Инфоурок Физика Другие методич. материалыПроект по физике на тему "Альтернативные источники энергии"(11 класс)

Проект по физике на тему "Альтернативные источники энергии"(11 класс)

Скачать материал
библиотека
материалов

Название проекта

Альтернативные источники энергии

Название учебного заведения

Муниципальное общеобразовательное учреждение “Средняя общеобразовательная школа № 2 г. Ершова Саратовской области им. Героя Советского Союза Зуева М. А.”

Сведения о руководителе и исполнителе проекта

Руководитель: учитель физики Звягинцева Любовь Анатольевна.

Исполнитель: Коршиков Игорь Андреевич.

Цель и задачи проекта

Цель: изучение альтернативных источников энергии.

Задачи:

1. Узнать, какие виды альтернативных источников энергии существуют, и выделить их плюсы и минусы.

2. Выяснить, каким образом добывается энергия с помощью этих источников.

3. Собрать термопару в домашних условиях.

Учебный предмет

Физика

Актуальность и значимость проекта

Актуальность: жизнь человека трудно представить без источников энергии. Но традиционные источники энергии, такие как нефть, газ, уголь, могут скоро кончиться. И люди придумали заменять их неиссякаемыми источниками энергии.

Значимость: мой проект может пригодиться при проведении уроков по теме моего проекта.

Ожидаемые результаты

Я ожидаю, что получу новые знания по физике. Я думаю, что моя работа может пригодиться при проведении уроков физики и экологии по теме моего проекта.

Продукт

Термоэлемент

Этапы, сроки работы над проектом

Ознакомление с положением о проектной и учебно-исследовательской деятельности (сентябрь).

Формулировка темы, цели, задач проекта (сентябрь).

Оформление заявления, паспорта и дневника проекта (октябрь).

Оформление проектной папки (ноябрь).

Печатный вариант проекта (декабрь).

Создание продукта проекта (декабрь).

Создание презентации проекта, предзащита проекта (январь).

Защита проекта (февраль).

Паспорт проекта

Дневник проекта

  1. ФИО учащегося: Коршиков Игорь Андреевич.

  2. Тема проекта: Альтернативные источники энергии.

  3. ФИО руководителя проекта: Звягинцева Любовь Анатольевна.

  4. План работы над проектом























Введение

В наше время жизнь человека трудно представить без источников энергии. Но традиционные источники энергии, такие как нефть, природный газ и уголь, могут скоро иссякнуть. И чтобы решить эту проблему люди придумали заменить их возобновляемыми источниками энергии. Поэтому я считаю тему своего проекта актуальной.

Гипотеза: я думаю, что альтернативные источники энергии намного эффективнее традиционных источников.

Цель работы: изучение альтернативных источников энергии.

Задачи:

  1. Узнать, какие виды альтернативных источников энергии существуют, и выделить их плюсы и минусы.

  2. Выяснить, каким образом добывается энергия с помощью этих источников.

  3. Собрать термопару в домашних условиях.

Методы: сбор информация, анализ, сравнение.

На защиту выносится доказательство эффективности альтернативных источников

Новизна проекта: в своем проекте я хочу сравнить эффективность альтернативных и традиционных источников энергии.

Практическая значимость: моя работа может пригодиться при проведении уроков физики и экологии при изучении темы “Альтернативные источники энергии”.























Глава 1 Виды альтернативных источников энергии

Что такое альтернативные источники энергии?

Альтернативные источники энергии – возобновляемые источники энергии, которые заменяют традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению.

К альтернативным источникам энергии относятся: энергия Солнца, энергия ветра, энергия волн и приливов, энергия биомассы, геотермальная энергия.



































Энергия Солнца.

Как известно, Солнце является основным источником энергии и тепла для Земли. Она греет нашу планету, приводит в движение реки и ветер. Благодаря Солнцу на Земле существуют нефть, уголь, торф. И сегодня человечество получает электрическую энергию из Солнца.

Способы получения солнечной энергии:

1. Получение электрической энергии с помощью фотоэлементов.

2. Преобразование солнечной энергии с помощью тепловых машин. Паровые машины используют водяной пар, углекислый газ, фреоны. Также существует двигатель Стирлинга, который основан на периодическом нагреве и охлаждении газа или жидкости.

3.Солнечные аэростатные электростанции. Они генерируют водяной пар за счет нагрева поверхности аэростата солнечным излучением.

Плюсы солнечной энергетики:

1. Неисчерпаемость. В отличие от традиционных источников энергии, солнечная энергия бесконечная.

2.Доступность. Солнечная энергия доступна по всей поверхности планеты.

3. Экологическая чистота. В отличие от невозобновляемых источников энергии, солнечная энергия не выбрасывает в атмосферу вредные вещества.

4. Бесшумность. За счет отсутствия движущихся узлов на солнечном ресурсе выработка энергии происходит без шумов.

5. Обильность. Запас солнечной энергии огромен. Поверхность Земли облучается 120 тыс. тераваттами солнечного света. Это в 20 тыс. раз превышает количество энергии, потребляемое человечеством.

Минусы солнечной энергетики:

1. Высокая стоимость. Солнечные батареи имеют высокую стоимость.

2.Непостоянство. Солнечная энергия не будет постоянно вырабатываться за счет того, что солнечный свет отсутствует в ночное время, в пасмурную погоду.

3. Малая плотность мощности. По сравнению с традиционными источниками энергии, у солнечной энергии плотность мощности ниже.

4. Малое загрязнение природы. Изготовление солнечных панелей сопровождается выбросом парниковых газов.

5. Большая территория. Солнечные батареи занимают большие местности.









































Энергия ветра.

Ветер – это направленное перемещение воздушных масс. Уже давно люди задумывались, нельзя ли использовать энергию ветра. Энергия ветра очень велика. Ее запасы составляют 170 триллионов кВт*ч в год.

Энергию ветра получают с помощью специальных ветряных установок. Принцип их работы основывается на вращении лопастей за счет силы ветра. Через вал механическую энергию лопасти передают электрогенератору, а электрогенератор вырабатывает электроэнергию.

Плюсы энергии ветра:

1. Экологическая чистота. Производство этого вида энергии не сопровождается выбросом вредных веществ в атмосферу.

2. Неисчерпаемость. Ветер – это бесконечный источник энергии. Использование энергии ветра позволяет экономить на топливе, на процессе его добычи.

3. Низкие затраты на установку ветряных установок, на эксплуатацию.

Минусы энергии ветра:

1. Изменчивость мощности. Ветер не всегда дует, а производство электроэнергии зависит от силы ветра. Поэтому ток будет вырабатываться переменной частотой или вообще перестанет вырабатываться.

2. Возможность ухудшения приема сигнала телевидения.

3. Возможны изменения в ландшафте.

4. Возможная угроза для птиц. Пролетающие рядом птицы могут столкнуться с лопастями ветряной установки.











Геотермальная энергия.

Геотермальная энергия – это энергия тепла, которое выделяется из внутренних зон Земли. Температура в ядре земли достигает от 3 тыс. до 6 тыс. градусов Цельсия.

Люди получают геотермальную энергию только в местах, где температура земной коры повышается быстрее всего. Например, в районах вулканической и сейсмической активности.

Способы получения геотермальной энергии:

1. Геотермальная электростанция. Этот вид электростанций вырабатывает электроэнергию из тепла Земли.

2. Геотермальные тепловые насосы. Принцип работы геотермальных тепловых насосов состоит в том, что тепло от источников переносится в установку, где оно преобразовывается и переносится в отопительный контур .

Плюсы геотермальной энергии:

1. Экологическая чистота. Геотермальные электростанции не выбрасывают вредных веществ, поэтому можно добывать энергию без вреда для окружающей среды.

2. Огромные запасы геотермальной энергии. Этот вид энергии можно назвать неисчерпаемым.

3. Если электростанции расположены на берегу моря, то ее можно использовать для опреснения морской воды. Вода дистиллируется за счет нагревания воды и охлаждения водяного пара.

Минусы геотермальной энергии:

1. Работа электростанции может прекратиться в любой момент. Нельзя угадать, когда начнется извержение вулкана или землетрясение. Еще работа может остановиться, если выбрано неудачное место для установки электростанции.

2. Если не использовать специальные фильтры для выбросов, в окружающую среду могут попасть вредные вещества.

3. Сложность установки станций. Для того, чтобы станция эффективно работала, нужно подобрать подходящее место, нужно проводить много тестирований.



Энергия приливов и отливов.

На протяжении многих веков люди размышляли о причине приливов и отливов. И оказалось, движение морских вод вызвано силами притяжения Луны и Солнца.

Для получения энергии приливов и отливов залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые работают как в режиме генератора. Также они могут работать в режиме насоса. Они перекачивают воду в водохранилище для работы станций во время отсутствия приливов и отливов. Такие станции называются гидроаккумулирующими электростанциями.

Плюсы энергии приливов и отливов:

1. Экологичность. При использовании ПЭС нет вредных выбросов в атмосферу.

2. Низкая стоимость энергии. ПЭС отличаются низкой себестоимостью энергии.

3.Надежность. Приливные электростанции стабильно и устойчиво работают.

4. Высокий коэффициент полезного действия. По сравнению с другими альтернативными источниками, КПД приливных электростанций достигает 80%, тогда как КПД ветряных станций достигает 30%.

Минусы энергии приливов и отливов:

1. Высокие затраты на строительство станций.

2. Непостоянство. Регулярно высоты приливов и отливов изменяются и, поэтому мощность приливной электростанции может колебаться.

3. В некоторых случаях необходимы дополнительные источники энергии поблизости к приливной электростанции.













Энергия биомассы.

Биомасса Земли составляет 2420 млрд. тонн. Она является возобновляемым источников энергии, так как энергия воспроизводится в процессе фотосинтеза. Основными источниками энергии из биомассы являются деревья, травянистые растения, водные растения, навоз, сточные воды, отходы сельскохозяйственного производства.

Энергия из биомассы получается в результате следующих процессов:

1. Сжигание биомассы.

2. Биологическое преобразование. Анаэробное брожение приводит к образовании. топлива из биомассы.

3. Термохимическое преобразование биомассы.

Плюсы энергии биомассы:

1. Энергия биомассы дешевле в использовании по сравнению с природным топливом.

2. Энергия биомассы может помочь решить проблему изменения климата, предотвратить загрязнение водоёмов.

3. Обильность. Биомасса – очень обильный источник энергии.

4. Беспрерывность. В отличие от солнечных и ветряных электростанций, электростанции на биотопливе могут работать беспрерывно.

Минусы энергии биомассы:

1. Загрязнение природы. При сжигании биомассы в окружающую среду выбрасываются вредные вещества. Также бесконтрольная заготовка топлива для электростанций наносит вред природе.

2. Некоторые виды биотоплива могут потребовать для своего производства больше энергии, чем смогут дать этой энергии человеку.



















Глава 2 Эксперименты. Сравнение эффективности традиционных и альтернативных источников энергии

Эксперимент 1.

Оборудование: лимон, медная и алюминиевая пластина, миллиамперметр.

Ход работы:

1. Медную и алюминиевую пластину вставил в лимон.

2. Подсоединил провода к пластинам и к миллиамперметру.

Вывод: миллиамперметр показал силу тока в 10 мА.

Эксперимент 2.

Оборудование: луковица, медная и алюминиевая пластина, миллиамперметр.

Ход работы:

1. Медную и алюминиевую пластину вставил в луковицу.

2.Подсоединил провода к пластинам и миллиамперметру.

Вывод: миллиамперметр показал силу тока в 5 мА.

Эксперимент 3.

Оборудование: яблоко, медная и алюминиевая пластины, миллиамперметр.

Ход работы:

1. Медную и алюминиевую пластины вставил в яблоко.

2. Подсоединил провода к пластинам и миллиамперметру.

Вывод: миллиамперметр показал силу тока в 5 мА.

Таким образом, с помощью обычных продуктов можно вырабатывать, хоть и малое, электричество.















Сравнение эффективности традиционных и альтернативных источников энергии.

Для того, чтобы сравнить эффективность традиционных и альтернативных источников энергии, нужно выявить их плюсы и минусы.

Плюсы традиционных источников энергии:

1. Количество энергии, вырабатываемое традиционными источниками энергии намного больше количества энергии, вырабатываемого альтернативными источниками энергии.

2. Традиционные источники энергии являются экономически выгодными.

Минусы традиционных источников энергии:

1. Загрязнение окружающей среды.

2. Эти источники энергии со временем могут иссякнуть.

Плюсы альтернативных источников энергии:

1. Возобновляемость. Они могут заменить традиционные источники энергии и не дать им иссякнуть.

2. Экологическая чистота.

Минусы альтернативных источников энергии:

1. Требуют больших финансовых вливаний, чем в традиционные источники энергии.

2. Не вырабатывают столько энергии, сколько вырабатывают традиционные источники энергии.

Таким образом, нельзя сказать какие источники эффективнее, альтернативные или традиционные. У каждого вида есть и достоинства, и недостатки.























Заключение

Альтернативная энергия – это энергия, получаемая из возобновляемых источников энергии – солнца, ветра, приливов и отливов, внутреннего тепла земли и биомассы. Для ее получения используют специальные установки. Например, солнечные батареи.

Моя цель: изучение альтернативных источников энергии – выполнена.

Задачи выполнены.

Итак, в ходе работы я выяснил, какие виды альтернативных источников существуют и как с их помощью вырабатывается энергия.

Достоинства альтернативных источников энергии – это возобновляемость и экологичность.

Недостатки альтернативных источников энергии – это нестабильность, низкое количество энергии.

Альтернативные источники энергии имеют как плюсы, так и минусы. Они активно используются людьми, но, чтобы человечество перешло на альтернативную энергетику, нужно еще время.

Я ставил гипотезу: я думаю, что альтернативные источники энергии намного эффективнее традиционных источников энергии. Моя гипотеза не подтвердилась, так как у каждого вида есть и достоинства, и недостатки, и нельзя сказать какие источники эффективнее.

Я создал продукт: термопара.

Мои исследования пригодятся на уроках физики и экологии при изучении альтернативных источников энергии.





























Список использованной литературы

Вершинский Н. В. Энергия океана. –М.: Наука, 1991. – 152 с.

Уделл Свен. Солнечная энергия и другие альтернативные источники энергии. –М.: Знание, 1980.

Юдасин Л. С. “Энергетика: проблемы и надежды”, М., “Просвещение”, 1990.

Интернет-ресурсы:

https://alternativenergy.ru/energiya/320-geotermalnaya-energiya.html.

htpps://alternativenergy.ru/solnechnaya-energetika/85-preimuschestva-solnechnoy-energetiki.html.





  • 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.
    Пожаловаться на материал
Скачать материал
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Проверен экспертом
Общая информация
Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
Тема: § 41. Эффективное использование электроэнергии

Номер материала: ДБ-1522794

Скачать материал

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Маркетинг: теория и методика обучения в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Основы местного самоуправления и муниципальной службы»
Курс повышения квалификации «Основы управления проектами в условиях реализации ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Организация менеджмента в туризме»
Курс профессиональной переподготовки «Организация маркетинга в туризме»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс повышения квалификации «Источники финансов»
Курс профессиональной переподготовки «Деятельность по хранению музейных предметов и музейных коллекций в музеях всех видов»
Курс профессиональной переподготовки «Управление информационной средой на основе инноваций»
Курс профессиональной переподготовки «Уголовно-правовые дисциплины: теория и методика преподавания в образовательной организации»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.