1-урок
Руководство для учителя
– Разделите учащихся на группы;
– Ознакомьте учеников с темой урока (введение);
– На первом занятии учащиеся должны изготовить самодельный вентилятор и разместить ее в макете беседки;
– На втором занятии используя солнечную батарею включаем вентилятор;
– Контролируйте работу учеников и соблюдайте технику безопасности при работе с канцелярским ножом и зажигалкой.
– Последняя неделя презентация и заключительная неделя.
– Предоставьте PBL rubrics учащимся, для того чтобы:
– ученики предварительно понимали по каким критериям им необходимо подготовиться,
– ученики самостоятельно смогли дать соответствующую оценку своим коллегам.
Теоретическая часть
На земном шаре очень много полезных ископаемых. Но когда мы рассматриваем их как источник энергии, мы знаем, что полезные ископаемые истощаются. В частности, ежегодно сокращаются наиболее используемые в настоящее время запасы нефти и газа. Кроме того, при использовании этих источников энергии возрастает риск изменения климата из-за чрезмерного выделения загрязняющих воздух газов. В связи с этим многие страны ищут другие источники энергии вместо традиционного ископаемого топлива. Например: атом, вода, ветер, солнце и т. д. Среди названных в данном проекте будет затронут вопрос использования солнечной энергии в качестве альтернативного источника энергии.
Использование солнечной энергии открывает путь к решению энергетических проблем на земле. Например, в США выясняется, что на отопление домов и обеспечение домов горячей водой тратится около 25% энергии, вырабатываемой в США, а в северных странах этот показатель еще выше. При решении этой задачи большую долю тепла можно получить с помощью использования солнечной энергии, солнечных батарей. К преимуществам солнечной энергии можно отнести то, что она не загрязняет окружающую среду, является биологически безопасносной, бесконечно неисчерпаема. Помимо преимуществ, есть и недостатки. Это: максимальная эффективность преобразования энергии достигается только в часы пик, т. е. энергия вырабатывется только при попадании солнечного света, приходится использовать редкие метериалы, требуется большая площадь.
https://ru.freepik.com/vectors/man”>Man вектор создан(а) pch.vector – ru.freepik.com
https://ru.freepik.com/photos/nature”>Nature фото создан(а) freepik – ru.freepik.com
В настоящее время количество солнечных батарей преобразует менее 20% солнечной энергии, достигающей их, в электрическую энергию. Но по мере развития технологий этот показатель увеличивается. Солнечные батареи широко используются в настоящее время в тропических и субтропических регионах. Особенно распространено размещение солнечных батарей на крыше дома в средиземноморских странах. А в новых виллах, построенных в Испании с 2007 года, водонагреватели работают на солнечной энергии. Такое оборудование может обеспечить от 30% до 70% спроса на горячую воду. Также есть возможность установки фотоэлементов, используемых сегодня на солнечных батареях, на различные виды транспорта, такие как лодки, самолеты, гибридные автомобили, электромобили. Даже установка фотоэлементов на крышу железнодорожных поездов осуществляется в таких государствах, как Япония, Италия. Приведем конкретный пример, компания Solatec LLC занимается продажей тонкопленочных фотоэлементов. Данные фотоэлементы предназначены для размещения на крыше гибридного авто Toyota Prius.
Практическая часть
На этом проекте мы рассмотрим область применения солнечных батарей. Давайте представим, что вы захотели отдахнуть и посидеть в беседке в жаркую погоду отдых будет еще комфортнее, если в зоне отдыха будет вентилятор. И было бы еще лучше, если бы он был питался бесплатной солнечной энергией. Такой вентилятор можно установить в любом месте. Давайте сделаем такой вентилятор, заряженный солнечной энергией. Для этого:
Шаг 1. Сделайте вентилятор из бутылки, глядя на видео. Параметры двигателя, используемые в данном проекте: Диапазон напряжения 1,5-6В; сила тока 22мА. (Имейте в виду, что если вы используете такой двигатель, напряжение, которое вы питаете от солнечной батареи, не должно превышать 6 В, а сила тока должна быть выше 22ма, что означает, что он может обеспечить достаточное количество тока.)
- Отрежьте головную часть бутылки ножницами или ножом. Затем разделите на несколько равных частей, как на фото.
2. Вы можете вырезать углы, закругляя их, как цветы. Затем разогрейте огнем каждую лопасть вентилятора и согните ее вручную на небольшой угол.
3.Теперь проколите крышку бутылки, чтобы установить двигатель на бутылку. После, через это же отверстие наденьте двигатель на крышку.
4. Используйте горячий клей, чтобы надежно закрепить двигатель, подождите, пока он затвердеет. При вращении двигателя крышка должна вращаться вместе. Когда будет готово, наденьте предварительно подготовленные бутылочные лопасти на крышку.
Шаг 2. Используя картон и трубочки, придумайте и сделайте макет беседки, включите фантазию. Можете подсмотреть инструкцию ниже: сначала вырезаем картон для пола. Вырезаем трубочки и делаем ножки. Затем закрепите столбы из трубочек. Затем вырезаем из картона потолок и устанавливаем клеем.
Шаг 3. Установите вентилятор на потолок беседки с помощью клея. Сделайте отверстие в картоне и пропустите провода вверх.
Шаг 4. Сделайте крышу из картона и закройте крышу.
На этом сегодняшний урок заканчивается. На следующей неделе мы запустим наш вентилятор, заряжая его от солнечной батареи.