Урок- подорож «Прості енергетичні рішення проти змін клімату» "Степінь з натуральним показником" Алгебра 7 клас

Алгебра. 7 клас

(Урок-подорож, проведений в 7 класі Підгірненської ЗОШ І-ІІІ ступенів Новомиколаївского району Запорізької області

вчителем математики

Бейдик Н. І.)

Урок- подорож «Прості енергетичні рішення проти змін клімату»

Тема: Степінь з натуральним показником.

 

Мета: узагальнити і закріпити набуті знання та вміння по темі; провести корекцію алгоритму розв’язування вправ, використовуючи властивості та означення степеня; продовжити формувати такі загальноосвітні вміння та навички, як взаємоконтроль, узагальнення; розвивати цікавість до навчання безпосереднім значенням вивчаючих питань в житті українського народу; виховувати такі загальнолюдські якості учнів як бережливість, милосердя; дати установку на гармонію взаємин людини та природи, формування в учнів сучасного світогляду та системи спеціальних знань щодо переваг прогресивних технологій ЕЕ освітлення та його впливу на зниження викидів парникових газів до атмосфери, підвищення обізнаності учнів щодо ефективності використання та збереження енергії, пом’якшення змін клімату.

 

1. Перевірка домашнього завдання:

 

«Живи, Україно, живи для краси,

Для сили, для правди, для волі!...

Шуми, Україно, як рідні ліси,

Як вітер в широкому полі.»

 

О. Олесь

 

Ми сьогодні з вами відправимося в подорож по нашій Україні. Мета нашої подорожі не тільки відшукати числа серед зеленого моря дерев, провести корекцію алгоритма розв’язування вправ по темі «Властивості степеня з натуральним показником», а й пам’ятаючи, що ми українці, повинні бути дбайливими, бережливими господарями своєї землі, зробити деякі висновки для себе.  Понад 20% всієї виробленої електрики витрачається  в Україні на освітлення офісів, шкіл, лікарень, дитсадків, тощо. На освітлення в побутовому секторі припадає близько 25 % спожитої електроенергії (приблизно 10 ¹³ кВт/год), що призводить до викидів газу СО₂ (оксиду вуглецю – парникового газу) у розмірі близько 1,25 10⁷ т.^. І з кожним роком споживання електроенергії на освітлення в побутовому секторі зростає, незважаючи на щорічне підвищення тарифів на електрику. Це є результатом неекономного використання електроенергії на освітлення завдяки невисоким тарифам і застосуванню застарілих технологій освітлення з високою витратою електроенергії, а саме-ламп розжарювання.

 

Перед подорожжю наш запорізький край надав завдання.

ЗАВДАННЯ 1. Згадати властивості степеня з натуральним показником.

(1 учень біля дошки)

 

ЗАВДАННЯ 2. Сформулювати означення степеня числа з натуральним показником.

(фронтальна робота з класом)

Додому вас було скласти задачі на тему: «Живи, Україно, живи для краси».(Учні зачитують задачі)

ЗАДАЧА 1. Встановлено, що 1 га лісу очищає за 1 день 70м³ повітря. Скільки кубічних метрів може очистити ділянка лісу Запорізької області за 1 день, якщо всього площа зелених насаджень у нашій області 350 га? (600250000м³)

Для порівняння: за 1 день все людство планети поглинає 1 трильйон 766 мільйонів м повітря, що в 3000 раз більше, ніж очищає повітря вся ділянка лісу Запорізької області за той же період.

 

ЗАДАЧА 2. 1 га лісу затримує в середньому за рік 8² тон пилу. Скільки тон пилу може затримати лісонасадження нашої області за рік, якщо їх площа 350² га? (7840000)

 

Так який висновок ви можете зробити для себе із складених задач?

 

Раціональне використання електроенергії в України – основне вирішення проблеми її економії і скорочення викидів парникових газів. Цього можна досягти, використовуючи енергоефективні лампи.

Давайте порівняємо ціни споживання різних видів ламп за 10 років безперервного світіння

 

2. Узагальнення та систематизація знань, умінь та навиків.

Нам запропоновано виконати слідуючі завдання.

Математичний диктант.

ЗАВДАННЯ 1. Піднести до степеня вирази: (ab)⁷; (4y)⁸; (10x)²; (x²)³; (y⁴)⁵; (x⁴y⁷)⁵.

ЗАВДАННЯ 2. Подати у вигляді степеня добуток:

a⁴b⁴;a¹⁵b¹⁵; x⁷y⁷z⁷;(–x)⁵y⁵z⁵;36a²; 125x³y³

ЗАВДАННЯ 3. Знайти значення виразів.

2¹⁰·3=…(3072 – ціна споживання лампи розжарювання за 10 років)

3⁴·2⁵=… (2592 – ціна споживання галогенової лампи за 10 років)

7² · 2⁴=… (2744 – ціна споживання КЛЛ за 10 років)

11² · 2²=…(484 – ціна споживання LED за 10 років)

Ви побачили з чисел, завдяки економії електроенергії та тривалості служби вартість споживання КЛЛ та світлодіодної лампи набагато нижча, ніж лампи накалювання.

 

Тепер розглянемо порівняльну характеристику ламп за показниками ефективності роботи

ЗАВДАННЯ 4. Спростити вирази

 

Показнки ефективності ламп	Види ламп
	Лампи разжарювання	КЛЛ	Світлодіодна лампа
Потужність, Вт	102	22 ·5	22·3
Ефективність світло потоку, лм/Вт	2·7	23·5	52·3
Електрична потужність, Вт	52·3	5·3	23
Ефективність світло потоку, лм/Вт	13	2·3·5	2·39
Нагрівання поверхні лампи, 0С	До 2·3·5	До 22·3·5	До 23·3·5
Тривалість служби, годин	103	104	5·104

 

 (Диференційна самостійна робота на перфокартах з подальшим самоконтролем на карточках).

Ми повинні дбати про Землю, на якій ми живемо.

І дуже прикро, що по викидам наше Запоріжжя займає 2 місце по Україні.

Задача, складена ученицею класу, дещо підкаже нам.

 

ЗАДАЧА.За вегетаційний період одне дерево поглинає 200 г пилу ,сірки в 2 рази більше, ніж хлору. Скільки окремо сірки, хлору поглинає 1 дерево, якщо всього разом шкідливих речовин за цей періоди воно поглинає 40,75 кг? (CI=250г, S=500г).

 

Давайте розрахуємо та порівняємо економічний, екологічний та соціально-економічний ефекти від заміни ламп розжарювання на КЛЛ та LED на прикладі задач.

ЗАДАЧА 1. У двокімнатній квартирі щовечора протягом двох годин вмикають 10 ламп розжарювання потужністю 100 вт. Скільки електроенергії можна зекономити та скільки викидів вуглекислого газу можна зменшити за рік (365  днів), якщо змінити лампи розжарювання на 10 люмінінесцентних ламп (КЛЛ; відомо, що вони дозволяють зекономити до 80% електроенергії)?

Примітка. За цих показників заміна 1 лампи розжарювання на 1 КЛЛ дозволяє зменшити викиди СО₂ на 101 кг за рік).

 

Відповідь: витрачено за рік, використовуючи лампи розжарювання, буде витрачено 730 кВТ ( 10 ламп ·0,1кВТ ·2 год ·365 днів), а КЛЛ  - 146кВт ( 10 ламп ·0,02кВТ ·2 год ·365 днів). Тобто можна зекономити споживання електроенергії в розмірі 584кВт. При цьому  за 1 рік можна зменшити викиди вуглецевого газу до атмосфери в розмірі 1,01 т (101 кг·10 ламп).

 

ЗАДАЧА 2.У школі 25 кабінетів для проведення уроків. У кожному кабінеті працюють 14 лампочок розжарювання потужністю 100 кВт протягом 1 години щодня, крім вихідних. Скільки грошей зекономить адміністрація школи за 3 навчальні роки (594 дні), якщо замінити лампи розжарювання на 14 світлодіодні потужністю 12 кВт у кожному кабінеті?

Примітка. Тариф за 1 кВт дорівнює 1,66 грн, роздрібна ціна 1 лампи розжарювання – 5грн, а 1 світлодіодної – 100 грн.

 

Відповідь:  за 3 навчальні роки школі потрібно буде 1050 ламп розжарювання (14 лампи ·25 кабінетів·3 роки) або 350 світлодіодні лампи (14 лампи·25 кабінети).

На купівлю лампи розжарювання за 3 роки необхідно витратити 5250 грн (1050 ламп ·5 грн), на світлодіодні – 35000 грн (350ламп·100 грн).

За електроенергію на освітлення буде витрачено 103534,2 грн при використанні ламп розжарювання (1050 ламп·0,1 кВт ·1,66 грн·594 дні), а на світлодіодні лампи (350 ламп·0,012 кВт ·1,66 грн·594 дні).

Для розрахунку кількості зекономлених грошей слід використовувати формулу ціни споживання, яка дорівнює 108784,2 грн для ламп розжарювання та 39141,368 грн для світлодіодних ламп. Взагалі адміністрація школи за 3 навчальні роки зекономить 69642, 832 грн при використанні світлодіодних ламп.

 

ЗАДАЧА 3.Визначити ефективність служби 250 світлодіодних ламп потужністю 12 Вт у порівнянні з 250 КЛЛ потужністю 20Вт у школі за 15 років (5478 днів) за такими показниками: рівень економії електроенергії, викидів вуглекислого газу в атмосферу, економії витрат на електроенергію, ціна споживання.

Примітка. За 1рік використання 1КЛЛ викиди вуглекислого газу до атмосфери складатимуть 25 кг, а 1 світлодіодної – 15 кг.

 

Відповідь:   За 15 років буде використано 500 КЛЛ та 250 світлодіодних ламп.

Споживання електроенергії КЛЛ за 15 років дорівнюватиме 27390 кВт (0,02 кВт·250 ламп·5478 днів), а світлодіодних ламп -16434 кВт (0,02 кВт·250 ламп·5478 днів) .

Викиди вуглекислого газу при використанні КЛЛ складатимуть 93750 кг (25 кг·250 ламп·15 років), світлодіодних ламп -56250 кг (15 кг·250 ламп·15 років). Викидів до атмосфери буде зменшено на 37500 кг.

Витрати на електроенергію при використанні КЛЛ складатимуть - 45467,4 грн (250 ламп ·0,020 кВт ·1,66 грн ·5478 днів), світлодіодних ламп -27280,44 грн (250 ламп ·0,0120 кВт ·1,66 грн ·5478 днів). Економія витрат на електроенергію становитиме 18186,96 грн.

Вартість споживання КЛЛ за 15 років дорівнюватиме 57967,4 грн. а світлодіодних ламп – 52280,44 грн.

Вартість споживання світлодіодних ламп буде меншою на 5686,96 грн.

 

ВИСНОВОК. Наша подорож на цьому уроці підійшла до кінця. Раціональне використання електроенергії – основне вирішення проблеми її економії і скорочення викидів парникових газів.

А тепер дайте відповідь, що ж підказали нам вправи уроку?

То як же нам жити на рідній землі,

Щоб люди довіку щасливі були,

Щоб наша квітуча і щедра земля,

Справді для людства раєм була?

 

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ.

Скільки електроенергії можна зекономити та скільки викидів вуглекислого газу можна зменшити за рік (365  днів), якщо змінити лампи розжарювання у вашому домі на енергоефективні лампи.

 (КЛЛ; відомо, що вони дозволяють зекономити до 80% електроенергії)?

Примітка. За цих показників заміна 1 лампи розжарювання на 1 КЛЛ дозволяє зменшити викиди СО₂ на 101 кг за рік).

Додаток 1

Реалізація проекту в Підгірненській ЗОШ І-ІІІ ступенів