Giáo án Vật Lí 9 Bài 62: Điện gió - Điện mặt trời - Điện hạt nhân mới nhất

⇒ Đặt vấn đề: SGK/162.

- GV: Gió có mang năng lượng không? Hãy chứng minh?

- GV: Năng lượng của gió là dạng năng lượng nào?

- GV: Động năng của gió (cơ năng) có thể chuyển hoá thành điện năng được không?

- GV: Yêu cầu HS quan sát hình 62.1 SGK, tìm hiểu cấu tạo của máy phát điện gió.

- GV: Kết luận. Thông báo thêm về lợi ích mà máy phát điện gió đem lại (Năng lượng sạch, gọn nhẹ, thuận tiện…). Nhược điểm của nó (gây tiếng ồn cho người dân xung quanh, nhiễu sóng phát thanh, chi phí bảo dưỡng cao…) Và các biện pháp làm sử dụng năng lượng gió (Xây dựng nhà máy phát điện gió ở xa khu dân cư: ngoài biển, sa mạc).

- HS: Nhớ lại các hiện tượng trong tự nhiên → Trả lời.

- HS: Trả lời.

- HS: Trả lời.

- HS: Quan sát hình 62.1 sgk, kết hợp với máy phát điện gió trên bàn GV, chỉ ra những bộ phận chính của máy và sự biến đổi năng lượng qua các bộ phận đó.

I. Máy phát điện gió.

*Cấu tạo: Cánh quạt gắn tới trục quay của rôto của máy phát điện.

- Stato là các cuộn dây.

C1: Gió thổi cách quạt truyền cho cách quạt cơ năng.

- Cách quạt quay kéo theo: rôto

- Rôto và stato biến đổi cơ năng thành điện năng.

- GV: Pin mặt trời: năng lượng ánh sáng mặt trời chuyển hoá như thế nào? Chuyển hoá trực tiếp hay gián tiếp?

- GV: Hiệu suất của pin mặt trời thấp (khoảng 10%) và hàng ngày Mặt Trời di chuyển từ Tây sang Đông. Vậy làm thế nào để có thể sử dụng được pin mặt trời một cách có hiệu quả?

- GV: Nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời là vô tận, sạch. Có phải sử dụng pin mặt trời là hoàn toàn sạch với môi trường không?

- GV: Kết luận (Để chế tạo ra vật liệu làm pin mặt trời cần qua nhiều bước đòi hỏi nhiều năng lượng và thải ra môi trường nhiều chất độc hại, cần diện tích khổng lồ để xây dựng nhà máy điện mặt trời vì hiệu suất của pin mặt trời thấp chỉ khoảng 10%)

- GV: Giải pháp nào sử dụng pin mặt trời hiệu quả nhất? (Tìm các vật liệu mới, rẻ tiền, có hiệu suất cao để sản xuất pin mặt trời, lắp đặt trên sa mạc, lắp dặt trong các thiết bị bỏ túi…)

- GV: Gợi ý: công thức tính hiệu suất

- GV: Chuẩn hoá kiến thức.

- HS: Trả lời.

- HS: Đua ra các phương án (Làm pin mặt trời có kích thước đủ lớn, gắn nhiều pin mặt trời với nhau, gắn thêm ắc quy để có thể sử dụng điện một cách liên tục)

- HS: Trả lời.

- HS: Yêu cầu HS đọc và trả lời C4.

- HS: Hoạt động cá nhân giải C4.

* Cấu tạo: là những tấm silíc trắng hứng ánh sáng.

- Khi chiếu ánh sáng thì có sự khuếch tán của các e t ừ lớp kim loại khác tới hai cực của nguồn điện.

* Hoạt động: Năng lượng ánh sáng chuyển hoá thành năng lượng điện.

* Năng lượng điện lớn khi diện tích của tấm kim loại lớn.

* Sử dụng: Phải có ánh sáng chiếu vào nếu năng lượng lớn và phải sử dụng nhiều liên tục thì phải nạp điện vào ắc qui

C2: Giải:

Công thức tính hiệu suất:

⇒ W_đ .10 = W_as

⇒ P_as = P_đ. .10

Vậy, công suất sử dụng tổng cộng:

P_đ = 20.100 + 10.75 = 2750 (W)

Công suất của ánh sáng mặt trời cần cung cấp cho pin mặt trời:

2750 . 10 = 27 (500W)

Diện tích tấm pin mặt trời:

- GV: Yêu cầu HS đọc thông tin SGK.

- GV: Kết luận. Cho biết tường bảo vệ có vai trò gì?

- GV: Nhà máy điện hạt nhân có ưu điểm gì hơn so với nhà máy nhiệt điện khác?

- GV: Nhà máy điện hạt nhân có an toàn với môi trường không?

- HS: Nghiên cứu tài liệu cho biết các bộ phận chính của nhà máy sự chuyển hoá năng lượng.

- HS: Trả lời.

- HS: Trả lời (không tạo ra các khí thải gây hiệu ứng nhà kính, năng lượng hạt nhân dồi dào, có thể sử dụng được lâu dài.

- HS: Trả lời (Khi gặp sự cố sẽ để lại hậu quả rất nghiêm trọng, chất thải có tiềm tàng nguồn phóng xạ nguy hại và chúng tồn tại lâu dài. Nhiên liệu có thể bị lợi dụng dùng để chế tạo bom nguyên tử)

Cấu tạo:

- Lò phản ứng

- Nồi hơi

- Tua bin

- Máy phát điện

- Tường bảo vệ

*Sự chuyển hoá năng lượng:

- Lò phản ứng: Năng lượng hạt nhân → thành năng lượng nhiệt của chất lỏng.

- Nồi hơi: Nhiệt năng của chất lỏng → nhiệt năng của nước → động năng của tua bin.

- Máy phát điện: Động năng của tua bin

→ động năng của rôto → Điện năng.

- GV: Muốn sử dụng điện năng thì phải sử dụng như thế nào?

- GV: Kết luận.

- GV: Gọi HS đọc thông tin SGK.

- GV: Đặc điểm của năng lượng điện? Biện pháp tiết kiệm? Vì sao lại khuyến khích dùng điện ban đêm?

- GV: Nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng tiết kiệm điện năng.

- HS: Trả lời.

- HS: Trả lời C3

- HS: Trả lời.

- HS: Trả lời C4.

C3:

- nồi cơm điện: điện năng chuyển hoá thành nhiệt năng.

- Quạt điện: điện năng chuyển hoá thành cơ năng.

- đèn LED, đèn bút thử điện: điện năng chuyển hoá thành quang năng.

C4: Hiệu suất lớn hơn ( đỡ hao phí)