Тема урока «Создание простых механизмов»

Цели урока:

• Предметная: познакомиться с основными деталями конструктора Lego Mindsorms, изучить названия элементов конструктора LEGO Mindstorms, научиться находить нужные детали.
• Методологическая: воспитание информационной культуры учащихся, развитие внимательности, памяти, мелкой моторики учащихся, развитие умения выделять главное в задании, привитие аккуратности в работе, развитие навыков коллективной работы, взаимопомощи и поддержки в условиях конкурентности.
• Метапредметная: формирование представлений о возможностях конструктора LEGO Mindstorms в разнообразных областях науки. Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, наглядный, частично-поисковый, исследовательский.

Ход урока

1.Организационный момент

2. Актуализация знаний. Здравствуйте ребята и уважаемые гости нашего занятия. Сегодня на уроке мы с вами будем продолжать изучать принципы построения механизмов и роботов. С помощью простого конструктора, в который мы играем с самого детства, и нашей фантазии мы можем построить очень интересные и уникальные механизмы. Ребята на предыдущих занятиях получили достаточные знания для самостоятельного конструирования.

Давайте вспомним,  из каких этапов состоит создание механизма?

Ребята, кто знает, что изображено на данном рисунке? Сегодня я предлагаю вам поговорить об энергии

Совершенно верно, это ветрогенератор. Что мы знаем о ветрогенераторах?

3. Изучение нового материала. Ветрогенератор – это один из основных источников возобновляемой энергии, т.е. такой, которая использует иное сырье, только не нефть, газ или уголь. Возобновляемая энергия – форма энергии безопасная для окружающей среды, использует только натуральные атмосферные или геологические явления, не нарушая при этом уменьшающихся пластов рудничного топлива.

Какие еще источники энергии  мы можем назвать возобновляемыми?

Кроме ветра, важнейшими источниками постоянной энергии являются: вода, солнце, геотермальная энергия и энергия биомассы. С давних времен люди старались использовать для своих нужд силу ветра. На основании фресков, обнаруженных в гробницах фараонов, стало известно, что уже 5000 лет до н.э. Египтяне использовали энергию ветра для передвижения лодок.

Интересным решением, применяемым еще древними цивилизациями Дальнего Востока были механизмы водокачки с использованием ветряной энергии. Эти механизмы можно назвать первыми ветрогенераторами. С течением времени ветрогенераторы становились все более распространенными.

В Индии использовали их для транспортировки воды, в Китае для орошения обрабатываемых полей. В то же время изобреталями ветрогенераторов для помола зерна (мельниц) считаются персы. Их мельницы имели крылья, движущиеся в горизонтальной плоскости на вертикальной турбине. Такие мельницы стали популярны на Ближнем Востоке, откуда, очарованные ими купцы, привезли эту идею в Европу.

Первая мельница в европейском государстве появилась во Франции в XII веке. Не прошло и ста лет, как мельницы стали популярны по всей Европе.

Сперва европейцы строили мельницы по принципу деревянная будка с прикреплёнными крыльями. Такая будка прикреплялась к столбу и вращалась, чтобы установить крылья против ветра. Такие сооружения значительно улучшили голландцы, которые строили мельницы с фиксированной конструкцией стен, в которых поворачивалась только башня. На крыше размещалось четыре крыла, которые постоянно устанавливались против ветра. Так устроенные мельницы, называемые «голландками», преобладали в ландшфте всей Европы.

После недолгого кризиса мельниц, связанного с появлением парового и электрического двигателей для производства муки или водокачки, пришло их возрождение. Замечено, что энергия ветра может стать источником элеткрической энергии.

Прототипом ветровой турбины, механизма заменяющего энергию ветра в механическую энергию (которая далее превращается в электрическую энергию) стала конструкция, придуманная в 1988 году американцем Чарльзом Ф. Брашем, диаметром 17 метров со 144 деревянными лопастями, заменяющими давние крылья мельницы. Скоро оказалось, что это прочное и эффективное оборудование отлично подходит для строительства ветровой электростанции.

Первый ветрогенератор для производства электроэнергии появился в 1890 г. В Дании. Также в Дании применили новаторское решение, благодаря которому ветрогенераторы могли производить водород, применяемый в качестве горючего в уличных лампах.

В Польше первая ферма ветрогенераторов появилась в 1999 г. в Чисове и действует до сегодняшнего дня. На ферме «работает» 14 турбин с 40-меторвыми лопастями.

Настоящим прорывом в ветроэнергетике стало строительство в 1950 году Йоханнесом Юулем электростанции с генератором переменного тока. Применяемые до сегодняшнего дня решения, предложенные Юулем, значительно ускорили развитие ветроэлектростанций, которые со времен нефтяного кризиса 70 годов, стали объектом особого интереса.

Спрос на энергию, особенно из возобновляемых источников, настолько велик, что некоторые страны, например США, внесли ветроэнергетику в государственную программу исследований и развития. В работах над новыми способами использования энергии ветра применяются космические и военные технологии. На развитие ветроэнергетики влияние оказало агентство НАСА, при сотрудничестве с которым, возведена гигантская ветровая турбина с лопастями длиной 100 метров.

3.      Практическая часть

Создание механизма всегда проходит в несколько этапов (слайд на доске):

·         Изучи. Давайте мы с вами, ребята подумаем, какие особенности ветрогенераторов  нам необходимо выделить для создания модели

·         Сконструируй. На данном этапе происходит конструирование и сборки модели

·         Программирование. Итак, мы переходим к этапу программирования. Давайте мы с вами вспомним основные графические элементы создания программ. (см. слайд)

4.  Заключительный этап. Показ получившихся моделей