Практикум по физике, 9 класс: возобновляемые источники энергии, мощность ГЭС, ветрогенератор и число лопастей, солнечный элемент и его вольт-амперная характеристика, соединение солнечных батарей, водородная энергетика — тест

Пятнадцать часов последнего раздела — лабораторные с ветряком под вентилятором, солнечной батареей под лампой и водяным колесом под струёй. Ученики измеряют, как мощность зависит от скорости ветра, угла лучей и освещённости, и спорят, сможет ли город обойтись без угля и урана.

Что проверяется

Альтернативные и возобновляемые источники энергии. Гидравлическая сила, преобразование энергии воды в электрическую, мощность гидроэлектростанции. Сила ветра, принцип работы ветрогенератора, зависимость выходной мощности от скорости ветра и количества лопастей. Солнечный элемент: зависимость напряжения от угла падения лучей, вольт-амперная характеристика, мощность и освещённость, последовательное и параллельное соединение. Водородный генератор, водородный двигатель и перспективы водородной энергетики.

Задания

Пятнадцать заданий: рассчитать мощность ГЭС, напряжение и ток батареи из соединённых элементов, рост мощности ветряка при удвоении скорости ветра, мощность солнечного элемента; распределить источники на возобновляемые и невозобновляемые, найти на вольт-амперной характеристике ток короткого замыкания, выбрать плюсы и минусы ветровой и солнечной энергетики.

Разбор

Пояснения показывают, почему мощность ветра растёт пропорционально кубу скорости, почему солнечную панель поворачивают к Солнцу, почему при последовательном соединении растёт напряжение, а при параллельном — ток, и почему водород — не источник энергии, а её носитель.

Назначение

Работа завершает курс перед итоговым занятием и годится как основа для учебного проекта: сравнение источников энергии для своего района — одна из частых тем на городских конференциях вертикали. Стандарт вертикали требует в девятом классе «Практикум по физике», а программу «Тепловые и атомные электростанции. Альтернативная энергия» проект приводит как его пример. Тридцать четыре часа, восемнадцать практических работ со сборкой генераторов, ветряков и солнечных батарей, измерением мощности и расчётом КПД. Эта работа — четвёртая из 4 по курсу.

Технические возможности

Комплект работает и на школьном компьютере, и на личном смартфоне ученика. Есть возможность настроить срок сдачи, что позволяет назначать комплект на дом. Для защиты от подсказок отслеживается, покидал ли ученик вкладку с тестом ради других вкладок или приложений.