока
49 слайд
Самая грамотная группа
Гр…ф…к, функц…я, …ргумент, зна…ч…ние функц…и, …бласть опр…д…ления функции, обл…сть зн…ачения функции, л…нейная функция, прямая проп…рциональность, м…н…т…нность, перв…образная, эл…ктробезопас…ость,, трансф…рмат…р, к…ту…ка, р…з…стор, пр…дпр…ятие, ам…литуда, п…р…мен…ый ток, эн…ргос…стема.
Терминологическая работа
График, функция, аргумент, значение функции, область определения функции, область значения функции, линейная функция, прямая пропорциональность, монотонность, первообразная, электробезопасность, трансформатор, катушка, резистор, предприятие, амплитуда, переменный ток, энергосистема.
50 слайд
Понятия: генератор, освещение, провода, бытовые электроприборы, ядерный реактор, высокое напряжение, плотина, электротранспорт, коронный разряд, электростанция, линия электропередачи, телевизор.
51 слайд
Выполнений кейс - задания
Кейс – задание №1
Заряд, протекающий через проводник, меняется по закону q = sin(2t – 10).
Найти силу тока в момент времени t=5 cек.
В цепи электрического тока
электрический заряд меняется
с течением времени по закону
q=q (t). Сила тока I есть производная заряда q по времени
Подсказка!
52 слайд
подумайте
Решение:
I = (q(t))΄= 2cos(2t - 10),
I(5) = 2 cos(2·5 - 10)= 2cos0 = 2(A)
Ответ: 2А
53 слайд
Производство, передача и использование электрической энергии
54 слайд
Какое устройство вырабатывает электрический ток?
генератор
электрическое поле
ротор
статор
55 слайд
В электродвигателях происходит превращение…
электрической энергии
в механическую
электрической энергии
во внутреннюю
механической энергии
в электрическую
Нет превращения
56 слайд
Как называется вращающаяся часть генератора?
Ротор
Щетки
Скользящие контакты
Статор
57 слайд
Для питания ротора генератора переменного тока используют...
постоянный ток
переменный ток
электрический ток
механический ток
58 слайд
Для уменьшения потерь мощности в линиях электропередачи…
уменьшают силу тока,
увеличивая напряжение
увеличивают сечение
проводов, уменьшая R
увеличивают силу тока,
уменьшая напряжение
увеличивают и силу
тока, и напряжение
59 слайд
Почему сердечник трансформатора делают наборным
из листов трансформаторной стали?
для уменьшения потерь
на нагревание от вихревых токов
для удобства пользования
трансформатором
для регулирования
магнитных потоков
для регулирования
вихревых потоков
60 слайд
Трансформатор представляет собой…
две катушки, надетые
на железный сердечник
железный сердечник
катушку с током
две катушки
61 слайд
На каком явлении основано действие трансформатора?
электромагнитной
индукции
термоэлектронной
эмиссии
самоиндукции
напряженности
62 слайд
На каком явлении основано действие трансформатора?
электромагнитной
индукции
термоэлектронной
эмиссии
самоиндукции
напряженности
63 слайд
Трансформатор, устройство предназначенное для …
повышения или понижения
напряжения переменного тока
повышения или понижения
напряжения постоянного тока
повышения напряжения
переменного тока
самоиндукции
64 слайд
Спасибо, молодцы!
65 слайд
Какой же вид электростанций мы
предлагаем построить в Крыму?
Производство электроэнергии на
станциях разного типа
66 слайд
Квест – проект «Большие проблемы маленького полуострова»
Цель моего проекта:
показать свою жизненную позицию к предложению построить парогазовую электростанцию в Крыму.
«Качели времени: немного истории»
Технология выработки электроэнергии на базе парогазовых установок была изобретена более чем 50 лет назад российским ученым-энергетиком, академиком С. А.Христиановичем, но они не получили особого распространения в СССР, что несколько затормозило развитие этой отрасли энергетики.
67 слайд
Парогазовые установки производят электричество и тепловую энергию. Тепловая энергия используется для дополнительного производства электричества. Топливом ПГУ может служить как природный газ, так и продукты нефтехимической промышленности, например мазут.
Парогазовые установки (ПГУ) предназначены для получения максимального количества электроэнергии. Общий КПД электростанции на базе парогазовых установок достигает почти 60%. Для сравнения, КПД обычных газотурбинных электростанций составляет 40%.
68 слайд
Газовые электростанции имеют низкий уровень рабочих шумов, что дает возможность размещения в близости к конечному потребителю энергию. Экономическая выгода использования газовых электростанций заключается в исключении платежей за передачу электроэнергии и сокращении потерь в линиях электропередач.
При строительстве и установке газовых электростанций не возникает проблем с газоснабжением, так как требуемое давление и качество газа являются нормой для российских газопроводов.
69 слайд
Надежное энергоснабжение объектов
Независимость от монопольных источников электроэнергии
Короткие сроки строительства и запуска
Возможность работы на доступном и экологически чистом топливе — природном газе
Парогазовые электростанции привлекательны и в экологическом плане, так как на единицу выработанной энергии значительно снижается и количество выбросов в атмосферу продуктов сгорания – углекислого газа.
В Крым ведут газопровод из Краснодарского края, значит топливо есть!
Я считаю, что парогазовые электростанции наиболее
привлекательны для Крыма
70 слайд
Пусть не напрасно греет и светит Солнце, пусть не
напрасно течет вода и бьются волны о берег. Надо отнять
у них бесцельно расточаемые дары природы и покорить
их, связав по своему желанию. ДАНТЕ
Я за строительство альтернативных электростанций.
И на первое место я хочу поставить морские электростанции.
Когда-то Жюль Верн вложил в уста капитана Немо, главного героя романа «Двадцать тысяч лье под водой», такие слова: «Я всем обязан океану. Океан снабжает меня электричеством, а электричество дает «Наутилусу» тепло, свет, способность двигаться, словом, жизнь!»
71 слайд
Сегодня ученые реализовали идею морской электростанции, работающей за счет перепада температур морской воды. Для работы такой электростанции требуется значительная разница температур: плюс 25 градусов на поверхности, и максимум 5 градусов на глубине в 1000 метров. Принцип действия прост: холодная морская вода с глубины в километр или даже больше подается по трубе на поверхность, где используется для перевода в жидкое состояние подходящего газа, например, аммиака. Затем с помощью теплой воды с поверхности моря этот сжиженный газ нагревают и доводят до кипения, а образующийся при этом пар приводит в движение турбину электрогенератора. Создатели новой электростанции говорят, что она универсальна: преобразуя тепловую энергию океана, вырабатывает энергию непрерывно.
72 слайд
Гелиоэнергетика – энергия солнца, это практически бесконечный источник, пока наша звезда сияет. Тысячи джоуль тепла устремляются в нашем направлении. И конечно было обидно при таком количестве солнца не использовать ее энергию. Солнечная энергия, поступающая за неделю на территорию нашей страны, превышает энергию всех российских ресурсов нефти, угля, газа и урана.
73 слайд
Источники энергии из космоса
Полоска длиной всего в один километр на высоте геостационарной орбиты способна получить в год около 212 тераватт энергии. Для сравнения, суммарная энергетическая ценность всех разведанных запасов нефти на Земле составляет около 250 тераватт.
74 слайд
За атомными электростанциями будущее!
«Атомная энергетика сегодня абсолютно надежна и применяется по всему миру. В Крыму есть две проблемы – энергетика и вода. Атомная электростанция сможет навсегда решить обе эти задачи». В. Рогоцкий
Людям Земли атомная энергия дает свет и тепло, дает энергию для жизни.
Затраты топлива очень и очень невелики.
Выбросы от АЭС, хотя в это и трудно поверить, практически безвредны
Ядерные реакторы постоянно совершенствуются, уровень безопасности
повышается.
Работа безопасна! Ежегодная доза излучений, которые приходят к нам из космоса и от других природных источников, составляет 2 мЗв.
Персонал АЭС получает в год дозу облучения 4.4 мЗв.
75 слайд
Решаю задачу по электротехнике,
Использую производную!
Конденсатор имеет пластины прямоугольной формы. Периметр одной пластины
16 см. При каких размерах сторон пластины емкость конденсатора будет наибольшей?
Решение:
Пусть одна сторона равна Х (см.), другая 8 – х (см.)
Тогда площадь равна:
Емкость конденсатора прямо пропорциональна площади пластины. Исследуем эту функцию с помощью производной на отрезке [0; 8].
Найдем знак производной в промежутках от [0; 4] и [4; 8]
В точке функция достигает наибольшее, значит при равных сторонах пластины площадь будет наибольшей. Следовательно, емкость конденсатора будет наибольшей.
76 слайд
30 лет страшной трагедии
77 слайд
78 слайд
30 лет страшной трагедии
79 слайд
Четвертый реактор – он дьявольски вздрогнул раскатом.
Замрите народы, прощайте семья и друзья… Кто в пекло шагнул,-
Как на дот навалился на атом, чтоб вечно жила, чтобы вольно дышала Земля.
Молчание давит, глядят сиротливо криницы, пустынны поля, это все наяву, а не сон!
Четвертый реактор – святые бесстрашные лица,
Им, нас защитившим, живым и погибшим –
Поклон!
80 слайд
Пусть ваша производная
всегда будет
положительная!
81 слайд
«Научно-технический прогресс не принесет счастья, если не будет дополняться чрезвычайно глубокими изменениями социальной, нравственной и культурной жизни человечества. Внутреннюю духовную жизнь людей, внутренние импульсы их активности труднее всего прогнозировать, но именно от этого зависит в конечном итоге и гибель, и спасение цивилизации». А. Д. Сахаров
С 1 января 2016 года вступил в силу документ «Преобразование нашего мира». В этом документе перед обществом ставятся задачи развития до 2030 года. Среди прочих там есть такие цели:
Обеспечение доступа к недорогостоящим, надёжным, устойчивым и современным источникам энергии для всех.
Принятие срочных мер по борьбе с изменением климата и его последствиями.
Решать эти задачи предстоит вам, ребята. Спасибо!
82 слайд
До свидания!
Спасибо за урок!
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 665 120 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Чердакли Лилия Николаевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материалВаша скидка на курсы
40%Курс повышения квалификации
36 ч. — 144 ч.
Курс повышения квалификации
36/72 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Мини-курс
7 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.