Tải bản đầy đủ (.doc) (6 trang)

vận dụng kiến thức liên môn giải quyết tình huống thực tiễn đèn tín hiệu giao thông sử dụng năng lượng mặt trời

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (275.18 KB, 6 trang )

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẬN CẦU GIẤY
TRƯỜNG THCS TRUNG HÒA
BµI Dù THI
VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN ĐỂ
GIẢI QUYẾT CÁC TÌNH HUỐNG THỰC TIỄN
DÀNH CHO HỌC SINH THCS
T×nh huèng
ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THÔNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI.
- Môn học chính được HS vận dụng trong giải quyết tình huống: VẬT LÝ
- Các môn học tích hợp: VẬT LÝ, HÓA HỌC, CÔNG NGHỆ, TOÁN HỌC, GIÁO
DỤC CÔNG DÂN, ĐỊA LÝ.
- Sản phẩm đính kèm: Mô hình “ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THÔNG SỬ DỤNG NĂNG
LƯỢNG MẶT TRỜI”
- Họ và tên: LÊ HUYỀN LINH
- Ngày sinh: 03- 05- 2000 Lớp: 9A2
- Địa chỉ: số 3 Ngõ 22 Trung kính, Trung Hòa, Cầu Giấy, Hà nội.
Năm học: 2014 - 2015.
1. Tên tình huống:
ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THÔNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
2. Mục tiêu giải quyết tình huống
Vận dụng kiến thức vật lý để thiết kế mạch điện trong đó có đèn tín hiệu giao thông
sử dụng năng lượng Mặt Trời và nguyên tắc hoạt động của Pin Mặt Trời
Vận dụng kiến thức hóa học về ác quy để có thể sử dụng ác quy vào việc tích trữ
năng lượng để có thể sử dụng đèn tín hiệu giao thông trong buổi tối.
Vận dụng kiến thức về địa lý để tìm hiểu về địa lý Việt Nam để đưa ra một cách
chính xác nhất việc sử dụng đèn tín hiệu giao thông sử dụng năng lượng Mặt Trời ở nước ta
có hiệu quả không?
Vận dụng kiến thức về Toán học để có thể tính toán các số liệu đưa ra.
Vận dụng kiến thức Công nghệ để có thể lắp đặt một mô hình "Đèn tín hiệu giao
thông sử dụng năng lượng Mặt Trời".


Vận dụng kiến thức môn Giáo dục công dân tìm hiểu về nguyên tắc hoạt động của
đèn giao thông: Các tín hiệu màu đèn, thời gian sử dụng trong các thời điểm khác nhau
trong một ngày.
3. Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến việc giải quyết tình huống:
Việt Nam có tiềm năng rất lớn về nguồn năng lượng tái tạo phân bổ rộng khắp trên
toàn quốc. Nguồn năng lượng mặt trời phong phú với bức xạ nắng trung bình là
5kWh/m
2
/ngày phân bổ trên khắp đất nước. Vị trí địa lý của Việt Nam với hơn 3,400km
đường bờ biển cũng giúp Việt Nam có tiềm năng rất lớn về năng lượng gió với tiềm năng
ước tính khoảng 500-1000 kWh/m
2
/năm. Những nguồn năng lượng thay thế này có thể
được sử dụng giúp Việt Nam đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng nhanh. Nhu cầu
về năng lượng của Việt Nam được dự báo tăng bốn lần từ 2005-2030 và nhu cầu về điện sẽ
tăng chín lần từ 2005-2025, việc khai thác năng lượng tái tạo sẽ giúp Việt Nam giảm được
sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng ngoại nhập và đảm bảo an ninh năng lượng.
Việt nam được xem là một quốc gia có tiềm năng rất lớn về năng lượng mặt trời, đặc
biệt ở các vùng miền trung và miền nam của đất nước, với cường độ bức xạ mặt trời trung
bình khoảng 5 kWh/m
2
. Trong khi đó cường độ bức xạ mặt trời lại thấp hơn ở các vùng phía
Bắc, ước tính khoảng 4 kWh/m
2
do điều kiện thời tiết với trời nhiều mây và mưa phùn vào
mùa đông và mùa xuân. Ở Việt nam, bức xạ mặt trời trung bình 150 kcal/m
2
chiếm khoảng
2.000 – 5.000h/ năm, Năng lượng mặt trời ở Việt nam có sẵn quanh năm, khá ổn định và
phân bố rộng rãi trên các vùng miền khác nhau của đất nước. Đặc biệt, số ngày nắng trung

bình trên các tỉnh của miền trung và miền nam là khoảng 300 ngày/năm. Năng lượng mặt
trời có thể được khai thác cho hai nhu cầu sử dụng: sản xuất điện và cung cấp nhiệt.
4. Giải pháp giải quyết tình huống
Hệ thống đèn tín hiệu giao thông sử dụng pin mặt trời được thiết kế với một số bóng
đèn LED gồm 3 màu vàng, đỏ, xanh thân thiện với môi trường và không cần phải sạc lại
trong một thời gian khá lâu và được mắc song song với nhau.
Hệ thống đèn tín hiệu giao thông tại một nút giao cắt (ngã tư, ngã năm, ) sẽ được cấp nguồn
bởi hệ thống pin mặt trời và bộ lưu điện như ắc quy.
Hệ thống pin giúp thu nhận năng lượng mặt trời vào ban ngày, lưu trữ năng lượng đó
vào ắc quy cho hệ thống yêu cầu công suất nhỏ như hệ thống đèn tín hiệu giao thông là hoàn
toàn có khả năng.
5. Thuyết minh tiến trình giải quyết tình huống
Năng lượng mặt trời, bức xạ ánh sáng và nhiệt từ mặt trời đã được con người khai
thác ngay từ thời cổ đại. Bức xạ mặt trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt
trời như sức gió và sức sóng, sức nước và sinh khối làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có
sẵn trên trái đất. Chỉ một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng.
Acsimet dùng năng lượng Mặt Trời để đốt cháy thuyền quân sự La Mã
Điện mặt trời nghĩa là phát điện dựa trên động cơ nhiệt và pin quang điện. Ngày nay,
con người đã sử dụng loại điện năng này để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sưởi ấm
không gian và làm mát thông qua kiến trúc năng lượng mặt trời, chưng cất nước uống và
khử trùng, chiếu sáng bằng ánh sáng ban ngày, bình nước nóng năng lượng mặt trời, nấu ăn
năng lượng mặt trời Để thu năng lượng mặt trời, cách phổ biến nhất là sử dụng tấm năng
lượng mặt trời. Từ đó sử dụng nguồn điện năng đó cho việc sử dụng các thiết bị điện trong
đó có đèn giao thông.
Điện Mặt Trời phụ thuộc vào cường độ của ánh sáng Mặt Trời, vậy vào buổi tối hoặc
những hôm không có ánh sáng Mặt Trời thì để duy trì được sự hoạt động của các đèn đó ta
cần phải có ác quy để tích trữ năng lượng điện.
Sơ đồ mạch điện "Đèn tín hiệu giao thông sử dụng năng lượng Mặt Trời".





K
K
K
Nguồn điện là ác quy được lấy như sau:
6. Ý nghĩa của việc giải quyết tình huống
Các kiến thức trên em đều lấy từ những kiến thức của các môn đã học và qua quan
sát thực tiễn hàng ngày. Qua việc giải quyết tình huống đó, em thấy có ý nghĩa sau:
- Vận dụng sáng tạo các kiến thức của các môn để giải quyết tình huống làm cho em hiểu
sâu hơn về các bộ môn đó, khắc sâu hơn các kiến thức đã học: Hiểu hơn về địa lý và khí hậu
Việt Nam, về ác quy, về mạch điện cũng như quan sát kỹ hơn về cách hoạt động của đèn
giao thông
- Theo như xã hội ngày nay "học đi đôi với hành" thì việc giải quyết tình huống "Đèn tín
hiệu giao thông sử dụng năng lượng Mặt Trời" đã giúp em tự lắp đặt một mô hình, từ đó
rèn cho em được tính cẩn thận và hiểu rõ hơn về mặt lý thuyết đồng thời qua đó cùng giúp
em yêu quý và cảm ơn đối với những con người lao động đã góp phần tạo nên sự tiến bộ xã
hội từ những công việc nhỏ nhất.
Qua việc giải quyết tình huống còn cho em thấy ý nghĩa của năng lượng trong đời
sống hàng ngày của con người, từ đó em sẽ có ý thức hơn trong việc tiết kiệm năng lượng
và sau này khi trưởng thành, em sẽ nghiên cứu nhiều hơn về nguồn năng lượng này để góp
phần xây dựng đất nước.
Cầu Giấy, ngày 18 tháng 12 năm 2014.
Học sinh
Ác quy
Pin quang điện
LÊ HUYỀN LINH

×