2-урок
Солнечные батареи.
Солнечные элементы или фотоэлектрические элементы преобразуют свет в электрическую энергию. Первая фотоэлектрическая батарея была разработана в 1954 году в Bell Laboratories. Он назывался солнечной батареей, но его коммерческое использование было очень дорогим. В 1960-х годах потребность космической промышленности в электроэнергии на орбитальных космических аппаратах привела к развитию отрасли фотоэлектрических технологий. Стоимость солнечных батарей снизилась, и эта технология стала использоваться во многих приборах.
https://ru.freepik.com/photos/technology’>Technology фото создан(а) freepik – ru.freepik.com
Сегодня солнечная батарея состоит из специально обработанной полупроводниковой пластины из кремния или аналогичного элемента, такого как германий. Эта система состоит из двух пластин, одна из которых положительная, а другая отрицательная. Когда световые фотоны попадают в полупроводник, электроны выходят из одного слоя полупроводника и создают напряжение при переходе в другой. Несколько солнечных батарей могут быть изготовлены из модулей и панелей и подключены последовательно или параллельно и могут генерировать любой постоянный ток. Некоторые из наиболее распространенных типов мини-солнечных панелей предназначены для дорожных знаков, станций дистанционного управления, наружного ландшафтного освещения и зарядки мобильных телефонов, планшетов и ноутбуков.
Согласно ошибочному мнению, более высокая температура, чем большая интенсивность света, связана с более эффективной выработкой электроэнергии солнечными батареями. Погода в ясный день батарея, которая генерирует электричество, зависит от количества и угла солнечного света, а не от тепловой энергии. В средних и высоких широтах солнечные батареи вырабатывают много электроэнергии в теплую погоду, но это связано с интенсивностью света и тем, что днем они светят дольше. Эффективность солнечных батарей зависит от тепловой энергии. Однако преобразование света солнечными батареями в электрическую энергию с повышением температуры, наоборот, несколько уменьшается.
Практическая часть
В этом уроке подключаем солнечную батарею к двигателю и запускаем вентилятор. Характеристики солнечной батареи использованные в примере: номинальное напряжение 5 В, сила тока 240мА. В конце занятия модифицируем беседку.
Шаг 5. Приготовьте столб для солнечной батареи, используя картон и трубочку. Затем прикрепите солнечную батарею к этому столбу с помощью горячего клея.
Шаг 6. Для удлинения проводов, торчащих из крыши беседки, удлините с помощью дополнительного провода. Для этого отрезаем провод, зачищаем концы от пластикового изолятора и подсоединяем к проводу двигателя. Изолируйте место соединения.
Шаг 7. Соедините вторые концы этих проводов с солнечной батареей. Красный провод от двигателя подключается к “+” на батарее, а черный провод подключается к “-“. Для соединения используйте пайку, а можно установить контакт с изолентой и закрепить сверху горячим клеем.
Шаг 8. А теперь давайте украсим место отдыха. Используя трубочку, картон или другие материалы украсьте беседку по своему желанию. Например, можно сделать стол и стулья.
Шаг 9. Если солнечную батарею подвести к месту, где солнце светит хорошо, двигатель должен заработать и вентилятор будет вращаться.
Заключение
В данном проекте учащиеся рассмотрели один из важнейших вопросов современности – проблемы в сфере энергетики. Одним из путей ее решения рассматривался переход к альтернативным неисчерпаемым источникам энергии, в том числе использование солнечной энергии, как решение этой проблемы. В этом проекте была проделана не только исследовательская работа, но и практическая работа, и ученики разработали вентилятор от солнечной батареи с помощью простых подручных средств. Благодаря этому учащиеся убедились в том, что использование энергии будущего – неисчерпаемых источников энергии – возможно и очень эффективно в внедрений в повседневную жизнь.
Оценивание
Критерии оценивание по PBL:
Problem based learning (проблемно-ориентировачное обучение) – это метод обучения, при котором учащиеся приобретают знания и навыки, работая по одному пректу, для исследования и поиска ответа на подлинный, интересный и сложный вопрос, проблему или вызов.
Для оценивания проекта, на первой неделе, предоставьте данный материал (PBL rubrics) учащимся, для того чтобы:
– ученики предварительно понимали по каким критериям им необходимо подготовиться,
– ученики сосмостоятельно смогли дать соответствующую оценку своим коллегам.
