Интегрированный урок физика+история на тему "...Плюс электрификация всей страны"

Карабаглинская средняя общеобразовательная школа имени Л. А. Айвазянца

            (интегрированный урок с использованием ИТ;

история + физика; 9 класс)

Подготовила и провела:

Арзуманова Карина Валентиновна – учитель физики, математики

2010 – 2011 учебный год

«…Плюс электрификация всей страны»

План:

1.      Введение.

2.      Лекционный материал:

а) важнейшая отрасль современного хозяйства – электроэнергетика. Типы электростанций;

б) зарождение российской электроэнергетики в начале XX в. Разработка плана электрификации страны;

в) план ГОЭЛРО. История создания и реализации;

г) Волховская электростанция – первая ГЭС России, Г. О. Графтио;

д) итоги и результаты плана ГОЭЛРО.

Учитель физики. Сейчас трудно представить современный дом или квартиру, в которой отсутствовали бы осветительные приборы. Мы так привыкли, щёлкнув выключателем, в любое время суток зажигать свет, что с трудом верим, что полтора века назад электрическое освещение отсутствовало. Чем же люди пользовались до него?

Учитель истории. Сегодня мы с трудом представляем, как человек больше сотни лет назад мог обходиться без электричества. Ведь электроэнергия для современного общества – это основа всех видов человеческой деятельности.  В 1920 году на VIII съезде Советов в Москве был принят ленинский план электрификации нашей страны. По этому плану было намечено построить за 10 – 15 лет в разных районах России 20 тепловых и 10 крупных гидроэлектростанций. Прошло 15 лет, и великий план электрификации Страны Советов был намного перевыполнен. За эти годы были построены десятки крупнейших электростанций – «фабрик электричества».

Сегодня на нашем уроке мы совершим интерактивное путешествие по крупнейшим электростанциям нашей страны.

Учитель физики. Древний человек для освещения пещеры использовал костёр, на котором ещё и готовил пищу. Древнейшие памятники письменности говорят, что для освещения жилищ использовали масло (древние евреи – оливковое), в которое был опущен фитиль. Позже появились свечи – сначала восковые, затем стеариновые и парафиновые, да и сейчас их можно встретить. Большое распространение в XIX веке получила керосиновая лампа. Но, конечно, знаменательна вторая половина XIX века, так как именно в, то время появляются первые электрические лампы.

Ученик. «Изобретение Лодыгина»

Лампа накаливания (непламенный источник света) была изобретена в 1870 г. А. Н. Лодыгиным. 5 ноября 1870 г. С 20 до 22 ч на Волковом поле в Петербурге проводились публичные опыты по электрическому освещению. В некоторых уличных фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, масса народа любовалась освещением, многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно читать при керосиновом освещении и при электрическом. Основную часть лампы составляли два медных электрода с закреплённым в них графитовым стержнем. При подаче напряжения угольный стержень раскалялся. Но при этом колба заполнялась дымом, так как содержащийся воздух поддержал горение. (Слайд»Лампа Лодыгина»)

Ученик. «Дуга Петрова»

Воздух, как и другие газы, в обычном своём состоянии электрического тока не проводит. Но если воздух нагреть или сделать сильно разряжённым, то он становится проводником. При сближении угольных стержней электрической дуги в месте соприкосновения начинает течь электрический ток. При этом ток будет встречать здесь сопротивление значительно большее, чем в самих углях. Благодаря этому сближенные концы углей сильно разогреваются и начинают испускать свет. От разогретых до белого каления концов углей нагревается и окружающий их воздух, кроме того, такие угли начинают выделять раскалённые газы. Теперь, если мы слегка раздвинем угли, электрический ток, идущий через них, не прекратится: раскалённые газы начинают проводить ток. Так между раздвинутыми углями возникает непрерывный ток – светящаяся электрическая дуга. Эта дуга давала невиданно яркий, белый свет. (Слайд «Дуга Петрова»)

Ученик. «Русский свет» или «Свеча Яблочкова»

В 1876 г. в Лондоне на выставке точных и физических приборов русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков демонстрирует посетителям необыкновенную «электрическую свечу». Что представляет собой свеча Яблочкова? По существу это та же дуговая лампа, но у неё нет регуляторов. «Моё изобретение, – пишет Яблочков, - состоит в совершенном удалении всякого механизма, обыкновенно встречающегося в электрических лампах…» Яблочков помещает угли не друг над другом, а рядом, на таком расстоянии один возле другого, чтобы между ними при пропускании тока возникала дуга. Чтобы дуга горела только вверху, у концов угольных стерженьков, угли разделены между собой, не проводящим электрическим слоем, например, слоем глины или гипса. Такое устройство действительно напоминает свечу. «Электрическая свеча» Яблочкова, простая и дешёвая, горит ярким ровным светом больше часа. Для питания «свечей» он использует не постоянный, а переменный ток. (Слайд «Свеча Яблочкова»).

Ученик. В 1879 г. американец Томас Эдисон усовершенствовал лампу, улучшив технику откачки воздуха и заменив угольный стержень, обугленной палочкой из бамбука.

В 1890 г. А. Н. Лодыгин изобрёл лампу накаливания с металлической (вольфрамовой) нитью и медными проволочками-электродами.

В 1913 г. Ирвинг Ленгмюр, американский физик, предложил заполнять баллоны лампочек инертным газом, присутствие которого замедляло испарение нити, и свёртывать нить в виде спирали, благодаря чему повышалась её температура.

Учитель истории. Но так было далеко не всегда. Впервые в мире об электричестве заговорили в XIX в. Первой электростанцией, вырабатывающей ток для городского освещения, была центральная силовая станция в Годальмине (Англия). (Слайд Электростанции в Гольдамине, Англия). Это была водяная электростанция на реке Уэй, запущенная в эксплуатацию 26 сентября 1881 г. Однако проработала она недолго, вскоре выяснилось, что проект крайне нерентабелен, и через три года первая в мире электростанция была закрыта. Это мировой опыт, а теперь давайте вернёмся в Россию.

Учитель физики.  В России впервые об электроэнергетике, как важнейшей отрасли хозяйства, заговорили в 1913 г. На душу населения тогда вырабатывалось всего 14 кВт•ч, для сравнения: в 2001 г. – 888 млрд кВт•ч. Особый интерес к электростанции в начале века был связан с появлением и внедрением в промышленность электропровода, зарождением электрического транспорта, возросшей потребностью в освещении городов. За XX в. наша страна прошла огромный путь в развитии этой отрасли. Рассмотрим схему «Электроэнергетика» и охарактеризуем особенности существующих типов электростанций, главного источника электричества. (Слайд «Электроэнергетика»).

Учитель истории. Первые попытки возведения электростанций в Москве, Санкт-Петербурге, Киеве, Баку и Риге не имели успеха. Во-первых, вырабатываемую энергию потребляло ограниченное количество жителей, во-вторых, станции не были связаны между собой. Однако в 1914 г. В подмосковном городе Богородске (ныне Ногинск) была построена первая ТЭС, работавшая на торфе. Впервые она была соединена с работавшей в Москве электростанцией на Раушской набережной. Безусловно, это был прорыв в зарождающейся электроэнергетической промышленности. Однако специалисты понимали, что России нужна единая общегосударственная программа электрификации. События Первой мировой войны, 1917 г. отодвинули решение этой проблемы, к ней вернулись только в начале 1918 г.

Учитель истории.  К концу 1917 г. В двух российских столищах – Москве и Санкт-Петербурге сложилось катастрофическое положение с топливом. По инициативе В. И. Ленина для решения насущной проблемы в январе следующего года была созвана Всероссийская конференция работников электропромышленности, результатом работы которой стало создание Центрального электротехнического совета (ЦЭС). В его состав вошли И. Г. Александров, А. В. Винтер, Г. О. Графтио и др. Большую роль в работе ЦЭС сыграл Г. М. Кржижановский, написавший статью «Задачи электрификации промышленности», одобренную Лениным,  и ставшую основой разработки общего плана электрификации страны. (Слайд с фотографиями Графтио, Винтера, Александрова, Кржижановского и др.)

Ученик.  В феврале 1920 г. Для дальнейшей работы была создана Государственная комиссия по электрификации России (ГОЭЛРО). (Карта ГОЭЛРО). Председателем комиссии был назначен Кржижановский. К концу этого же года комиссия закончила разработку плана и 22 декабря в Москве представила его на VIII Всероссийском съезде Советов. Депутаты впоследствии вспоминали: «Собравшись в нетопленном полутёмном зале, мы увидели в глубине сцены огромную карту Советской России, усеянную разноцветными кружками в местах будущих строек.  Когда докладчик Г. М. Кржижановский показывал, где должны возникнуть новые электростанции, на карте зажигались электрические лампочки. Делегаты съезда встречали каждый новый огонёк восторженными аплодисментами». На съезде выступил В. И. Ленин, его слова прозвучали на всю страну: «Коммунизм – это есть советская власть плюс электрификация страны». (Слайд членов комиссии).

Ученик. План ГОЭЛРО представлял собой единую программу возрождения и развития промышленности на основе электрификации страны. Для этого было необходимо в кратчайшие строки построить сеть крупных электростанций. Авторы плана впервые в России предложили его экономическое районирование исходя из сложившейся территориальной специализации труда, системы имеющегося транспорта и источников топлива – угля, торфа, древесины и др.

Сразу после принятия плана ГОЭЛРО развернулось строительство первых ТЭС – Каширской и Шатурской. Уже в июне 1922 г. Состоялось торжественное открытие Каширской электростанции мощностью 12 тыс. кВт. Через 5 лет в стране работали уже 5 новых ТЭС. (Слайд Каширской и Шатурской ТЭС).

Ученик. Западные журналисты, посещавшие Россию в это время, называли план электрификации «сверхфантазией», «электрической утопией», говоря об отсутствии каких-либо средств для его реализации. Они не понимали, как страна, не имевшая необходимого оборудования, средств, специалистов, могла в кратчайшие сроки заложить и развить новую отрасль хозяйства. Причиной невероятного успеха можно назвать, прежде всего, энтузиазм трудящихся, призванных, по утверждению советской пропаганды, на «стройку века». Значительную часть рабочих составляли заключённые, чей труд был финансово выгоден. Руководство страны не жалело денег на новую отрасль промышленности. Для финансирования плана ГОЭЛРО продавали предметы искусства, на экспорт уходило зерно, несмотря на голод в Поволжье и на Украине.

Учитель физики. Многообразно применение электрических ламп в наши дни. Электрические лампы освещают наши жилища, улицы, заводы.

В сельском хозяйстве при освещении электрическим светом скорее созревают плоды в теплицах, повышается продуктивность животных.

С помощью разнообразных электроламп успешно излечиваются различные нервные и ревматические заболевания.

         Благодаря этой новой отрасли в каждый дом вошло электричество. Стоило щёлкнуть выключатель, и загорался свет. Источником света служила и служит лампочка. Сейчас рассмотрим устройство современной электрической лампы. (Слайд «Устройство электрической лампочки»).

Учитель физики. В конце 20-х годов в России начинает складываться тепловая энергетика, которая сегодня является ведущим направлением в производстве энергии. ТЭС по сравнению с другими электростанциями имеют преимущества: они используют разное топливо, а значит, их можно строить в различных районах страны; стоимость и время строительства невелики, а мощность их может быть огромной.  Однако современные ТЭС имеют и недостатки: они работают на невозобновимых энергетических ресурсах, в результате их деятельности в атмосферу попадает множество отходов.

Более перспективной является гидроэнергетика. ГЭС выгоднее всего строить на реках с большим падением и расходом воды. Главное их достоинство – это использование дешёвого возобновимого вида энергоресурсов, кроме того, ГЭС позволяет экономить топливо и не загрязнять атмосферу.

Учитель истории. А мы возвращаемся в первую половину XX в. 1927 г. Начальный этап плана электрификации страны был завершён. Успех плана ГОЭЛРО позволил вплотную подойти к строительству первой российской ГЭС на реке Волхов. Ещё в 1897 г. инженер В. Ф. Добротворский разработал метод использования энергии воды. В 1909 г. его идею развил Генрих Осипович Графтио, создавший эскизный проект Волховской гидросиловой установки. (Слайд «Волховская ГЭС», В. Ф. Добротворский).

Учитель физика. Основоположник российской гидроэнергетики Генрих Осипович Графтио родился 26 декабря 1869 года в городе Двинске (ныне г. Даугавпилс, Латвия). Закончил физико-математический факультет Новороссийского университета в Одессе, а позднее – Петербургский институт инженеров путей сообщения. Стажировку молодой специалист  проходил на заводах Европы и США, по возвращении в Россию занялся вопросами электризации железных дорог. В 1906 г. Графтио возглавил комиссию по сооружению первых трамвайных линий в Петербурге. (Слайд: Портрет Г. О. Графтио, первый трамвай в Петербурге).

Учитель истории. Но в истории Генрих Осипович остался как создатель уникального проекта Волховстроя. После прихода к власти большевиков В. И. Ленин заинтересовался проектом Графтио и предложил начать его реализацию. Генрих Осипович позже вспоминал: «В 1919 г. Мы построили на Волхове бараки для рабочих, материальные склады и другие самые необходимые сооружения и приступили к строительству». Строительство ГЭС, несмотря на разруху и войну, длилось с перерывами 8 лет. Торжественное её открытие состоялось 19 декабря 1926 г. Электростанция мощностью 58 тыс. кВт стала самой мощной в Европе. Впервые здесь было установлено 8 турбоагрегатов, 4 из которых были изготовлены на ленинградском заводе «Электросила», что положило начало развитию российского гидроэнергомашиностроения. Одновременно со станцией в эксплуатации. Были сданы линия электропередачи (ЛЭП) и 6 подстанций. Вся эта техника обеспечивала электричеством Ленинград. (Слайд «Волховская ГЭС»).

Учитель физики. Первенец российской энергетики – Волховская ГЭС – уникальна. Она единственная  из действующих в России электростанций имеет статус памятника науки и техники. Над созданием её архитектурного облика трудились замечательные архитекторы О.Р. Мунц, В. А. Покровский, художники Н. П. Гундобин, З. И. Шмидт и другие. (Слайд «Волховская ГЭС», портреты О.Р. Мунц, В. А. Покровског, художников Н. П. Гундобина, З. И. Шмидта).

Учитель физика. После завершения строительства Волховской ГЭС Г. О. Графтио возглавлял возведение Нижнесвирской электростанции, которая сегодня носит его имя. В 1930-е г. судьбы пионеров советской электроэнергетики сложилось по-разному. Многие из них были осуждены и расстреляны, другие, как Графтио, остались в живых, но были переведены на научную работу. В 1932 г. Генрих Осипович становится действительным членом Академии наук СССР. С этого времени и до смерти он уделял большое внимание подготовке и формированию высших технических кадров, преподавал в Ленинградском электроэнергетическом институте. (Слайд Нижнесвирской ГЭС»).

Учитель истории.  В начале Великой Отечественной войны Графтио участвовал в демонтаже и вывозе оборудования Волховской ГЭС. В 1942 г. под  его руководством станция частично была восстановлена и по подводному кабелю, проложенному по дну Ладожского озера, снабжала электроэнергией блокадный Ленинград. Умер Г. О. Графтио 30 апреля 1949 г. За заслуги перед Родиной он награждён орденом Ленина и орденом Трудового Красного Знамени.

 Учитель истории. После завершения строительства Волховской ГЭС, когда проявились замечательные качества советских инженеров, техников, рабочих, начинается реализация наиболее сложной и ответственной части плана ГОЭЛРО – возведение Днепрогэса (1927 г.). За 5 лет строителям удалось добиться немыслимых результатов – покорить Днепр и запустить электростанцию. (Слайд «Днепрогэс»). Это был поистине триумф советской электроэнергетики. Вот тогда-то в отдалённых уголках нашей страны и зажглась знаменитая лампочка Ильича, олицетворяющая новую жизнь. Не прошло и 50 лет со дня утверждения плана электрификации, а СССР стал страной с крупнейшими в мире электростанциями. План ГОЭЛРО сыграл в экономике страны огромную роль. В условиях жесткой системы управления, при тоталитарном режиме он позволил в короткие сроки вывести Советский Союз в число промышленно развитых государств мира.

Учитель физики. После строительства гидроэлектростанций во второй половине XX в. советские учёные приступили к разработке нового источника энергии – ядерного топлива. Первая АЭС была построена в 1954 г. в г. Обнинске, в 90 км от Москвы, её мощность составляла 5 МВт. (Слайд «Обнинская АЭС»).  Сегодня в мире к строительству АЭС подходят очень аккуратно, их возводят в местах, где нет достаточных энергоресурсов, или в тех случаях, если они дорогие. Главной проблемой, возникающей в ходе работы таких электростанций, является обеспечение радиационной безопасности, переработка и хранение радиоактивных отходов. Сегодня учёные едины в своих оценках – будущее мировой энергетики связано с разработкой альтернативных источников энергии: солнца, ветра и т.д. (Слайд ветряных, приливных, солнечных электростанций). 

Учитель истории. На этом наш урок-путешествие по электростанциям нашей страны подошёл к концу.

Рефлексия.

• Что вам больше всего понравилось на уроке? Почему?
• О каких видах электростанций вы узнали сегодня на уроке?
• Каковы итоги и результаты плана ГОЭЛРО?
• Каких успехов добилась Россия в электрификации страны?

Спасибо вам за внимание, за помощь в проведении этого урока. До свидания.