МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
СЛОВ’ЯНСЬКИЙ ЕНЕРГОБУДІВНИЙ ТЕХНІКУМ
ВІДКРИТЕ БІНАРНЕ ЗАНЯТТЯ
З ФІЗИКИ ТА АНГЛІЙСЬКОЇ МОВИ
«ЕНЕРГІЯ В ПОБУТІ, ПРИРОДІ І ТЕХНІЦІ»
Розробили та підготували: викладач вищої категорії В.Б. Коростельова
(Протокол № 4 від 23.11.2020) викладач першої категорії Ю.О. Карташова
(Протокол № 5 від 07.12.2020)
2020
Методична розробка відкритого бінарного заняття з предметів «Фізика» та
«Англійська мова» із використанням інноваційних технологій
Укладачі: Коростельова В.Б., викладач вищої кваліфікаційної категорії
Слов’янського енергобудівного технікуму;
Карташова Ю.О., викладач першої кваліфікаційної категорії
Слов’янського енергобудівного технікуму
У методичній розробці викладено методику проведення бінарного заняття з англійської мови та фізики із використанням інноваційних технологій (пошукові проєкти, тв-новини (квест-репортаж), мультимедійна презентація)
Для викладачів англійської мови, викладачів фізики ЗФПО
Розглянуто та схвалено на засіданнях циклових комісій гуманітарних (Протокол
№ 5 від 07.12.2020) та природничо-математичних дисциплін (Протокол № 4 від
23.11.2020)
Телевізійні Фізичні Новини на ТРК «УКРАЇНА»
1. Вступ…………………………………………………………………………….
2. Зміст. Обґрунтування теми……………………………………….....................
3. Організаційно-методичні вказівки з теми………………………………….
3.1 Методична, дидактична (навчальна, розвивальна), виховна мета………….
4. Схема (план заняття), зміст і хід заняття…………………………………...
5. Розгорнутий план-конспект семінарського заняття………...…………....
5.1 Організаційна частина………………………………………………………… 5.2 Мотивація навчальної діяльності…………………………………………......
5.3 Актуалізація опорних знань……………………...…………………………...
5.4 Вивчення теми заняття. Квест-репортаж……………………………………………..
5.5 Закріплення знань, умінь і навичок………………………………….........
5.6 Підсумок заняття………………………………………………………........
5.7 Домашнє завдання…………………………………………………….…….
6. Висновки щодо проведення лекційного заняття………………………...
7. Додатки…………………………………………………………………………..
8. Висновки……………………………………………………………….........
9. Список використаної літератури………………………………………………
Сучасні тенденції розвитку цивілізації зумовлюють індивідуальний освітній шлях особистості на засадах відкритої освіти та вмотивовують появу нових професій і спеціальностей, які обслуговують її потреби. Сьогодні основним змістом освітнього середовища є всебічний розвиток студентів та підготовка їх до орієнтації в дорослому світі. З одного боку перед педагогами стоїть питання підготовки підростаючого покоління схильного до творчої праці, наполегливого у реалізації інтересів, активного, інтелектуально розвиненого, здатного до нестандартного мислення, а з іншого – вимоги сучасної освіти, перевантаження інформаційного простору, важкість сприйняття матеріалу і значна його формалізація, приводять до зниження інтересу студентів під час занять та й навчання в цілому. Ці фактори змушують викладачів шукати нові, більш раціональні засоби, прийоми і методи навчання, орієнтовані на індивідуальну, колективну і групову форми роботи студентів.
Ефективним засобом підвищення пізнавального інтересу студентів є інтеграція навчальних занять з метою створення умов для ефективного засвоєння різноманітного навчального матеріалу. Виходячи із зазначеного, доречно впроваджувати у навчальний процес інтегровані педагогічні технології, які можливо реалізувати на практиці під час проведення бінарних занять.
Бінарні заняття дозволяють інтегрувати знання з різних галузей для вирішення певної спільної проблеми, розкривають єдину картину світу, а також цілісне уявлення про природу, процеси та явища в ній, дають можливість застосовувати отримані знання на практиці, сприяють оптимізації навчально-виховного процесу, підвищують зацікавленість студентів і розширюють можливості для їх самовираження і самовдосконалення. Впровадження бінарних занять дозволяє збагатити навчальний процес за змістом і формою, а також реалізувати на практиці пріоритетні напрями державної політики щодо розвитку вищої освіти: особистісну орієнтацію вищої освіти; систематичне підвищення якості освіти, оновлення її змісту та форм організації навчально-виховного процесу; впровадження освітніх інновацій та інформаційних технологій.
Слово «енергія» насамперед асоціюється у нас з природничими науками. Проте, це одне з тих понять, що лежить в основі практично всіх сфер діяльності людини і природних явищ. Основний фізичний закон, якому підкоряється енергія, твердить, що енергія не зникає безслідно і не виникає з нічого, вона існує вічно, набуває різних форм і переходить з одного виду в інший. Більш того, неможна безпосередньо виявити її присутності, можна визначити лише її зміну в якомусь певному процесі. Від кількості виробленої енергії і способу її отримання залежить якість нашого життя. Без енергії неможливо забезпечувати людство теплом, світлом, благами цивілізації, а саме: неможлива робота будь-якого електричного, електронного, комп’ютерного устаткування, обладнання промислових підприємств, транспорту т.д.
В час цифрових технологій (мобільних телефонів, планшетів, ноутбуків та інших гаджетів) одним з критеріїв визначення рівня культури та професіоналізму людини є не лише її мислення, а й володіння іноземною мовою. Знання іноземних мов – це ключ до успіху в сучасному світі, де спілкування іноземними мовами та обробка величезних обсягів інформації набуває все більшого значення. Так, наприклад, англійська мова – це інтернаціональний засіб спілкування, офіційна мова міжнародного бізнесу та торгівлі, Інтернету і техніки, науки і мистецтв.
Метою бінарного заняття є повторення, узагальнення, систематизація знань з різних розділів фізики та англійської мови. Вчитися працювати з науковою і технічною літературою, українсько-англійським словником, сприяти спілкуванню англійською мовою.
Готуючись до лекційного заняття, викладачі беруть за основу програми для закладів фахової передвищої освіти І-ІІ рівнів акредитації, які здійснюють підготовку молодших бакалаврів на основі базової загальної середньої освіти, затвердженої Міністерством освіти і науки України у 2020 році.
Педагогіка співробітництва найбільше відповідає принципам гуманізації та демократизації освіти, активізує пізнавальну діяльність студентів, забезпечує партнерство викладача й студента, допомагає розв’язати суспільно та особистісно найважливіші навчальні й життєві проблеми. За такого підходу студент є співавтором заняття, а завдання викладача полягає в тому, щоб виявити індивідуальні здібності й нахили студентів, створити сприятливі умови для подальшого їх розвитку. Досягненню окресленої мети сприяє використання на заняттях інтерактивних технологій навчання.
На заняттях з фізики та англійської мови нові технології навчання спрямовані на розвиток у студентів комунікативних навичок, винахідливості, творчості, вміння співпрацювати в колективі, аналізувати, інтегрувати, трансформувати та синтезувати інформацію та здійснювати дослідницьку діяльність, а також розширення кругозору студентів.
Визначається вид заняття – лекція (телевізійні фізичні новини, квест-репортажі).
Визначається тип заняття – комбіноване, бінарне.
Заздалегідь до проведення заняття рекомендується література, інтернет-ресурси.
Студенти використовують знання з інших галузей – українська мова, математика, географія, філософія, культурологія, хімія, біологія, екологія, економіка. Лише в такому разі заняття буде ефективним, аргументованим.
Для успішного проведення заняття за обраною темою і кращого засвоєння студентами матеріалу важливим є правильно обрати мету, форму і методи.
Методичною метою даного заняття є втілення проблемно-пошукового методу навчання, а також новітніх педагогічних технологій у навчальний процес.
Дидактична мета:
навчальна: поглибити знання студентів про енергію, її фізичний зміст, види енергії, закон збереження енергії, сформувати поняття про роль енергії у природі, побуті і техніці та навчити сприйняттю наукової лексики англійською мовою, продовжувати розвивати вміння працювати з науковою і технічною термінологією із словником і без нього, а також навички спілкування англійською мовою, навчити студентів орієнтуватися у вивченому матеріалі, застосовувати ці знання на практиці; розвивальна: розвивати пам’ять, уважність, кмітливість, логічне мислення, творчі здібності, вміння висловлювати свою думку, навички колективної роботи, а також пізнавальний інтерес до предметів; виховна: виховувати дисциплінованість, самостійність, відповідальність,
працелюбність, ініціативність, свідому життєву соціальну та громадянську позицію.
Обладнання: тематичні плакати, портрети вчених, аудіо- та відео- записи, роздатковий матеріал, обладнання для проведення дослідів (лук, стріла, штатив, нитяний маятник, тягарець на пружині, кулька, жолоб, брусок, вимірювальна стрічка, маятник Ньютона), інтерактивна дошка, ноутбук, мультимедійна презентація, англо - українські словники.
Демонстрації:
1. Залежність кінетичної енергії тіла від його маси й швидкості.
2. Потенціальна енергія піднятого над землею тіла.
3. Коливання пружинного маятника (потенціальна енергія деформованої пружини).
4. Перехід потенціальної енергії в кінетичну і навпаки.
5. Коливання нитяного маятника.
Дата 08.12. 2020 Група 103-1-20 «Енергопостачання»
Тема заняття: «Енергія в побуті, природі і техніці»
Цілі заняття:
Методична мета: втілення проблемно-пошукового методу навчання, нових педагогічних технологій у навчальний процес.
Дидактична мета:
навчальна: поглибити знання студентів про енергію, її фізичний зміст, види енергії,
закон збереження енергії, сформувати поняття про роль енергії у природі, побуті і техніці та навчити сприйняттю наукової лексики англійською мовою, продовжувати розвивати вміння працювати з науковою і технічною термінологією із словником і без нього, а також навички спілкування англійською мовою, навчити студентів орієнтуватися у вивченому матеріалі, застосовувати ці знання на практиці; розвивальна: розвивати пам’ять, уважність, кмітливість, логічне мислення, творчі здібності, вміння висловлювати свою думку, навички колективної роботи, а також пізнавальний інтерес до предметів; виховна: виховувати дисциплінованість, самостійність, відповідальність,
працелюбність, ініціативність, свідому життєву соціальну та громадянську позицію.
Вид заняття: лекція
Тип заняття: комбіноване, бінарне
Методи і форми проведення заняття: пошуково-дослідницький проєкт, мультимедійна
презентація, тв-новини (квест-репортаж)
Міжпредметні зв’язки:
Забезпечуючі: українська мова, географія, хімія, біологія, екологія, економіка, математика
Забезпечувані: філософія, культурологія, географія, хімія, біологія, екологія, економіка Технічні засоби навчання: мультимедійний проєктор
Методичне забезпечення: відео та аудіо матеріали, роздатковий робочий матеріал до заняття, словники.
Привітання, відмітка в журналі відсутніх. Перевірка готовності до заняття студентів, аудиторії, обладнання.
2.1 Слово викладача фізики.
2.2 Основні завдання. Перегляд відео.
3. Актуалізація опорних знань
3.1 Перевірка домашнього завдання.
4.1 Квест-репортаж журналістів-науковців «У енергії свої закони».
4.2 Квест-репортаж журналістів-енергетиків «Енергетичні ресурси України».
4.3 Квест-репортаж журналістів-екологів «Енергетичні проблеми і довкілля».
4.4Квест-репортаж журналістів-економістів «Економимо енергію у побуті.
Енергозберігаючі технології».
5.1 Метод «Сенкан».
5.2 Вправа «Коло ідей».
6.1 Рефлексія. Вправа «Мій багаж знань».
6.2 Виставлення та коментування оцінок.
І рівень: навести приклади використання у побуті, техніці, природі поняття енергії;
ІІ рівень: скласти кросворд, ребус або вірш за темою «Енергія»;
ІІІ рівень: підготувати повідомлення або написати фантастичний твір за темою на вибір: «Чи можливе життя без енергії», «Енергія в моєму житті»;
ІV рівень: виконайте будь-яке завдання з вище перелічених, але обов’язково англійською мовою.
5.1 Організаційна частина Привітання, відмітка в журналі відсутніх. Перевірка готовності до заняття студентів, аудиторії, обладнання.
5.2.1 Слово викладача фізики.
Квест-репортажі журналістів-науковців, журналістів-енергетиків, журналістівекологів, журналістів-економістів.
Час дізнаватися про найважливіші події в науці та галузях, де застосовуються наукові винаходи! Добрий день, в студії з вами викладач фізики Вікторія Борисівна.
Слово викладача англійської мови. І викладач англійської мови Юлія Олександрівна. Наші кореспонденти-студенти працюють весь цей час у різних точках Землі. Про все докладно. Слайд 3 епіграф Н.Тесла
5.2.2 Основні завдання.
Викладач фізики. Шановні друзі, у нас сьогодні незвичайне заняття – телевізійні фізичні новини, які транслюватимуть в прямому ефірі далеко за межі нашої країни, не тільки українською, а й міжнародною мовою – англійською. Наш дружний журналістський колектив зацікавило наступне відео.
Викладач англійської мови. Після перегляду даного матеріалу у студентівкореспондентів нашого телеканалу виникло багато питань. Кожний журналіст отримав індивідуальне творче завдання під гаслом: «Я, майбутнє та енергія». Налаштовуємось на плідну співпрацю. Слайд 7
В. Шефнер писав: «Я ще не втомився дивуватися диву, що є на Землі». Людський розум могутній, він здатен зрозуміти будь-які «таємниці» оточуючого світу, а що дійсно чудово, так це творіння рук людських, вони гідні здивування й захоплення.
Давайте ознайомимося з проблемними питаннями-таємницями:
- Що є джерелами руху величезної кількості води, завдяки яким вода виконує роботу?
- Які види цих джерел?
- Як на довго їх вистачить, щоб рух води не припинявся?
- Чи шкодять ці джерела руху довкіллю?
- На скільки економічно вигідні ці джерела?
Протягом нашого ефіру дамо відповіді на всі питання-таємниці.
5.3 Актуалізація опорних знань
5.3.1 Перевірка домашнього завдання.
Викладач фізики. У повсякденній мові слово «робота» нас супроводжує протягом всього життя і означає будь-який вид людської діяльності, яка потребує зусиль: фізичну, розумову, творчу, тобто роботою називають і підйом вантажу, і розв’язання задачі.
У фізиці в це поняття вкладають інший зміст, який ми розглядали на попередніх заняттях, а саме під поняттям механічної роботи ми розуміли фізичну величину, яка характеризує дію сили. Для багатьох інженерних та технічних задач дуже важлива не тільки виконана робота, але також і швидкість виконання цієї роботи. Бо одну і ту ж роботу можна виконати з різною швидкістю: наприклад, вантаж можна підіймати повільно та швидко. Пригадайте, за яких умов у фізиці виконується робота (робота виконується завжди, коли тіло здійснює переміщення під дією певної сили).
Викладач фізики. Шановні студенти, прошу вас за допомогою мобільного телефону виконати тест за темою «Робота. Потужність» на платформі «Classroom» за посиланням: https://docs.google.com/forms/d/19AclJgzTDB30T6tVH0N2-o3Mz1vcd71G7htW1NmpvOI/edit
ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ Тема «Робота. Потужність» Позначте правильну, на вашу думку, відповідь.
1. Робота – це ...
А) фізична величина, що дорівнює добутку сили на переміщення та косинус кута між ними;
Б) фізична величина, що дорівнює добутку сили на переміщення та косинус кута між векторами сили і переміщення;
В) фізична величина, що дорівнює добутку вектора сили на вектор переміщення та косинус кута між векторами сили і переміщення; Г) правильної відповіді немає.
2. Формула механічної роботи:
А) F= А∙S;
Б) А=F∙S∙cos α; В) А=F/S;
Г) А=S/F.
3. Одиниця вимірювання роботи:
А) м;
Б) Дж;
В) Вт; Г) м/с.
4. Механічна робота виконується, якщо ...
А) ... на тіло діє сила і тіло рухається;
Б) ... тіло рухається внаслідок явища інерції;
В) ... на нерухоме тіло діє сила;
Г) ... на тіло діє сила і тіло переміщується вздовж напряму дії сили.
5. Робота не виконується, якщо кут між векторами сили і переміщення дорівнює ... А) 0°;
Б) 30°;
В) 90°; Г) 180°.
6. У якому випадку сила тяжіння виконує роботу?
А) Камінь лежить на землі;
Б) Яблуко падає з яблуні;
В) Хокейна шайба ковзає на кризі; Г) Автомобіль розганяється на горизонтальній дорозі.
7. Яку роботу виконує хлопчик?
А) А˃0;
Б) А=0;
В) А<0; Г) правильної відповіді немає.
8. Робота сили тяжіння у випадку, зображеному на малюнку, дорівнює:
А) А˃0;
Б) А=0;
В) А<0; Г) правильної відповіді немає.
9. Робота сили, зображеної на малюнку, дорівнює:
А) А˃0;
Б) А=0;
В) А<0; Г) правильної відповіді немає.
10. Людина піднімає вантаж масою 20кг на висоту 1,5м з постійною швидкістю. Визначте роботу, яку виконує людина:
А) 10Дж;
Б) 30Дж;
В) 300Дж; Г) 3000Дж.
11. Потужність – це ...
А) фізична величина, яка дорівнює відношенню роботи до інтервалу часу, за який цю роботу виконано;
Б) фізична величина, яка дорівнює відношенню швидкості до інтервалу часу, за який цю роботу виконано;
В) фізична величина, яка дорівнює відношенню площі до інтервалу часу, за який цю роботу виконано; Г) правильної відповіді немає.
12. Формула потужності:
А) N=А/t;
Б) N=А∙t;
В) N=F∙t; Г) А=N/t.
13. Одиниця вимірювання потужності:
А) м;
Б) Дж;
В) Вт;
Г) м/с.
14. Визначте потужність екскаватора, який за 1 год виконує роботу 20МДж
А) 20МВт;
Б) 5,6кВт;
В) 5,6МВт;
Г) 20кВт.
Викладач англійської мови. Вправа «Так чи ні / True or False » Дайте відповіді на питання: / Answer the questions:
1. Робота – це фізична величина? (Так) The work is a physical value. It’s true.
2. Одиницею вимірювання механічної роботи є Ньютон? (Ні)
The newton is a unit of measurement of mechanical work. It’s false.
3. Потужність – це фізична векторна величина? (Ні) The capacity is a physical vector value. It’s false.
4. Одиницею вимірювання потужності є Ват? (Так) Watt is the unit of measurement. Yes, it’s true.
- Що необхідно для руху води в нашому відео чи руху автомобіля або людини з точки зору фізики? (Енергія)
What is necessary for water movement in our video or movement of a person or a car from the view-point of physics? (The energy)
- А чи достатньо нам цієї інформації про енергію? (Ні)
Is this information on energy enough? (No, it isn’t)
Викладач фізики. Слово «енергія» (від грец. «energja») – це «дія, діяльність». Його можна почути в телевізійних репортажах, побачити на шпальтах газет. Ним можна користуватися для характеристики людей (енергійний), природних явищ, машин, механізмів, побутових приладів. І як енергія пов’язана з роботою.
У повсякденному житті можна знайти багато різних тіл, при переміщенні яких може виконуватися робота. Так, випущена з рук кулька почне падати під дією сили тяжіння, яка виконуватиме роботу з переміщення кульки. Стиснута пружина може підняти на певну висоту тягарець. Тут сила пружності виконає роботу з переміщення тягарця. Але як пов’язати роботу і енергію?
Отже, тема телевізійних фізичних новин – «Енергія в побуті, природі і техніці».
Повідомлення теми, мети заняття. Слайд 14,15 Тема: «Енергія в побуті, природі і техніці». Мета:
• підвищити рівень інформативності і розширити знання учасників про значення, роль і вплив енергії в побуті, природі і техніці;
• детальніше ознайомити із законами енергії;
• формувати життєво важливі переконання, виховувати любов до природи, любов до професії.
Викладач англійської мови.
Our topic is “Energy in everyday life, nature and technique”
5.4 Вивчення теми заняття. Квест-репортаж.
Викладач англійської мови. А зараз ви прослухаєте фізичні новини, підготовлені телевізійною службою новин Слов’янського енергобудівного технікуму. (Заставка новин «Сьогодні» ТРК «УКРАЇНА» , за стіл сідають два ведучі). Слайд 16-17
Ведучий 1.
1. Енергія, види енергії, закон збереження енергії.
2. Джерела енергії, переваги і недоліки.
3. Енергетичні проблеми і довкілля.
4. Енергозберігаючі технології.
Фізичні новини на телеканалі «УКРАЇНА» – це головне сьогодні, і вас вітають студенти Слов’янського енергобудівного технікуму: я – Євсєєва Кристина і Гончаров Костянтин .
Ведучий 2.
На зв’язку з нами наші кореспонденти і вони розкажуть нам більш детально про наступне:
1. Квест-репортаж журналістів-науковців «У енергії свої закони».
Завдання: пошук інформації щодо видів енергії, законів і практичного застосування людством енергетичних джерел (фізики, хімики, біологи).
2. Квест-репортаж журналістів-енергетиків «Енергетичні ресурси України».
Завдання: пошук інформації про енергетичні (традиційні і альтернативні, відновлювальні і невідновлювальні) джерела енергії України, переваги і недоліки, проблеми і перспективи.
3. Квест-репортаж журналістів-екологів «Енергетичні проблеми і довкілля».
Завдання: пошук інформації щодо екологічних проблем через використання традиційних джерел (глобальне потепління, забруднення атмосфери тощо).
4. Квест-репортаж журналістів-економістів «Економимо енергію у побуті.
Енергозберігаючі технології».
Завдання: пошук інформації щодо шляхів енергозбереження в побуті, а також про сучасні енергозберігаючі прилади (енергозберігаючі лампочки, датчики руху і т.д.).
Ведучий 1.
Телеглядачам-студентам пропонуємо робити нотатки у зошитах за темою, виконувати завдання, які бачитимете на своїх екранах під час рекламних пауз, та присилати повідомлення під відповідним номером для отримання балів на свій рахунок, з умовами завдань можете ознайомитись на відповідній картці. Не перемикайтеся і дивіться далі.
Ведучий 2.
Про енергію та історію виникнення терміну нам повідомлять __Коростельов Владислав__і___Трофімова Карина__ .
Ісаак Ньютон (1643-1726)
|
Юліус Роберт фон Майєр (1814-1878) |
Томас Юнг (1773-1829) |
Герман Людвіг Фердінанд Гельмгольц (1821-1894) |
Уїльям Томсон, лорд Кельвін (1824-1907) |
Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Що є поняттям «енергія», яке ми так часто використовуємо? «Енергія» – загальна кількісна міра різних форм руху матерії. За великим рахунком поняття енергії, ідея енергії штучні й створені спеціально для того, щоб бути результатом наших роздумів про навколишній світ. На відміну від матерії, про яку ми можемо сказати, що вона існує, енергія – це плід людської думки, її «винахід», побудований так, щоб була можливість описати різні зміни в навколишньому світі й водночас говорити про сталість, збереження чогось, що було назване енергією. Для цієї фізичної величини довгий час вживався термін «жива сила», введений І. Ньютоном. Вперше в історії в поняття «жива сила» сенс «енергія», не вимовляючи ще цього слова, вкладає Роберт Майєр у статті «Зауваження про сили неживої природи», опублікованій у 1842р. Спеціальний термін «енергія» був введений у 1807р. англійським фізиком Томасом Юнгом і позначав величину, пропорційну масі та квадрату швидкості тіла, що рухається. В одній з перших робіт «Про збереження сили» (1847) Г. Гельмгольц, дотримуючись ідеї єдності природи, математично обґрунтував закон збереження енергії і положення про те, що живий організм є фізикохімічним середовищем, у якому зазначений закон точно виконується. Він сформулював «принцип збереження сили». У науку термін «енергія» у сучасному його розумінні ввів Уїльям Томсон (лорд Кельвін) у 1860р. Експериментально і теоретично вивчав природу тепла та виявив її зв’язок з механічною роботою, в результаті чого практично одночасно з Р. Майєром прийшов до концепції загального збереження енергії Д. Джоуль, на честь якого названа одиниця вимірювання енергії.
Щоб на заводах і фабриках могли працювати верстати й машини, їх приводять в рух двигуни, які витрачають електричну енергію. Автомобілі, літаки, тепловози, теплоходи працюють, витрачаючи енергію палива, що згорає, гідротурбіни – енергію води, вітродвигуни – енергію вітру. В батарейках або акумуляторах хімічна енергія перетворюється на електричну. Земля щосекунди отримує від Сонця світлову енергію. Та й ми самі, щоб жити і працювати, відновлюємо запас своєї енергії за рахунок харчування. Слово «енергія» вживають часто і в побуті. Наприклад, людей, які можуть швидко виконувати значний обсяг роботи, називають енергійними, тобто такими, що мають багато енергії.
Що ж таке енергія? Щоб дати відповідь на це питання, розглянемо деякі приклади.
Демонстрація прикладів:
а) При розпрямленні стиснутої пружини сила пружності, що діє з боку пружини,
виконує роботу. Цю властивість пружини використовують, наприклад, у пружинних годинниках і заводних іграшках.
б) Вантаж, що опускається з деякої висоти, також виконує роботу. Цю здатність тіла використовують, наприклад, у годинниках з гирями й на гідроелектростанціях, де роботу виконує вода, що падає з греблі.
в) Здатність виконувати роботу має і будь-яке рухоме тіло. Так сталева кулька,
що скочується похилим жолобом, пересуває дерев’яний брусок на деяку відстань, при цьому виконується робота.
Викладач фізики. Слайд 25,26 Висновок:
Енергія – кількісна міра руху і взаємодії (взаємоперетворень) матерії.
Фізичну величину, що характеризує здатність тіла або системи тіл виконувати роботу, називають енергією.
Викладач англійської мови.
Energy is the ability of a body or a system of bodies to perform a certain work.
Викладач фізики.
Чим більшу енергію має тіло, тим більшу роботу воно може виконати. Виконана робота дорівнює зміні енергії А=∆Е.
В СІ енергію виражають у тих же одиницях, що і роботу – в джоулях (Дж), на честь відомого фізика Д. Джоуля. 1Дж=1Н∙1м=1кг∙м2/с2
Ведучий 1.
Про види енергії розповість ___Остроушко Дмитро___ .
Енергія… Усе в нашому житті пов’язане з нею. Вона безперервно супроводжує усі процеси живої та неживої природи, усі явища, що відбуваються у Всесвіті. Тільки завдяки енергії на нашій планеті існує життя. Для всіх процесів в природі потрібна енергія. При будь-якому процесі один вид енергії перетворюється в інший. Перетворення енергії відбуваються і в повсякденному житті: гра в м’яч, стрільба з лука, картопля, хліб, м’ясо і т. д. – це сховища енергії; і в природі: майже всю використовувану на Землі енергію ми отримуємо від Сонця – рослини, тварини, людина; і в техніці: електрична лампочка, ТЕС, ГЕС, АЕС і т.д. Енергія існує в різних видах.
Електрична лампочка випромінює теплову та світлову енергію. Енергія звуку передається за допомогою хвиль. Хвилі викликають вібрацію барабанних перетинок, і тому ми чуємо звуки. Продукти харчування, паливо (вугілля, нафта, бензин), а також батарейки – це сховища хімічної енергії. Рухомі тіла володіють кінетичної енергією, тобто енергією руху. Чим швидше рухається тіло, тим більше його кінетична енергія. Потенціальною енергією володіють тіла, що знаходяться в силовому полі, наприклад в гравітаційному або магнітному. Еластичні або пружні тіла (що мають здатність деформуватися) мають потенціальну енергію натягу або пружності. Маятник володіє максимальною потенціальною енергією, коли знаходиться у верхній точці.
Викладач англійської мови. Енергія. Згідно визначення, енергія – це здатність тіла виконувати роботу. Дана величина підкорюється закону збереження, в якому стверджується: що її неможливо не створити, не зруйнувати, але вона може змінювати свою форму.
В природі зустрічається багато видів енергії, наприклад: кінетична пов’язана з масою і рухом; потенціальна залежить від положення тіла в силовому полі, наприклад, гравітаційному, електричному або магнітному; хімічна енергія зберігається в певних матеріалах і може виділятися внаслідок реакції; теплова – пов’язана з хаотичним рухом молекул в середовищі; променева – переноситься світлом та іншим електромагнітним випромінюванням.
Уявімо в простому вигляді за допомогою наступного ланцюжка, як ми отримуємо з ресурсів енергію для послуг, якими щодня користуємось. Запаси корисних копалин добуваються й обробляються, щоб отримати первинну або сиру форму, наприклад, у вигляді природного газу. Потім вона перетворюється і розподіляється та стає кінцевою, тобто готовою до використання енергією: сюди відноситься електрика або транспортне паливо. За допомогою технологій далі вона перетворюється в останню форму – корисну енергію, яку споживачі отримують у вигляді послуг.
(Заставка реклами ТРК «УКРАЇНА» (відео 6)) |
Слайд 35, 36 |
Рекламна пауза 1.
Викладач фізики. Якщо бажаєте отримати 2 бали до свого рахунку та взяти участь в наступних завданнях, то надсилайте повідомлення під номером 1. З умовами завдання можна ознайомитись на картці №1.
Викладач англійської мови. Перш ніж надсилати повідомлення, пропоную попрацювати із словником та записати основні слова у зошит.
Завдання №1. Заповнити таблицю «Енергія. Види енергії» / «Energy. Types of Energy»
№ |
Вид енергії |
Технічний словник / Technical vocabulary (вид енергії / types of Energy) |
Джерело енергії |
|
Традиційні, невідновлювальні |
||
1 |
Механічна |
Mechanical energy |
|
2 |
Теплова |
Heat energy |
|
3 |
Хімічна |
Chemical energy |
|
4 |
Світлова |
Light energy |
|
5 |
Електрична |
Electric energy |
|
6 |
Ядерна |
Nuclear energy |
|
|
Нетрадиційні, відновлювальні або альтернативні |
||
7 |
Сонячна |
Solar energy |
|
8 |
Вітрова |
Wind energy |
|
9 |
Геотермальна |
Geo-thermal energy |
|
10 |
Енергія приливів і відливів |
Energy of floods & flows |
|
Відповіді:
Завдання №1. Заповнити таблицю «Енергія. Види енергії» / «Energy. Types of Energy»
№ |
Вид енергії |
Технічний словник / Technical vocabulary (вид енергії / types of Energy) |
Джерело енергії |
|
Традиційні, невідновлювальні |
||
1 |
Механічна |
Mechanical energy |
Рухоме тіло або підняте над Землею |
2 |
Теплова |
Heat energy |
Паливо |
3 |
Хімічна |
Chemical energy |
Акумулятор |
4 |
Світлова |
Light energy |
Сонце, лампа |
5 |
Електрична |
Electric energy |
ТЕС, ГЕС, АЕС, струм електронів |
6 |
Ядерна |
Nuclear energy |
Взаємодія ядер |
|
Нетрадиційні, відновлювальні або альтернативні |
||
7 |
Сонячна |
Solar energy |
Сонце |
8 |
Вітрова |
Wind energy |
Вітер |
9 |
Геотермальна |
Geo-thermal energy |
Земля |
10 |
Енергія приливів і відливів |
Energy of floods & flows |
Вода |
Завдання №1. Заповнити таблицю «Енергія. Види енергії» / «Energy. Types of Energy»
Таблиця «Енергія. Види енергії» / «Energy. Types of Energy»
№ |
Вид енергії |
Технічний словник / Technical vocabulary (вид енергії / types of Energy) |
|
Джерело енергії |
|
Традиційні, невідновлювальні |
|
||
1 |
Електрична |
|
|
|
2 |
Світлова |
|
|
|
3 |
Теплова |
|
|
|
4 |
Хімічна |
|
|
|
5 |
Атомна |
|
|
|
6 |
Ядерна |
|
|
|
7 |
Гравітаційна |
|
|
|
8 |
Механічна |
|
|
|
|
Нетрадиційні, відновлювальні або альтернативні |
|
||
9 |
Сонячна |
|
|
|
10 |
Біологічна |
|
|
|
11 |
Біохімічна |
|
|
|
12 |
Вітрова |
|
|
|
13 |
Геотермальна |
|
|
|
14 |
Енергія річок |
|
|
|
15 |
Енергія приливів і відливів |
|
|
|
16 |
Енергія морських течій |
|
|
|
17 |
Теплова енергія океану |
|
|
|
Відповіді:
Завдання №1. Заповнити таблицю «Енергія. Види енергії» / «Energy. Types of Energy»
Таблиця «Енергія. Види енергії» / «Energy. Types of Energy»
№ |
Вид енергії |
|
Технічний словник / Technical vocabulary (вид енергії / types of Energy) |
Джерело енергії |
|
|
Традиційні, невідновлювальні |
||
1 |
Електрична |
|
Electric energy |
електричний струм |
2 |
Світлова |
|
Light energy |
Сонце, лампочка |
3 |
Теплова |
|
Heat energy |
згоряння палива |
4 |
Хімічна |
|
Chemical energy |
реакція хімічних елементів, акумулятор |
5 |
Атомна |
|
Atomic energy |
розщеплення атому |
6 |
Ядерна |
|
Nuclear energy |
взаємодія ядер |
7 |
Гравітаційна |
|
Gravitational energy |
тяжіння між небесними тілами |
8 |
Механічна |
|
Mechanical energy |
рухоме або стиснуте тіло, обертання двигунів |
|
|
Нетрадиційні, відновлювальні або альтернативні |
||
9 |
Сонячна |
|
Solar energy |
Сонце, електромагнітне випромінювання |
10 |
Біологічна |
|
Biological energy |
живі організми |
11 |
Біохімічна |
|
Bio-chemical energy |
реакція в живих організмах (біомаса) |
12 |
Вітрова |
|
Wind energy |
вітер |
13 |
Геотермальна |
|
Geo-thermal energy |
Земля |
14 |
Енергія річок |
|
Energy of rivers |
рух води |
15 |
Енергія приливів відливів |
і |
Energy of floods & flows |
рух води |
16 |
Енергія морських течій |
Energy of sea currents |
рух води |
|
17 |
Теплова енергія океану |
Thermal energy of oceans |
рух води в океані |
Ведучий 2.
___Сергійчик Анастасія___ , ___Моргунова Аліса______ побували у науководослідному інституті міста Нью-Йорк та підготували в межах нашої теми програми наступний репортаж. Дивимось.
Сьогодні ми зупинимося більш детально на механічній енергії, яка залежить від швидкостей тіл та взаємного розміщення тіл, що взаємодіють. Розрізняють два види механічної енергії: кінетичну та потенціальну.
Дуже часто ми можемо спостерігати, що механічна робота виконується внаслідок того, що тіло має деяку швидкість. Наприклад, тепловоз, що рухається, зіштовхуючись із вагоном, переміщає його на деяку відстань, при цьому виконується робота. Коли куля пробиває дошку, також виконується робота. Або куля в боулінгу: вона котиться, розкидає в різні боки кеглі й зменшує швидкість свого руху, куля виконала механічну роботу і зменшила свою енергію.
Енергія, якою володіє тіло, що рухається, називається кінетичною. Слово «кінетична» походить від грецької «kinematos», що в перекладі означає «рух».
Приклади кінетичної енергії:
Кінетичною енергією називають частину механічної енергії, що визначається рухом тіла.
Журналіст 5 (ФІЗИКА)
Kinetic energy is a part of mechanical energy, defined by body movements.
Журналіст 4 Слайд 42
Давайте встановимо, від чого ж залежить кінетична енергія.
Дослід 1. Кулька, яка скочується з різної висоти (має різні швидкості) похилим жолобом, штовхає циліндр. Якщо кулька скочується з верхньої точки жолоба, то котиться з більшою швидкістю і циліндр переміщує далі. Висновок: кінетична енергія залежить від швидкості тіла.
Дослід 2. Скочування кульок різної маси жолобом та їх взаємодія з металевим циліндром, який лежить у жолобі. Кулька більшої маси переміщує циліндр на більшу відстань.
Висновок: більша робота виконується під час взаємодії з циліндром кульки більшої маси, тому кулька більшої маси має більшу кінетичну енергію. Кінетична енергія прямо пропорційна масі тіла.
Кінетична енергія тіла, що рухається з деякою швидкістю, дорівнює роботі, яку треба виконати, щоб передати тілу в стані спокою таку саму швидкість.
Кінетична енергія Eк тіла масою m, що рухається зі швидкістю ʋ, визначається формулою:
кінетична енергія тіла дорівнює половині добутку маси тіла на
квадрат швидкості його руху.
Kinetic energy of a body is equal to half product of body mass for the square velocity of its movement.
Кінетична енергія того самого тіла для різних спостерігачів може бути різною, оскільки різною відносно них може бути швидкість руху цього тіла. Тобто, значення кінетичної енергії залежить від його швидкості, а швидкість тіла в різних системах відліку різна. Якщо система відліку явно не визначена, зазвичай, мають на увазі систему відліку, пов’язану з Землею. Отже, кінетична енергія має відносний характер.
Наприклад, наслідки зіткнення автомобілів, що рухаються назустріч один одному, завжди надто відчутніші, ніж таких, що наздоганяють один одного.
Кінетичну енергію використовують у техніці. Так, вітрові електростанції працюють за рахунок кінетичної енергії вітру.
В іншому випадку, якщо тіло нерухоме, але під час його переміщення може бути виконана робота, наприклад, спортсмен перед пострілом натягає тятиву лука, натягнута тятива лука може виштовхнути стрілу, виконуючи при цьому роботу. Тіло, підняте на деяку висоту над землею, взаємодіючи з нею, так само може при падінні виконати деяку роботу. А також стиснута пружина, стиснутий газ, річкова вода у водоймищі тощо.
Всі дані тіла мають енергію, тому що взаємодіють з іншими тілами (або частинами тіла), таку енергію тіла називають потенціальною. Слово «потенціальна» походить від грецької «potentia», що в перекладі означає «можливість».
Приклади потенціальної енергії:
Потенціальною енергією називають частину механічної енергії, що обумовлена взаємодією тіл або частин того самого тіла.
Potential energy is a part of mechanical energy defined by interaction of bodies or parts of the same body.
Оскільки тіло, підняте відносно поверхні Землі, взаємодіє з нею (притягується), то воно має потенціальну енергію Еп. Вважаємо потенціальну енергію тіла, що лежить на поверхні Землі, рівною нулю, тоді потенціальна енергія тіла, що перебуває на висоті h,
визначається роботою, яку виконає сила тяжіння при падінні на Землю і може бути визначена за формулою Amgh. Як наслідок, в цьому випадку й потенціальна енергія виражається рівністю:
Е = 𝒎𝒈𝒉 |
п потенціальна енергія тіла, піднятого над поверхнею Землі, прямо пропорційна добутку маси тіла, прискорення вільного падіння і висоти над поверхнею Землі.
Potential energy of a body lifted above the Earth surface is directly proportioned to the product of body mass, acceleration of free fall and the hight above the Earth surface.
Одне й те саме підняте над Землею тіло матиме різні значення потенціальної енергії. Це залежить від того, відносно якої поверхні (стола, дна шахти, поверхні над рівнем моря) визначають енергію.
Потенціальна енергія має відносний характер, бо залежить від вибору нульового рівня.
Потенціальною енергією володіє будь-яке пружне деформоване тіло. Наприклад, енергію стиснутих і закручених пружин використовують у ручних годинниках, різноманітних заводних іграшках та ін.
Потенціальну енергію деформованої пружини розраховують за формулою:
.
Potential energy of a deformed spring is calculated in accordance with the formula:
.
Журналіст 4 (ФІЗИКА)
Повна енергія тіла – це сума його механічної і внутрішньої енергій.
Full energy of a body is a sum of its mechanical and inner energy.
Викладач фізики. Якщо ви бажаєте проявити свої знання та отримати винагороду в 1 бал, приступайте до виконання завдання №2 і присилайте повідомлення під номером 2, зміст якого полягає в наступному: потрібно заповнити порожні місця в таблиці, а саме:
назва, визначення, формули, приклади.
Завдання №2. Заповнити таблицю «Механічна енергія» / «Mechanical Energy»
Механічна енергія |
|
................................... енергія |
................................... енергія |
називають .................................... |
називають .................................... |
Формула: |
Формула: |
Приклади: |
Приклади: |
Слайд 51 Відповіді:
Завдання №2. Заповнити таблицю «Механічна енергія» / «Mechanical Energy»
Таблиця «Механічна енергія» / «Mechanical Energy»
Механічна енергія
називають частину механічної енергії, що називають частину механічної енергії, що визначається рухом тіла. обумовлена взаємодією тіл або частин
того самого тіла.
𝒎𝝊𝟐 Формула: Еп = 𝒎𝒈𝒉
Приклади: енергія руху води у водоспадах, Приклади: підняте над Землею тіло,
гідроелектростанції, вітрові електростанції стиснуті пружини в ручних годинниках, та ін. різноманітних заводних іграшках та ін.
Ведучий 1.
Останні новини з політичного життя наших законодавців. Як вдається нашим депутатам ухвалювати найважливіші закони, які так необхідні для розв’язування задач з фізики, дізнаємось від __Олійника Данила___, який слідкує за роботою у Верховній Раді. Пряме включення із зали засідань Верховної Ради. Слайд 52
В прямому включенні почуємо, як приймаються закони нашими законодавцями. І більше про це розповім я – _Олійник Данил__.
Так необхідний закон збереження енергії, сформульований в редакції фракції «Зелених», був знову повернений на доопрацювання в попередньому скликанні, були внесені поправки щодо перетворення одного виду енергії в інший. Закон обговорювався в комітетах, і, нарешті, сьогодні був затверджений більшістю депутатів в такій редакції:
Ек + Еп = 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕
механічна енергія замкнутої системи є величина стала, може не тільки перетворюватися з одного виду на інший, але і передаватися від одного тіла до іншого.
Викладач англійської мови.
Mechanical energy of a closed system is a constant value. It may not only turn from one kind of energy to another, but pass from one body to another one, as well.
А зараз ми запитаємо деяких депутатів про свої враження щодо останніх подій. (Студент-журналіст проходить з мікрофоном між рядами в аудиторії і пропонує студентам відповісти на деякі запитання)
- У всіх видів енергії є загальна властивість: енергія нізвідки не виникає й нікуди не зникає, вона лише переходить із одного виду в інший. На вашу думку, чи дійсно це так?
Уявімо собі волейбольний м’яч. Спортсмен ударив по м’ячу, і він полетів вертикально вгору. Піднятий над Землею м’яч має певну потенціальну енергію. При його падінні ця енергія поступово зменшується. Однак збільшується його швидкість, що свідчить про збільшення кінетичної енергії. Максимальну кінетичну енергію м’яч має біля самої землі. Отут його швидкість найбільша, а потенціальна енергія найменша, оскільки
висота м’яча наближується до нуля. Потенціальна енергія піднятого над поверхнею землі м’яча перетворилася на кінетичну енергію м’яча, що рухається.
Якщо знехтувати опором повітря, то сума кінетичної й потенціальної енергій тіла, що падає, залишається незмінною, тобто його механічна енергія тіла зберігається.
- Ви вважаєте, що одного випадку перетворення енергії достатньо для затвердження закону?
Відхилимо кульку на нитці вправо і відпустимо: вона рухатиметься вліво, збільшуючи швидкість. Отже, кінетична енергія зростає. Одночасно кулька опускається і, в середньому положенні, її потенціальна енергія стає найменшою, однак в цей
момент її швидкість стає найбільшою. Отже, за рахунок запасу кінетичної енергії кулька продовжує рухатися вліво, це призводить до зростання її потенціальної енергії. Одночасно швидкість зменшується, що призводить до зменшення кінетичної енергії кульки. В цьому прикладі також енергія переходила з одного виду в інший: з кінетичної енергії в потенціальну й навпаки.
Тягарець на пружині опустили вниз – пружина розтяглася, тобто вона набула потенціальної енергії. Після відпускання тягарця пружина стискується. По мірі її стискання сила пружності пружини зменшується, значить зменшується і її потенціальна енергія. Проте, одночасно зростає кінетична енергія тягарця, тому що при розгоні вгору збільшується його швидкість. Одночасно зростає й
потенціальна енергія тягарця під дією сили тяжіння, оскільки тягарець піднімається вище. У цьому прикладі енергія перейшла з одного виду в інший: з потенціальної енергії в кінетичну і навпаки. Крім того, енергія перейшла від одного тіла до іншого: від пружини до тягарця. Під час опускання відбуватимуться зворотні перетворення енергії.
Використання закону збереження і перетворення енергії дає змогу пояснити багато явищ. Метеоритні тіла, що рухаються із величезною швидкістю, за рахунок своєї кінетичної енергії нагріваються і згоряють у верхніх шарах атмосфери. А от зіткнення великого астероїда із Землею може призвести до катастрофічних наслідків: на планеті можливі землетруси і цунамі. І все це наслідок переходу величезної кінетичної енергії астероїда в інші види енергії.
- В наведених прикладах є поправка стосовно знехтування опором повітря чи будь-якою іншою протидією (наприклад, сили тертя). Що повинно відбуватись з переходом енергії, якщо її враховувати?
Опір повітря – це, в принципі, є та сама сила тертя – молекул. При наявності тертя механічна енергія зменшується, тобто внаслідок тертя тіла нагріваються і механічна енергія переходить в теплову.
Енергія сама по собі не створюється та не зникає, але може переходити з однієї форми в іншу. Багатьом незрозумілий цей процес. Але ми в повсякденному житті настільки часто користуємося явищем «перехід енергії», що вже не віддаємо звіту собі в тому, звідки вона береться. Так, наприклад, щодня сідаючи в автомобіль, ми не думаємо про те, що в момент їзди хімічна енергія палива переходить в електричну, а потім в механічну. В електродвигуні початкова електрична енергія переходить в механічну, а в паровій турбіні тепло перетворюється в механічну і т.д. Таким чином, багато явищ у природі, побуті, техніці супроводжуються перетворенням одного виду енергії в інший.
Викладач фізики. Спочатку пружина, як ми бачимо стиснута. Потенціальна енергія пружини відмінна від нуля. Після перепалювання нитки, пружина розпрямляється, її деформація зникає, а отже потенціальна енергія стає рівною нулю. Але механічна енергія не зникає: потенціальна енергія пружини переходить в кінетичну енергію кульки, що летить.
Викладач фізики. Якщо маєте бажання отримати до вашого рахунку ще 2 бали, то не забудьте відправити повідомлення під номером 3. Зміст випереджувального завдання №3, яке було задано заздалегідь на дом, наступний: переглянути відеофрагменти кінофільмів і знайти кіноляпи, з точки зору порушення законів фізики.
Завдання №3. Переглянути відеофрагменти кінофільмів і знайти кіноляпи, з точки зору порушення законів фізики.
Ведучий 2.
До студії вже надходять перші повідомлення наших телеглядачів, які виявляють кіноляпи з порушення фізичних законів у кінофільмах, що свідчить про їх обізнаність, уважність, креативність. Фантастично! Глядачі урахували, навіть, тему нашої програми. Не перемикайтесь, дивимось.
Відповіді: Слайд 59
1. К/ф «Бетмен» (Жижченко Д.)
Група фізиків з британського університету Лейчестера зацікавилася льотними характеристиками одного з головних героїв американських коміксів – Бетмена. Вчені прийшли до висновку, що супермен може добре літати, але приземлився він навряд чи б.
В результаті напружених досліджень Девід Маршалл і його колеги з
факультету фізики і астрономії, повідомляє британська газета Daily Telegraph, з’ясували, що Бетмен міг реально непогано літати, але, швидше за все, через високу швидкість просто не пережив би приземлення.
Коли група вчених під керівництвом Маршалла розрахувала всі сили, що діють на Бетмена в польоті, а потім вирахувала площу плаща і його підйомну силу, то отримала несподіваний висновок: Бетмен, якщо його вага не перевищувала 90кг, повинен був непогано і дуже швидко (зі швидкістю 60-100км/год) літати. Але через те, що при цьому він досить швидко буде знижуватися вниз (з будівлі висотою 150 метрів Бетмен спуститься за три секунди), то у нього обов’язково виникнуть серйозні проблеми з приземленням. Іншими словами супермен просто не пережив би «посадку» при стрибку з висотної будівлі, так як розрахункова швидкість такого приземлення для Бетмена склала б близько 80км/год, – пишуть ЄвроЗМІ.
В результаті вчені винесли свій вердикт: Бетмен може літати, але такий політ вкрай небезпечний для стану здоров’я супермена через занадто великої швидкості приземлення.
2. К/ф «Бетмен» (Жижченко Д.)
Бетмен обнімає Кім Бесінгер, вони разом падають з хмарочосу, але в останній момент супергерой випускає мотузку і чіпляється крюком за статую. Після цього парочка різко гальмує перед самою землею. Красивий спецефект, який на 100% ігнорує закони фізики.
Потенціальна енергія такого падіння з висоти була б величезна –
їх загальна вага приблизно 120-140кг, падають зі швидкістю 60м/с, а гальмувати прийшлось миттєво. Ця пара, в такому випадку, повинна пережити на собі дію сили, що в 60 разів перевищує гравітацію. Навіть космонавтам таке не під силу. Мотузка повинна була б обірватися, а герої переломали б кістки.
3. К/ф «Місія не здійснена» (Козаченко З.)
Неймовірна сцена! Том Круз і лиходій летять один на одного на мотоциклах, зіткнення неминуче. Всього за мить до зіткнення обидва підхоплюються, злітають в повітря, вчеплюються один в одного. А потім вони просто падають на землю, продовжуючи бій.
Навіть якщо забути, що такий стрибок фізично неможливий, то
обидва повині були б померти на місці від важких ушкоджень. Том Круз важить приблизно 80кг, його противник трохи важче – 90кг, на швидкості 80км/год вони стикаються, в точці дотику сила взаємодії буде приблизно 350кН. В такому випадку ніхто б не вижив.
Ведучий 1. Слайд 60
Продовжуємо з’ясовувати і розкривати таємниці енергії. Як відомо з хімії, всі тіла складаються з атомів. Енергія, «запасена» в атомах речовин, яка вивільняється або поглинається в результаті перебудови електронних оболонок атомів і молекул при хімічних реакціях між речовинами називають хімічною. Хімічна енергія може бути перетворена або в тепло, як, наприклад, при горінні, або в електричну енергію, як, наприклад, в гальванічних елементах. Гальванічні елементи є джерелом енергії, який характеризується високим ККД (до 98%), але низькою ємністю.
Іноді, хімічні реакції супроводжуються світінням, тож частина хімічної енергії в них перетворюється в світлову. Хімічна енергія горючих корисних копалин – один із основних видів енергії, що його використовує людство на сучасному етапі розвитку.
Ведучий 2.
А з курсу біології відомо, що кожній рослині й тварині для підтримки життя потрібна енергія. Енергію вони одержують із їжі. А джерелом такої їжі є сонячна енергія. Земні рослини вміють перетворювати світлову енергію Сонця в хімічну енергію, що служить їм їжею. Таким способом рослини забезпечують себе енергією, яка необхідна для живлення та руху поживних речовин до органів рослини, а також для розпускання і закривання пелюсток, проростання насіння і т.д. Далі рослини відмирають, розкладаються та при гнитті виділяють інший вид енергії. Корисні копалини, деревина, нафта та все, що ми отримуємо завдяки навколишньому природному світу, є продуктами енергії сонця. Оскільки сонячне випромінювання являє собою рушійну силу колообігу води в природі, енергії води або гідроенергії, то такий процес також належить до перетвореної енергії Сонця.
Деякі тварини, що харчуються зеленими рослинами, самі є їжею для інших тварин. Так сонячна енергія переходить із одних живих організмів в інші, так званий ланцюжок харчування.
Коли у людини високий рівень енергії, то вона сповнена сил і жаги діяльності. У такої людини гарне самопочуття, настрій та ентузіазм. При низькому рівні енергії людина відчуває слабкість, у неї з’являється депресія та поганий настрій, виникає важкість у тілі та лінощі. З впевненістю можна сказати, що проявом енергії є емоційний стан людини. Енергія може поповнюватися завдяки таким зовнішнім джерелам, як їжа, вода, повітря, Земля, Сонце та ін.
Слайд 61-62
Викладач англійської мови. Сьогодні ми говоримо про енергію, одиниця вимірювання якої названа на честь англійського вченого Джеймса Прескотта Джоуля.
Пропоную коротко ознайомитись з його біографією.
Now we speak about energy the unit of which is named after the English scientist James Prescott Joule.
James Prescott Joule
James Prescott Joule, the English physicist, was born on the 24-th of December 1818 at Salford near Manchester. His father was a wealthy brewer, so by the age of 15, Joel was raised in a family and homeschooled. For several years he was taught mathematics, physics, and the basics of chemistry by the famous physicist and chemist John Dalton, under whose influence Joel began
experimental research at the age of 19. It was Dalton who instilled in Joule a love to science.
Joule studied the nature of heat and determined the amount of heat released during mechanical work. From 1837 to 1847, Joule devoted all his free time to various experiments on the conversion of various forms of energy — mechanical, electrical, and chemical — into thermal energy. This led him to the discovery of the law of conservation and conversion of energy and, finally, to the formulation of the first law of thermodynamics. In his honor is named a unit of energy - the joule used in the international SI system. Influenced by the work of Michael Faraday, Joule began to study the thermal effects of current, which resulted in the discovery of a law now called the Joule-Lenz law. 97 scientific papers have been published by the Physical Community in London.
James Joule died in Sale on October 11, 1889.
Джеймс Прескотт Джоуль народився 24 грудня 1818 року в Солфорд поблизу Манчестера. Його батько був багатим пивоваром, тому до 15-ти років Джоуль виховувався в сім’ї і здобув домашню освіту. Протягом декількох років його вчив математиці, фізиці, основам хімії відомий фізик і хімік Джон Дальтон, під впливом якого Джоуль вже у віці 19-ти років почав експериментальні дослідження. Саме Дальтон прищепив Джоулю любов до науки.
Джоуль вивчав природу тепла і визначив кількість теплоти, що виділяється при механічній роботі. Протягом 1837 – 1847 років Джоуль увесь вільний час присвятив різноманітним експериментам з перетворення різних форм енергії – механічної, електричної, хімічної – в теплову енергію. Це привело його до відкриття закону збереження і перетворення енергії і, врешті, до формулювання першого закону термодинаміки. На його честь названа одиниця вимірювання енергії – джоуль, що застосовується у міжнародній системі СІ. Під впливом робіт Майкла Фарадея Джоуль приступив до вивчення теплових ефектів струму, результатом чого стало відкриття закону, що називається тепер законом Джоуля-Ленца. 97 наукових робіт опубліковані Фізичною спільнотою в Лондоні. Джеймс Джоуль помер в Сейле 11 жовтня 1889 року.
Викладач англійської мови. Якщо маєте бажання проявити знання з англійської мови і отримати до вашого рахунку ще 1 бал – надсилайте повідомлення під номером 4. Зміст завдання №4 наступний: дайте письмові відповіді на запитання, вправа «Мозковий штурм» .
Слайд 65-66
Дайте відповіді на запитання: / Answer the questions:
1) Коли і де народився Джеймс Прескотт Джоуль? / (24 грудня 1818 року, в Солфорд поблизу Манчестера)
When and where was James Prescott Joule born? / (He was born on the 24-th of December in 1818)
2) Хто був вчителем Д. Джоуля, який прищепив любов до науки? / (Джон Дальтон)
Who was the tacher who instilled in Joule a love to science? / (It was John Dalton)
3) Які дисципліни вивчав маленький Джеймс? / (математика, фізика, хімія)
What subjects did little James study? / (He studied mathematics, physics, and the basics of chemistry)
4) Яка тематика експериментів, яким Джоуль присвятив вільний час? / (Джоуль вивчав природу тепла і визначив кількість теплоти, що виділяється при механічній роботі, перетворення різних форм енергії – механічної, електричної, хімічної – в теплову енергію)
What were the themes of experiments Joul paid his attention to? / (Joul paid his attention to the conversion of various forms of energy – mechanical, electrical, and chemical – into thermal energy)
5) Назвіть кількість робіт Джоуля, що були опубліковані. / ( 97)
How many works by Joul were published . / (97 works by Joul were published)
Ведучий 2.
Із новинами Міністерства енергетики станом на сьогодні ознайомлять __Жидкова Надія___і__Нікіфорова Анастасія___.
Електроенергетика – галузь промисловості, що виробляє і транспортує електроенергію, забезпечує нею споживачів.
Енергія є основою життя людського суспільства, і його прогресивний розвиток пов’язаний із безпосереднім зростанням енергоспоживання. Це споживання зросло протягом XX ст. Які ж перспективи очікують нас у XXI столітті? Розглянемо джерела енергії, які найбільше використовували протягом останнього століття.
7
Традиційні джерела енергії
1. Гідроелектростанції Слайд 72
Раніше всього люди навчилися використовувати енергію річок – енергію води. В сучасній гідроелектростанції вода зі значною швидкістю спрямовується на лопаті турбін. Вода через захисну сітку і регульований затвор тече сталевим трубопроводом до турбіни, над якою встановлений генератор. Механічна енергія води за допомогою
турбіни передається генераторам і в них перетворюється в електричну.
Переваги гідроелектростанцій:
|
Недоліки гідроелектростанцій:
|
• постійно поновлюваний самою природою запас енергії; • простота експлуатації; • відсутність забруднення навколишнього середовища; • мала собівартість електроенергії; довготривалість роботи.
|
• можуть споруджуватися лише у місцях, де є ріки; • складний монтаж, в залежності від рельєфу; • вимагаються дозволи на установку; • потрібний догляд за річкою та гідрогенератором; • приводять до затоплення великих територій; змінюють флору і фауну території, яку займають; висока вартість будівництва. |
2. Теплові електростанції Слайд 73
На теплових ЕС енергія, яка виділяється під час згоряння різних видів палива – вугілля, газу, нафти, торфу, горючих сланців за допомогою електрогенераторів, що приводяться в обертання паровими і газовими турбінами або двигунами внутрішнього згоряння, перетворюється в
електричну енергію. Більшість сучасних потужних ТЕС є паротурбінними. У паровій турбіні нагріта (до 500-560°С) і стиснена (до 2,4107Па) пара виходить із сопла, що розширюється. Об’єм пари зростає, а тиск відповідно падає, при цьому потенціальна енергія стиснутої пари перетворюється в кінетичну. Пара виходить із сопла зі значною швидкістю, вдаряється в лопаті диска турбіни, закріпленого на валу, і швидко обертає їх, при цьому кінетична енергія пари передається ротору турбіни. Вал турбіни жорстко зв’язаний з валом електрогенератора, і тому турбіна приводить в обертання ротор генератора, внаслідок чого і виробляється електрична енергія.
Переваги теплових електростанцій:
|
Недоліки теплових електростанцій:
|
• використовується різноманітне паливо, запаси якого є в Україні в достатній кількості; • низька вартість будівництва; • територіальна незалежність; • гаряча вода може використовуватися для обігріву житлових будинків, дитячих садків тощо.
|
• один з головних забруднювачів навколишнього середовища продуктами згоряння; • відпрацьована гаряча водяна пара повертається у водойми, чим порушує їх екологічний та біологічний стан; • будівництво ТЕС займає великі території; • паливо є невідновлювальним джерелом енергії; висока вартість тепла, яке виробляє ТЕС. |
Ядерна енергетика (атомна енергетика) – галузь енергетики, що використовує ядерну енергію для електрифікації і теплофікації; область науки і техніки, що розробляє методи і засоби перетворення ядерної енергії в електричну і теплову.
АЕС використовують теплоту, що виділяється в ядерному реакторі внаслідок ланцюгової реакції поділу ядер важких елементів,
переважно 235U, 238U, 239Pb. Ядерний реактор, захищений бетоном, містить циліндри (стержні), всередині яких знаходиться уран. Уранові стержні-блоки перебувають у воді, яка одночасно є і сповільнювачем, і теплоносієм. Вода перебуває під великим тиском і тому може бути нагріта до дуже високої температури (близько 300°С). Така гаряча вода з верхньої частини активної зони реактора надходить трубопроводами в парогенератор (який також наповнений водою, що випаровується), охолоджується і повертається трубопроводом у реактор. Насичена пара із парогенератора через трубопровід надходить у парову турбіну і після відпрацювання повертається назад іншим трубопроводом. Турбіна обертає електричний генератор, струм від якого надходить у розподільний пристрій, а відтак – у зовнішнє електричне коло. Хід ланцюгової реакції регулюється стержнями з речовин, які добре поглинають нейтрони.
Виробничий цикл ядерної енергетики включає в себе видобуток урану, його збагачення, виробництво тепловидільних елементів, їх використання в ядерному реакторі, переробку відпрацьованих елементів і захоронення.
Переваги Недоліки атомних електростанцій: атомних електростанцій:
• використання енергомісткого пального; висока небезпека забруднення оточуючого
• паливо може використовуватись двічі; середовища;
• атомна енергетика не споживає кисню й має висока вартість будівництва; незначну кількість викидів при нормальній залежність тільки від одного виду палива;
експлуатації. ядерна енергетика належить до невідновлюваних джерел енергії;
• важливою проблемою залишається утилізація радіоактивних відходів; обмежений термін експлуатації.
Але використання лише традиційних джерел енергії (нафти, газу, ядерного палива) руйнує і забруднює землю, водні ресурси й повітря. Людство все більше усвідомлює свою відповідальність за збереження довкілля, за чистоту нашої планети. Науково-технічний прогрес, підвищення комфортності життя і пов’язане з ним зростання енергоспоживання – об’єктивні речі. Але це не означає, що вони мають досягатися будь-якою ціною. Зростання масштабів використання електричної енергії, загострення проблем охорони навколишнього середовища значно активізували пошуки екологічно чистих способів вироблення електричної енергії.
8
Нетрадиційні джерела енергії Слайд 75, 76, 77
1. Вітрові електростанції Слайд 78
Вітроелектростанції – електростанції, які за допомогою вітрової турбіни перетворюють механічну енергію вітру на електричну. Вітрові електростанції – це система відновлюваної енергетики, оскільки
використовується відновлюване джерело енергії – енергія вітру. Вітряне колесо приводить у рух динамо-машину – генератор електричного струму, який одночасно заряджає паралельно з’єднані акумулятори.
Переваги вітрових електростанцій: |
Недоліки вітрових електростанцій: |
• використання відновлювальних ресурсів; • екологічна безпека.
|
• функціонування кількох вітрових електростанцій у комплексі; • мала питома потужність; великий рівень шуму; висока собівартість. |
2. Сонячні електростанції Слайд 79
Сонячна енергія – енергія від Сонця у вигляді радіації та світла. Ця енергія значною мірою керує кліматом і погодою та є основою життя. Технологія, що контролює сонячну енергію називається сонячною енергетикою. Тепловий потік сонячного випромінювання, який сягає Землі, дуже великий. Він більш як у тисячі разів перевищує сумарне використання всіх видів паливно-енергетичних ресурсів у світі.
Переваги сонячних електростанцій:
|
Недоліки сонячних електростанцій: |
загальнодоступність, невичерпність, відновлюваність джерела енергії; екологічна чистота. |
• висока вартість обладнання; • необхідність великих просторів для збору значної кількості енергії; • залежність отримання енергії від погоди і атмосферних умов; • низький ККД станції. |
3. Геотермальні електростанції Слайд 80
Геотермальна енергія – це тепло Землі, яке переважно утворюється внаслідок розпаду радіоактивних речовин у земній корі. Геотермальна енергетика використовує високі
температури надр земної кори для вироблення теплової енергії. У деяких місцях Землі, особливо на краю тектонічних плит, теплота виходить на поверхню у вигляді гарячих джерел – гейзерів і вулканів. В інших областях підводні джерела протікають крізь гарячі підземні пласти, і цю теплоту можна використовувати через системи теплообміну.
Переваги геотермальних електростанцій: |
Недоліки геотермальних електростанцій: |
• використання відновлювального джерела енергії ; • сприяння стабілізації тектонічних процесів.
|
• низька термодинамічна якість; • жорстке районування розміщення; • вартість спорудження свердловин виростає зі збільшенням глибини; • мала загальна потужність. |
4. Припливні електростанції Слайд 81
Енергія припливів і відпливів. Віками люди розмірковували над причиною морських припливів і відпливів. Сьогодні ми достовірно знаємо, що могутнє природне явище – ритмічний рух морських вод викликають сили тяжіння Місяця і Сонця. Під час припливу вода,
обертаючи ротор гідротурбіни, заповнює водоймище, а після відпливу вона з водоймища виходить в океан, знову обертаючи ротор турбіни.
Переваги припливних електростанцій: |
Недоліки припливних електростанцій: |
• малоенерго затратна; • використовується природний ресурс води, який є відновлювальним; • не потребує додаткового палива; екологічно чиста; мобільність. |
жорстке районування розміщення; мала потужність. |
5. Біоелектростанції Слайд 82
Біопа́ливо або біологічне паливо (англ. biofuels) – органічні матеріали, такі як деревина, відходи та спирти, що використовуються для виробництва енергії. Це – поновлюване джерело енергії, на відміну від інших природних ресурсів, таких як нафта, вугілля і ядерне паливо. Біомаса, як похідна енергії Сонця в хімічній формі, є одним з найбільш популярних і універсальних ресурсів на Землі. Біомаса використовується для енергетичних цілей. Сьогодні паливо з біомаси може використовуватися для різних цілей – від обігріву житла до виробництва електроенергії і палив для автомобілів. Біогазова установка використовується для опалювання житла. Біомаса – це відходи сільськогосподарського виробництва (тваринництва, переробної промисловості). Основною сировиною для виробництва біогазу є гній, який доставляють на біогазову станцію. Головним продуктом біогазової станції є суміш горючих газів (90% в суміші складає метан). Цю суміш постачають на електростанції.
Переваги біоелектростанцій: |
Недоліки біоелектростанцій: |
• використання відновлювальних джерел енергії; • мобільність; • біологічне паливо повністю розкладається мікроорганізмами, і тому відносно не шкідливе для навколишнього середовища. |
• мала потужність; • жорстке районування розміщення.
|
Отже, існують методи вироблення електроенергії з органічного та ядерного палива (вугілля, нафти, природного газу, урану) і використання відновлюваних джерел енергії (гідравлічної, сонячної, вітрової, припливної, геотермальної та інших). Яким із них віддати перевагу?
Викладач фізики. Якщо виконаєте завдання №5, з умовами якого можна ознайомитись на картці №5, ви отримаєте на свій рахунок додатково 2 бали. Після виконання – надсилайте повідомлення під номером 5.
Слайд 85
Викладач англійської мови. Пропоную знову попрацювати із словником та записати основні слова у зошит.
Завдання №5. Доповнити таблицю «Електростанції. Переваги-недоліки» / «Electric stations. Their advantages and disadvantages». Зробити висновок.
Таблиця «Електростанції. Переваги-недоліки» / «Electric stations. Their advantages and disadvantages»
№ |
Типи електростанцій |
Технічний словник / Technical vocabulary (типи електростанцій / types of electric power stations) |
Переваги |
Недоліки |
Традиційні |
|
|||
1 |
Гідроелектростанції |
Hydroelectric power station
|
|
|
2 |
Теплові електростанції |
Thermal electric power station |
|
|
3 |
Атомні електростанції |
Nuclear electric power station
|
|
|
Нетрадиційні або альтернативні |
|
|||
1 |
Вітрові електростанції |
Wind electric power station
|
|
|
2 |
Сонячні електростанції |
Solar electric power station
|
|
|
3 |
Геотермальні електростанції |
Geo-thermal electric power station |
|
|
4 |
Припливні електростанції |
Flood electric power station
|
|
|
5 |
Біоелектростанції |
Bio-electric power station |
|
|
Висновок:
|
|
Відповіді:
Завдання №5. Доповнити таблицю «Електростанції. Переваги-недоліки» / «Electric stations. Their advantages and disadvantages ». Зробити висновок.
Таблиця «Електростанції. Переваги-недоліки»/ «Electric stations. Their advantages and disadvantages»
№ |
Типи електрос танцій |
Технічний словник / Technical vocabulary (типи електростанцій / types of electric power stations) |
Переваги |
Недоліки |
|
Традиційні |
|||||
1 |
Гідро електро станції |
Hydroelectric power station |
• постійно поновлюваний самою природою запас енергії; • простота експлуатації; • відсутність забруднення навколишнього середовища; • мала собівартість електроенергії; довготривалість роботи.
|
• можуть споруджуватися лише у місцях, де є ріки; • складний монтаж, в залежності від рельєфу; • вимагаються дозволи на установку; • потрібний догляд за річкою та гідрогенератором; • приводять до затоплення великих територій; • змінюють флору і фауну території, яку займають; • висока вартість будівництва. |
|
2 |
Теплові електро станції |
Thermal electric power station |
• використовується різноманітне паливо, запаси якого є в Україні в достатній кількості; • низька вартість будівництва; • територіальна незалежність; • гаряча вода може використовуватися для обігріву житлових будинків, дитячих садків тощо.
|
• один з головних забруднювачів навколишнього середовища продуктами згоряння; • відпрацьована гаряча водяна пара повертається у водойми, чим порушує їх екологічний та біологічний стан; • будівництво ТЕС займає великі території; • паливо є 42 е відновлювальним джерелом енергії; • висока вартість тепла, яке виробляє ТЕС. |
|
3 |
Атомні електро станції |
Nuclear electric power station |
• використання енергомісткого пального; • паливо може використовуватись двічі; • атомна енергетика не споживає кисню й має незначну кількість викидів при нормальній експлуатації.
|
• висока небезпека забруднення оточуючого середовища; • висока вартість будівництва; • залежність тільки від одного виду палива; • ядерна енергетика належить до невідновлюваних джерел енергії; • важливою проблемою залишається утилізація |
|
|
|
|
|
|
радіоактивних відходів; |
|
|
|
|
|
обмежений термін експлуатації. |
|
Нетрадиційні або альтернативні |
|
|
||
1 |
Вітрові електро станції |
Wind electric power station |
використання відновлювальних ресурсів; екологічна безпека. |
|
функціонування кількох вітрових електростанцій у комплексі; |
|
|
|
|
|
мала питома потужність; |
|
|
|
|
|
великий рівень шуму; |
|
|
|
|
|
висока собівартість. |
2 |
Сонячні електро станції |
Solar electric power station |
• загальнодоступність, невичерпність, відновлюваність джерела енергії; • екологічна чистота. |
|
висока вартість обладнання; необхідність великих просторів для збору значної кількості енергії; залежність отримання енергії від погоди і атмосферних умов; |
|
|
|
|
|
низький ККД станції. |
3 |
Геотер- мальні електро станції |
Geo-thermal electric power station |
• використання відновлювального джерела енергії; • сприяння стабілізації тектонічних процесів. |
|
жорстке районування розміщення; вартість спорудження свердловин виростає зі збільшенням глибини; |
|
|
|
|
|
мала загальна потужність. |
4 |
Припливні електро станції |
Flood electric power station |
• малоенерго затратна; • використовується природний ресурс води, який є відновлювальним; екологічно чиста; мобільність. |
|
жорстке районування розміщення; мала потужність. |
5 |
Біо електро станції |
Bio-electric power station |
• використання відновлювальних джерел енергії; • мобільність; • біологічне паливо повністю розкладається мікроорганізмами, і тому відносно не шкідливе для навколишнього середовища. |
|
жорстке районування розміщення; мала потужність. |
Висновок:
|
|
|
|
5.4.3 Квест-репортаж журналістів-екологів «Енергетичні проблеми і довкілля». Слайд 86
Ведучий 1.
Новини кримінальної хроніки. Наші кореспонденти передають подробиці останніх матеріалів розслідування найбільш резонансних справ щодо злочинних дій джерел енергії стосовно довкілля.
Ведучий 2.
Справа виявилась настільки складною та неоднозначною, що ми вирішили провести своє службове незалежне журналістське розслідування. Більше про це знає ___Олійник Іван____.
Слайд 87, 88
До нас потрапили документи кримінальної справи, з яких ми дізнаємось про свідчення потерпілих. Екологічні активісти стверджують, що традиційні джерела енергії є реальною загрозою майбутньому людства, так як внаслідок роботи ТЕС, ГЕС, АЕС відбувається забруднення довкілля, а саме: в атмосферу попадають викиди пилу та газу, що призводить до парникового ефекту, наслідком якого є підйом рівня Світового океану на 2-3 метри за рахунок танення полярних льодових шапок, що викличе затоплення багатьох прибережних ділянок.
Наступним наслідком забруднення атмосфери є руйнування озонового шару, в результаті на Землю надходить більше УФ-променів. Зниження вмісту озону в атмосфері загрожує зменшенням врожаїв сільськогосподарських культур, захворюваннями тварин і людей, збільшенням шкідливих мутацій тощо, а якщо озон зникне зовсім, буде знищено все живе на нашій планеті.
Окиси сірки й азоту, що потрапляють в атмосферу внаслідок роботи ТЕС, сполучаючись з атмосферною вологою, утворюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на Землю у вигляді кислотних дощів. Ці дощі мають шкідливу дію на навколишнє середовище: зниження врожаїв внаслідок ушкодження листя кислотами, кислі опади спричинюють вимивання з ґрунтів кальцію, калію та магнію, що веде до деградації флори і фауни; деградують і гинуть ліси – легені нашої планети, зникнення лісів у гірських районах зумовлює збільшення кількості гірських зсувів і селей; отруюється вода озер і ставків, в яких гине риба; прискорюється руйнування пам’ятників архітектури, житлових будинків тощо.
Забрудненням частини гідросфери є також спуск у водойми теплих вод від різних енергетичних установок (ГЕС), що спричиняє зміну температури води в річках та ставках і порушення роботи екосистем: нересту риб, гине зоопланктон, риби уражуються хворобами й паразитами.
В свою чергу, радіоактивні й токсичні ядерні відходи АЕС руйнують біосферу, погіршують якість родючого грунту, можуть спричинити знищення рослин і тварин. Все це веде до глобальних змін клімату на планеті.
Отже, на думку еко-активістів, основними способами зменшення викидів вуглекислого газу, скорочення парникового ефекту і запобігання глобальним змінам клімату є підвищення енергоефективності, зменшення витрат викопного палива та використання альтернативних джерел енергії (сонячної, вітрової, геотермальної, припливної, вторинної енергії тощо).
Поки світове суспільство робить ставку на альтернативні джерела енергії, в Україні цю ідею намагаються дискредитувати. Хто і навіщо це робить? Автори численних публікацій переконують, що «зелена» енергетика обходиться занадто дорого, не вирішує проблеми енергетичної залежності країни від імпортних енергоносіїв, а обсяг виробленої «зеленої» енергії майже непомітний, так як електрична енергія потрібна для роботи підприємств і життя людей, розвитку окремих регіонів і країни в цілому. Без електроенергії не можуть працювати лікарні, школи, заводи й фабрики. Енергетика є однією з пріоритетних галузей світової промисловості. Але її використання, збільшення вироблення енергії тепло-, гідро- й атомними електростанціями спричиняє низку негативних наслідків, які є зворотним боком технічного прогресу.
Тільки комплексний підхід до питань захисту довкілля на державному і міжнародному рівнях дозволить вирішити екологічні проблеми електростанцій, захистити довкілля, життя і здоров’я людей.
Рекламна пауза 6. (Заставка реклами ТРК «УКРАЇНА» (відео 12)) Слайд 89-90 Ведучий 1.
Шановні глядачі! До вас звертається служба новин, якщо ви хоч що-небудь знаєте з цього питання, то присилайте свої повідомлення під номером 6 на нашу адресу із завданням №6, а правоохоронні органи розберуться в достовірності даних матеріалів (2 бали до вашого рахунку).
Завдання №6. Деформований текст: вставити пропущені слова і підкреслити неправдоподібні свідчення.
Україна є енергонезалежною державою і за запасами паливних мінеральних ресурсів серед країн Європи займає перше місце, видобуток яких ________. Нетрадиційними видами електростанцій в Україні є теплові, гідравлічні і атомні. Найбільшими _____________ довкілля є гідравлічні електростанції. Найдешевша електроенергія виробляється _______електростанціями, які не шкодять навколишньому середовищу (не змінюють режим річок). Найпотужнішими виробниками електроенергії в Україні на сьогодні являються ______ електростанції, що не створюють певні екологічні проблеми для оточуючого довкілля. В Україні також працюють ______ і ______ електростанції на відновлювальних джерелах енергії таких, як сонце, газ, вітер, нафта, вода і т.д.
Відповіді:
Україна є енергонезалежною державою і за запасами паливних мінеральних ресурсів серед країн Європи займає перше третє місце, видобуток яких скорочується. Нетрадиційними видами електростанцій в Україні є теплові, гідравлічні і атомні.
Найбільшими забруднювачами довкілля є гідравлічні теплові електростанції.
Найдешевша електроенергія виробляється гідроелектростанціями, які не шкодять навколишньому середовищу (не змінюють режим річок). Найпотужнішими виробниками електроенергії в Україні на сьогодні являються атомні електростанції, що не створюють певні екологічні проблеми для оточуючого довкілля. В Україні також працюють сонячні і вітрові електростанції на відновлювальних джерелах енергії таких, як сонце, газ, вітер, нафта, вода і т.д.
5.4.4 Квест-репортаж журналістів-економістів «Економимо енергію у побуті.
Ведучий 2.
Наступний репортаж наших журналістів пройшов під девізом «Think globally, work locally», що в перекладі «думай глобально, дій локально». Повідомлення ____Мартиненко Наталії____ з Міністерства економічного розвитку і торгівлі України.
В Міністерстві підрахували, що впродовж року щодня протягом 12 годин для роботи однієї лампи потужністю 100Вт, необхідно спалити 180кг вугілля на ТЕС, внаслідок чого в атмосферу буде викинуто 425кг вуглекислого газу СО2. На основі даних розрахунків вийшов наказ Міністерства економіки України №305/73 від 21.08.99р. про «Економічне і раціональне використання енергетичних ресурсів».
Наша планета не така й велика. Ця істина стала очевидною для людства не дуже давно. Багато хто усвідомив, що і природні ресурси Землі, які здавалися такими багатющими, насправді є вичерпними. У гонитві за благами цивілізації сучасне покоління забуває про тих, хто буде жити після нас. Що ж стосується України, то заклики вчених до дбайливого, господарського використання сировини поки що не дають бажаних результатів. Україна є однією з найбільш енерговитратних країн світу. Швидкість використання джерел енергії перевищує швидкість їх утворення, а це означає, що однією з найбільш гострих проблем у ХХІ столітті є раціональне використання енергії. Заощаджувати енергію має людство загалом і кожна людина зокрема. Адже:«Добрий господар – це бережливий господар».
Подальший розвиток суспільства можливий за умови бережливого природокористування, збереження енергії та ефективного її використання, розвитку нових енергетичних ресурсів і т.д. Наприклад, розробити і надавати більш економні в експлуатації транспортні послуги, системи опалення, системи освітлення з меншими енерговитратами. Щодо останніх зупинимось більш детально: ми використовуємо лампи освітлення, пройшовши шлях від вольфрамових до світлодіодних. Слайд 94
|
|
|
|
|
|
З вищевикладеної інформації можна зробити висновок: для економії енергії та ефективного її споживання, потрібно замінити лампи розжарювання на енергозберігаючі, слідкувати за чистотою ламп і світильників, а також чистотою вікон, бо забруднене скло поглинає до 30% світла, використовувати світле оздоблення стін та стелі в кімнатах і т.ін. Також для збереження енергії в будинку треба замінити, по можливості, стару техніку на нову більш економну, яка відноситься до класу «А+»; не залишати увімкнутими прилади, якщо ви ними не користуєтесь; завантажувати пральну і посудомийну машини повністю та правильно обирати програми; не ставити холодильник поруч із плитою чи батареями опалення і т.д.
Орієнтовні енерговитрати побутових приладів
|
|
Викладач фізики. Пропонуємо визначити енергоефективність вашої оселі, пройшовши тест, і додати на ваш рахунок 1 бал. Після виконання завдання №7, з умовами якого можна ознайомитись на картці №7, надсилайте повідомлення під номером 7.
Слайд 100, 101,102
Завдання №7. Енерготест вашої домівки / Energotest of your Home (1 бал).
№ |
В домівці |
Так - 1 |
Ні - 0 |
1 |
Ви контролюєте енергоспоживання? |
|
|
2 |
Вимикаєте світло в кімнаті, коли йдете з неї? |
|
|
3 |
Ви використовуєте енергозберігаючі лампи? |
|
|
4 |
Чи використовуєте ви локальне освітлення (настільну лампу, бра і т.д.)? |
|
|
5 |
Чи вимикаєте ви електроприлади, якими не користуєтесь? |
|
|
6 |
Ви не залишаєте на ніч телефон для зарядки? |
|
|
7 |
Чи звертаєте ви увагу на рівень споживання енергії при купівлі будь-якої побутової техніки? |
|
|
8 |
Часто розморожуєте холодильник? (так – 0, ні – 1) |
|
|
9 |
Коли зимно, ви вмикаєте обігрівач? (так – 0, ні – 1) |
|
|
10 |
У вас в оселі замість кондиціонера встановлені зовнішні сонцезахисні штори або жалюзі? |
|
|
11 |
Ви кип’ятити воду на чай стільки, скільки потрібно для використання? |
|
|
12 |
Чи закриваєте ви каструлю кришкою, коли готуєте їжу? |
|
|
13 |
Чи слідкуєте ви за чистотою в оселі (протираєте лампи від пилу, проводите профілактичні заходи проти накипу і т.д.)? |
|
|
14 |
Справи ви робите вдень, а не ввечері? |
|
|
15 |
Чи маєте ви в оселі лічильник тепла або лічильник газу? |
|
|
16 |
У домівці у вас металопластикові вікна? |
|
|
17 |
Ви використовуєте будь-які матеріали для теплоізоляції дерев’яних вікон? |
|
|
18 |
Вхідні двері у домівці подвійні? |
|
|
19 |
Чи є зовнішнє утеплення будинку (теплоізоляція стін)? |
|
|
20 |
Чи є внутрішнє утеплення будинку (теплоізоляція стін)? |
|
|
21 |
Чи є в домівці лічильник води? |
|
|
22 |
Під час ранкових процедур вмикаєте воду виключно за потреби? |
|
|
23 |
Під час процедур особистої гігієни ви користуєтесь душем? |
|
|
24 |
Для миття посуду ви користуєтесь посудомийною машиною? |
|
|
25 |
Пральну машину ви завантажуєте повністю? |
|
|
Слайд 103 Обробка результатів:
Від 1 до 12 балів – зверніть увагу на підхід до споживання енергії! Вам потрібно освоїти сучасні методики для того, щоб ефективно використовувати енергію, почніть зараз!
Від 13 до 20 балів – добре, але є до чого прагнути! Ви успішно використовуєте правила збереження енергії, не зупиняйтесь на досягнутому!
Від 21 до 25 балів – відмінно, ви є зразком в тому, як потрібно зберігати енергію. Прекрасний результат! Так тримати!
Викладач англійської мови.
Ми з вами спробували знайти відповіді на всі питання-таємниці впродовж нашого ефіру, тому прошу вас скласти «Сенкан» зі словом – енергія англійською мовою. Нагадую: 1 ряд – один іменник (підказка: в нашому випадку це слово «енергія»); 2 ряд – два прикметники; 3 ряд – три дієслова; 4 ряд – ключове речення.
Українська мова |
Англійська мова |
|
|
|
|
|
|
|
|
Відповіді:
Українська мова |
Англійська мова |
ЕНЕРГІЯ |
ENERGY |
кінетична, потенціальна |
Kinetic, potential |
змінюється, передається, зберігається |
Changes, passes, keeps |
перетворюється із одного виду в інший |
Transforms from one kind to another |
Викладач фізики. На завершення, давайте з’ясуємо, які асоціації викликає слово «енергія» після наших телевізійних фізичних новин, і підсумуємо, для чого вона потрібна?
Викладач фізики. Ми отримали задоволення від вашої роботи на занятті. А зараз ми пропонуємо вам висловити свої враження від нього.
- Чи сподобалося вам заняття?
- Про що нове ви дізналися?
- Чи знадобляться вам в житті отриманні знання?
Викладач англійської мови. Сьогодні у нас було незвичайне заняття, тому дехто з вас отримає незвичайні оцінки.
- За активність на занятті.
- За влучні відповіді.
- За креативність.
- За кмітливість.
І рівень: навести приклади використання у побуті, техніці, природі поняття енергії;
ІІ рівень: скласти кросворд, ребус або вірш за темою «Енергія»;
ІІІ рівень: підготувати повідомлення або написати фантастичний твір за темою на вибір:
«Чи можливе життя без енергії», «Енергія в моєму житті»;
ІV рівень: виконайте будь-яке завдання з вищеперелічених, але обов’язково англійською мовою.
Ведучий 1.
На сьогодні це всі новини. Колектив телевізійних фізичних новин ТРК «УКРАЇНА» прощається з вами. Про результати нашого квесту повідомимо в наступних випусках.
Ведучий 2.
До нових зустрічей в ефірі! Хай Вам щастить! (Лунає музика на завершення заняття (відео 14)) Слайд 110-111
Тема лекційного заняття є досить актуальною. Викладачі використовують різноманітні інноваційні методи і прийоми, разом із студентами проводять пошуководослідницьку роботу. Студенти дискутують, проводять експерименти, визначають основні види та закони енергії, аналізують, роблять висновки та узагальнення.
Для кращого засвоєння матеріалу, активізації пізнавальної діяльності викладачі використовують відео та аудіо матеріали, мультимедійну презентацію, формат телевізійні фізичні новини, квест-репортажі.
При проведенні даного заняття можна виокремити наступні позитивні моменти:
випереджувальні завдання з методами проєктів сприяють розвитку самостійності
студентів, поглибленню та систематизації знань, отриманих у процесі позааудиторної роботи над навчальним матеріалом, дає змогу студентам творчо розкрити зміст теми та брати активну участь при проведенні заняття; квест-репортажі сприяють всебічному вивченню певних фізичних понять та
природних явищ; закріплення матеріалу здійснюється у вигляді різноманітних вправ, де потрібно
проявити винахідливість, кмітливість, логіку і т.д.
Сутність інтерактивного навчання полягає в тому, що в навчальний процес залучаються всі студенти. При цьому їм надається змога рефлексувати з приводу того, що вони знають та думають. Колективна діяльність студентів у процесі пізнання і засвоєння матеріалу передбачає індивідуальний внесок кожного в навчальний процес, обмін знаннями, ідеями, способами діяльності. При цьому має панувати атмосфера доброзичливості та взаємної підтримки. Вона створює умови, за яких студенти не лише здобувають нові знання, а й розвивають свою пізнавальну діяльність, виходять на вищі форми співробітництва.
Інтерактивна діяльність ґрунтується на діалогічному спілкуванні, яке сприяє взаєморозумінню, взаємодії, спільному розв’язанню загальних, проте важливих для кожного учасника завдань. Інтерактивне навчання – передусім діалогічне навчання, якому притаманна тісна взаємодія викладача і студента.
Перед заняттям студенти повинні отримати таку настанову, яка могла б викликати у них інтерес до теми заняття – це спонукатиме до інтенсивного пошуку найцікавішого матеріалу.
Викладач зобов’язаний забезпечити системний підхід у викладанні свого предмета, поступовість упровадження нових технологій, дозування завдань за принципом – від простого – до складного.
Одне з важливих завдань викладача – створити в аудиторії ситуацію успіху, яка дасть змогу розкритися «замкненим характерам», з’явитися оригінальним ідеям.
При вивченні даної теми студенти створюють дослідницькі проєкти, беруть участь у дискусії. Це спонукає їх розмірковувати, робити узагальнення, висновки, висловлювати власні думки – розвивати усне мовлення.
Отже, наш досвід проведення бінарних занять з фізики та англійської мови дає підстави зробити такі висновки:
- ефективний засіб підвищення мотивації вивчення даних предметів;
- під час проведення бінарних заняттях відбувається перенесення в інші області, що допомагає знайти розв’язок проблеми в нових умовах, мають значний виховний потенціал, позитивна атмосфера такого заняття дозволяє вирішувати комунікативні завдання і сприяє формуванню всебічно розвиненої особистості студента. Реалізація інтеграції між предметами і дисциплінами можлива лише за умови позитивного клімату в колективі педагогів, їх плідній співпраці на основі взаєморозуміння і поваги та знання програм інших дисциплін;
- підвищення ефективності, якості, результативності процесу навчання;
- формування інформаційної культури, уміння обробляти інформацію;
- поглиблення міжпредметних зв’язків;
- підготовка студентів до майбутньої професійної діяльності.
1. Е.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко. Фізика. – К., Генеза, 2011 р.
2. В.Г. Бар’яхтар, Ф.Я. Божинова. Фізика. Видавництво «Ранок», Харків.– 2010 р.
3. Газета «Фізика», № 5, лютий 2007 р.
4. Все для вчителя. № 6, 2002 р.
5. Все для вчителя. № 7-8, 2004 р.
6. В.О. Шарова, З.В. Дубас. Нетрадиційні уроки фізики. Частина 2, 2003 р.
7. http://energetika.in.ua/ua/books/book-2/part-2/section-1/1-3
8. http://energovpu7.ucoz.ua/load/tema_1/vidi_ta_fizichni_formi_energiji/11-1-0-4