bài dự thi vận dụng kiến thức liên môn giải quyết tình huống thực tiễn học sinh với việc sử dụng điện tiết kiệm hiệu quả

Vậy mỗi học sinh chúng ta cần làm thế nào để sử dụng tiết kiệm điện và các nguồn năng lượng khác một cách hiệu quả nhất?. - Trong sinh hoạt chúng ta phải sử dụng thiết bị điện cũng như n

Tên tình huống:

HỌC SINH VỚI VIỆC SỬ DỤNG ĐIỆN TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ

I MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Điện là nguồn năng lượng năng lượng vô cùng quan trọng Trong xã hội hiện đại điện năng được coi là tiến bộ của khoa học kĩ thuật, nếu không có điện năng sẽ không có nền sản xuất hàng hóa Điện lực là ngành công nghiệp chủ đạo, mũi nhọn của nước ta Trong điều kiện của nước ta hiện nay, nguồn điện được sản xuất chưa đáp ứng đủ nhu cầu sinh hoạt của người dân và sản xuất Vậy nhưng chúng ta đang sử dụng điện một cách lãng phí điện Học sinh chúng

ta chưa có ý thức sử dụng điện hợp lí và tiết kiệm ở nhà, trường học và những nơi công cộng Chính điều này đã gây lãng phí tiền của của gia đình, nhà trường

và xã hội Không những vậy còn gây lãng phí năng lượng của toàn thế giới và làm tổn hại trực tiếp đến cuộc sống của chúng ta

Vậy mỗi học sinh chúng ta cần làm thế nào để sử dụng tiết kiệm điện và các nguồn năng lượng khác một cách hiệu quả nhất?

a Trong trường học

Đi khảo sát thực tế các lớp học trong trường sau giờ tan học nhận thấy nhiều lớp không tắt đèn, tắt quạt Trong những giờ hoạt động ở dưới sân trường, mỗi lớp quy định cho hai học sinh trông lớp nhưng hai bạn không có ý thức tắt bớt đèn và quạt Trong phòng vệ sinh nhiều bạn rửa tay xong không khóa vòi nước và tắt đèn

b Trong sinh hoạt và ở những nơi công cộng

Ở nước ta vẫn còn hiện tượng sử dụng điện lãng phí, nhất là ở khu vực công cộng, trụ sở cơ quan, chiếu sáng quảng cáo, chiếu sáng bán hàng; nhiều

lượng đèn nhiều làm sáng rực cả khoảng không gian Nhiều nơi mắc đèn ngõ xóm bằng bóng dây tóc nóng sáng 100-300W, hiệu suất chiếu sáng của bóng đèn kém, ánh sáng không đều, chỗ sáng chỗ tối, gây lãng phí điện

2 Mục tiêu giải quyết tình huống

- Nâng cao ý thức sử dụng điện tiết kiệm cho học sinh

- Giúp các bạn học sinh biết quý trọng và bảo vệ nguồn năng lượng

- Sử dụng điện tiết kiệm trong gia đình và những nơi công cộng

- Tiết kiệm tiền của cho gia đình và xã hội

3 Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến việc giải quyết tình huống

Sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả là vấn đề thực sự cần thiết Vì vậy đã

có nhiều đề tài đề cập đến vấn đề này, tuy nhiên vận dụng kiến thức liên môn trong giải quyết tình huống này trong khối học sinh THPT thì chưa có đề tài nào nghiên cứu sâu, cụ thể Trong cuộc sống và học tập, có nhiều lĩnh vực, nhiều môn học liên quan đến sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả, vì vậy em đã nghiên cứu vấn đề này để góp phần mang lại cuộc sống tốt đẹp hơn với sự hướng dẫn tận tình của cô giáo chủ nhiệm Trần Thị Ngân

4 Giải pháp giải quyết tình huống

a Lập kế hoạch nghiên cứu

- Tháng 9 năm 2014: nhận kế hoạch tổ chức cuộc thi

- Tháng 10 năm 2014: lên kế hoạch, dàn ý cho vấn đề nghiên cứu

- Tháng 11 năm 2014: hỏi ý kiến cô giáo chủ nhiệm, cùng với cô sưu tầm tài liệu, tìm hiểu thực tế, xử lí tài liệu

- Tháng 12 năm 2014: viết bài

b Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết tình huống

- Toán học: số liệu thống kê về tình hình sử dụng và lãng phí điện

- Ngữ Văn: sử dụng từ ngữ, phương thức biểu đạt phù hợp với bài viết

- Vật lí: đưa ra công thức tính công suất hao phí để tìm biện pháp tiết kiệm điện

- Địa lí: tìm hiểu thực trạng sản xuất điện ở nước ta, vẽ biểu đồ thể hiện các chỉ

số tiêu dùng điện, dùng atlat để xác định được vị trí nhà máy sản xuất điện, thế mạnh để phát triển công nghiệp điện lực ở nước ta

- Giáo dục công dân: giáo dục nâng cao ý thức cho học sinh trong việc sử dụng tiết kiệm điện

- Ứng dụng công nghệ thông tin trên mạng internet để tra cứu thông tin, tìm kiếm tài liệu

II NỘI DUNG THUYẾT MINH TIẾN TRÌNH GIẢI QUYẾT TÌNH

HUỐNG

1 Vai trò của điện

Hãy thử tưởng tượng mà xem nếu một ngày mất điện thì cuộc sống của chúng ta sẽ bị đảo độn và gặp khó khăn như thế nào?

- Trong sinh hoạt chúng ta phải sử dụng thiết bị điện cũng như nguồn điện để sưởi ấm, chiếu sáng, học tập, làm việc, vui chơi, giải trí…

- Ở trường học, bện viện,… chúng ta chủ yếu sử dụng nguồn điện để chiếu sáng (đèn), làm mát (quạt), học tập (sử dụng máy tính, máy trình chiếu trong giảng dạy), khám- chữa bệnh…

- Các cơ quan, xí nghiệp, nhà máy, khu chế xuất… đều cần sử dụng điện để tạo

ra các sản phẩm hàng hóa tiêu dùng

- Điện đóng vai rò quan trọng tạo nên các công trình xây dựng, công trình công cộng…

Vậy điện có vai trò rất quan trọng trong đời sống, sự phát triển kinh tế, văn hóa, khoa học kĩ thuật,… của một quốc gia

2 Thực trạng nguồn điện năng ở nước ta

a Các nguồn sản xuất điện

Phần lớn điện năng được sản xuất bởi máy phát điện tại các nhà máy điện, máy phát điện được nối với tuabin, chuyển động quay của tuabin dẫn đến chuyển động quay của máy phát điện và tạo ra điện Tuabin có thể được vận hành qua:

- Nhiệt điện: năng lượng nhiệt qua quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch

(như than, khí thiên nhiên hay dầu mỏ tại các nhà máy nhiệt điện) hay từ phản ứng hạt nhân (như trong các nhà máy điện nguyên tử) làm nước bốc hơi, dưới áp suất cao làm quay tuabin

Kế hoạch xây dựng nhà máy điện hạt nhân tại Ninh Thuận

Nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ Nhà máy nhiệt điện Phả Lại

- Nước: tại các nhà máy thủy điện, nước được tụ lại với thế năng lớn, năng lượng dòng chảy của nước làm quay tuabin

Tiềm năng thủy điện của nước ta rất lớn tập trung chủ yếu ở hệ thống sông Hồng (37%) và hệ thống sông Đồng Nai (19%).Hàng loạt nhà máy thủy điện có công suất lớn đang hoạt động như Hòa Bình ( trên sông Đà, 1920MW), Yaly (trên hệ thống sông Xê Xan, 720 MW), Trị An (trên sông Đồng Nai,

400MW), Thác Bà ( trên sông Chảy, 110MW)…

Nhà máy thủy điện Hòa Bình

Nhà máy thủy điện Trị An

- Gió: gió có thể trực tiếp làm quay tuabin.

Nước ta đang có kế họach xây dựng nhiều nhà máy điện gió trong tương lai

Nhà máy điện gió ở Phú Quốc

b Hiện trạng sử dụng điện

Hiện nay lãng phí điện ở Việt Nam cao gấp 6 lần thế giới Trong lúc nhu cầu điện tăng trưởng trung bình 10-15%/năm thì mức lãng phí điện cũng vô cùng lớn

So với các nước trên thì có tỉ lệ điện dùng cho ánh sáng sinh hoạt chiếm tỉ

lệ khá cao.Trong khi đó các nước khác chiếm từ 15-23% Cụ thể:

Tên khu vực Tỉ lệ điện dùng cho ánh sáng sinh hoạt

Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, xây dựng dân dụng và giao thông vận tải tình trạng lãng phí điện là rất lớn Năng lượng tiêu hao cho một đơn vị

sản phẩm ở nhiều ngành công nghiệp của Việt Nam cao hơn Thái Lan và Malaysia khoảng 1,5- 1,7 lần

Chỉ tính riêng các khu công nghiệp- khu chế xuất (KCN- KCX) ở thành phố Hồ Chí Minh thì lượng điện tiêu thụ chiếm gần 20% sản lượng điện tiêu thụ toàn thành phố Lượng tiêu thụ điện ở KCN- KCX là khá lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến lượng điện năng của thành phố Nguyên nhân chủ yếu là do trang thiết

bị của các doanh nghiệp cũ kỹ làm tiêu hao năng lượng trong quá trình sản xuất

Đặc biệt là ở các công ty, cơ quan nhà nước như: không tắt đèn, quạt khi

ra ngoài, để điều hòa ở nhiệt độ thấp hơn 25 độ C Hệ thống đèn chiếu sáng công cộng ở một số nơi còn sử dụng bóng đèn thủy ngân cao áp, đây là loại đèn có hiệu suất thấp nhưng tiêu hao năng lượng rất lớn Lượng điện hoang phí còn phải kể đến đèn của các nhà hàng, khách sạn hay các biển quảng cáo trên cả nước

Theo số liệu thống kê năm 2009 nước ta đã phải nhập khẩu điện lên

4,84% năm 2009 Thực trạng đó đã đặt ra câu hỏi : đến năm 2020, Việt Nam sẽ

lại phải nhập khẩu năng lượng ?

Mặc dù đa dạng và phong phú, nhưng nguồn tài nguyên thiên nhiên của Việt Nam đang bị khai thác và sử dụng một cách thiếu bền vững Tài nguyên nước đang bị suy giảm cả về chất và lượng Việc áp dụng biện pháp khoa học kĩ thuật cũng như quản lý chưa thực sự có hiệu quả, trong khi chưa khai thác được các nguồn tài nguyên năng lượng tái tạo thay thế Dự tính năm 2015 tại Việt Nam, lượng thiếu hụt nhiên liệu sản xuất điện khoảng 9 tỉ kWh, năm 2020 sẽ từ 35-64 tỉ kWh

Những con số trên đây thật khủng khiếp, đó là sự báo động khẩn thiết về

ý thức sử dụng điện của con người

- Thiếu các tiêu chuẩn trong xây dựng (chiếu sáng, thông gió, điều hòa không khí, ), vốn để đầu tư, thay đổi thiết bị, công nghệ mới có hiệu suất cao (sử dụng các loại đèn tròn sợi đốt)

- Chưa tạo được thói quen sử dụng điện tiết kiệm trong mỗi người dân nhất là đối với thế hệ trẻ ( học sinh, sinh viên)

Một phòng học sử dụng lãng phí điện

- Nhà nước thiếu các quy định và chính sách cụ thể trong việc khuyến khích sử dụng các thiết bị gia đình (bếp điện, tủ lạnh, điều hòa ) tiết kiệm điện.Nhà nước chưa ban hành Luật sử dụng điện

- Giá điện chưa thật sự thúc đẩy hộ dùng điện sinh hoạt thực hiện tiết kiệm điện, nhất là với hộ gia đình có mức thu nhập khá

- Chưa thực hiện các biện pháp về hành chính để chống lãng phí điện (xử phạt hành chính, giao định mức sử dụng điện và thực hiện cấp ngân sách chi cho điện tiêu dùng các công sở nhà nước theo định mức giao)

3 Hậu quả sử dụng điên lãng phí

Chắc mỗi học sinh chúng ta không biết rằng mỗi ngày chúng ta sử dụng bao nhiêu điện? Việc tiêu tốn điện hàng giờ ngồi trước máy tính để chơi game

có “lợi ích” gì không? Tiền điện ta trả rồi ta tha hồ sử dụng như vậy là đúng hay sai? Xin thưa rằng trung bình một gia đình dành 10% - 15% chi phí tiền điện

cho việc thắp sáng mỗi ngày.những việc làm kể trên thể hiện sự đáng xấu hổ ở một số bộ phận học sinh, sinh viên Nếu như các bạn cứ thoải mái, phung phí trong việc sử dụng điện thì có ngày chúng ta sẽ chẳng còn gì để dùng vì chẳng

có nguồn năng lượng nào là vĩnh cửu khi ta không biết sử dụng nó một cách hợp

lí Thậm chí chúng ta cũng không biết rằng việc làm của mình đã khiến nhiều nơi trên đất nước ta cũng như trên thế giới sẽ không có đủ điện để sử dụng Các khu vực đó, họ đang tiết kiệm từng ngày từng giờ để vượt qua sự thiếu hụt nguồn năng lượng quý giá này

Ngoài ra việc sử dụng điện còn làm cho nhiệt độ Trái đất nóng lên đe dọa trực tiếp đến cuộc sống của chúng ta

4 Giải pháp sử dụng điện hợp lí

a Đầu tư thay đổi các thiết bị chiếu sáng

Trong mỗi gia đình, nhà trường, cơ quan công sở, trường học nhà máy… hãy sử dụng bóng đèn tiết kiệm điện.Cụ thể:

- Sử dụng bóng đèn compact, đèn LED và tận dụng ánh sáng tự nhiên Cần lắp máng, chảo chụp ở các đèn còn thiếu để tăng độ phản chiếu ánh sáng và điều chỉnh lắp đèn ở độ cao thích hợp để có độ phản chiếu ánh sáng cao Thực hiện mỗi đèn một công tắc đóng, mở

- Vòi rửa tay trong các nhà vệ sinh nên thay bằng vòi cảm ứng tự động ngắt điện khi không sử dụng

b Sử dụng các đồ dùng điện một cách tiết kiệm và hợp lí

Một số lưu ý về sử dụng một số thiết bị điện

- Tủ lạnh: Hạn chế mở tủ để đỡ tốn điện Nhiệt độ bên trong tủ lạnh nên để ở

chế độ từ 3 - 6độ C Với chế độ đông lạnh thì để - 15độ C đến -18độ C Cứ lạnh hơn 10độ C là tốn thêm 25% điện năng

- Máy điều hoà nhiệt độ: Hãy để nhiệt độ ở mức trên 20độ C Cứ cao hơn

10độC là chúng ta đã tiết kiệm được 10% điện năng Thường xuyên lau chùi bộ phận lọc thì sẽ tiết kiệm được từ 5 - 7% điện năng Nếu đặt máy xa tường sẽ tiết kiệm 20 - 25% điện năng Nên tắt máy điều hòa nếu bạn vắng nhà 1 giờ trở lên

- Quạt: Nên cho quạt chạy ở tốc độ thích hợp để tiết kiệm điện vì quạt càng

chạy nhanh càng tốn điện Nhớ rút phích cắm điều khiển từ xa ở quạt sau mỗi lần sử dụng

- Máy tính: Màn hình máy tính có độ sáng càng cao, màu càng đậm thì càng tốn

điện Nên tắt máy tính nếu như bạn không có ý định dùng trong vòng 15 phút Hãy chọn chế độ tiết kiệm điện năng trong máy tính (Screen Save) để vừa bảo

vệ được máy, vừa giảm được khoảng 55% lượng điện năng tiêu thụ trong thời gian tạm dừng sử dụng máy (down-time)

- Bàn là: Không dùng bàn là trong phòng có bật máy điều hoà nhiệt độ hoặc khi

quần áo còn ướt Lau sạch bề mặt kim loại của bàn là sẽ giúp bàn là hoạt động

có hiệu quả hơn Sau khi tắt điện, bạn còn có thể là được 2 bộ quần áo nữa vì nhiệt của bàn là giảm chậm

- Máy giặt: Chỉ dùng máy giặt khi có đủ lượng quần áo để giặt và chỉ dùng chế

độ giặt nước nóng khi thật cần thiết

- Lò vi sóng: Không bật lò vi sóng trong phòng có điều hoà nhiệt độ, không đặt

gần các đồ điện khác để khỏi ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của các đồ điện này

- Ti vi: Không nên để màn hình ở chế dộ sáng quá để đỡ tốn điện Không nên tắt

ti vi bằng điều khiển từ xa mà nên tắt bằng cách ấn nút ở máy

*Phân phối và truyền tải điện năng hợp lí

Trong Vật lí ta biết công thức tính tổn thất hao phí trong các khâu truyền tải, phân phối điện năng được tính bằng:

R I

P 3 2

 trong đó:

P,Q: công suất tác dụng, phản kháng truyền tải

R: điện trở đường dây

Muốn giảm hao phí trong các khâu truyền tải, phân phối điện năng cần giảm công suất phản kháng truyền tải bằng cách bù cos, phải phân phối công suất, chọn đường truyền và chọn điện áp hợp lí

Hệ số công suất coscó ý nghĩa rất quan trọng về kinh tế và kĩ thuật Đối với việc truyền tải nếu truyền tải công suất P trên dường dây thì dòng điện trên đường dây là:



cos

U P

I 

Ta nhận thấy cos càng cao thì dòng điện trên đường dây càng giảm do

đó có thể chọn tiết diện dây dẫn nhỏ hơn, đồng thời tổn hao công suất trên

đường dây và điện áp dây cũng giảm

Nếu tăng hệ số công suất có thì dẫn đến hiệu quả sau đây:

- Giảm tổn thất điện năng trong mạng điện

Ta biết tổn thất điện năng trên đường dây được tính bằng công thức:

P

R U Q R U P R U Q P R

I

2 2

2 2

2 2

3

Khi giảm Q truyền tải trên đường dây sẽ giảm được thành phần tổn hao công

U QX U

PR U

QX PR

Giảm Q truyền tải trênđường dây sẽ giảm được thành phần  U(Q) do Q gây ra

- Tăng khả năng truyền tải của dường dây và máy biến áp:

Khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng, tức là phụ thuộc vào dòng điện cho phép của chúng

U Q P I

3 2 2





Khi I=const ta có thể tăng khả năng truyền tải công suất tác dụng P bằng cách giảm công suất phản kháng Q mà đường dây và máy biến áp phải tải đi Do

đó một thiết bị, hoặc đường dây dẫn, nếu cos cao hệ thống có khả năng truyền tải công suất P lớn

Việc nâng cao hệ số công suất cosgiúp tiết kiệm điện trong quá trình sản xuất, truyền tải và phân phối ngoài ra còn làm giảm được chi phí kim loại màu, góp phần làm ổn định điện áp, tăng khả năng phát điện của máy phát điện…

*Tắt khi không sử dụng

Mỗi người dân hãy thực hiên những hành động nhỏ như tắt các thiết bị điện khi không sử dụng hay hạn chế sử dụng trong giờ cao điểm…để tiết kiệm điện Mỗi học sinh hãy là một tuyên truyền viên hướng dẫn người thân trong gia đình mình thực hiện việc tiết kiệm điện

c Tuyên truyền, giáo dục ý thức

- Tuyên truyền, giáo dục ý thức cho học sinh thấy được tầm quan trọng của tiết kiệm điện và hậu quả của lãng phí điện.Tuyên truyền trong nhà trường thông qua các buổi hoạt động ngoại khóa, giờ học Tổ chức các phong trào, chủ đề sinh hoạt về tiết kiệm điện như “Tháng tiết kiệm”, “Tắt khi không sử dụng-Hành động của học sinh”…

- Ngoài xã hội cần cổ động, tuyên truyền đến từng gia đình như phát tờ rơi về hướng dẫn sử dụng điện hợp lí hay treo tranh, áp phích cổ động trên đường phố…

d Hưởng ứng giờ Trái Đất

Ý nghĩa thực sự về hưởng ứng giờ Trái đất

Mỗi người dân hãy hưởng ứng và thực hiện đúng ý nghĩa của Giờ Trái đất Không chỉ là tắt đèn trong một giờ đồng hồ vào ngày thứ 7 cuối cùng của tháng , thay các thiết bị điện cũ kỹ, cải tiến hệ thống chiếu sáng mà cần phải có những hành động lâu dài và thiết thực: tắt khi không sử dụng, sáng tạo nhiều loại đèn tiết kiệm thay thế đèn điện, lên tiếng với hành động lãng phí điện…