skkn giải pháp nâng cao chất lượng dạy học môn vật lí chủ đề an toàn sản xuất truyền tải sử dụng tiết kiệm điện năng với hoạt động trải nghiệm sáng tạo

Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng - Là nhóm tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: “Giải pháp nâng cao chất lượng dạy học môn Vật Lí chủ đề: An toàn - Sản xuất - Truyền tải - Sử dụng tiế

Trang 1

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

***&***

ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Hội đồng công nhận sáng kiến cấp tỉnhChúng tôi là:

TT Họ và tên

Ngày.

tháng, năm sinh

Đơn vị công tác Chức vụ

Trình động chuyên môn

Tỷ lệ (%) đóng góp vào việc tạo ra sáng kiến

1 Đinh Thị Bắc 12/12/1983

Trường THPT Yên Khánh B

Nhómtrưởng

Thạc sĩ Vật lí 50%

2 Đinh Xuân Phúc 11/01/1986

Giáoviên

Cử nhân Vật lí 20%

3 Hà Thị Thu Hà 01/08/1986

Giáoviên

4 Phạm Thị Kim Thoa 06/12/1987

Giáoviên Thạc sĩ Vật lí 10%

5 Đinh Thị Lan 14/11/1986

Giáoviên

1 Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng

- Là nhóm tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: “Giải pháp nâng cao chất lượng dạy học môn Vật Lí chủ đề: An toàn - Sản xuất - Truyền tải - Sử dụng tiết kiệm điện năng với hoạt động trải nghiệm sáng tạo”

- Lĩnh vực áp dụng: Sáng kiến được áp dụng trong lĩnh vực giáo dục, dùng chogiảng dạy bộ môn Vật lí, Công nghệ, Nghề điện dân dụng

Trang 2

2 Nội dung

2.1 Giải pháp cũ thường làm

Trong chương trình cấp trung học phổ thông các kiến thức về an toàn, sản xuất

và truyền tải điện nằm rải rác ở ba môn Vật lí 12, Kĩ thuật công nghiệp 12 và Nghềđiện dân dụng 11 Cụ thể:

- Chương trình môn Vật lí 12 chương III “Dòng điện xoay chiều” gồm các nộidung: (6 tiết)

Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

Bài 16: Truyền tải điện năng và máy biến áp

Bài 17: Máy phát điện xoay chiều

- Chương trình môn Công nghệ 12 gồm: (05 tiết )

Bài 22: Hệ thống điện quốc gia

Bài 23: Mạch điện xoay chiều 3 pha

Bài 25: Máy điện xoay chiều ba pha Máy biến áp ba pha

- Chương trình nghề điện dân dụng 11 gồm: (05 tiết)

Bài 2: An toàn lao động trong giáo dục nghề điện dân dụng

Bài 7: Một số vấn đề chung về máy biến áp

Khi giảng dạy nội dung kiến thức trên, các giáo viên thường thực hiện bài dạytrong các tiết trong phân phối chương trình một cách độc lập, các nội dung các môntrùng lặp mất nhiều thời gian, học sinh thiếu sáng tạo, thụ động

*) Ưu điểm:

- Giáo viên có sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học, giờ dạy tương đối sinh động, trực quan

- Giáo viên không mất nhiều thời gian chuẩn bị

- Tự chủ về phân phối chương trình môn học

- Học sinh làm tốt bài tập tính toán

Trang 3

2.2 Giải pháp mới cải tiến:

2.2.1 Xây dựng chương trình tích hợp: “An toàn - Sản xuất - Truyền tải – Sử dụng tiết kiệm điện năng” Thời lượng 05 buổi làm việc tập trung trong đó 01 buổi báo cáo và thăm quan học tập tại nhà máy nhiệt điện Ninh Bình Trong đó bao gồm các nội dung tích hợp sau:

- Chương trình môn Vật lí 12 chương III “Dòng điện xoay chiều”

Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

- Chương trình môn Công nghệ 12 gồm:

+ Hệ thống điện quốc gia

+ Mạch điện xoay chiều 3 pha

+ Máy điện xoay chiều ba pha Máy biến áp ba pha

- Chương trình nghề điện dân dụng 11 gồm:

+ An toàn điện

+ Máy biến áp

2.2.2 Dạy học trải nghiệm sáng tạo chủ đề “An toàn - Sản xuất - Truyền tải - Sử dụng tiết kiệm điện năng”

Bước 1: Xác định nhu cầu tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo

- Chủ đề dạy học “ Sản xuất và truyền tải điện năng” là chủ đề mà lượng kiếnthức khá nặng và khó tiếp thu Bên cạnh đó còn là vấn đề quan trọng trong đời sốngsinh hoạt cũng như trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước

- Nhà máy nhiệt điện Ninh Bình là một trong những hình thức sản xuất điệnnăng, có vị trí cách trường 4km thuận lợi cho việc tham quan trải nghiệm

- Các em học sinh lớp 12 phù hợp cho việc tìm hiểu nhà máy nhiệt điện Vừakhắc sâu kiến thức vừa hường nghiệp rất tốt

Bước 2: Đặt tên cho hoạt động

Hoạt động 1: Nghiên cứu về an toàn điện

Hoạt động 2: Nghiên cứu về sản xuất điện

Hoạt động 3: Nghiên cứu về truyền tải điện

Hoạt động 4: Nghiên cứu về sử dụng tiết kiệm điện

Trang 4

Bước 3: Xác định mục tiêu của hoạt động

Hoạt động 1: Nghiên cứu về an toàn điện

Hoạt động này giúp cho học sinh:

- Nắm được vì sao phải sử dụng điện an toàn, các biện pháp an toàn khi sửdụng điện trong sinh hoạt và trong sản xuất

- Biết cách sơ cứu, xử lí khi có tai nạn điện xảy ra

- Phương tiện bảo hộ lao động và công tác an toàn về điện của nhà máy nhiệt điện

- Phát triển năng lực thực hiện, năng lực sáng tạo, thao tác trong quá trình xâydựng kế hoạch

- Kĩ năng hoạt động nhóm, thảo luận, đề xuất ý tưởng giải quyết các vấn đềđược đặt ra

Hoạt động 2: Nghiên cứu về sản xuất điện

Hoạt động này giúp học sinh:

- Nắm vững được nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

- Nêu và phân tích được các hình thức sản xuất điện

- Nguyên tắc hoạt động của nhà máy nhiệt điện

- Cách bố trí các bộ phận quan trọng của nhà máy nhiệt điện

- Hoạt động này yêu cầu học sinh phải xây dựng được mô hình sản xuất điệncủa nhà máy nhiệt điện

- Nêu được những ảnh hưởng của việc sản xuất điện với môi trường và cách khắc phục

Hoạt động 3: Nghiên cứu về truyền tải điện

Hoạt động này giúp học sinh:

- Trình bầy được công suất tiêu thụ của dòng điện xoay chiều, hao phí điệnnăng trên đường dây truyền tải, hiệu suất của mạch điện xoay chiều Từ đó đưa ranhững giải pháp giảm điện năng hao phí trên đường dây truyền tải và phân tích chỉ rabiện pháp triệt để và hiệu quả nhất

Trang 5

- Nêu được đinh nghĩa, cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp Chếtạo (quấn) máy biến áp đơn giản.

- Tìm hiểu cách mắc điện hình sao, hình tam giác

- Cách truyền tải điện từ máy phát

- Các dụng cụ điều khiển và đo điện

- Phát triển năng lực thực hiện, năng lực sáng tạo trong quá trình xây dựng kếhoạch thực hiện hoạt động

Hoạt động 4: Nghiên cứu về sử dụng tiết kiệm điện

Hoạt động này giúp cho học sinh:

- Trình bầy được vai trò của điện năng đối với sản xuất và đời sống

- Học sinh phải thuyết phục được mọi người vì sao phải tiết kiệm điện

- Trình bầy được các cách tiết kiệm điện

- Phát triển năng lực thực hiện, năng lực sáng tạo trong quá trình xây dựng kếhoạch thực hiện hoạt động

- Kĩ năng hoạt động nhóm, thảo luận, đề xuất ý tưởng giải quyết các vấn đề

Bước 4: Xác định nội dung và phương pháp, phương tiện, hình thức của hoạt động

Hoạt động 1: Nghiên cứu về an toàn điện

- Nhiệm vụ học tập cụ thể như sau:

+ Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu vì sao phải sử dụng điện an toàn

+ Nhiệm vụ 2: Các biện pháp an toàn điện

+ Nhiệm vụ 3: Xử lí và sơ cứu khi có tai nạn điện xảy ra

- Hình thức: Sân khấu hóa kết hợp thuyết trình

- Phương tiện: Máy tính, máy chiếu, dụng cụ an toàn điện, các dụng cụ sơ cứu

Trang 6

Hoạt động 2: Nghiên cứu về sản xuất điện

+ Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu nguyên tắc sản xuất điện năng

+ Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu các hình thức sản xuất điện và những ảnh hưởng với môi trường

- Hình thức: Thi giữa các nhóm kết hợp thuyết trình

- Phương tiện: Máy tính, máy chiếu, mô hình sản xuất điện

Hoạt động 3: Nghiên cứu về truyền tải điện

Nhiệm vụ 1: Trình bày được công suất tiêu thụ của dòng điện xoay chiều, haophí điện năng trên đường dây truyền tải, hiệu suất của mạch điện xoay chiều Từ đóđưa ra những giải pháp giảm điện năng hao phí trên đường dây truyền tải và phân tíchchỉ ra biện pháp triệt để và hiệu quả nhất

Nhiệm vụ 2: Nêu được đinh nghĩa, cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máybiến áp Chế tạo (quấn) máy biến áp đơn giản

Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu cách mắc điện hình sao, hình tam giác

- Phương pháp: Nhằm giúp học sinh hoàn thành các nhiệm vụ trên, chúng tôi sửdụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề Ở đây, học sinh được đặt mình trong tìnhhuống có vấn đề cụ thể, thông qua việc giải quyết vấn đề, học sinh nắm vững được cáctri thức đã học hơn, lĩnh hội tri thức mới cụ thể ở đây là tri thức về truyền tải điện, gầngũi với đời sống; có được kĩ năng mới như: lập kế hoạch, kĩ năng làm việc nhóm…

- Hình thức: Học sinh hoạt động theo nhóm, tự trải nghiệm trong môi trườngsống, thuyết trình báo cáo

- Phương tiện: Máy tính, máy chiếu, mô hình truyền tải điện…

Hoạt động 4: Nghiên cứu về sử dụng tiết kiệm điện

Nhiệm vụ 1: Trình bầy được vai trò của điện năng đối với sản xuất và đời sống.Nhiệm vụ 2: Học sinh phải thuyết phục được mọi người vì sao phải tiết kiệm

Trang 7

điện Trình bầy được các cách tiết kiệm điện.

- Hình thức: Sân khấu hóa

- Phương tiện: Máy tính, máy chiếu,…

Bước 5: Lập kế hoạch

Phân công nhiệm vụ cho giáo viên phụ trách:

+ Đ/c Bắc: Phụ trách chung, lên kế hoạch, phân công nhiệm vụ và viết phần líluận chung, tổng hợp trình bầy quyển chuyên đề, liên hệ với nhà máy điện cùng đ/cThanh Hp

+ Chủ đề 1: “An toàn điện” phụ trách đ/c Phạm Thị Sơn, đ/c Nguyễn Thị VânAnh, Kĩ sư Công ty cổ phần nhiệt điện Ninh Bình Hướng dẫn học sinh tìm hiểu, xâydựng và trình bày chủ đề “An toàn điện”

+ Chủ đề 2: “Sản xuất điện” phụ trách đ/c Đinh Xuân Phúc, đ/c Đinh Thị Bắc Đ/cBùi Xuân Hồ, Kĩ sư Công ty cổ phần nhiệt điện Ninh Bình Hướng dẫn học sinh tìm hiểu

cơ sở lí thuyết và nguyên lí sản xuất điện, xây dựng và trình bày chủ đề “Sản xuất điện”

+ Chủ đề 3: “ Truyền tải điện” phụ trách đ/c Đinh Thị Lan, đ/c Hà Thị Thu Hà,Đ/c Tạ Văn Bình, Kĩ sư Công ty cổ phần nhiệt điện Ninh Bình Hướng dẫn học sinh tìmhiểu cơ sở lí thuyết và nguyên lí truyền tải điện, xây dựng và trình bày chủ đề “Truyềntải điện”

+ Chủ đề 4: “Sử dụng tiết kiệm điện” phụ trách đ/c Tạ Thị Quyên, đ/c PhạmKim Thoa, Kĩ sư Công ty cổ phần nhiệt điện Ninh Bình Hướng dẫn học sinh tìm hiểu,xây dựng và trình bày chủ đề “Sử dụng tiết kiệm điện”

+ Trải nghiệm thực tế: “Quan sát, thao tác sản xuất và truyền tải điện” phụ trách

Kĩ sư Công ty cổ phần nhiệt điện Ninh Bình

Buổi 1: Giáo viên làm việc chung với học sinh tham gia hoạt động trải nghiệm sáng tạo, phân nhóm học sinh và giao nhiệm vụ cho các nhóm

-Số học sinh tham gia: 40 chia làm 4 nhóm, mỗi nhóm phụ trách một chủ đề

-Địa điểm: Trường THPT Yên Khánh B

Khi đã tập hợp đầy đủ các em học sinh sẽ tham gia buổi hoạt động trải nghiệmsáng tạo, giáo viên nêu nội dung hoạt động trải nghiệm sáng tạo về chủ đề “An toàn -Sản xuất - Truyền tải - Sử dụng tiết kiệm điện năng” Giáo viên cũng giới thiệu đợthoạt động này gồm 2 phần chính: Phần thứ nhất là tìm hiểu về kiến thức trọng tâm trong

Trang 8

chủ đề, ứng dụng trong thực tế; Phần thứ hai là trải nghiệm thực tế tại nhà máy nhiệt điệnNinh Bình Giáo viên định hướng cho học sinh về nội dung của phần thứ hai.

Sau đó giáo viên yêu cầu học sinh lựa chọn, đăng kí tham gia và thành lập cácnhóm Khi đã thành lập các nhóm đăng kí vào các hướng nghiên cứu nêu trên củagiáo viên, giáo viên yêu cầu các nhóm cử ra nhóm trưởng, ghi lại tên, số điện thoạiliên lạc và địa chỉ của các thành viên trong nhóm mình Đồng thời các nhóm trưởngcũng ghi lại số điện thoại của giáo viên để tiện liên lạc khi gặp khó khăn cần trao đổivới giáo viên Qua thông tin của các nhóm chúng tôi được biết các em đăng kí vàocác nhóm là do các em trong cùng một nhóm có cùng lòng yêu thích, đam mê tìmhiểu, học hỏi theo các hướng nghiên cứu nêu trên và có thể hợp tác, hỗ trợ lẫn nhautrong quá trình thực hiện ý tưởng của mình

Sau khi đã chia nhóm, giáo viên yêu cầu các nhóm tự họp, bàn bạc và đưa ra ýtưởng phù hợp với nhóm mình và với hướng nghiên cứu mà nhóm đã lựa chọn Vẽphác họa sơ đồ ý tưởng của mình và xét tính khả thi của ý tưởng

Giáo viên gia hạn cho các nhóm về bàn bạc và suy nghĩ đăng kí ý tưởng củanhóm sau một tuần và hẹn lịch gặp gỡ làm việc với từng nhóm cụ thể Trong quátrình suy nghĩ các nhóm trao đổi thảo luận xin góp ý của giáo viên

Buổi 2: Giáo viên phụ trách hướng dẫn từng nhóm thảo luận

Sau thời gian gia hạn cho các nhóm, giáo viên hẹn gặp và làm việc cụ thể vớitừng nhóm

Bước 6: Thiết kế chi tiết hoạt động trên bả n giấ y

Trong bước này, cần phải xác định:

Có bao nhiêu việc cần phải thực hiện?

Các việc đó là gì? Nội dung của mỗi việc đó ra sao?

Tiến trình và thời gian thực hiện các việc đó như thế nào?

Các công việc cụ thể cho các tổ, nhóm, các cá nhân

Yêu cầu cần đạt được của mỗi việc

Bước 7: Kiểm tra, điều chỉnh và hoàn thiện chương trình hoạt động

Rà soát, kiểm tra lại nội dung và trình tự của các việc, thời gian thực hiện chotừng việc, xem xét tính hợp lý, khả năng thực hiện và kết quả cần đạt được

Trang 9

Nếu phát hiện những sai sót hoặc bất hợp lý ở khâu nào, bước nào, nội dungnào hay việc nào thì kịp thời điều chỉnh.

Cuối cùng, hoàn thiện bản thiết kế chương trình hoạt động và cụ thể hóachương trình đó bằng căn bản Đó là giáo án tổ chức hoạt động

Bước 8: Lưu trữ kết quả hoạt động vào hồ sơ của học sinh.

2.2.3 Tính mới, tính sáng tạo của giải pháp

+ Là giải pháp mang nội dung tích hợp cao: Nội dung tích hợp ở nhiều môn học,phương pháp tiếp cận nội dung mới mẻ chưa từng được áp dụng ở trường THPT nào

+ Giúp giáo viên giảng dạy đạt hiệu quả cao hơn, tiết kiệm được thời giancung cấp kiến thức lí thuyết vận dụng vào thực tiễn cho học sinh, học sinh lĩnh hộikiến thức trực quan, sinh động, hiểu đúng bản chất vật lý, không bị ngộ nhận

+ Học sinh hoàn toàn chủ động trong việc tìm hiểu kiến thức, tự tin trong mọihoạt động, hứng thú và yêu thích môn học qua trải nghiệm sáng tạo

+ Quy mô của giải pháp lớn: Giải pháp có thể kết hợp được nhiều giáo viên vàhọc sinh toàn khối tham gia cùng lúc

+ Phù hợp với sự chỉ đạo của Bộ GD &ĐT, của Sở GD & ĐT trong việc tăngcường dạy học theo chủ đề tích hợp, liên môn và trải nghiệm sáng tạo giúp học sinhhọc tập chủ động, sáng tạo

3 Hiệu quả kinh tế, xã hội dự kiến đạt được

3.1 Hiệu quả kinh tế

- Tổ chức được tập trung với số lượng học sinh lớn, tiết kiệm được thời gian:

Theo chương trình thì tổng số tiết là 10 tiết Số lớp học chương trình 10 lớp

Phương pháp truyền thống Trải nghiệm sáng tạo

16 tiết x10lớp x 45 phút =7200phút=120h Buổi 1: Làm việc trong 2h

Buổi 2: Làm việc trong 4hBuổi 3: Làm việc trong 4hTổng thời gian: 10h

-Tiết kiệm kinh phí:

Phương pháp truyền thống Trải nghiệm sáng tạo

16 tiết x 10lớp x 45.000đ = 7.200.000đ 10h x 60 phút : 45 phút =13,333

14 x 45.000đ x 9 giáo viên = 5.670.000 đ

- Huy động được xã hội hóa giáo dục: tổng số tiền 27.400.000 đồng

+ Huy động được sự ủng hộ của doanh nghiệp

Trang 10

Công ty cổ phần nhiệt điện Ninh Bình ủng hộ:

Xe đưa đón giáo viên và học sinh: 6 ca xe x 2.000.000 = 12.000.000 đồng

Cơ sở vật chất: Hội trường tổ chức, loa đài âm thanh, máy chiếu, máy tính Nước uống: 580 người x 10.000 đồng= 5.800.000 đồng

+ Huy động được phụ huynh học sinh: Phụ huynh học sinh nhiệt tình ủng hộcho con em tham gia trải nghiêm, hỗ trợ con em chuẩn bị bài học:

480 hs x 20.000đ =9.600.000 đồng

- Thiết lập được mối quan hệ dài lâu giữa nhà trường và doanh nghiệp 3.2 Hiệu quả xã hội

*) Đối với học sinh:

- Các em học sinh thu được lượng kiến thức rất bổ ích, rất rộng của nhiều mônhọc Vật lí, Kĩ công nghiệp, Nghề điện dân dụng, Địa lí, Lịch sử, Giáo dục công dân, Ngoạingữ trong một chuyên đề Ghi nhớ, khắc sâu kiến thức từ sách vở qua việc trải nghiệmthực tế Phát huy được tính chủ động sáng tạo của mỗi học sinh Học sinh được vận dụngtổng hợp kiến thức vào trong điều kiện thực tiễn để giải quyết những vấn đề cụ thể

- Rèn luyện cho học sinh biết đoàn kết, tương trợ, giúp đỡ nhau hoàn thànhnhiệm vụ Góp phần hình thành tính cách tác phong của người trong xã hội côngnghiệp hóa hiện đại hóa Qua hoạt động giúp học sinh ý thức được trách nhiệm củamình với bản thân, với các bạn, với thầy cô và với mọi người

- Từ hoạt động trải nghiệm các em hình thành được công việc của các kĩ sư,công nhân góp phần định hướng nghề nghiệp Góp phần giáo dục lịch sử địa phương,địa lí địa phương

*) Đối với giáo viên:

- Rèn luyện phương pháp làm việc mới phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dụchiện nay Giáo viên đóng vai trò là người định hướng, hướng dẫn học sinh Giúp giáoviên ngày càng năng động hơn, người giáo viên không chỉ dạy học bó hẹp trong phạm

vi trường học mà còn cần phải tìm hiểu liên hệ với xã hội, giao lưu học hỏi nâng caotay nghề Từ đó truyền thụ những kiến thức thực tiễn, sự say mê nghiên cứu khoa học,trải nghiệm cho học sinh

- Qua chuyên đề giáo viên được gần gũi với học sinh, hiểu hơn về các em từ đótìm ra những điểm sáng tạo và những tài năng ở học sinh để tập chung phát huy cácđiểm mạnh và rèn luyện những điểm yếu của học sinh

Trang 11

- Từ làm chuyên đề các thầy cô cũng củng cố được tinh thần tập thể đoàn kết,tương trợ lẫn nhau, tạo nên sự thành công.

*) Đối với nhà trường:

- Góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy môn Vật lí nói riêng, các môn họccủa nhà trường nói chung phù hợp với chủ trương đổi mới phương pháp dạy học đangtừng bước được tiến hành như hiện nay

- Tạo nên sự chuyển biến phương pháp giáo dục các bộ môn khác trong nhàtrường nhờ sự tiên phong Bộ môn Lịch sử, Văn học, Hóa học cũng đã có kế hoạchtương tự giúp học sinh trải nghiệm

- Nhà trường xếp thứ 3 toàn tỉnh trong kì thi học sinh giỏi

- Tạo được sự hứng khởi say mê của học sinh, thu hút được sự tham gia của phụhuynh học sinh, sự quan tâm của xã hội, các doanh nghiệp, nâng cao được vị thế củanhà trường với nhân dân trên địa bàn

- Thiết lập được mối quan hệ giữa nhà trường và Công ty cổ phần Nhiệt điệnNinh Bình cho học sinh thăm quan trải nghiệm không chỉ trong năm học này mà còncác năm học tiếp theo

*) Đối với giáo dục THPT Ninh Bình:

- Chuyên đề đã tạo được hiệu ứng lan tỏa trong các trường THPT Đổi mới đểtiến bộ, đổi mới để bắt kịp thời đại

- Thiết lập được mối quan hệ giữa Sở giáo dục và đào tạo Ninh Bình với Công

ty cổ phần Nhiệt điện Ninh Bình

4 Điều kiện và khả năng áp dụng

*) Điều kiện áp dụng: Tất cả các giáo viên giảng dạy Vật lí, Kĩ công nghiệp và

Nghề điện học cấp THPT áp dụng được

*) Khả năng áp dụng:

- Sáng kiến được sử rất rộng: Về nội dung lý thuyết có thể từng lớp tìm hiểuriêng, nội dung trải nghiệm có thể toàn khối tham gia

- Có thể áp dụng nội dung cho toàn bộ học sinh lớp 12 các trường THPT

5 Danh sách những người đã tham gia áp dụng thử hoặc áp dụng sáng kiến

Trang 12

Yên Khánh B sáng kiến2

Tạ Thị Quyên Trường THPT

Yên Khánh B Cử nhân Vật Lý

Dạy học theo sáng kiến

3 Nguyễn Thị Vân Anh Trường THPT

Yên Khánh B Cử nhân Vật Lý

4 Phạm Thị Sơn Trường THPT

Yên Khánh B

Cử nhân KỹThuật CN

7 Đinh Thị Bắc Trường THPT

Yên Khánh B Thạc sĩ Vật lý

8 Đinh Xuân Phúc Trường THPT

Yên Khánh B Cử nhân Vật lý

9 Hà Thị Thu Hà Trường THPT

10 Phạm Thị Kim Thoa Trường THPT

11 Đinh Thị Lan Trường THPT

Dạy học theo sáng kiếnChúng tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật

và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật

XÁC NHẬN CỦA

LÃNH ĐẠO ĐƠN VỊ CƠ SỞ

Yên Khánh, ngày 22 tháng 9 năm 2017

NGƯỜI NỘP ĐƠN T/m nhóm tác giả:

Nhóm trưởng chuyên môn

Đinh Thị Bắc

PHỤ LỤC

A CÔNG TÁC CHUẨN BỊ

I BUỔI LÀM VIỆC THỨ NHẤT

Trang 13

Giáo viên làm việc chung với học sinh tham gia hoạt động trải nghiệm sáng tạo, phân nhóm học sinh và giao nhiệm vụ cho các nhóm

-Số học sinh tham gia: 40 chia làm 4 nhóm, mỗi nhóm phụ trách một chủ đề

-Địa điểm: Trường THPT Yên Khánh B

Khi đã tập hợp đầy đủ các em học sinh sẽ tham gia buổi hoạt động trải nghiệm

sáng tạo, giáo viên nêu nội dung hoạt động trải nghiệm sáng tạo về chủ đề: “An toàn -Sản xuất - Truyền tải - Sử dụng tiết kiệm điện năng” bao gồm các hoạt động:

1 Hoạt động 1: Phổ biến cho học sinh các hình thức trải nghiệm sáng tạo.

- Hình thức có tính khám phá: thực địa, thực tế, tham quan, dã ngoại, cắm trại,

- Hình thức có tính triển khai: dự án và nghiên cứu khoa học, sáng tạo KHKT,hội thảo, câu lạc bộ,

- Hình thức các hội thi, cuộc thi: thi viết, thi vẽ, thi tìm hiểu, đố vui, giải ô chữ,thi tiểu phẩm, thiết kế thời trang, kể chuyện, chụp ảnh, thuyết trình, tạo video clip, vềmột chủ đề nào đó

- Hình thức có tính trình diễn: diễn đàn, giao lưu, sân khấu hóa, tổ chức tròchơi,

- Hình thức có tính cống hiến, tuân thủ: thực hành lao động việc nhà, việctrường, lao động công ích, tổ chức sự kiện, hoạt động chiến dịch, hoạt động nhân đạo– hoạt động tình nguyện vì xã hội, v v

2 Hoạt động 2: Các nội dung kiến thức cần chuẩn bị cho chủ đề

- Chương trình môn Vật lí 12 chương III “Dòng điện xoay chiều” gồm các bài:Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

- Chương trình môn Công nghệ 12 gồm:

+ Hệ thống điện quốc gia

+ Mạch điện xoay chiều 3 pha

+ Máy điện xoay chiều ba pha Máy biến áp ba pha

- Chương trình nghề điện dân dụng 11 gồm:

+ An toàn điện

+ Máy biến áp

Trang 14

3 Hoạt động 3: Xây dựng các nội dung trên thành 4 chủ đề

Chủ đề : An toàn điện

Chủ đề 2: Sản xuất điện

Chủ đề 3: Truyền tải điện

Chủ đề 4: Sử dụng tiết kiệm điện

Giáo viên cũng giới thiệu đợt hoạt động này gồm 2 phần chính:

Phần thứ nhất: tìm hiểu về kiến thức trọng tâm trong chủ đề, ứng dụng trongthực tế;

Phần thứ hai: trải nghiệm thực tế tại nhà máy nhiệt điện Ninh Bình

4 Hoạt động 4: Giao nhiệm vụ cho các nhóm.

Nhóm 1: Xây dựng các nội dung cho chủ đề ‘‘ AN TOÀN ĐIỆN’’

Nhóm 2: Xây dựng các nội dung cho chủ đề ‘‘ SẢN XUẤT ĐIỆN’’

Nhóm 3: Xây dựng các nội dung cho chủ đề ‘‘ TRUYỀN TẢI VÀ PHÂNPHỐI ĐIỆN’’

Nhóm 4: Xây dựng các nội dung cho chủ đề ‘‘ SỬ DỤNG TIẾT KIỆMĐIỆN’’

5 Hoạt động 5 Lập danh sách thành viên các nhóm.

DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN NHÓM 1 BIÊN BẢN LÀM VIỆC NHÓM: 1

vụ Số điện thoại

Trang 15

Nguyễn Thùy Linh Phân công các công việc, liên

lạc, tổng hợp chung, báo cáo

Nhómtrưởng 01688.262.454

Tạ Hà Ly Tìm hiểu tại sao phải sử dụng

điện an toàn

NhómPhó

Lại T.Thanh Phương Tìm hiểu tại sao phải sử dụng

Đinh Thị Hiền Lương

Tìm hiểu các nguyên nhângây ra tai nạn điện, biện pháp

sơ cứu khi bị điện giật

Phan Thị Mỹ Tổng hợp, liên lạc, báo cáo,

phân công các nhiệm vụ

Nhómtrưởng 01626.342.024

Mai Thùy Linh

Ngiên cứu các nguồn nguyênliệu để sản xuất điện, các nguồnsản xuất điện chính của nước ta

Nhómphó 01232.390.416

Trang 16

Đinh Thị Liên

0966.247.030

Đinh Thị Thu Yên

01684.502.058

Đinh Thị Thương

Lại Thị Thùy Linh

Nghiên cứu nguyên tắc tạo radòng điện xoay chiều, máy phát

điện xoay chiều

Phạm Thị Mai Anh Thuyết trình, Nghiên cứu bài

toán truyền tải điện năng

NhómphóĐinh Thanh Huyền Nghiên cứu bài toán truyền tải

điện năng

01258.272.375

Trang 17

An Đức Nguyên Nghiên cứu bài toán truyền tải

Phạm Hồ Nam Nghiên cứu lý thuyết về máy

biến áp, chế tạo 1 máy biến áp

Phạm Thu Huyền Nghiên cứu về các cách mắc

mạch hình sao và hình tam giác

01639.798.670

Bùi Tràn Duy Tôn Nghiên cứu về các cách mắc

Đinh Ngọc Huyền Nghiên cứu về các cách mắc

0911.192.862

DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN NHÓM 4

BIÊN BẢN LÀM VIỆC NHÓM: 4

Đinh Thị Vân Anh Tổng hợp, báo cáo, liên lạc Nhóm

trưởng

01665.089.536

Phạm Trung Kiên Nghiên cứu nội dung tại sao

phải tiết kiệm điện?

Nhómphó

0971.125.803

Hoàng Thu Huyền Nghiên cứu nội dung tại sao

01685.058.610

Nguyễn Thị Nhung Nghiên cứu nội dung tại sao

01662.289.676

Tạ Duy Công Nghiên cứu các biện pháp tiết

kiệm điện

Trang 18

Đinh Thanh Hương Nghiên cứu các biện pháp tiết

6 Hoạt động 6 Chuyển giao các nhiệm vụ học tập cho các nhóm:

Nhóm 1: Nghiên cứu về an toàn điện

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu vì sao phải sử dụng điện an toàn

Nhiệm vụ 2: Các nguyên nhân gây ra tai nạn điện

Nhiệm vụ 3: Xử lí và sơ cứu khi có tai nạn điện xảy ra

Nhiệm vụ 4: Thảo luận đưa ra các cách thức, phương tiện, hình thức tiếp cận trình bày

Nhóm 2: Nghiên cứu về sản xuất điện

Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu nguyên tắc sản xuất điện năng

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu các hình thức sản xuất điện và những ảnh hưởngvới môi trường

Nhiệm vụ 3: Thảo luận đưa ra các cách thức, phương tiện, hình thức tiếp cận

Trang 19

trình bày.

Nhóm 3: Nghiên cứu về truyền tải điện

Nhiệm vụ 1: Trình bày được công suất tiêu thụ của dòng điện xoay chiều, haophí điện năng trên đường dây truyền tải, hiệu suất của mạch điện xoay chiều Từ đóđưa ra những giải pháp giảm điện năng hao phí trên đường dây truyền tải và phân tíchchỉ ra biện pháp triệt để và hiệu quả nhất

Nhiệm vụ 2: Nêu được đinh nghĩa, cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máybiến áp Chế tạo (quấn) máy biến áp đơn giản

Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu cách mắc điện hình sao, hình tam giác

Nhóm 4: Nghiên cứu về sử dụng tiết kiệm điện

Nhiệm vụ 1: Trình bầy được vai trò của điện năng đối với sản xuất và đời sống.Nhiệm vụ 2: Học sinh phải thuyết phục được mọi người vì sao phải tiết kiệmđiện Trình bầy được các cách tiết kiệm điện

7 Hoạt động 7 Các nhóm thảo luận, giao nhiệm vụ về nhà cho các thành viên

II BUỔI LÀM VIỆC THỨ HAI

1 Các nhóm trình bày sơ bộ các nội dung đã chuẩn bị, các phương án trình bày giáo viên nhận xét góp ý.

Sau thời gian gia hạn cho các nhóm chuẩn bị các nhiệm vụ học tập, giáo viên gặp gỡ các nhóm để nghe báo cáo sơ bộ các công việc đã thực hiện được và góp ý kiến cho từng nhóm.

KẾT QUẢ LÀM VIỆC NHÓM: 1 Nhiệm

vụ 1

Tại sao phải sử dụng điện an toàn?

Trang 20

Sự bất cẩn của người lái xe để cây dầu va vào đường dây điện500KV, làm mất điện trên diện rộng nhiều giờ của 22 tỉnh phía nam gâythiệt hại hàng ngàn tỷ đồng.

Chập điện gây cháy ở trung tâm thương mại của Hải Dương gâythiệt hại hàng trăm tỷ đồng

Dò rỉ điện gây ra chết người

Trang 21

Sử dụng dây điện không đúng chuẩn gây chập cháy….

Tóm lại, sử dụng điện an toàn là bảo vệ chính chúng ta và nhữngngười xung quanh trước những tổn hại to lớn về sức khỏe, tính mạng và

để hở phần mang điện, hoặc do gió to, do giông bão làm cho dây điện đứtrơi xuống, con người hay gia súc có thể chạm vào mà gây ra tai nạn điện

Có trường hợp do sửa chữa điện hạ áp không cắt điện cũng có thểchạm vào phần mang điện Cũng có khi đã cắt điện để sữa chữa hay kéodây điện, khi đang làm thì lại có điện trở lại, gây ra tai nạn điện, do ở chỗkhác bị chạm vào dây đang có điện hay các hộ dùng điện ở phía sau đóngđiện hay phát nguồn điện dự phòng

- Chạm điện gián tiếp:

Khi có sự cố do hỏng cách điện, điện dò ra vỏ máy, khi người chạmvào vỏ máy thì điện đã truyền từ vỏ máy sang người, gây tai nạn Cáchđiện hỏng do chất lượng cách điện kém hoặc do vật liệu làm cách điện bịlão hoá theo thời gian, do bụi bẩn hoặc không đảm bảo khe hở cách ly.Những thiết bị hay dụng cụ điện tự lắp cũng có thể là nguyên nhân gây tainạn, do vật liệu sử dụng không đảm bảo độ bền điện theo yêu cầu

Trang 22

Bị tai nạn do hồ quang điện cũng tương tự như bị tai nạn điện giántiếp, nhưng đôi khi vừa bị hồ quang vừa bị dòng điện truyền qua người.

- Tai nạn do điện áp bước:

Là tai nạn do dòng điện chạy qua 2 chân lên cơ thể người do 2 chânđặt ở 2 chỗ có điện thế khác nhau

Khi có ngắn mạch chạm đất, con người có thể bị điện áp bước nếuđến gần chỗ chạm đất Điện áp bước ở mạng điện hạ áp thì nhỏ, còn ởmạng điện cao áp thì thường rất lớn, dễ gây ra tai nạn điện

- Tai nạn điện do tác dụng của điện trường mạnh:

Các vùng ở gần trạm hay đường dây siêu cao áp, từ 110kV trở lên,cường độ điện trường có thể đạt tới trên 25kV/m có thể làm rối loạn hoạtđộng bình thường của cơ thể, có thể gây ra tai nạn điện

Xử lí và sơ cứu khi có tai nạn điện xảy ra:

Cách sơ cứu nạn nhân khi bị điện giật:

- Khi phát hiện người bị điện giật, trước tiên cần nhanh chóng tách nạnnhân ra khỏi dòng điện bằng cách cắt cầu dao điện Có thể dùng bất cứmột vật dụng gì khô nhưng không phải bằng kim loại để đẩy, tách nạnnhân ra khỏi dòng điện (Lưu ý: Không được dùng tay không mà nênmang găng tay cao su hay quấn bao nylon, vải khô, đi guốc dép khô hayđứng trên một tấm ván khô, dùng gậy gỗ khô để gạt dây điện ra)

- Đặt nạn nhân nằm ở nơi thoáng mát

- Kiểm tra xem nạn nhân còn thở hay không bằng cách, áp má vào mũinạn nhân và xem lồng ngực có di động hay không, hoặc dùng tay đặt vàođộng mạch hai bên cổ nạn nhân Với nạn nhân không có dấu hiệu thở thìtiến hành hô hấp nhân tạo và ép tim lồng ngực tại chỗ, cho đến khi tự thở

Trang 23

được hoặc xác định nạn nhân chắc chắn đã chết thì mới dừng lại.

+ Hô hấp nhân tạo: Nới rộng quần áo và dây thắt lưng, đệm dưới cổcho đầu hơi ngửa ra sau để đảm bảo đường hô hấp được thông thoáng.Một tay bịt mũi nạn nhân, tay kia kéo hàm xuống dưới để miệng hở ra,ngậm chặt miệng nạn nhân rồi thổi liên tục 2 hơi đối với người lớn, mộthơi đối với trẻ em dưới 8 tuổi, sau đó để lồng ngực tự xẹp xuống rồi lạithổi tiếp Người lớn và trẻ em trên 8 tuổi, mỗi phút phải thổi ngạt 20 lần.Trẻ dưới 8 tuổi, mỗi phút phải thổi ngạt từ 20  30 lần

+ Ép tim ngoài lồng ngực: Người tiến hành ép tim ngồi bên trái nạnnhân, hai bàn tay chồng lên nhau rồi để trước tim, tương ứng với núm vúhoặc khoang liên sườn 4  5 bên ngực trái, từ từ ấn sâu xuống khoảng từ1/3 cho đến một nửa bề dày lồng ngực, sau đó nới lỏng tay ra Người lớn

và trẻ em trên 1 tuổi, số lần ép tim trong một phút khoảng 100 lần Trẻdưới 1 tuổi, mỗi phút ép tim hơn 100 lần Nếu phải kết hợp cả ép tim vớithổi ngạt, cứ 5 lần ép tim lại thổi ngạt một lần (H3)

Với nạn nhân còn tỉnh: Kiểm tra mức độ tổn thương ở các vị trí nặnghay nhẹ Đặc biệt, kiểm tra tổn thương nguy hiểm trước như ở đốt sống cổbởi những tổn thương này có thể gây liệt nếu không sơ cấp cứu kịp thời,sau đó tiến hành kiểm tra các bộ phận còn lại Động viên, an ủi để nạnnhân yên tâm

- Nhanh chóng đưa nạn nhân tới cơ sở y tế gần nhất

vụ 1

Nghiên cứu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều:

1 Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ:

- Từ thông qua khung dây tại thời điểm t có biểu thức:

Ф = NBScosωt

Trang 24

- Từ thông Ф qua khung dây biến thiên theo thời gian, trong khungxuất hiện suất điện động cảm ứng Suất điện động cảm ứng tức thời tại t:

e = -F’ = NBSωsinωt

- Nếu khung dây nối kín mạch và có điện trở R thì cường độ dòngđiện trong mạch tức thời tại t là: i = I0 cos(ωt + φi )

Đó là dòng điện xoay chiều

Vậy: Dòng điện xoay chiều là dòng điện biến thiên tuần hoàn theo thờigian theo quy luật của hàm sin hay côsin, với dạng tổng quát:

i =I0.cos(ωt + φi)

Trong đó:

I: là giá trị tức thời của cường độ dòng điện tại thời điểm t

I0: là giá trị cực đại của cường độ dòng điện, I0 > 0

ω: là tần số góc, ω > 0

2 Máy phát điện xoay chiều

Máy phát điện xoay chiều về cơ bản là một thiết bị biến đổi cơ năngthành điện năng nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ

a) Máy phát điện xoay chiều 1 pha:

Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 1 pha gồm bộ phận chính là

- Roto: phần chuyển động (bao gồm hệ thống các nam châm điện)

- Satato: phần tĩnh (bao gồm các cuộn dây)

Cấu tạo chi tiết của Roto: gồm các nam châm mắc xen kẽ nối tiếp nhau

1 cực bắc và 1 cực nam gọi là các cặp cực

Trang 25

Cấu tạo chi tiết của stato: gồm các cuộn dây dây giống nhau cố định trên vòng tròn

Tần số của máy phát điện xoay chiều 1 pha: f = p.n

Trong đó: p: là số cặp cực

n: tốc độ quay của roto (vòng/giây)

f: tần số của máy phát điện xoay chiều 1 pha

Lưu ý: n (vòng/giây) = n/60 (vòng/phút)

b) Máy phát điện xoay chiều 3 pha

Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 3 pha:

- Satato: là 3 cuộn dây giống nhau gắn cố định trên một đường trònlệch nhau một góc 1200

- Roto: là một nam châm có thể quay quanh một trục cố định với tốc

độ quay không đổi là ω

Khi đó trên 3 cuộn dây xuất hiện 3 dòng điện xoay chiều có cùng tần

số góc ω, cùng biên độ, nhưng lệch pha nhau góc 120o, dòng điện sinh ra

từ máy phát điện xoay chiều ba pha gọi là dòng ba pha

Cấu tạo bên trong của máy phát điện xoay chiều 3 pha

Trang 26

vụ 2

Tìm hiểu các hình thức sản xuất điện và những ảnh hưởng với môitrường:

Các nguồn năng lượng sản xuất điện trên trái đất

1 Năng lượng mặt trời

Theo báo cáo dự đoán của Tổ chức Năng lượng Quốc tế(International Energy Agency), đến năm 2050 mặt trời có thể sẽ trở thànhnguồn điện năng lớn nhất, xếp trên cả nhiên liệu hóa thạch, năng lượnggió, thủy năng và năng lượng hạt nhân

Hệ thống năng lượng mặt trời không đòi hỏi thêm nhiên liệu khác để hoạtđộng và tác động ô nhiễm môi trường gần như là không có Ánh sáng mặttrời có thể được lưu lại thành nhiệt để sử dụng ngay hoặc chuyển đổithành điện năng Ngoài ra công nghệ còn cho phép biến đổi ánh sángthành năng lượng điện thông qua hiệu ứng quang điện Những hạn chếcủa hệ thống năng lượng mặt trời bao gồm chi phí ban đầu cao đòi hỏikhông gian sử dụng khá lớn Ngoài ra, đối với hầu hết các lựa chọn thaythế năng lượng mặt trời thì hiệu suất sử dụng có thể bị ảnh hưởng bởi sự ônhiễm không khí và thời tiết làm giảm lượng ánh sáng mặt trời

Trang 27

Nhà máy điện năng lượng mặt trời

2 Than đá

Than đá đã từng là nguồn năng lượng tạo nên cuộc cách mạng côngnghiệp và hiện tại nó vẫn đóng vai trò rất lớn trong việc đáp ứng nhu cầu nănglượng của thế giới Lợi thế chính của than đá là trữ lượng còn rất nhiều, đủ cungcấp cho thế giới trong 200 ÷ 300 năm nữa với mức tiêu thụ như hiện nay Nhờvào trữ lượng lớn nên than đá có giá trị kinh tế khá cao và dễ khai thác Tuynhiên việc sử dụng nguyên liệu này tạo ra nhiều tạp chất như lưu huỳnh và nitơlẫn vào không khí hay thể kết hợp với nước trong không khí để tạo thành mưaaxit Việc đốt than cũng sản sinh ra một lượng lớn carbon dioxide, chất khí màtheo các nhà khoa học là góp phần vào sự ấm lên toàn cầu

3 Gió

Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời Sửdụng năng lượng gió là một trong những phương thức thu thập năng

Trang 28

lượng được biết đến từ thời cổ đại Khái niệm sử dụng cối xay gió đang

có bước tiến xa hơn khi các nhà khoa học đang muốn tạo ra máy điện trênbầu trời bằng cách thả nổi cối xay gió ở độ cao 4,5 km trong bầu khíquyển Hệ thống này trang bị 4 cánh quạt và 2 tua-bin giúp tạo ra nguồnđiện từ gió Năng lượng gió hiện nay chỉ chiếm 0,1 % nhu cầu điện củathế giới, nhưng con số này dự kiến sẽ tăng như nhanh và là một trongnhững hình thức của năng lượng sạch trong tương lai Việc mở rộng khaithác năng lượng gió cũng gặp những khó khăn không nhỏ bởi hệ thốngnày phụ thuộc vào vị trí của nơi có gió mạnh Nhiều lo ngại chỉ ra rằngcác trang trại gió có thể ảnh hưởng đến thời tiết địa phương, nhưng điềunày vẫn chưa được nghiên cứu một cách triệt để Các nhà khoa học hyvọng rằng việc dùng cối xay gió trên bầu trời sẽ giải quyết những vấn đềhạn chế kể trên vì đây là vị trí có gió thổi mạnh và liên tục

Máy phát điện sử dụng năng lượng gió

4 Dầu mỏ

Nhiên liệu này được một số người gọi là vàng đen, cho thấy tầm quantrọng của nó đối với con người Các quốc gia lớn trên thế giới đều dựavào dầu, và đây cũng là khởi nguồn của nhiều cuộc chiến tranh Một trongnhững lý do mà xăng dầu, dầu thô rất có giá trị bởi nó có thể được chuyểnđổi thành nhiều loại sản phẩm, không chỉ là nguồn năng lượng mà còn rấtnhiều sản phẩm quan trọng khác có giá trị kinh tế cao Đây cũng là mộttrong những nguồn năng lượng hóa thạch đang có trữ lượng lớn nhưngkhông có khả năng tái tạo Một số nhà khoa học dự đoán rằng khai thác

Trang 29

dầu mỏ sẽ đạt tới đỉnh cao trong thời gian tới và Tổ chức Các nước xuấtkhẩu dầu lửa (OPEC) cho rằng giá dầu sẽ không thể vượt qua mức 100USD/thùng trong vòng một thập kỷ.

Khai thác dầu mỏ sẽ đạt tới đỉnh cao trong thời gian tới Giống như than và khí tự nhiên, dầu là tương đối rẻ so với các nguồnnăng lượng thay thế nhưng việc sử dụng nó đi kèm với thiệt hại về môitrường được tạo ra một cách đáng kể Sử dụng dầu tạo ra một lượng lớncarbon dioxide, và những sự cố tràn dầu có thể gây hại cho các hệ sinhthái và rất khó khăn để làm sạch

5 Biomass - nhiên liệu sinh khối

Năng lượng sinh khối, hay nhiên liệu sinh học, bao gồm các vật chất chứanăng lượng hóa học dự trữ trong chất hữu cơ Sinh khối là các phế phẩm

từ nông nghiệp (rơm rạ, bã mía, vỏ, xơ bắp ), phế phẩm lâm nghiệp (lákhô, vụn gỗ ) Nhiên liệu sinh khối có thể ở dạng rắn, lỏng, khí đượcđốt để phóng thích năng lượng như ethanol hay thành dạng khí sinh học(biogas)

Trang 30

Nhiên liệu sinh học Nhưng không giống như một số nguồn năng lượng tái tạo khác, nănglượng sinh khối không thực sự sạch vì khi chất đốt hữu cơ sẽ tạo ra mộtlượng lớn carbon dioxide Ngoài ra để sử dụng rộng rãi thì người ta phảitìm cách bù đắp bằng việc trồng các loại cây phát triển nhanh và cỏ đểdùng làm nguồn cung cấp nhiên liệu Các nhà khoa học cũng đang thửnghiệm với việc sử dụng vi khuẩn để tác động vào sinh khối và sản xuấthydro để làm nhiên liệu Đây là một nguồn nhiên liêu sinh học thay thếkhá thú vị nhưng gây tranh cãi ở quá trình quy trình biến đổi nhiệt (TCP).Không giống như các nhiên liệu tự nhiên thông thường, TCP có thểchuyển đổi hầu như bất kỳ loại chất hữu cơ thành dầu lửa và nước nhưnglượng chất thải gây hiệu ứng nhà kính cũng không giảm được bao nhiêu.

6 Thủy điện

Thủy điện đang là một phần quan trọng của nguồn năng lượng

Thủy điện hiện tại chiếm 20% nguồn điện năng của thế giới Tính đếngần đây, thủy điện được cho rằng năng lượng nước là một nguồn tài

Trang 31

nguyên thiên nhiên phong phú mà không đòi hỏi thêm nhiên liệu vàkhông gây ô nhiễm Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu mới đây chỉ ra một sốthách thức của các đập thủy điện có thể có thể tạo lượng đáng kể củacarbon dioxide và methane qua sự phân rã của các nguyên liệu thực vậtngập nước Một nhược điểm của đập nước là mọi người dân sống xungquanh thường phải di dời Trong trường hợp của Dự án đập Tam Hiệp ởTrung Quốc - đập lớn nhất trên thế giới khi hoàn thành trong năm 2009 -1,9 triệu người đã được di chuyển và vô số các di tích lịch sử đã bị ngậplụt và biến mất Và một vấn đề lớn của thủy điện là việc ngăn sông, đắpđập không phù hợp sẽ làm thay đổi hệ sinh thái trong khu vực và là mộttrong những nguyên nhân gây ra hạn hán, ngập lụt…

7 Năng lượng đại dương

Đại dương bao phủ 70% diện tích bề mặt Trái đất, và nước là một bộthu năng lượng mặt trời tự nhiên Việc chuyển đổi năng lượng nhiệt củađại dương (OTEC) nhằm khai thác bộ thu năng lượng này và sử dụng sựkhác biệt nhiệt độ giữa bề mặt nước được làm nóng bởi ánh nắng mặt trời

và nguồn năng lượng nước ở dưới độ sâu của đại dương để tạo ra điện.Nhà máy OTEC thường phân ra thành 3 loại:

Chu kỳ khép kín: Một chất lỏng có điểm sôi thấp như amoniac được

làm nóng bằng nước biển ấm Hơi nước tạo ra được sử dụng để vận hànhtua-bin phát điện rồi sau đó được làm lạnh bằng nước biển lạnh Nhưngthiết bị bay hơi và ngưng tụ của hệ thống này phải sử dụng bề mặt traođổi nhiệt, cồng kềnh, tiêu thụ một lượng lớn kim loại, và khó khăn để duytrì

Chu kỳ mở: Tương tự như chu kỳ OTEC khép kín, ngoại trừ không

có chất lỏng trung gian thấp (như khí propan, isobutan, freon,amoniac…) Hệ thống làm nước sôi trong thiết bị bay hơi và biến thànhhơi Hơi nước chạy từ vòi phun tua-bin làm phát điện Xả hơi từ tua-binvào bình ngưng được làm mát bằng nước biển vùng lạnh

Chu kỳ lai: Chu kỳ OTEC đóng được sử dụng để tạo ra điện, sau đó

được tạo ra môi trường áp suất thấp cần thiết cho chu kỳ mở cửa

Nhà máy OTEC có thể tăng thêm nguồn nước ngọt, và hơn nữa nước

Trang 32

biển giàu chất dinh dưỡng lấy từ đáy đại dương có thể được dùng để nuôicấy vi sinh vật và thực vật biển Hạn chế chủ yếu của OTEC chính là hiệusuất chuyển đổi nhiệt năng thành điện năng quá thấp khi hệ thống này chỉhoạt động dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ nhỏ, thường khoảng 200C.

Đại dương bao phủ 70 % diện tích bề mặt trái đất và là một bộ thunăng lượng mặt trời tự nhiên

8 Năng lượng hạt nhân

Nhà máy điện hạt nhân Albert Einstein đã nói rằng ranh giới giữa vật chất và năng lượngkhông còn rõ ràng Năng lượng có thể được tạo ra bởi các nguyên tử - quá

Trang 33

trình chia tách hoặc kết hợp được gọi là sự phân hạch và nhiệt hạch tươngứng Phân hạch hạt nhân phóng xạ có hại và tạo ra lượng lớn chất phóng

xạ, có tác động hàng ngàn năm và có thể phá hủy toàn bộ hệ sinh thái nếu

bị rò rỉ Lo ngại lớn hơn nữa là năng lượng hạt nhân đã và đang được sửdụng như một loại vũ khí có sức hủy diệt kinh khủng

Hiện nay, hầu hết các nhà máy điện hạt nhân sử dụng phản ứng phânhạch, đòi hỏi một lượng lớn năng lượng để sản xuất và duy trì ở nhiệt độcao cần thiết Ý tưởng tổng hợp nhiệt hạch âm thanh - về mặt kỹ thuậtđược hiểu là tổng hợp nhiệt hạch bằng quán tính âm thanh - xuất xứ từmột hiện tượng tự nhiên phát quang do âm thanh (sonolumi-nescence).Nguyên lý hoạt động ở đây là sử dụng các loa phóng thanh gắn vào bìnhchứa đầy chất lỏng rồi truyền sóng áp suất, kích thích sự chuyển động cácbọt sóng âm Các bọt này lớn lên và tan vỡ tuần hoàn, tạo nên các chớploé sáng thấy được, kéo dài không quá 50 picô giây Bọt tạo ra nhiệt độ và

áp suất có thể đạt đến mức khởi động được phản ứng tổng hợp nhiệt hạch.Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu một phương pháp để tạo ra phảnứng tổng hợp hạt nhân được kiểm soát bằng cách đẩy các ion hydro

"nặng" trong điện trường mạnh

9 Pin nhiên liệu

Ngay từ thời điểm xuất hiện, pin nhiên liệu hydro được xem như sự thaythế hoàn hảo cho các loại nhiên liệu hóa thạch Các nhà khoa học có thể tạo

ra điện bằng cách sử dụng hydro và oxy mà không gây ảnh hưởng đến môitrường Xe hơi chạy bằng pin nhiên liệu hydro không chỉ mang đến hiệu suấttốt hơn động cơ đốt trong mà khí thải duy nhất của nó sẽ là nước

Thật không may, trong khi hydro là nguyên tố có nhiều nhất trong vũtrụ nhưng ở trái đất thì hầu hết nó được gắn liền với các phân tử nhưnước Điều đó có nghĩa là hydro tinh khiết phải được sản xuất bởi cácnguồn năng lượng khác - mà trong nhiều trường hợp liên quan đến nhiênliệu hóa thạch Một vấn đề khác với hydro là nó không thể nén một cách

dễ dàng hoặc an toàn, và đòi hỏi bể lớn để lưu trữ Ngoài ra các nguyên tử

Trang 34

hydro có xu hướng thất thoát thông qua vật liệu làm bình chứa.

Xe hơi chạy pin nhiên liệu

IV Các nguồn năng lượng điện tại nước ta

1 Thủy điện

Nhà máy thủy điện là nơi chuyển đổi sức nước (thủy năng) thành điệnnăng Gần 18% năng lượng điện trên thế giới được sản xuất từ nhà máythủy điện Lãnh thổ Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới, có lượng mưatrung bình hàng năm cao, khoảng 1.800 - 2.000mm Với địa hình miềnBắc và biên giới miền Tây đồi núi cao, phía Đông là bờ biển dài trên3.400km nên nước ta có hệ thống sông ngòi khá dày đặc với hơn 3.450 hệthống Và với điều kiện tự nhiên thuận lợi như vậy nên tiềm năng thuỷđiện (TĐ) của nước ta tương đối lớn Theo tính toán lý thuyết, tổng côngsuất TĐ của nước ta vào khoảng 35.000MW, trong đó 60% tập trung tạimiền Bắc, 27% phân bố ở miền Trung và 13% thuộc khu vực miền Nam.Tiềm năng kỹ thuật (tiềm năng có thể khai thác khả thi) vào khoảng26.000MW, tương ứng với gần 970 dự án được quy hoạch, hàng năm cóthể sản xuất hơn 100 tỷ kWh, trong đó nói riêng thuỷ điện nhỏ (TĐN) cótới 800 dự án, với tổng điện năng khoảng 15 - 20 tỉ kWh/năm

Đến năm 2013, tổng số dự án TĐ đã đưa vào vận hành là 268, với tổngcông suất 14.240,5 MW Hiện có 205 dự án với tổng công suất 6.1988,8

MW đang xây dựng và dự kiến đưa vào vận hành trong giai đoạn

2015-2017 Như vậy, theo kế hoạch, đến năm 2017, có 473 dự án sẽ đưa vàokhai thác vận hành, với tổng công suất là 21.229,3 MW, chiếm gần 82%

Trang 35

tổng công suất tiềm năng kỹ thuật của thủy điện Năm 2012, các nhà máy

TĐ đóng góp 48,26% (13.000 MW) và 43,9% (tương ứng 53 tỷ kWh)điện năng cho ngành điện

Có thể nói, cho đến nay các dự án TĐ lớn có công suất trên 100MWhầu như đã được khai thác hết Các dự án có vị trí thuận lợi, có chi phíđầu tư thấp cũng đã được triển khai thi công Còn lại trong tương lai gần,các dự án TĐ công suất nhỏ sẽ được đầu tư khai thác Các nhà máy thủyđiện ở Việt Nam như: Hòa Bình, Sơn La, Thác Bà, Trị An, Yali…

2 Nhiệt điện

Nhà máy nhiệt điện là nơi chuyển nhiệt năng thành điện năng Sự

khác biệt lớn nhất của nhà máy nhiệt điện so với các nhà máy khác là cócác nguồn nhiên liệu khác nhau Trong 60 năm qua, các nhà máy nhiệtđiện luôn giữ vai trò chủ đạo đối với hệ thống điện quốc gia Năm 1985,công suất đặt của cả nước 1.605,3 MW, nhiệt điện (bao gồm nhiệt điệnthan, dầu, tua bin khí) chiếm 81,9% cơ cấu nguồn điện với 70% sản lượngđiện của cả nước Đến năm 1995, toàn bộ hệ thống có 4.549,7 MW, nhiệtđiện chiếm 36,6% cơ cấu nguồn và 28% sản lượng của cả nước

Năm 2005, hệ thống có 8.871 MW, nhiệt điện chiếm 41% cơ cấunguồn điện và 48% sản lượng điện của cả nước Đặc biệt, tính đến hếtnăm 2013, tổng công suất đặt hệ thống điện quốc gia là 30.597 MW,trong đó, nhiệt điện là 15.539 MW chiếm 50,79% và chiếm 53,64% sảnlượng điện toàn hệ thống Những con số trên đã chứng minh cho vai tròđặc biệt quan trọng của nhiệt điện đối với hệ thống điện quốc gia

Mặc dù nguồn thủy điện có ưu thế đặc biệt là giá thành rẻ, song nhượcđiểm là phụ thuộc rất nhiều vào diễn biến tình hình khí tượng, thủy văn

Do đó, trong quá trình phát triển hệ thống nguồn, đồng thời với việc tậndụng ưu thế nguồn năng lượng giá rẻ của thủy điện, việc chú trọng pháttriển các nguồn nhiệt điện đảm bảo cung cấp đủ điện cho nhu cầu pháttriển phụ tải là rất quan trọng để có sự điều tiết hoạt động hợp lý giữa

Trang 36

thủy điện và nhiệt điện.

Theo Quy hoạch điện VII, trong thời gian tới, nhiều trung tâm nhiệtđiện lớn sẽ được xây dựng và đưa vào vận hành như, Duyên Hải, LongPhú, Sông Hậu, Vân Phong, Vĩnh Tân, Quảng Trị, Vũng Áng, QuảngTrạch, Nghi Sơn, Nam Định, Thái Bình, Hải Dương,… làm tăng đáng kểcông suất nguồn và sản lượng điện từ các nguồn nhiệt điện Tổng côngsuất nhiệt điện đốt than năm 2020 sẽ chiếm 48% tổng công suất đặt, sảnxuất khoảng 46,8% sản lượng điện sản xuất, đến năm 2030 chiếm 51,6%tổng công suất đặt, sản xuất khoảng 56,4% lượng điện sản xuất; tổngcông suất nhiệt điện sử dụng khí thiên nhiên (gồm cả LNG) năm 2020chiếm 16,5% tổng công suất đặt, sản xuất khoảng 24% lượng điện sảnxuất, đến năm 2030 chiếm 11,8% tổng công suất đặt, sản xuất khoảng14,8% lượng điện sản xuất

Như vậy, theo quy hoạch đến năm 2020 tổng công suất các nhà máynhiệt điện (than, khí) đạt khoảng 64,5% tổng công suất đặt, sản xuấtkhoảng 70,8% sản lượng điện và đến năm 2030 tổng công suất các nhàmáy nhiệt điện (than, khí) chiếm 63,4% tổng công suất đặt, sản xuấtkhoảng 71,2% sản lượng điện

Tuy nhiên, việc phát triển nhiệt điện cũng đứng trước những tháchthức không nhỏ, khi nguồn than và khí trong nước sẽ không đủ cung cấpcho các nhà máy điện, phải nhập khẩu nhiên liệu Do đó, việc đảm bảo

ổn định, lâu dài nguồn nhiên liệu than, khí, trong đó có nguồn nhiên liệunhập khẩu, cung cấp ổn định cho các nhà máy nhiệt điện sẽ có vai trò đặcbiệt quan trọng, đảm bảo đủ điện cho phát triển đất nước

Ở Việt Nam, có một số nhà máy nhiệt điện sau: Nhiệt điện Ninh Bình,nhiệt điện Mạo Khê hay nhiệt điện Bà Rịa, Thủ Đức,…

3 Điện gió

Nhà máy điện gió là nhà máy điện dùng năng lượng gió chuyển thànhđiện năng

Trang 37

Trong 20 thị trường lớn nhất thế giới, Đức là nước dẫn đầu về sử dụngnăng lượng gió để chuyển thành điện Cho đến nay, có khoảng 48 dự ánđiện gió đã đăng ký trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, tập trung chủ yếu ởcác tỉnh miền Trung và Nam bộ, với tổng công suất đăng ký gần 5.000

MW, quy mô công suất của các dự án từ 6 MW đến 250 MW Tuy nhiên,hiện nay do suất đầu tư của dự án điện gió vẫn còn khá cao, trong khi giámua điện gió là khá thấp 1.614 đồng/ kWh (tương đương khoảng 7,8UScents/ kWh) theo Quyết định số 37/2011/QĐ-TTg12, cao hơn 310đồng/ kWh so với mức giá điện bình quân hiện nay là 1.304 đồng/ kWh,được xem là chưa hấp dẫn các nhà đầu tư điện gió trong và ngoài nước

Do vậy, cho đến nay mới chỉ duy nhất một dự án điện gió ở Xã BìnhThạnh, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận là hoàn thiện giai đoạn 2 từ

2011, với công suất lắp đặt 30 MW (20 tuabin gió x 1,5 MW mỗi tua bin) Tại Việt Nam, có các nhà máy điện gió như: Nhà máy điện gió BạcLiêu, nhà máy điện gió Cà Mau, nhà máy điện gió Phú Lạc…

Nhiệm

vụ 3

Thảo luận đưa ra các cách thức, phương tiện, hình thức tiếp cận trình bày:

- Xây dựng thành bài giảng dưới dạng thuyết trình, phỏng vấn

- Giáo viên góp ý: Tạo ra 1 chương trình dưới dạng trò chơi, hoạtđộng thi giữa các nhóm, các nội dung kiến thức cơ bản, trọng tâm lànguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

KẾT QUẢ LÀM VIỆC NHÓM: 3 Nghiên cứu về truyền tải điện

Bài toán truyền tải điện năng đi xa:

Công suất hao phí trên đường dây tải điện khi truyền tải điện năng từnhà máy điện đến nơi tiêu thụ

Công suất hao phí: P I2R



2 2 2

' ( Acos ')

P R

Trang 38

Phpcàng lớn => năng lượng điện mất đi vô ích càng lớn => gây thiệthại cho nhà sản xuất điện => các nhà máy điện luôn mong muốn giảm PhpCác phương án giảm công suất hao phí khi truyền tải điện nănga/ Giảm điện trở r trên dây tải điện:

R l

S





- Sử dụng các vật liệu đắt tiền (vàng, bạc) làm dây tải điện (ρ nhỏ)

- Tăng tiết diện S của dây dẫn => dây dẫn trở nên nặng và tốn nhiều vậtliệu hơn

=> Phương án giảm công suất hao phí bằng cách giảm r làm tốn thêmnhiều kinh phí hơn

b) Tăng giá trị của hệ số công suất cosφ:

- Phương án này cũng phát sinh nhiều tốn kém do phải sử dụng các loại

tụ điện đắt tiền ở những nơi tiêu thụ điện năng => không khả thi

c) Tăng điện áp truyền tải

- Dễ dàng thực hiện bằng cách sử dụng máy biến áp

Trong thực tế để truyền tải điện năng đi xa, các nhà máy điện tại ViệtNam đã sử dụng các đường dây cao thế (điện thế cao) thông qua việc sửdụng máy tăng áp tại các nhà máy phát điện

Hình ảnh đường dây tải điện 500kV Trong quá trình truyền tải điện đi xa tại nơi tiêu thụ điện sẽ có cácchạm biến áp lắp đặt rất nhiều các loại máy biến áp để hạ áp đường dây500kV thành các điện áp thấp hơn, khi truyền tải đến các hộ gia đình điện

áp phù hợp với các thiết bị điện là 220V

Trang 39

Hình ảnh máy biến áp đặt tại trạm biến áp

1 Cấu tạo của máy biến áp:

Bộ phận chính của máy biến áp là một khung sắt non (có pha silic)gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện lại với nhau để hạn chế dòng điệnFu-cô (Foucalt)

Cuộn sơ cấp có N1 vòng dây nối với nguồn phát điện

Cuộn thứ cấp có N2 vòng dây nối với các thiết bị tiêu thụ điện

Hình minh họa một máy biến áp đơn giản

Cách vẽ máy biến áp trong mạch điện:

2 Nguyên lý hoạt động của máy biến áp:

Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và hiệntượng tự cảm

Trang 40

Dòng điện xoay chiều qua cuộn thứ cấp biến thiên => sinh ra từ trườngbiến thiên (hiện tượng tự cảm).

Từ trường biến thiên đi qua khung sắt dịch chuyển sang cuộn thứ cấp

=> sinh ra dòng điện cảm ứng trong cuộn thứ cấp (hiện tượng cảm ứngđiện từ)

Ảnh minh họa nguyên tắc hoạt động của máy biến áp

3 Công thức máy biến áp:

Công thức của máy biến áp lý tưởng:

+ Nếu N2> N1hay (N2/ N1> 1) => U2> U1=> máy tăng áp

+ Nếu N2< N1hay (N2/ N1< 1) => U2< U1=> máy hạ áp

Nhiệm

vụ 3

Tìm hiểu cách mắc điện hình sao, hình tam giác

+ Mắc hình sao: ba điểm đầu của ba cuộn dây được nối với 3 mạchngoài bằng 3 dây dẫn, gọi là dây pha Ba điểm cuối nối chung với nhau

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	9,85 MB