На каком превращении форм энергии основано действие солнечных батарей рэш ответы

Как происходит процесс преобразования солнечной энергии в электрическую

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как происходит процесс преобразования солнечной энергии в энергию электрическую? Какое физическое явление лежит в основе работы всех этих солнечных элементов? Давайте обратимся к физике и разберемся в процессе генерации.

Процесс преобразования солнечной энергии в электрическую основан на явлении фотоэффекта, когда световые частицы (фотоны) вызывают вырывание электронов из полупроводникового материала. Эти электроны образуют электрический ток, который можно использовать для питания различных устройств.

Для преобразования солнечной энергии в электрическую используются специальные устройства, называемые фотоэлектрическими или солнечными элементами. Они состоят из двух слоев полупроводника с разной проводимостью, между которыми образуется p-n переход. Когда свет падает на такой элемент, он создает разность потенциалов между слоями, которая называется фотоэлектрической ЭДС.

Соединяя несколько солнечных элементов в последовательную или параллельную цепь, можно получить большее напряжение или силу тока. Такие цепи называются солнечными батареями или панелями. Они могут быть установлены на крышах, стенах, земле или специальных конструкциях, которые поворачиваются за солнцем.

Солнечные батареи подключаются к контроллеру заряда, который регулирует ток и напряжение, поступающие от них. Контроллер заряда также подключается к аккумулятору, который накапливает электрическую энергию и выдает ее при необходимости.

Аккумулятор выдает постоянный ток, который подходит для некоторых устройств, но не для всех. Поэтому часто используется инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, который подходит для большинства бытовых приборов. Таким образом, солнечная энергия преобразуется в электрическую и может быть использована для разных целей.

Более подробно о том, как происходит процесс преобразования солнечной энергии в электрическую, читайте дальше в статье.

Многие из нас так или иначе сталкивались с солнечными элементами. Кто-то пользовался или пользуется солнечными батареями для получения электричества в бытовых целях, кто-то использует небольшую солнечную панель для зарядки любимого гаджета в полевых условиях, а кто-то уж точно видел маленький солнечный элемент на микрокалькуляторе. Некоторым даже посчастливилось побывать на солнечной электростанции.

С самого начала очевидно, что источником энергии здесь является солнечный свет, или, выражаясь научным языком, электрическая энергия получается благодаря фотонам солнечного излучения. Эти фотоны можно представить себе как непрерывно движущийся от Солнца поток элементарных частиц, каждая из которых обладает энергией, и следовательно весь световой поток несет в себе какую-то энергию.

С каждого квадратного метра поверхности Солнца непрерывно излучается по 63 МВт энергии в форме излучения! Максимальная интенсивность этого излучения приходится на диапазон видимого спектра — волны с длиной от 400 до 800 нм.

Так вот, ученые определили, что плотность энергии потока солнечного света на расстоянии от Солнца до Земли в 149600000 километров, после его прохождения через атмосферу, и по достижении поверхности нашей планеты, составляет в среднем приблизительно 900 Вт на квадратный метр.

Здесь эту энергию можно принять и попытаться получить из нее электричество, то есть преобразовать энергию светового потока Солнца — в энергию движущихся заряженных частиц, проще говоря — в электрический ток.

Для преобразования света в электричество нам потребуется фотоэлектрический преобразователь . Такие преобразователи очень распространены, они встречаются в свободной продаже, это так называемые солнечные ячейки — фотоэлектрические преобразователи в виде вырезанных из кремния пластин.

Лучшие — монокристаллические, они обладают КПД порядка 18%, то есть если поток фотонов от солнца обладает плотностью энергии в 900 Вт/кв.м, то можно рассчитывать на получение 160 Вт электричества с квадратного метра батареи, собранной из таких ячеек.

Работает здесь явление, называемое «фотоэффектом». Фотоэффект или фотоэлектрический эффект — это явление испускания электронов веществом (явление вырывания электронов из атомов вещества) под действием света или любого другого электромагнитного излучения.

Еще в 1900 году Макс Планк, отец квантовой физики, выдвинул предположение, что свет излучается и поглощается отдельными порциями или квантами, которые позже, а именно в 1926 году, химик Гилберт Льюис назовет «фотонами».

Каждый фотон обладает энергией, которая может быть определена по формуле Е = hv — постоянная Планка умножить на частоту излучения.

В соответствии с идеей Макса Планка стало объяснимым явление, открытое в 1887 году Герцем, и исследованное затем досконально с 1888 по 1890 год Столетовым. Александр Столетов экспериментально изучил фотоэффект и установил три закона фотоэффекта (законы Столетова):

• При неизменном спектральном составе электромагнитных излучений, падающих на фотокатод, фототок насыщения пропорционален энергетической освещённости катода (иначе: число фотоэлектронов, выбиваемых из катода за 1 с, прямо пропорционально интенсивности излучения).
• Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой.
• Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света (зависящая от химической природы вещества и состояния поверхности), ниже которой фотоэффект невозможен.

Позже, в 1905 году, теорию фотоэффекта прояснит Эйнштейн. Он покажет, как квантовая теория света и закон сохранения и превращения энергии превосходно объясняют происходящее и наблюдаемое. Эйнштейн запишет уравнение фотоэффекта, за которое в 1921 году получит Нобелевскую премию:

Работы выхода А здесь — это минимальная работа, которую необходимо совершить электрону чтобы покинуть атом вещества. Второе слагаемое — кинетическая энергия электрона после выхода.

То есть фотон поглощается электроном атома, благодаря чему кинетическая энергия электрона в атоме возрастает на величину энергии поглощенного фотона.

Часть этой энергии расходуется на выход электрона из атома, электрон выходит из атома и получает возможность свободно двигаться. А направленно движущиеся электроны — это ничто иное, как электрический ток или фототок. В итоге можно говорить о возникновении ЭДС в веществе в результате фотоэффекта.

Стало быть, солнечная батарея работает благодаря действующему в ней фотоэффекту. Но куда движутся «выбитые» электроны в фотоэлектрическом преобразователе? Фотоэлектрический преобразователь или солнечная ячейка или фотоэлемент — это полупроводник, следовательно фотоэффект в нем происходит необычно, это внутренний фотоэффект, и он имеет даже специальное название «вентильный фотоэффект».

Под действием солнечного света в p-n переходе полупроводника возникает фотоэффект и появляется ЭДС, но электроны не покидают фотоэлемент, все происходит в запирающем слое, когда электроны покидают одну часть тела, переходя в другую его часть.

Кремния в земной коре 30% от ее массы, поэтому его всюду и используют. Особенность полупроводников вообще заключается в том, что они и не проводники и не диэлектрики, их проводимость зависит от концентрации примесей, от температуры и от воздействия излучений.

Ширина запрещенной зоны в полупроводнике составляет несколько электрон-вольт, и это как раз разность энергий между верхним уровнем валентной зоны атомов, откуда вырываются электроны, и нижним уровнем зоны проводимости. У кремния запрещенная зона имеет ширину 1,12 эВ — как раз то что нужно для поглощения солнечного излучения.

Итак, p-n переход. Легированные слои кремния в фотоэлементе образуют p-n переход. Здесь получается энергетический барьер для электронов, они покидают валентную зону и движутся только в одном направлении, в противоположном направлении движутся дырки. Так и получается ток в солнечном элементе, то есть имеет место генерация электроэнергии из солнечного света.

P-n переход, подвергаемый действию фотонов, не позволяет носителям заряда — электронам и дыркам — двигаться иначе, чем только в одном направлении, они разделяются и оказываются по разные стороны от барьера. И будучи присоединен к цепи нагрузки посредством верхнего и нижнего электродов, фотоэлектрический преобразователь, подвергаемый действию солнечного света, создаст во внешней цепи постоянный электрический ток.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Принцип работы солнечных батарей

Солнечные батареи уже сейчас используются для питания самой разнообразной техники: от мобильных гаджетов до электромобилей. Впервые примененные для энергообеспечения космических станций более 40 лет назад, сегодня солнечные батареи прочно вошли в быт как источник экологически чистой и бесплатной энергии. Солнце всегда посылало и посылает на землю миллиарды киловатт лучистой энергии и этот источник не иссякнет еще многие миллионы лет. Фотогальванические панели производства JETION, SANYO, SHARP, SOLAR FRONTIER представлены в каталоге АкваЛенд.

Одним из источников энергии является солнечная батарея, генерирующая альтернативную энергию Солнца. Она появилась сравнительно недавно, но уже успела обрести популярность в странах Европы, за счет высокой эффективности и приемлемой стоимости. Солнечная батарея является почти неисчерпаемым источником энергии, способным накапливать и преобразовывать световые лучи в энергию и электричество. На территории Украины новый источник энергии постепенно только набирает популярность.

Принцип работы солнечных батарей

По принципу работы солнечная батарея представляет собой фотоэлектрический генератор постоянного тока, который использует эффект преобразования лучистой энергии в электрическую. Точнее, в солнечных батареях использовано свойство полупроводников на основе кристаллов кремния. Кванты света, попадая на пластину полупроводника, выбивают электрон с внешней орбиты атома данного химического элемента, что создает достаточное количество свободных электронов для возникновения электрического тока. Однако для того, чтобы напряжения и мощности такого источника было достаточно для применения в хозяйственных целях, одного или двух кремниевых элементов недостаточно. Поэтому их собирают в целые панели, где соединяют параллельно или последовательно. При этом площадь таких панелей может составлять он нескольких квадратных сантиметров до нескольких квадратных метров. Увеличивая количество панелей можно добиться большей производимой мощности солнечной батареей.

Однако производительность солнечной батареи зависит не только от площади, но также от интенсивности солнечного света и угла падения лучей. Следовательно, производительность солнечной батареи зависит от местности и географической широты, где расположен дом, от погоды и времени года, от времени суток. Кроме того, чтобы система из солнечных батарей работала и подавала энергию в сеть, нужно установить ряд дополнительных электроприборов, в частности:
-инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный;
-аккумуляторную батарею, роль которой накапливать энергию и сглаживать перепады напряжения из-за изменения освещенности;
-контроллер заряда аккумулятора, который не позволяет аккумулятору перезарядиться или разрядиться раньше времени.

Все это в комплексе называется автономной системой энергоснабжения на основании солнечных батарей. В каталоге АкваЛенд, широко представлены дополнительные комплектующие электроприборы.

В чем же заключается принцип работы альтернативного источника энергии?

Во-первых, фотоэлементы являются кремниевыми пластинами. В свою очередь, кремний по своему химическому составу имеет максимальную схожесть с чистым силицием. Именно этот нюанс дал возможность понизить стоимость солнечной батареи и запустить ее уже на конвейер.

Кремний в обязательном порядке кристаллизуют, так как сам по себе он является полупроводником. Монокристаллы изготавливаются намного проще, но при этом не имеют много граней, за счет чего электроны имеют возможность двигаться прямолинейно.

Важно знать, что добавлением фосфора или мышьяка повышается электропроводность. Также, одним из важных свойств силиция является невидимость для инфракрасного излучения. Благодаря этому элементу, преобразовательные блоки поглощают только полезные части солнечного спектра.

Последовательность действий солнечной батареи

1. Энергия солнца попадает на пластины.
2. Пластины нагреваются и освобождают электроны.
3. Электроны активно двигаются по проводникам.
4. Проводники дают заряд аккумуляторам.

Само устройство и принцип работы энергоисточника можно называть простым. Оно состоит всего из двух частей: основного корпуса; преобразовательных блоков. В большинстве случаев корпус делают из пластика. Он похож на обыкновенную плитку, к которой прикреплены преобразовательные блоки. Преобразовательным блоком является кремниевая пластинка. Она может изготавливаться двумя способами: поликристаллическим; монокристаллическим. Поликристаллический способ является менее затратным, а монокристаллический считается наиболее эффективным. Все остальные дополнительные части (например, контроллеры и инверторы), микросхемы присоединяют только для увеличения работоспособности и функционирования источника энергии. Без них солнечная батарея также сможет работать.

Существует два вида их подключения: последовательное; параллельное. Разница лишь в том, что в параллельном соединении происходит увеличение силы тока, а при последовательном увеличивается напряжение. Если есть необходимость в максимальной работе сразу двух параметров, то используется параллельно-последовательное. Но стоит учитывать, что высокие нагрузки могут способствовать тому, что некоторые контакты могут перегореть. Для предотвращения этого используют диоды. Один диод способен защитить одну четвертую часть фотоэлемента. Если их нет в устройстве, то есть большая вероятность, что весь источник энергии прекратит своё функционирование после первого же дождя или урагана.

Как и любое техническое устройство, солнечная батарея имеет свои эксплуатационные и технические характеристики, которые отличаются для различных моделей, различных производителей, но с достаточно небольшим расхождением. При площади солнечной батареи примерно 0,2 м² мощность модуля составляет примерно 10 Вт. Напряжение при максимальной нагрузке – около 25 В. Ток короткого замыкания составляет около 500 мкА. Вес такого модуля около 2 кг. Типичный КПД солнечной батареи – от 14 до 18%. Срок службы такой пластины не менее 25 лет

Солнечные батареи: сфера применения и принцип работы оборудования

Если раньше люди были зависимы от централизованного энергоснабжения, то сейчас у всех есть хорошая альтернатива – солнечные батареи. Такое оборудование идеально для установки в частных домах, дачах, на промышленных объектах. Электростанции стали доступнее по цене и разнообразнее по видам и мощности. В этой публикации мы детальнее рассмотрим принцип работы солнечной батареи, ее виды и преимущества использования в быту и на производстве.

Устройство и история появления солнечных батарей

Человечество уже давно задумывалось об использовании неиссякаемой энергии солнца. Первые попытки предпринимались еще в двадцатом веке. Тогда была разработана концепция термальной электростанции. Однако на практике она показывала очень низкую эффективность, ведь концепция подразумевала трансформацию энергии солнца. Проанализировав первую неудачу, ученые пришли к выводу, что необходимо использовать солнечные лучи напрямую. Такой принцип был открыт в 1839 году. Его основал Александр Беккерель. Однако до появления первых полупроводников прошло немало лет. Они были изобретены лишь в 1873 году. Этот год можно назвать началом работы над современными прототипами электростанций.

Если говорить о том, из чего состоит солнечная батарея, то изначально стоит упомянуть фотоэлементы. Их можно назвать маленькими генераторами. Именно они выполняют основную функцию – собирают энергию солнца. Сегодня есть несколько видов солнечных панелей, о которых будет рассказано в следующем разделе. Однако, независимо от вида, современная панель представляет собой основу определенного размера, на которой размещаются вышеупомянутые фотоэлементы. Эти элементы очень хрупкие, поэтому они дополнительно защищаются стеклом и полимерной подложкой.

Однако солнечные панели – это лишь часть всей электростанции. Также в нее входят другие элементы:

1. Аккумуляторная батарея.
2. Контролер заряда.
3. Инвертор.
4. Стабилизатор.

Каждый из перечисленных устройств выполняет свою функцию. Аккумулятор – накапливает и хранит добытую энергию, контролер – контролирует мощность, подключает и отключает батарею, анализируя уровень заряда. Инвертор называют еще преобразователем. Это оборудование превращает прямой ток в переменный. Благодаря ему электричество можно использовать для бытовых целей. Последней составляющей электростанции является стабилизатор. Он защищает всю систему от скачков напряжения.

Какие виды солнечных батарей существуют?

Есть несколько классификационных признаков, по которым все солнечные панели делятся на разные виды:

1. Тип устройств.
2. Материал изготовления фотоэлектрического слоя.

По типу устройства выделяют два вида: гибкие и жесткие. Первый тип отличается своей пластичностью. Такую панель можно легко скрутить в трубочку, ничего не повредив. Твердая панель не меняет своей формы. По материалу изготовления есть три вида: аморфные, поликристаллические, монокристаллические.

Аморфные батареи могут быть гибкими. Они непривередливы к месту установки, но КПД такого устройства очень низкий. Он составляет не более шести процентов. Поликристаллические изделия отличаются низкой ценой. Однако они более эффективны в пасмурную погоду. В очень жаркую погоду их выработка снижается чуть больше чем у монокристаллических модулей.

Если необходим максимальный эффект от электростанции, то следует отдавать предпочтение панелям с монокристаллическими элементами. Уровень их КПД достигает двадцати пяти процентов. Монокристаллические панели являются более дорогими, так как монокристаллический кремний при производстве требует больших энерго и временных затрат.

Сфера применения солнечных батарей

С разработкой новых технологий и развитием концепции питания от солнечной энергии сфера применения панелей стала довольно широкой. Раньше такие устройства обычно устанавливались на небольших частных домах или дачах. Они применялись исключительно в бытовых нуждах, так как потребляемая мощность была минимальная. Сейчас же есть мощнейшие электростанции, показывающие высокую эффективность работы. По этой причине сфера применения панелей стала больше.

Интересный факт! Энергии, которую выделает Солнце за одну секунду, может хватить для обеспечения электричеством всего человечества на пятьсот тысяч лет.

Солнечные батареи стали активно применяться на промышленных и коммерческих объектах, позволяя значительно экономить на их энергоснабжении. Также панели устанавливают на сельскохозяйственных предприятиях, на фермах, военно-космических объектах. Менее мощные панели применяются для изготовления различных приспособлений для быта: фонариков, калькуляторов, зарядных устройств, др. Они служат источником энергии там, где нет возможности подключиться к центральной сети. Такие приспособления пользуются большим спросом у охотников, рыбаков, любителей походов.

Важно! Солнечные электростанции современного образца будут эффективны везде: как в доме, так и на большом промышленном объекте. Однако для этого они должны быть правильно подобраны по необходимой мощности. Расчет данного параметра должен осуществляться специалистом.

Как работает солнечная панель: принцип работы устройства простым языком

Если предстоит покупка солнечных батарей, то нужно обязательно ознакомиться не только с их устройством, но и с принципом работы. Итак, как работает солнечная панель? Несмотря на внешнюю простоту устройства, принцип работы такой электростанции довольно сложный. Он основан на фотоэлектрическом эффекте, который достигается при помощи фотоэлементов.

Солнечные панели собирают лучи. Они попадают на фотоэлектрический слой. Солнечный свет приводит к высвобождению электронов из двух слоев. На освободившиеся место из первого слоя встают электроны второго слоя. Происходит постоянное движение электронов, что приводит к естественному образованию напряжения на внешней цепи. В результате один из фотоэлектрических слоев приобретает отрицательный заряд, а второй – положительный.

Эти действия приводят в работу аккумулятор. Он начинает набирать и хранить заряд. При этом уровень заряда аккумулятора постоянно контролируется. Если он низкий, контролер включает в работу солнечную панель. В случае высокого заряда это же устройство панель отключает. Далее включается в работу инвертор. Он преобразовывает ток из постоянного в переменный. С его помощи на выходе электростанции появляется напряжение в 220 В. Это дает возможность подключать и питать от электростанции бытовые приборы.

Подключение солнечной панели

Эффективность и правильность работы солнечных батарей зависит не только от их вида, мощности, но и от установки и подключения. Должна быть разработана правильная схема подключения всех элементов электростанции и грамотно выбрано место для установки солнечных панелей. Такую работу можно доверять только профессионалам.

Не секрет, что выходное напряжение одной панели относительно невысокое. Обычно используются несколько батарей одновременно. Все панели должны подключаться параллельно-последовательным способом. Такой тип подключения позволяет обеспечивать максимальную эффективность работы оборудования.

Преимущества, недостатки панелей

Солнечные батареи стали дешевле, что сделало их доступнее для более широкого круга потребителей. Однако перед покупкой каждый человек должен детально ознакомиться с преимуществами и недостатками этого источниками энергоснабжения. Среди его неоспоримых достоинств стоит отметить следующие:

• экологическая безопасность. В наше время экология – это одна из насущных проблем. Солнечные электростанции работают без вреда окружающей среде. Они не выделяют при работе вредных веществ;
• быстрая окупаемость. Стоимость электричества, как для бытовых пользователей, так и для предприятий, постоянно растет. С установкой панелей удается полностью или частично перейти на альтернативный источник энергии, являющийся абсолютно бесплатным и доступным каждому. Благодаря этому, покупка и установка оборудования окупается за считанные годы работы;
• легкость использования электростанции. Несмотря на сложное устройство и принцип работы, эксплуатировать станцию довольно просто. Главное – следить за исправностью ее составляющих и не экономить на обслуживании, которое требуется не так часто;
• быстрая установка. Профессионалы монтируют все элементы станции буквально за несколько часов или дней (в зависимости от количества панелей, мощности, др.). Больше времени занимает подбор составляющих и покупка оборудования.

Недостатки у таких установок тоже имеются. Самый основной заключается в дороговизне оборудования. Однако не стоит забывать, что большой вклад при покупке быстро окупится многолетним бесплатным использованием энергии солнца. Вторым серьёзным недостатком солнечных панелей является их зависимость от внешних факторов. Эффективность их работы зависит от погоды, температурных условий, положения по отношению к Солнцу, от чистоты поверхности.

Как достичь максимальной эффективности работы батарей?

Солнечную электростанцию имеет смысл ставить только в регионах с длительным световым днем. Там, где день короткий, можно применять панели только в качестве дополнительного источника света, но не основного. Как уже было замечено, разные виды солнечных батарей имеют свой КПД. Чтобы добиться максимального эффекта, следует выбирать устройства с максимальной производительностью, несмотря на их дороговизну.

Большую роль будет играть правильность расчета мощности всей установки. Это позволит подобрать необходимый размер и количество панелей, мощность других комплектующих станции. Также залогом эффективной работы панелей является мощный аккумулятор. В системе должно быть два аккумулятора, особенно в зимнее время года. Второй аккумулятор позволит накапливать достаточно энергии для обеспечения электричеством объекта в короткие световые дни.

Нельзя забывать и о других факторах, которые влияют на работу станции. Панели должны быть расположены под правильным углом, их нужно обязательно держать в чистоте. В противном случае, КПД батарей будет значительно снижаться.

Функциональная грамотность на уроках физики. Урок по теме «Солнечные панели»

Солнечные батареи, или солнечные панели, сегодня всё больше используются в мире для получения электрической энергии. Их часто можно увидеть на крышах домов, особенно в странах с большим количеством солнечных дней в году. А некоторые крупные корпорации не только используют солнечные батареи для своих нужд, но даже продают избытки электроэнергии, полученные таким способом.

1.1. Кто-то из вас, возможно, уже обсуждал с родителями, стоит ли поставить на крыше вашего дома или дачи солнечные панели для получения электроэнергии.

На каком превращении форм энергии основано действие солнечных батарей?

Отметьте один верный вариант ответа

• Химической энергии в электрическую.
• Тепловой энергии в электрическую.
• Световой энергии в электрическую.
• Механической энергии в электрическую.

1.2. Паспорт сформулированной задачи

Научное объяснение явлений

1.3. Система оценивания

Световой энергии в электрическую.

2.1. Электрическую энергию, получаемую с помощью солнечных батарей, часто называют «экологически чистой энергией».

Отметьте все верные варианты ответа.

• При производстве солнечных панелей не используются ископаемые виды топлива, такие как нефть, газ и уголь.
• Получение электрической энергии от солнечных батарей не сопровождается выделением вредных веществ в атмосферу.
• Получение электрической энергии от солнечных батарей позволяет экономить запасы нефти и газа на Земле.
• Применение электрической энергии от солнечных батарей позволяет получить больше электроэнергии, чем использование электростанций на угле, нефти и газе.
• Солнечные электростанции занимают меньше по площади территории, чем тепловые электростанции такой же мощности.

2.2. Паспорт сформулированной задачи

Научное объяснение явлений

2.3. Система оценивания

1. Получение электрической энергии от солнечных батарей не сопровождается выделением вредных веществ в атмосферу.
2. Получение электрической энергии от солнечных батарей позволяет экономить запасы нефти и газа на Земле.
3. Другие варианты не выбраны.

3.1. Для эффективного использования солнечной энергии расположение солнечной панели в средних широтах должно меняться в зависимости от времени года.

Определите, каким временам года, зиме или лету, соответствуют положения панели А и Б на рисунке выше.

Объясните своё решение.

Положение А: ________________

Положение Б: ________________

Запишите своё объяснение.

3.2. Паспорт сформулированной задачи

Научное объяснение явлений

3.3 Система оценивания

Выбрано:
Положение А — Зима
Положение Б — Лето
И в объяснении указаны два фактора:
1) при таких положениях солнечные лучи падают на панель перпендикулярно плоскости панели;
2) поэтому панель при этих положениях получает больше энергии от Солнца (солнечных лучей).

Выбрано:
Положение А — Зима
Положение Б — Лето
И в объяснении указан только один из факторов, названных выше.

Выбрано неправильно:
Положение А — Лето
Положение Б — Зима
ИЛИ
Выбрано правильно:
Положение А — Зима
Положение Б — Лето
НО
Объяснение отсутствует или дано неправильное объяснение,
например:
«зимой солнце стоит ниже над горизонтом,

3.4. Данное задание может применяться на уроке физике в 8 классе по теме «Энергия топлива». На уроке желательно обсудить вопрос «Почему в настоящее время всё чаще в разных странах мира для получения электрической энергии использую солнечные панели?». Во внеурочное время можно предложить создать проект «Солнечные панели, их недостатки и преимущества». Учащиеся найдут информацию по теме «Солнечные панели», проанализируют, сделают выводы о недостатках и достоинствах солнечных панелей.

Самокат

3.1. У Серёжи и Лизы одинаковые самокаты. Они захотели узнать, кто дальше проедет на своём самокате до полной остановки, после того как они стартуют с места, оттолкнувшись ногой только один раз. Для своего соревнования они выбрали ровную асфальтовую дорожку без всякого уклона. _____________________

Какие причины приводят в конце концов к остановке самоката?

Выберите две причины из списка.

А. Притяжение Земли

Б. Сопротивление воздуха

В. Трение между вращающимся колесом и осью

Г. Движение самоката по инерции

Д. Давление человека на площадку (деку) самоката

2. Паспорт сформулированной задачи

Научное объяснение явлений

3. Система оценивания

Трение между вращающимся колесом и осью

Другие варианты не выбраны.

3.2. Итогом этого испытания стало то, что Лиза проехала дальше, но Серёжа не согласился с этим результатом. Он сказал, что ему надо смазать свой самокат, а уже потом повторить попытку. ______________________________________

Куда Серёжа должен нанести смазку, чтобы проехать дальше после отталкивания?

Запишите свой ответ и объясните его.

2. Паспорт сформулированной задачи

Научное объяснение явлений

3. Система оценивания

Говорится, что смазку нужно нанести между осью и колесом (или
во втулку, на ось), чтобы уменьшить трение между колесом и осью

3.4. Данное задание может применяться на уроке физике в 7 классе по теме «Сила трения». На уроке желательно обсудить вопрос «Как изменяется сила трения после нанесения смазки?». Во внеурочное время можно предложить создать проект «Смазки для лыж», « Как влияют смазки на скольжение лыж». Учащиеся найдут информацию по теме «Сила трения при скольжении лыж, коньков», проанализируют, сделают выводы о недостатках и достоинствах смазки. Участвуют в дебатах по теме «Применение различных смазок в технике и быту».

4.1.У папы Лизы есть свой самокат, колеса у которого намного больше, чем у самоката Лизы. Диаметр колеса у самоката Лизы — 10 см, а у самоката папы — 30 см (см. рисунок ниже).

Какой самокат лучше использовать на неровной дорожной поверхности, профиль которой показан под изображениями самокатов? Размер неровностей показан в том же масштабе, что и колеса самокатов.

Определите самокат, который больше подходит для езды по этой неровной поверхности и объясните свой выбор.

Запишите свой ответ.

2. Паспорт сформулированной задачи

Интерпретация данных для получения вывода

3. Система оценивания

Выбран самокат папы (с большим диаметром колеса) и дано объяснение, смысл которого в том, что маленькое колесо будет проваливаться в каждую впадину и наталкиваться на каждый бугорок, а большое колесо будет катиться поверх впадин, по верху бугорков.
Объяснение может быть дано другими словами, но данная логика должна присутствовать.
1. Выбран самокат папы (с большим диаметром колеса)

Выбран самокат папы (с большим диаметром колеса), но в объяснении говорится только об одном из самокатов (нет сравнения в явном виде).

Другие варианты: Выбран самокат Лизы (с меньшим диаметром колеса) ИЛИ Выбран самокат папы (с большим диаметром колеса), но нет объяснения или объяснение неверное.

4.4. Данное задание может применяться на уроке физике в 7 классе по теме «Сила трения». На уроке желательно обсудить вопрос «Как изменяется сила трения после нанесения смазки?». Во внеурочное время можно предложить создать проект «Смазки для лыж», « Как влияют смазки на скольжение лыж». Учащиеся найдут информацию по теме «Сила трения при скольжении лыж, коньков», проанализируют, сделают выводы о недостатках и достоинствах смазки. Участвуют в дебатах по теме «Применение различных смазок в технике и быту».

Данное задание может применяться на уроке физике в 7 классе по теме «Сила трение», а также можно создать проекты «Изучение зависимости силы трения тележки от силы толчка человека» и «Изучение зависимости силы трения тележки от массы экспериментатора». Учащиеся, работая над проектом, самостоятельно ставят цели и задачи проекта, проводят исследования, составляют таблицы и строят графики, анализируют данные исследований, делают выводы, выступают с публичной защитой перед одноклассниками. Оценивают себя сами и получают оценку одноклассников. Можно работать над проектами в мини группах.

Задание №3. Батарейки

Марк собрал электрическую цепь, чтобы проверить, как работает электромоторчик, который он хотел поставить в радиоуправляемый автомобиль. Электрический ток в цепи создаёт батарейка. Ток возникает благодаря тому, что от отрицательного (-) полюса батарейки к положительному (+) полюсу по металлическому проводу перемещаются частицы с отрицательным электрическим зарядом (электроны).

Почему отрицательно заряженные частицы (электроны) движутся по проводу от отрицательного полюса батареи к положительному полюсу батареи?

Запишите свой ответ.

2. Паспорт сформулированной задачи

Научное объяснение явлений