Tài liệu Giáo án tích hợp liên môn vật lý bài sử dụng tiết kiệm điện năng

Dạy học theo chủ đề tích hợp môn Vật lí PHIẾU THÔNG TIN VỀ GIÁO VIÊN DỰ THI - Sở giáo dục và đào tạo : Tỉnh Đăk Nông - Trường : PTDT Nội Trú Đăk RLấp - Thông tin về giáo viên : Họ và tên: Trần Xuân Nam Ngày sinh: 02 - 09 - 1997 ; Môn : Vật Lí Điện thoại: 0988864913; Email: [email protected] I.Tên hồ sơ dạy học: “Sử dụng tiết kiệm điện năng” II. Mục tiêu, ý nghĩa của bài hoc dạy học: Như chúng ta đã biết, năng lượng Điện là yếu tố có tầm quan trọng đặc biệt, đảm bảo cho hoạt động bình thường và phát triển sản xuất; là nhu cầu thiết yếu để nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân; là nguồn động lực cho phát triển kinh tế - xã hội. Sự thiếu hụt năng lượng nói chung, năng lượng điện nói riêng trong một thời gian dài sẽ là nhân tố kìm hãm sự phát triển liên tục của nền kinh tế quốc dân, gây hiệu ứng xấu đối với tăng trưởng kinh tế và phát triển xã hội. Nguồn năng lượng truyền thống có thể khai thác để cung cấp cho nhu cầu của xã hội không phải là vô tận. Nước Việt Nam chúng ta được thiên nhiên ưu đãi, có sự giàu có về tài nguyên năng lượng nhưng thực tế cho thấy khả năng khai thác, chế biến, sử dụng còn nhiều hạn chế, gây nên sự lãng phí và hiệu quả không cao, nếu tình trạng này cứ tiếp tục kéo dài thêm sẽ hết sức nguy hiểm. Do vậy việc giáo dục sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng thiết nghĩ là một việc làm cấp bách và thiết thực. Bởi vì, hành động và ứng xử của con người đối với các nguồn năng lượng quý giá bị điều chỉnh bởi chính thái độ và nhận thức của họ mà giáo dục có vai trò to lớn. 1. Về kiến thức: HS nêu được các khái niệm cơ bản như: năng lượng, cơ năng, điện năng, nhiệt năng. Công, công suất , hiệu suất có thể trình bày lại hoặc nhận ra chúng khi được yêu cầu HS hiểu được nguồn gốc sinh ra các dạng năng lượng, các máy biến đổi các dạng năng lượng, hoạt động tiêu thụ năng lượng điện và hiệu suất của quá trình biến đổi năng lượng điện. Từ đó biết vặn dụng để nâng cao hiệu quả sử dụng và tiết kiệm điện năng trong đời sống cũng như khoa học kĩ thuật. HS làm thí nghiệm. tìm hiểu các khái niệm này và vận dụng vào thực tiễn giải thích các hiện tượng đơn giản trong cuộc sống. HS sử dụng các kiến thức để giải quyết các vấn đề mới, không giống những điều đã được học hoặc trình bày trong sách giáo khoa nhưng phù hợp với hoàn cachsr cụ thể . Đây là những vấn đề tương tự với các tình huống HS gặp phải trong đời sống. 2. Về kĩ năng: - Làm Thí nghiệm, quan sát nhận xét qua tranh ảnh, hình vẽ thực tế về việc sử dụng năng lượng điện ở địa phương. - Thu thập , xử lí thông tin, viết báo cáo và trình bày các thông tin về sử dụng tiết kiệm điện năng. - Phân tích mối quan hệ giữa hoạt động của con người với môi trường, tác động của con người vào môi trường thông qua việc sử dụng năng lượng điện và phát triển các ngành công nghiệp. - Biết tìm ra các giải pháp để tiết kiệm được điện năng trong quá trình sử dụng. - Liên kết các môn học: vật lí; công nghệ; địa lí; sinh học với nhau về sử dụng tiết kiện điện năng. 3. Về thái độ: Có hành vi sử dụng năng lượng điện tiết kiệm và hiệu quả ở trong lớp học, tại nhà trường ; địa phương nơi các em đang sống , có ý thức tuyên truyền về sử dụng năng lượng điện tiết kiệm hiệu quả đồng thời có thái độ phê phán những hành vi chưa sử dụng năng lương điện tiết kiệm và hiệu quả trong gia đình và công đồng. Để đạt được mục tiêu đó, học sinh cần phải biết vận dụng kiến thức ở một số môn học vật lí; công nghệ; sinh học; địa lí.Cụ thể như sau: Môn vật lí: Lớp Tên bài Nội dung 6 Bài 21: Một sốTác dụng của băng kép làm cho đóng ngắt mạch điện ứng dụng củakhi nhiệt độ thay đổi. Có tác dụng tiết kiệm được một sự nở vì nhiệt phần năng lượng điện 7 Bài 22: TácSau khi học sinh nắm được nguyên lí hoạt động của dụng hiệt và tácbóng đèn sợi đốt, đèn LED, đèn huỳnh quang học dụng phát sángsinh nhận thấy: Để bóng đèn sợi đột phát sáng được của dòng điện thì phải mất một phần năng lượng điện để đốt nóng bộ phận dây tóc đến nhiệt độ cao. Vậy để tiết kiệm năng lượng điện người ta đã dùng đèn ống. Nhờ một cơ chế đặc biệt chất bột phủ bên trong đèn ống phát sáng . Đèn này nóng lên rất ít nên tiêu thụ điện ít hơn so với đèn dây tóc nóng sáng 8 9 Bài 29: An Khi HS cần nắm được: toàn khi sử - Hiện tượng đoản mạch là hiện tượng được xảy ra dụng điện khi hai cực của nguồn điện được nối trực tiếp với nhau mà không qua dụng cụ dùng điện. Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch thì cường độ dòng điện chạy trong mạch có giá trị rất lớn - Cường độ dòng điện tăng lên quá lớn có thể làm chảy hoặc làm cháy vỏ bọc cách điện gây tiêu hao năng lượng điện và các bộ phận khác tiếp xúc với nó. Từ đó gây hỏa hoạn. Để bảo vệ mạch điện khi dòng điện có cường độ tăng quá mức đặc biệt khi đoản mạch nhằm tránh hỏa hoạn và lãng phí điện năng trong thực tế người ta dùng cầu chì hoặc áp tô mát Bài 17: SựVận dụng nội dung phần “Có thể em chưa biết” học chuyển hóa vàsinh hiểu được: nhờ thế năng chuyển hóa thành động bảo toàn cơnăng mà chúng ta có một nguồn năng lượng điện lớn năng để sử dụng ( năng lượng gió; thủy năng) nhưng các nguồn năng lượng đó không phải là vô tận. Chúng ta cần biết tiết kiệm nguồn năng lượng đó để sử dụng lâu dài. Bài 13: ĐiệnThông qua các bài tập phần vận dụng, củng cố HS năng. Công củahiểu được: Hàng tháng mỗ gia đình sử dụng điện đều dòng điện phải trả tiền theo số đếm của công tơ điện . Vậy để phải trả ít tiền thì số công tơ phải nhỏ, có nghĩa ta cần tiết kiệm 9 sử dụng các thiết bị điện hợp lý như đèn thắp sáng là đèn ống hoặc đền compac…) và chọn các thiết bị có hiệu suất lớn 9 không lên sử dụng các thiết bị có hiệu suất quá dư thừa) Bài 19: Sử - Thông qua một số bài tập tính toán họ sinh rút ra: dụng an toàn Để tiết kiệm điện chúng ta cần phải làm gì? và tiết kiệm điện năng Bài 26: truyềnTừ nội dung phần 2: Cách làm giảm hao phí trên tải điện năng điđường dây tải điện . Từ đó HS rút ra được kết luận : xa Để giảm hao phí cần có những biện pháp gì? Bài 56: Các Vì ánh sáng có tác dụng nhiệt chứng tỏ ánh sáng có tác dụng của năng lượng rất lớn . Vậy để sử dụng được nguồn ánh sáng. năng lượng đó em phải làm gì? Sử dụng năng lượng mặt trời( nguồn năng lượng vô tận) thay thế năng lượng điện Bài 61: Sản Chúng ta đã chuyển hóa các dạng năng lượng ( thủy xuất điện năng; gió…) thành năng lượng điện . Nhưng tất cả năng- nhiệt các dạng năng lượng đó không phải là vô tận, chúng điện và thủy ta phải biết tiết kiệm. điện Bài 62: Điện gió- điện mặt trời - điện hạt nhân Bài 16 : Định Nếu không tính đến nhiệt lượng tỏa ra môi trường luật Jun- Len bên ngoài thì A = Q từ đây cho thấy nên sử dụng các xơ đồ dụng điện có hiệu suất cao để giảm bớt một phần điện năng hao phí, bên cạnh đó hạn chế thời gian, vừa đủ sử dụng Môn công nghệ Lớp 8 Bài Nội dung Bài 32: Vai trò- Hiểu điện năng được sản xuất do biến đổi nhiều của điện năngdạng năng lượng khác thông qua các nhà máy điện trong kỹ thuậtđể từ đó thấy rõ năng lượng điện không phải là và đời sống nguồn vô tận, phải tiết kiệm. - Truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng có tổn thất năng lượng vì vậy cần áp dụng biện pháp nâng cao điện áp khi truyền tải để giảm tổn thất. - Điện năng có vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho các máy móc, thiết bị và phương tiện hoạt động để phục vụ sản xuất và đời sống. Con nguời cần phải tiết kiệm, sử dụng hợp lí năng lượng điện trong sản xuất và đời sống để góp phần tiết kiện năng lượng và tài nguyên thiên nhiên. 8 Bài 33: An - Các nguyên nhân gây tai nạn điện trong đó có việc toàn điện dây dẫn bị đứt sẽ gây tổn thất năng lượng điện. - áp dụng các biện pháp an toàn điện để tránh tổn hoa năng lượng điện trên mạch điện và các thiết bị điện. - Dùng quá tải với lưới điện, làm điện áp bị giảm, không đảm bảo được hiệu suất của các thiết bị (đèn tối, công suất máy điện giảm) lãng phí điện năng. Bài 36: Vật liệuLựa chọn đúng vật liệu, phù hợp với công việc sử kĩ thuật điện dụng, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật làm giảm tổn thất điện, tiết kiệm nguyên vật liệu điện. Ví dụ: Trong chế tạo máy điện, chọn vật liệu dẫn từ tốt làm giảm dòng phucô, giảm tổn hao vì nhiệt. Bài 37: Phân - Phân loại đồ dùng điện để xác định các nhóm đồ loại và số liệu dùng điện, giúp thay thế các thiết bị phù hợp giảm kĩ thuật của điện năng tiêu tốn. Ví dụ: Có thể thay bóng đèn đồ dùng điện huỳnh quang cho bóng đèn sợ đốt. - Xác định số liệu kĩ thuật của thiết bị và đồ dùng điện để thiết kế, chọn thiết bị có số liệu phù hợp với tích chất công việc, yêu cầu sử dụng giảm tiêu tốn điện năng. Bài 38: Đồ Lựa chọn đèn sợi đốt có công suất phù hợp với tính dùng loại điện chất công việc, đảm bảo được các yêu cầu chiếu quang - đèn sáng, ví dụ: đọc sách, đèn ngủ, đèn cầu thang... là sử sợi đốt dụng đúng và tiết kiệm năng lượng điện. Bài 39: Đèn - Sử dụng đèn compac huỳnh quang với hiêu suất huỳnh quang phát quang lớn gấp 4 lần đèn sợi đốt, phù hợp với tính chất sử dụng làm giảm tiêu thụ công suất điện Bài 40: Thực góp phần tiết kiệm năng lượng. hành - đèn - So sánh những ưu điểm về hiệu suất và tiêu thu ống huỳnh công suất điện để có lựa chọn loại bóng đèn phù hợp quang với công việc và tiết kiệm được năng lượng điện. Bài 41: Đồ - Hiểu nguyên tắc làm việc, các số liệu kĩ thuật và dùng loại điện cách sử dụng bàn là điện nhằm đáp ứng được mục nhiệt - Bàn là đích của công việc và giảm tiêu thu năng lượng điện điện (tiết kiệm). - Chỉ sử dụng bàn là điện khi thật cần thiết, điều chỉnh nhiệt độ phù hợp để giảm thời gian tiêu thụ năng lượng điện. Bài 42; - Học sinh hiểu ý nghĩa của số liệu kĩ thuật của bếp Bếp điện, nồi điện và nồi cơm điện để từ đó chọn loại phù hợp với cơm điện mục đích và tính chất công việc. - Sử dụng đúng yêu cầu kỹ thuật (điện áp) và theo nguyên tắc cần thì dùng, chưa cần thì ngắt điện tiết kiệm năng lượng điện. Chú ý: - Dung tích của nồi cơm điện để chọn loại phù hợp với số người trong gia đình. Bài 44 - Động cơ điện một pha biến đổi điện năng thành cơ Đồ dùng loại năng được ứng dụng rộng rãi để làm quay cánh quạt, điện cơ - Quạt máy công tác khác. Sử dụng đúng điện áp định mức điện, máy là một biện pháp nâng cao hiệu suất của máy, tiết bơm nước kiệm năng lượng điện. - Chọn loại quạt điện phù hợp với yêu cầu công việc, điều khiển tốc độ của quạt điện phù hợp với yêu cầu sử dụng giảm điện năng tiêu thụ, tiết kiệm năng lượng điện. Bài 46 - Dùng máy biến áp tăng áp để đảm bảo đúng điện áp Máy biến ápđịnh mức cho các dụng cụ, thiết bị làm việc nâng cao một pha hiệu suất, giảm năng lượng tiêu thụ - Dùng máy biến áp giảm áp để sử dụng các loại thiết bị có điện áp thấp phù hợp với tính chất công việc giảm tiêu thụ công suất điện.- Căn cứ vào số liệu kỹ thuật của máy biến áp để lựa chọn khi sử dụng tránh được tổn thấp điện năng, tiết kiệm năng lượng điện. Bài 48 - Giảm bớt tiêu thu điện năng trong giờ cao điểm Sử dụng hợp línhư: điện năng + Không dùng thiết bị có công suất lớn; + Giảm bớt nơi thắp sáng không thật cần thiết - Sử dụng đồ dùng điện có hiệu suất cao để tiết kiệm điện năng. - Không sử dụng lãng phí điện năng (sử dụng hợp lí, phù hợp với tính chất công việc). Bài 49 - Điện năng tiêu thụ A=Pt (Wh) phụ thuộc: Thực hành -+ Công suất của đồ dùng điện (P) tính toán tiêu+ Thời gian làm việc của đồ dùng điện (t) thụ điện năngLựa chọn các đồ dùng điện phù hợp, thời gian sử trong gia đình. dụng hợp lí để tiết kiệm điện năng. - Tính toán điện năng tiêu thụ trong gia đình để xác định mức độ tiêu thụ điện năng trong tuần, tháng của hộ gia đình từ đó có biện pháp sử dụng hợp lí, tiết kiệm điện năng. Bài 50: Đặc- Lựa chọn sự phù hợp của các thiết bị, đồ dùng điện điểm cấu tạovới điện áp của mạng điện nâng cao hiêu suất sử mạng điện trongdụng, bảo vệ an toàn điện góp phần sử dụng hiệu quả nhà năng lương điện. - Cấu tạo mạng điện trong nhà phù hợp với yêu cầu sử dụng của hộ gia đình một cách hợp lý trong đóng ngắt các thiết bị điện góp phần tiết kiệm năng lượng điện. Bài 51:Thiết bị- Lựa chọn thiết bị có số liệu kỹ thuật và đảm bảo độ đóng - cắt vàbền cách điện, không gây hiện tượng phóng điện ở lấy điện củacác chỗ tiếp xúc (đặc biệt khi đóng ngắt các thiết bị mạng điện trongcó công suất lớn) tránh gây tổn hao điện năng. nhà - Tiết kiệm vật liệu chế tạo thiết bị như đồng, nhựa... Bài 52: Thực hành - Thiết bị đóng – cắt và lấy điện Bài 53: Thiết bị- Thiết bị bảo vệ có ý nghĩa quan trọng đối với an bảo vệ mạngtoàn mạng điện trong nhà, các thiết bị tự động giúp điện trong nhà con người tiết kiệm năng lượng điện khi sử dụng: Bài 54: Thực+ Tự động đóng cắt khi đó đạt yêu cầu quy định hoặc hành – Cầu chì xảy ra sự cố điện (quá tải, ngắn mạch) + Tự động bơm nước khi đầy cần và ngắt khi đó đầy. + Rơ le trong điều hòa tự ngắt khi đạt đến độ lạnh cần thiết. Lớp 9 Bài 2: Vật liệuLựa chọn dây dẫn điện trong nhà phù hợp với công điện dùng trongsuất tiêu thụ tránh được tổn hoa năng lượng điện vì lắp đặt mạngnhiệt trên dây dẫn; tiết kiệm được nguyên liệu chế điện tạo dây dây điện, gián tiếp tiết kiệm năng lượng. Bài 4: Sử Chọn công tơ phù hợp với công suất tiêu thụ xác dụng đồng hồ định đúng mức độ tiêu thụ năng lượng điện để có ý đo điện thức tiết kiệm. Thiết kế mạch điện hợp lí để sử dụng năng lượng điện hợp lí là góp phần tiết kiện điện năng tiêu thụ Bài 5: Thực Nối dây dẫn đúng quy trình và kỹ thuật tránh làm tổn hành – Nối hoa năng lượng điện tại mối nối do điện trở tăng, tiết dây dẫn điện kiệm được điện năng tiêu thụ. Bài 7: Thực hành – Lắp mạch điện đèn ống huỳnh quang - Tăng cường sử dụng đèn ống huỳnh quang để chiếu sáng sẽ tiết kiệm được năng lượng do hiệu suất phát quang lớn. - Lựa chọn công suất đèn ống huỳnh quang phù hợp với yêu cầu của công việc để tiết kiệm năng lượng điện. Đèn ống huỳnh quang là loại đèn có hiệu suất phát quang cao (lớp 8) Đèn com pac huỳnh quang tiết kiệm được nhiều năng lượng điện khi sử dụng. Bài 8: Thực hành – Lắp mạch điện hai công tắc hai cực điều khiển 2 đèn ý nghĩa của mạch điện hai công tắc hai cực điều khiển 2 đèn Mạch điện hai công tắc điều khiển hai đèn giúp người sử dụng chủ động trong việc sử dụng mỗi bóng đèn khi cần thiết, tiết kiệm được điện năng lượng tiêu thụ. Kết hợp sử dụng với bóng đèn com pác huỳnh quang tiết kiệm nhiều năng lượng điện. Bài 13: Lắp Bố trí hợp lý dây dẫn chọn dây dẫn phù hợp với công đặt dây dẫn suất ở từng mạch và có khoảng cách ưu việt nhất của mạng điện tráng được tổn hoa trên dây dẫn điện. trong nhà * Môn địa lí Lớp Tên bài Nội dung 8 Đặc điểm sôngHS cần nắm khai thác kinh tế và bảo vệ sự trong sạch ngòi Việt Nam của các dòng sông. Từ đó nêu được giá trị của sông ( thủy điện) 9 Các nhân tố ảnh- Vấn đề khai thác thủy điện, nhiệt điện hưởng đến sự phát triển và phân bố công nghiệp * Môn sinh học: Lớp Tên bài Nội dung Bài 42: Ảnh- HS nắm được: Nguồn năng lượng ánh sáng có vai hưởng của ánhtrò to lớn đối với đời sồng của động thực vật sáng lên đời- Vai trò của năng lượng mặt trời với đời sống con sống sinh vất người - Giáo dục ý thức bảo vệ nguồn năng lượng ánh sáng Bài 53: Tác - HS hiểu được hoạt động của con người gây ảnh động của con hưởng to lớn đến môi trường, làm cạn kiệt các nguồn người đối với năng lượng. Do đó các em phải cú ý thức bảo vệ và môi trường cải tạo môi trường nhằm bảo vệ các nguồn năng lượng. 9 - Để HS thấy rõ vai trò trách nhiệm của mình trong việc tuyên truyền cho mọi người dân cùng thực hiện bảo vệ cải tạo môi trường nhằm bảo vệ các nguồn tài nguyên Bài 54: Ô HS thấy được: Nếu sử dụng tài nguyên năng lượng nhiễm môi không tiết kiệm, hiệu quả thì sẽ trở thành tác nhân trường gây ô nhiếm môi trường, gay hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên - Cần cố ý thức sử dụng tiết kiệm và hiệu quả các nguồn năng lượng III. Đối tượng dạy học của bài học Học sinh khối 9 trường THCS Thái Thủy IV. Ý nghĩa của bài học Giúp các em có hành vi sử dụng năng lượng điện tiết kiệm và hiệu quả ở trong lớp học, tại nhà trường ; địa phương nơi các em đang sống , có ý thức tuyên truyền về sử dụng năng lượng điện tiết kiệm hiệu quả đồng thời có thái độ phê phán những hành vi chưa sử dụng năng lương điện tiết kiệm và hiệu quả trong gia đình và công đồng. V. Thiết bị dạy học, học liệu 1. Đối với Giáo viên * Đối với cả lớp: Một số hình ảnh và tư liệu về các nhà máy sản xuất điện năng: Nhiệt điện; Thủy điện; nhà máy điện hạt nhân. Hình ảnh về hiệu ứng nhà kính. Hình ảnh và tư liệu về sử dụng nguồn điện từ năng lượng mặt trời. Hình ảnh về sử dụng điện năng quá tải gây hỏa hoạn… * Đối với mỗi nhóm HS Bộ thí nghiệm nghiên cứu tác dụng nhiệt và tác dụng phát sáng của dòng điện Một số cầu chì; vật dụng tiêu thụ điện: bàn là; bếp điện có các số liệu kĩ thuật khác nhau 2. Đối với HS: - Ôn tập những kiến thức về lắp mạch điện đơn giản - Ôn tập những kiến thức về nhiệt lượng; công thức tính nhiệt lượng; công suất của dòng điện; công suất tỏa nhiệt của dòng điện - Ôn tập những kiến thức về sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng VI.TiÕn tr×nh tæ chøc ho¹t ®éng d¹y häc Ho¹t ®éng cña GV Ho¹t ®éng cña HS Hoạt động 1. Tìm hiểu về điện năng và vai I.Điện năng và vai trò của điện năng trong trò của điện năng trong cuộc sống . cuộc sống ? Dựa vào kiến thức mà em đã học , hãy 1. Điện năng cho biết điện năng là gì HS dựa vào kiến thức bài 13( Vật lí 9) bài 32; bài 46( công nghệ 8) để trả lời: Điện năng là năng lượng của dòng điện ? Hãy lấy ví dụ chứng tỏ dòng điện có HS lấy ví dụ mang năng lượng 2. Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác GV treo bảng nhóm, yêu cầu HS quan sát HS thảo luận nhóm và thảo luận nhóm theo bàn a) Bóng đèn dây tóc: Điện năng chuyển hóa ?Các dụng cụ dùng điện khi hoạt động đều thành nhiệt năng biến đổi điện năng thành các dạng năng b)Đèn LED: Điện năng chuyển hóa thành lượng khác. Hãy chỉ ra các dạng năng năng lượng ánh sáng lượng được biến đổi từ điện năng trong c) Nồi cơm điện, bàn là: Điện năng chuyển hoạt động của mỗi dụng cụ điện sau: hóa thành nhiệt năng a) Bóng đèn dây tóc. d) Quạt điện, máy bơm nước: Điện năng b)Đèn LED chuyển hóa thành cơ năng c) Nồi cơm điện, bàn là. d) Quạt điện, máy bơm nước ? Hãy chỉ ra phần năng lượng có ích và phần năng lượng hao phí trong các dụng cụ Bóng đèn dây tóc và đèn LED: năng lượng dùng điện câu hỏi trên có ích là năng lượng ánh sáng và năng lượng ? Điện năng có thể chuyển hóa thành những dạng năng lượng nào ? Điện năng có vai trò gì trong đồi sống và sản xuất? Hãy lấy ví dụ ở gia đình và địa phương em? ĐVĐ: vậy điện năng được sản xuất như thế nào? Hoạt động 2: Tìm hiểu sản xuất điện năng -GV yêu cầu HS nghiên cứu sơ đồ cấu tạo của nhà máy nhiệt điện và phát biểu. ? nêu các bộ phận chính của nhà máy nhiệt điện -GV ghi lại các bộ phận của nhà máy trên bảng. vô ích là nhiệt năng - Nồi cơm điện, bàn là: năng lượng có ích là nhiệt năng; năng lượng vô ích là năng lượng làm nóng dây dẫn, may so và ánh sáng nếu có Quạt điện, máy bơm nước: năng lượng có ích là cơ năng và năng lượng hao phí là nhiệt năng Kết luận +Điện năng chuyển hoá thành : -Nhiệt năng -Nhiệt lượng ánh sáng -Cơ năng -Quang năng 3. Vai trò của điện năng Điện năng có vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất. - Điện năng là nguồn động lực, nguồn năng lực cho các máy, thiết bị trong sản xuất và đời sống xã hội - Nhờ có điện năng, quá trình sản xuất được tự động hóa và cuộc sống của con người có đầy đủ tiện nghi, văn minh hơn II. Sản xuất điện năng 1. Nhà máy nhiệt điện Bộ phận chính: Lò đốt than, nồi hơi. Tua bin. Máy phát điện. Ống khói. Tháp làm lạnh. -Sự biến đổi năng lượng trong các bộ phận: -Nêu sự biến đổi năng lượng trong các bộ +Lò đốt: Hoá năng thành nhiệt năng. phận đó? +Nồi hơi: Nhiệt năng thành cơ năng của hơi. +Tua bin: Cơ năng của hơi thành cơ năng của tua bin. +Máy phát điện: Cơ năng tua bin thành điện năng. Kết luận 1: Trong nhà máy nhiệt điện nhiệt -Trong nhà máy nhiệt điện có sự chuyển năng chuyển hoá thành cơ năng, cơ năng hoá năng lượng cơ bản nào? chuyển hoá thành điện năng. b) Nhà máy thủy điện HS quan sát tranh GV yêu cầu HS quan sát hình ảnh nhà mày thủy điện -Nước trên hồ có dạng thế năng. -Nước chảy trong ống: Thế năng thành động năng. -Tua bin: Động năng của nước thành động năng của tuabin. -Trong nhà máy phát điện: Động năng tua bin thành điện năng. Yêu cầu HS nghiên cứu hình và trả lời câu hỏi +Nước trên hồ có năng lượng ở dạng nào? +Nước chảy trong ống dẫn nước có dạng - Điện năng cung cấp phụ thuộc vào độ cao năng lượng nào? h của mực nước trên mặt hồ chứa và của tua +Tua bin hoạt động nhờ năng lượng nào? bin. - Khi ít mưa, mực nước trong hồ chứa giảm, +Máy phát điện có năng lượng không? Do thế năng của nước giảm, do đó trong các bộ đâu? phận của nhà máy năng lượng đều giảm→ C6: Thế năng của nước phụ thuộc vào yếu điện năng giảm. tố nào? - Thủy điện không phải là vô tận vì nguồn Kết luận về sự chuyển hoá năng lượng nước trong các hồ chứa là có han. trong nhà máy thuỷ điện. ? Điện năng mà nhà máy điện sinh ra phụ - Sử dụng tiết kiệm điện, hạn chế sử dụng thuộc vào yếu tố nào điện vào giờ cao điểm, chỉ sử dụng điện khi thật cần thiết. - Tích trữ nước vào hồ trong mùa mưa. ? Tại sao về mừa khô ít mưa công suất của - Tăng cường trồng rừng đầu nguồn để bảo nhà máy thủy điện lại giảm đi ? vệ nhà máy và bổ sung nước cho hồ chứa vào mừa khô. - Cần tìm các nguồn điện khác để thay thế. ? Có phải nguồn điện do nhà máy thủy điện * Ưu điểm của nhà máy thủy điện: phát ra là vô tận - Thủy điện là một nguồn năng lượng tái tạo. ? Vậy trong mừa khô ta cần phải sử dụng - Thủy điện hỗ trợ các nguồn năng lượng tái điện như thế nào là hợp lí tạo khác phát triển. - Thủy điện thúc đẩy an ninh năng lượng và ổn định giá. - Thủy điện góp phần tích trữ nguồn nước sạch. - Thủy điện nâng cao độ tin cậy và ổn định lưới điện - Thủy điện chống lại sự thay đổi khí hậu ? So sánh ưu điểm và nhược điểm của nhà - Thủy điện cải thiện chất lượng bầu không máy nhiệt điện và thủy điện khí. Thủy điện góp phần đáng kể cho sự phát GV cung cấp thêm thông tin :Ảnh hưởng triển. của việc khai thác và sử dụng năng lượng đến môi trường sinh thái Các nguồn năng lượng hoá thạch thường nằm sâu trong lòng đất, Vì vậy việc khai thác chúng thường phải xây dựng các hầm lò (như trong khai thác than. Phải xây dựng các hầm lò khai thác than, phải chặt cây rừng, bóc lớp đất đá. Khi tiến hành khai thác lộ thiên, làm đường cho các phương tiện khai thác, vận chuyển đi lại ở một qui mô lớn, thường dẫn đến các vấn đề về môi trường sinh thái. Việc khai thác các nguồn nhiên liệu hoá thạch càng lớn thì ảnh hưởng đến môi trường sinh thái càng lớn nếu các công ty khai thác không quan tâm thực thi các biện pháp bảo vệ môi trường sinh thái. Người ta đã chứng kiến sự huỷ hoại môi trường sinh thái, sự sói mòn và lở đất tại những nơi có các mỏ khai thác nói chung, trong đó có khai thác than. Tuy nhiên, việc sử dụng các nguồn năng lượng hoá thạch là một trong các nguyên nhân chủ yếu tác động xấu đến môi trường trên Trái đất ở qui mô lớn . Đó là hiệu ứng nhà kính dẫn đến sự tăng nhiệt độ trên toàn cầu và làm biến đối khí hậu trái đất.Khi các tia bức xạ sóng ngắn (chẳng hạn tia cực tím) từ Mặt trời xuyên qua bầu khí quyển đến mặt đất và được phản xạ trở lại thành các bức xạ nhiệt. Một số phân tử trong khí quyển, trong đó chủ yếu là đioxit các bon (C02) và hơi nước, có thể hấp thụ những bức xạ nhiệt này và nhờ đó giữ hơi ấm lại trong bầu khí quyển. Tham gia vào hiệu ứng nhà kính còn có các khí: NOx, Metan, CFC. Các nhà máy nhiệt điện là nguồn phát thải CO2 chính. Cứ 10 tấn CO2 phát tán vào khí quyển Trái Đất thì các nhà máy nhiệt điện chiếm tới 4 tấn. - Phát thải khí nhà kính do các phương tiện giao thông vận tải như tầu thuỷ, xe lửa chạy động cơ đốt trong. Các phương tiện giao thông vận tải thường chủ yếu sử dụng xăng, dầu diesel. Vì vậy, cũng cũng phát thải một lượng lớn khí CO2 vào khí quyển, nhất là các loại động cơ chất lượng kém. Đứng ở góc độ gây ô nhiễm môi trường sinh thái thì các nhà máy nhiệt điện ngoài việc phát thải CO2, than nhiệt điện còn có nguy cơ phóng thích khí thuỷ ngân và một số khí độc khác SO2, NOx (nitrogen oxit) vào bầu khí quyển. - Thuỷ điện và các vấn đề môi trường sinh thái: Mặc dù thuỷ điện không phát thải nhiều khí nhà kính như công nghệ nhiệt điện, song nó cũng gây ra một số vấn đề môi trường sinh thái như sau: + Nước sau khi ra khỏi tuabin thường chứa ít cặn lơ lửng, có thể gây ra tình trạng xối sạch lòng sông và làm sạt lở bờ sông; làm thay đổi nhanh chóng và bất thường của dòng chảy. + Nước chảy ra từ các tuabin thường lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập, điều này có thể làm thay đổi sự cân bằng hệ động vật thuỷ sinh. + Các hồ chứa của các nhà máy thuỷ điện ở các vùng nhiệt đới có thể sản sinh một lượng lớn khí metal và CO2 vào khí quyển (do xác thực vật mới bị lũ quét, các vùng tái bị lũ tràn ngập, mục nát tạo thành. Theo báo cáo của Uỷ ban Đập nước thế giới (WCD), ở nơi nào đập nước lớn hơn so với công suất phát điện (ít hơn 100w/1km 2 diệnt ích bề mặt), khí gây ra hiệu kính từ đập có thể cao hơn những nhà máy nhiệt điện thông thường. 3. Máy phát điện gió -Gió có năng lượng: Gió có thể sinh công, đẩy thuyền buồm chuyển động, làm đổ cây,… a)Cấu tạo: -Cánh quạt gắn với trục quay của rô to của -Em hãy chứng minh gió có năng lượng? máy phát điện. Nghiên cứu trên sơ đồ máy phát điện gió. –Stato là các cuộn dây điện. -Nêu sự biến đổi năng lượng. Năng lượng gió →năng lượng rôto → năng lượng trong máy phát điện. 4. Pin mặt trời a)Cấu tạo: Là những tấm silic trắng hứng ánh sáng. b) Hoạt động: Năng lượng ánh sáng chuyển hoá thành năng lượng điện. c) Năng lượng điện lớn → S tấm kim loại -GV thông báo qua cấu tạo của pin mặt trời: lớn. d) Sử dụng: Phải có ánh sáng chiếu vào. Nếu năng lượng lớn và phải sử dụng nhiều liên tục thì phải nạp điện cho ắc quy. + Là những tấm phẳng làm bằng chất silic. +Khi chiếu ánh sáng thì có sự khuyếch tán của êlectrôn từ lớp kim loại khác → 2 cực của nguồn điện. -Pin mặt trời: + Năng lượng chuyển hoá như thế nào? +Chuyển hoá trực tiếp hay gián tiếp. -Muốn năng lượng nhiều thì điện tích của - Nguồn năng lượng để sản xuất điện là vô tấm kim loại phải như thế nào? tận, không gây ô nhiễm môi trường Khi sử dụng phải như thế nào? Yêu cầu HS nghiên cứu tài liệu và trả lời. ? Em có nhận xét gì về việc sử dụng năng lượng gió; năng lượng ánh sáng mặt trời để sản xuất điện GV bổ sung thêm: Nguồn năng lượng mặt trời rất lớn, vô tận. Lưu lượng quang năng từ Mặt Trời xuống mặt đất là 1.366W mỗi mét vuông. Nhưng vì Mặt Trời chiếu sáng ban ngày và một phần bị mây che, nên trung bình mỗi mét vuông chỉ nhận được 150 - 500 kWh/m2/ năm tuỳ từng nơi. Ngành năng lượng mặt trời đã có bước nhảy vọt trong năm 2007, với công suất tới 100 MW điện mới trên toàn thế giới được đưa vào sử dụng. Nhiều thiết bị tiêu thụ ít điện hiện nay có thể sử dụng pin quang điện như: đồng hồ, máy tính xách tay, radio, máy thu hình công suất nhỏ; trạm tín hiệu, rơle viễn thông. Năng lượng gió được đánh giá là thân thiện nhất với môi trường và ít gây ảnh hưởng xấu đối với xã hội. Không phải lo các rủi ro có thể xảy ra như với đập nước. Không phải lo nhiều về di dân và tái định cư vì mất đất canh tác. Vì các trạm phát điện gió có thể đặt ở vùng duyên hải hoặc ngoài khơi. Năng lượng gió có nhiều lợi thế để tạo ra nguồn điện năng rẻ. Nhưng vấn đề lớn nhất mà các nhà máy điện sử dụng năng lượng gió gặp phải là trong thực tế không phải lúc nào cũng có gió, vì vậy mà nguồn điện sẽ không ổn định. Tuy nhiên, người ta khắc phục được nhược điểm trên bằng cách kết nối các nhà máy điện sử dụng năng lượng gió bằng hệ thống đường dây truyền tải. Năng lượng gió ở nhiều nơi sẽ bổ trợ cho nhau, tạo ra nguồn điện năng được duy trì ổn định. 5. Nhà máy điện hạt nhân -Nghiên cứu tài liệu cho biết các bộ phận chính của nhà máy. -Sự chuyển hoá năng lượng. Muốn sử dụng điện năng thì phải sử dụng như thế nào? Các nhà máy điện điện hạt nhân hiện nay thực tế phổ biến là nhà máy nhiệt điện, chuyển tải nhiệt năng thu được từ phản ứng phân huỷ hạt nhân thành điện năng. Đa số là thực hiện phản ứng dây chuyền có điều khiển trong lò phản ứng phân huỷ hạt nhân với nguyên liệu ban đầu là đồng vị U235, sản phẩm thu được sau phản ứng thường là pluton, các nơtron và lượng năng lượng nhiệt lớn. Nhiệt lượng này, theo hệ thống làm mát khép kín (để tránh phóng xạ rò rỉ ra ngoài), qua các máy trao đổi nhiệt, đun sôi nước, tạo ra hơi nước ở áp suất cao làm quay các tuabin hơi nước, quay máy phát điện sinh ra điện năng. Công nghệ điện hạt nhân an toàn hiện nay ít gây ô nhiềm môi trường hơn các nhà máy nhiệt điện đốt than hay khí thiên nhiên. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất và sử lí chất thải hạt nhân vẫn -Các bộ phận chính của nhà máy. +Lò phản ứng. +Nồi hơi. +Tua bin. +Máy phát điện. +Tường bảo vệ. -Sự chuyển hoá năng lượng: +Lò phản ứng: năng lượng hạt nhân→nhiệt năng→nhiệt năng của nước. +Nồi hơi: Biến nhiệt năng hạt nhân→nhiệt năng chất lỏng→nhiệt năng của nước. +Máy phát điện: Nhiệt năng của nước →cơ năng của tua bin. +Tường bảo vệ ngăn cách bức xạ nhiệt ra ngoài tránh gây nguy hiểm. chứa đựng các nguy cơ gây ô nhiễm môi trường sinh thái nếu để rò rỉ các chất phóng xạ. Thảm hoạ nhà máy điện nguyên tử Chernobyl ở Ukraina là một thí dụ. HiÖn nay nhu cÇu sö dông ®iÖn n¨ng cña ngêi d©n t¨ng lªn, trªn c¸c ph¬ng tiÖn th«ng tin ®¹i chóng thêng xuyªn nh¾c nhë ngêi d©n sö dông tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng, ®Æc biÖt vµo giê cao ®iÓm. VËy sö dông nh thÕ nµo lµ tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng. Ho¹t ®éng 3 T×m hiÓu ý nghÜa vµ biÖn ph¸p sö dông tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng . ? Nêu ý nghĩa của việc sử dụng tiết kiệm điện năng. - yªu cÇu HS t×m thªm nh÷ng lîi Ých kh¸c cña viÖc tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng. - Gîi ý: ?Ngoµi tiÕt kiÖm ®îc ®iÖn n¨ng tiªu thô cßn gióp tr¸nh ®îc nh÷ng hiÓm ho¹ nµo ?PhÇn ®iÖn n¨ng ®îc tiÕt kiÖm cßn cã thÓ sö dông ®Ó lµm g× ®èi víi lîi Ých quèc gia? ?NÕu sö dông tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng th× bít ®îc sè nhµ m¸y ®iÖn ph¶i ®îc x©y dùng .§iÒu nµy cã lîi Ých g×? II.Sö dông tiÕt kiÖm diÖn n¨ng . 1.CÇn ph¶i sö dông tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng GV yêu cầu HS hoạt động nhóm hoàn thành phiếu học tập: Nêu các biện pháp sử dụng hợp lí và tiết kiệm điện năng? - Yêu cầu đại diện nhóm trình bày GV liªn hÖ thùc tÕ vÒ mïa hÌ chóng ta ph¶i sö dông tiÕt kiÖm ®iÖn ,thËm chÝ cßn c¾t lu«n phiªn ®Ó tiÕt kiÖm ®iÖn cho V×: quècgia - Gi¶m chi tiªu cho g® - C¸c dông cô ®iÖn ®îc sö dông l©u h¬n. -Gi¶m bít c¸c sù cè g©y tæn h¹i chung do qu¸ t¶i ®Æc biÖt trong c¸c giê cao ®iÓm . -Dµnh phÇn ®iÖn n¨ng tiÕt kiÖm cho s¶n