Использование и экономия электроэнергии. безопасность при работе с электрическими цепями

Отдел образования Вороновского райисполкома

ГУО «Погородненская средняя общеобразовательная школа»

Материалы на международный конкурс школьных проектов по энергоэффективности «Энергия и среда обитания»

Номинация для педагогов, 2011г.

Урок физики

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ЭКОНОМИЯ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РАБОТЕ С

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ЦЕПЯМИ.

Сроки проведения: 01.03.2010г.

Место проведения: 8 класс ГУО «Погородненская СШ»

Наш адрес:

231374

Гродненская обл.

Вороновский р-н

Агр. Погородно

Ул. Журавлёва, 33

Тел. [phone]

«Уходя, гасите свет!»

Цель занятия : формирование представлений об энергосбережении как глобальной проблемой человечества в целом и каждого человека в отдельности и воспитание бережного отношения к энергоресурсам.

Задачи занятия:

развивать умение работать по алгоритму и решать практические задачи

вовлечь учащихся в совместную деятельность, направленную на активизацию процесса обучения и развитию творческих способностей

воспитание навыков коллективной работы в сочетании с самостоятельностью

Метод: проектный

Опорные знания учащихся: знания из курса ОБЖ, экологии, обществознания, физики

Планируемые результаты: в ходе изучения темы учащиеся должны выполнить практическую работу «Экономия энергии на примере одной лампы/60 ватт/»; работать над мини - проектом « Выпустим листовку»; дома провести беседу со своими младшими братьями, сестрами и выполнить домашнее практическое задание во внеурочное время распространить листовки.

Оборудование: карандаши, фломастеры, бумага А3; видеофильмы; карточки –инструкции «Правила работы в группе», оценочный лист.

Форма организации урока: групповая.

Дифференциация: практическая часть работы выполняется учащимися в группах из 5-6х человек ( в группе есть « сильные» и «слабые» учащиеся).

Примечание: такое распределение позволит получить поддержку «слабым» учащимся не только от учителя, но и от своих напарников.

Межпредметные связи: ОБЖ, экология, обществознание, физика

Этапы работы в группах.

1 этап Подготовительный. Правила работы в группе.

Знакомство с алгоритмом выполнения задания.

2 этап Основной. Обработка информации и ее практическое применение

Работа с информацией./учебник, видеофильм, рисунки и т. д./

Практическая работа «Экономия энергии на примере одной лампы/60 ватт/»

3 этап Творческий. Работа над мини - проектом « Выпустим листовку»

4 этап Заключительный Защита проектов.

Внеурочная деятельность учащихся.

Ход занятия:

• 1 часть –Актуализация (5 минут)

• 2 часть –Практическая работа (10минут)

• 3 часть выполнение мини – проекта «Выпустим листовку» (15 минут)

• Защита проектов (5минут)

• 4 часть – подведение итогов (5 минуты).

Актуальность: Электрическая энергия широко применяется в экономике и быту. С ее помощью производится освещение, отопление, водоснабжение и вентиляция жилых, производственных и административных помещений. Без нее встанут троллейбусы, трамваи, метро, автомобили, остановится железная дорога, не будут работать компьютеры, телевизоры.

Учитель предлагает вспомнить что такое электричество? Работа с понятием «Электричество» Учащиеся в течении 1 -2 минут пишут в тетрадях слова раскрывающее данное понятие /ток, опасность, напряжение, электроприборы, экономия и т. д./ Затем учащиеся зачитывают вслух . Один из учеников записывает эти слова на доске. / Просмотр видеофильма № 1 об электричестве /

Учитель. Тема энергосбережения сегодня очень актуальна. Она затрагивает важную глобальную проблему человечества в целом и каждого человека в отдельности. Сейчас очень важно иметь информацию по этим вопросам, так как обладание информацией может помочь в решении важных для человечества и каждого человека проблем.

В целом за 10 лет в сфере ЖКХ вырос потенциал энергосбережения, в техническом плане препятствий для его развития нет, основные преграды связаны с административными барьерами и человеческим фактором. У нас очень много топлива расходуется на отопление, приготовление пищи и ее разогрев, в свою очередь 45% газа идет на производство тепловой энергии, в первую очередь отопление.

По мнению ученых, одна из проблем внедрения энергосберегающих технологий в ЖКХ – не вовлеченность в этот процесс населения.

Привычка экономить электроэнергию – это признак разумного и современного потребителя. Энергосберегающие технологии доступны сегодня каждому – используйте и получайте удовлетворение не только от экономической выгоды, но и от сознания того, что этим вы помогаете перегруженным, устаревшим энергосетям России.

С чего начинать заниматься экономией? С учета потребления электроэнергии.

Ученик.

Электрические лампы накаливания

Освещают помещения электролампочки. Сначала появились электрические лампы накаливания. Первую лампу накаливания изобрел в 1873 году русский электротехник . В лампах накаливания только 5% потребляемой электроэнергии преобразуется в свет, а остальная часть энергии расходуется на тепловое и невидимое излучение. Небольшой срок эксплуатации ламп накаливания связан с ограниченным сроком службы вольфрамовой спирали.

Если в колбу лампы ввести инертный газ и немного йода, то получим одну из разновидностей ламп накаливания – галогенную. Света от применения таких ламп получим больше.

Учитель.

Срок эксплуатации простой лампы накаливания составляет 1000 часов, галогенной - до 2000 часов.

В магазинах продаются лампы нового поколения. Одни из которых– люминисцентные лампы, которые по эффективности в несколько раз превосходят обычные лампы накаливания. Можно купить энергосберегающую люминисцентную лампу мощностью 11 ватт, которая заменяет обычную лампу накаливания 60 ватт, стоимостью 92 рубля. Продолжительность работы люминисцентных ламп составляет от 4000 до 10000 часов, а простые лампы накаливания - 1000 часов.

Во многих странах Европы дни ламп накаливания уже сочтены. Европейцы полностью откажутся от них в 2012 году.

.Ожидается, что прибыль от перехода на энергосберегающие лампы только на жилом секторе составит порядка миллиарда киловатт-часов.

Справка /на столах/

Эд Хаммер, изобрел Э. Л. в 1976 для компании General Electric. Основной задачей, которую он решил - было придание длинной стеклянной трубке формы обычной лампы накаливания. Скептики много раз пытались убедить Эда в том, что это невозможно. Люминесцентные лампы имеют длинную форму, изменение формы приведет к потерям при отражении и так далее. Для уменьшения потерь, Эд решил расположить витки спирали дальше друг от друга, но при этом не сильно отступить от формы обычной лампочки. Люминисцентная лампа наполнена парами ртути и инертным газом (аргоном), а её внутренние стенки покрыты люминофорным покрытием. Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов с атомами ртути образует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.

Помимо пониженного потребления световой энергии энергосберегающие лампы выделяют меньше тепла, чем лампы накаливания. Незначительное тепловыделение позволяет использовать компактные люминесцентные лампы большой мощности в хрупких бра, светильниках и люстрах, в которых от ламп накаливания с высокой температурой нагрева может оплавляться пластмассовая часть патрона, либо сам провод

По сравнению с обычной "лампочкой Ильича" энергосберегающая лампа - это сложное светотехническое устройство, в котором имеется пусковое устройство и стеклянная колба, наполненная парами ртути. Нити накаливания в такой лампе нет, что увеличивает ее срок службы от 6 до 15 раз.

Работа в группах.

Правила работы в группе./на столах/

1.Внимательно выслушайте (прочитайте) задание.

2.Обсудите мнение каждого.

3.Умейте спокойно договориться и прийти к одному мнению

4.Выберите того, кто будет отвечать.

5. Цените время(у вас всего 15 мин).

6.Обсуждение проводите корректно, не мешая работе других групп.

Задание1

Практическая работа. Экономия энергии на примере одной лампы/60 ватт/

Подсчитать экономию на примере одной лампы, установленной в подъезде жилого дома

-Лампа накаливания стоит 1 000 рублей, потребляет 60 ватт (0,06 квт);

-Люминисцентная лампа стоит 6 000 рублей, потребляет 11ватт (0,011 квт);

-Период свечения ламп возьмем 1год (365 суток), по 12 часов в сутки;

-1 квт/час в 2011 году стоит 173 рубля для потребителя

Выполнить расчет и определить сколько платит в год за потраченную электроэнергию потребитель, когда у него горит лампочка 11 ватт или одна лампочка 60 ватт.

Решение.

Для лампы накаливания:

173 руб./квт. час. х 0,06 квт. х 12 час. х 365 дней = 45 470 руб.

Для люминисцентной лампы:

173 руб./квт. час. х 0,011 квт. х 12 час. х 365 дней =8 340 руб.

Считаем разность по оплате за электроэнергию, если применять в быту люминисцентную лампу и простую лампу накаливания:

45 470 руб. –8 340 руб. = 37 130 руб.

Считаем разность магазинной стоимости ламп:

6 000 руб. – 1 000 руб. = 5 000 руб.

Подсчитывать окончательную экономию от люминисцентной лампы на освещение вместо простой лампы накаливания:

37 130 руб. – 5 000 руб. = 32 130 руб.

32 130 руб. – эта экономия оплаты за электроэнергию, которую Вы получите, если в течение года у Вас будет гореть люминисцентная лампа накаливания.

Сколько жильцы многоквартирного дома потребили электроэнергии на освещение подъездов, шахты лифтов учитывает домовой электросчетчик, а на освещение жилых помещений-квартирный электросчетчик. Если эти счетчики заменить на двухтарифные, то начиная с 23 часов до 7 часов Вы будете платить за потребленную электроэнергию в два раза меньше Экономия денежных средств существенная

Задание2.

Мини-проект. «Выпустим листовку»

1.Разработать рекомендации, как расходовать в быту наименьшее количество электричества, тепла и воды, не испытывая при этом в них недостатка.

2.Придумать красочно оформление листовки в виде обращения и сделать необходимое количество копий.

3.Обдумать места размещения и распространения листовок среди жителей населенного пункта.

Примерный текст листовки.

1.Выключайте из сети на ночь приборы, оснащенные светящимися индикаторами, которые мерцают «в режиме ожидания» а также уходя на работу. Они хоть и совсем немного, но потребляют электроэнергию.

2.Готовя на электрической плите, используйте посуду с диаметром дна, соответствующим размеру конфорки.

3.Во время готовки плотно закрывайте кастрюлю крышкой. После выключения плиты не оставляйте в кастрюле металлическую ложку (она втягивает в себя тепло, и блюдо быстрее остывает).

4.При варке каких-либо продуктов, как только они закипят, уменьшайте температуру до минимума – при этом время готовки не увеличится.

5.Чаще используйте в стиральной машине экономичный режим. Если стирать при температуре не 40, а 30 градусов, можно сэкономить до 40 % электроэнергии. Пользуйся режимом быстрой стирки, если это возможно.

6.Если ты работаете за компьютером, не стоит выключать его каждый раз, когда делаешь перерыв. Монитор – другое дело: прежде чем выйти из комнаты, нажми кнопку, чтобы он погас.

7.Не ставьте в холодильник горячие блюда, не открывай дверцу надолго – это помимо потребления лишних киловатт еще и вредит агрегату.

8.Холодильник, придвинутый плотно к стене, потребляет больше электричества.

9.С целью минимизировать траты энергии обеспечьте свободную циркуляцию воздуха внутри холодильника (не загромождай средние полки кастрюлями).

10.В электрический чайник наливайте столько воды, сколько потребуется на одно чаепитие.

11.Приобретайте приборы, по потреблению электроэнергии относящиеся к категории А. Кроме того:

12. Внимательно изучайте этикетки! Ищи информацию не только о потребляемой мощности, но и о других параметрах. Вполне возможно, что, к примеру, чайник мощностью 2000 Вт купить выгоднее, чем с показателем в 800 Вт (хотя на первый взгляд все наоборот). Потому что одно и то же количество воды первый вскипятит всего за 1,5 минуты, а второй – за 5. И в итоге первый "съест" меньше электричества.

13.Утюги лучше покупать с терморегулятором: он автоматически отключит прибор при достижении нужной температуры, и лишняя электроэнергия тратиться не будет; - приобретая принтер, выясните у продавца цены на расходные материалы к нему (картриджи и др.). Зачастую к моделям, которые стоят относительно дешевле, предполагаются более дорогие " расходники".

14.Использовать специальные приборы для приготовления пищи - кофеварку, тостер, электрогриль и, конечно, электрочайник, который сейчас есть, наверное, в каждой семье. Чайник сам по себе экономит электроэнергию, автоматически выключаясь при закипании в нем воды, а если кипятить воды ровно столько, сколько требуется сейчас, без запаса, чайник будет являться самым бережливым электроприбором в вашем доме.

15.Очень неплохо пользоваться горячей водой, заблаговременно налитой в термос. Лишний раз не надо включать чайник, тем более что крутой кипяток требуется далеко не всегда.

16 Очень экономны в части потребления электроэнергии, а также и по времени, скороварки. Время приготовления в них пищи сокращается в три раза, а расход электроэнергии в два раза. Эти преимущества скороварок достигаются их герметичностью и особым тепловым режимом - температурой 120 градусов при избыточном давлении пара внутри посуды.

17.Сушитье белье все же лучше на развешенных веревках во дворе, на балконе или в комнате, так как электросушилка тоже очень мощная и потребляет много электроэнергии.

18.Наш отдых немыслим без телевизора, радиоприемника или музыкального центра. "Ящик", по причине его длительной работы в течении суток, съедает где-то процентов около 15 от общего количества потребляемой электроэнергии. Стоит ли проводить целый день у телевизора?

19. Выключайте свет в помещениях, где нет людей. Уходя из дома проверить все ли электроприборы выключены, гасите свет везде.

20. Посмотрите внимательно, везде ли вкручены в светильники лампочки нужной мощности? Скажем, для настольной лампы достаточно 60, а то и 40 ватт. В торшере также не следует использовать лампу мощностью более 75 ватт. В прихожей, ванне и туалете ни к чему слепящий глаза свет. Кстати, в этих помещениях вообще лучше ввинтить в патроны светильников люминесцентные лампы, которые дают такую же освещенность, как и лампы накаливания, но мощность их раза в три меньше и не выходят из строя эти лампы около года.

Защита проектов. Конкурс по номинациям: лучшее красочное оформлении; оригинальное название листовки; лучшее содержание; лучшая защита и т. д.

4 этап. Рефлексия

Обсуждение результатов занятия. Самооценка и оценка группы.

Подведение итогов

Когда люди увидят результат от применения энергоэффективных технологий, почувствуют комфорт от этого, тогда произойдет сдвиг в общественном сознании. Каждый должен улучшать качество своей жизни, экономить семейный бюджет.

Д/З. Беседа дома об энергосбережении.

Практическое задание.

Помогите взрослым заменить перегоревшую электролампочку в доме. Попросите их сначала показать, как это надо делать, соблюдая меры безопасности, а затем выполните операцию сами.

Внеурочная деятельность. Распространение листовок в населенном пункте. Организация классных часов по теме « Почему необходимо беречь энергию?»

Приложение №1

Опасность поражения электрическим током характерна тем, что человек не может посредством своих органов чувств обнаружить на расстоянии наличие напряжения, и обнаруживает его в момент поражения. Действие электрического тока на человека может привести к двум видам поражений : электротравма и электроудар.

Электрические травмы - это местные поражения тканей организма, которые делятся на электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи и механические повреждения.

Электрический удар - общее поражение, представляет наибольшую опасность. Электрическим ударом называется такое действие тока на организм человека, в результате которого мышцы тела (рук, ног) начинают судорожно сокращаться. В тяжелых случаях теряется сознание и нарушается работа сердечно-сосудистой системы, что ведет к смертельному исходу.

Электрический удар наблюдается при малых (до нескольких миллиампер) токах и чаще при напряжении до 1000 В. При этом выделение тепловой энергии мало и не вызывает ожога. Ток действует на нервную систему и на мышцы, причем может возникнуть паралич поврежденных органов. Паралич дыхательных мышц, а также мышц сердца может привести к смертельному исходу. Чаще всего у человека, пострадавшего от электричества наблюдается одновременно несколько видов поражения. Например :электрик 43 года, пострадал во время приемки из ремонта подстанции, находившейся по напряжением 10000 В. При осмотре пострадавшего обнаружено :1)отсутствие (отрыв) правой кисти и омертвление все остальной части этой же конечности 2)омертвление правой голени с обугливанием стопы 3)омертвление нижней половины левой голени с обугливанием стопы 4)следы электрометок на лице, шее и передней поверхности грудной клетки. В виду тяжелой интоксикации продуктами распада омертвевших тканей на 24-й день после травмы наступила смерть.

Приложение№2

Тепловое воздействие проявляется в виде ожогов участков кожи тела, перегрева различных органов, а также возникающих в результате перегревов, разрывов кровеносных сосудов и нервных волокон, иногда наблюдается обугливание тканей или своеобразные образования - "жемчужные бусы" - расплавление костного вещества с выделением фосфорно-кислого кальция.

Электрические ожоги возникают при прохождении через тело человека значительных (более 1А) токов. При этом выделяется тепло достаточное для нагрева тканей тела человека до температуры 60-70 град. , при которой свертывается белок и возникает ожог. Ожоги проникают глубоко в ткани тела и требуют длительного лечения, а иногда приводят к инвалидности. При напряжении выше 1000 В ожоги могут возникать без контакта человека с токоведущими частями при возникновении искрового заряда переходящего в электрическую дугу. Температура дуги достигает 4000 град.

Ожоги возможны и при напряжении до 1000 В от воздействия электрической дуги между токоведущими частями.

Приложение №3

Химическое действие ведет к электролизу крови и других содержащихся в организме растворов, что приводит к изменению их физико-химических свойств. Образующиеся при электролизе газы пары придают тканям ячеистое строение. При соприкосновении тела человека с металлами при электролизе возникает металлизация кожи и изменением цвета в зависимости от цвета металла. Электрометаллизация кожи - проникновение под поверхность кожи частиц металла вследствие разбрызгивания и испарения его под действием тока (дуги) или вследствие электролиза в месте соприкосновения человека с токоведущими частями.

Электрические знаки (метки тока) возникают при контакте с токоведущими частями и представляют собой припухлость с затвердевшей кожей серого или желтовато-бурого цвета овальной формы. Края знака очерчены серой или белой каймой. Эти знаки безболезненны, но могут привести к нарушению функции пораженного органа.

Приложение №4

Биологическое действие электрического тока проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма, в результате чего они могут погибнуть. При прохождении тока через тело человека возникает возбуждение мускулатуры и нервных рецепторов, наблюдаются судороги скелетных мышц, которые приводят к остановке дыхания, открытым переломам и вывихам конечностей. При воздействии электрического тока на организм человека происходят нарушения основных физиологических функций организма - дыхания, работы сердца, обмена веществ, а также электролиз крови и др. изменения.

Механические повреждения - это повреждения, полученные в результате непосредственного действия электрического тока и последующего падения или удара (потеря сознания, равновесия). Следствием падения с высоты на землю могут быть переломы костей, вывихи, ушибы тела и повреждения внутренних органов, при падении в воду пострадавший может утонуть. Иногда случается вывих и переломы костей из-за судорожного сокращения мышц в момент электротравмы.