Днём солнечная установка обеспечивала учебный посёлок. «Значит, ночью всё останется так же», — предлагает один участник. Другой спрашивает о накопителе и резерве. За минуту назовите, какого условия не хватает для ночного решения. Почему одинаковое число в таблице нельзя без проверки переносить на любое время суток?
Подготовка учителю: материалы и план на 45 минут
Оборудование и предпосылки. Учебная таблица источников и потребителей. Бумага, калькулятор по желанию. Никаких опытов с розетками, батареями или электрическими схемами. Для 6–7 классов достаточно сложения; для 8–9 — умножения.
Материалы полностью включены в урок: условия, данные, разобранный пример, две практики, индивидуальная проверка и ключи. Возрастные варианты: 6–7 и 8–9 классы. Выберите один вариант; старший заменяет младший, а не удваивает объём.
Без регистрации. Используйте распечатки или чтение учителем с доски; задания выполняются на бумаге. Ссылки нужны учителю для проверки источников, не являются обязательным поиском для детей. Партнёр может прочитать условие вслух; письменный ответ допускается вместо публичного выступления.
Организация. В паре распределите роли читателя условия и проверяющего, затем поменяйтесь. При обсуждении оценивайте аргумент, а не личность. Не собирайте оценки, семейные истории, диагнозы или другие личные сведения. Все персонажи и специально обозначенные наборы данных вымышлены.
Проверка. Раскрывайте разборы только после собственной попытки. На индивидуальную работу отведите 3 минуты, на сверку по четырём критериям — 2 минуты. Баллы показывают, что доработать, и не являются оценкой личности. При незавершённой работе зафиксируйте конкретный следующий шаг; дополнительные домашние задания не обязательны.
| Время | Действие и проверка |
|---|---|
| 0–5 мин | Проблемная ситуация: личная короткая запись |
| 5–14 мин | Понятия и разобранный пример: объяснение своими словами |
| 14–25 мин | Практика 1: чтение, работа в паре, взаимная проверка |
| 25–33 мин | Практика 2: перенос в новое условие и самостоятельный результат |
| 33–40 мин | Обсуждение: довод, альтернатива, общий вывод |
| 40–45 мин | Индивидуальное задание и сверка по критериям |
01. Проблемная ситуация
Днём солнечная установка обеспечивала учебный посёлок. «Значит, ночью всё останется так же», — предлагает один участник. Другой спрашивает о накопителе и резерве. За минуту назовите, какого условия не хватает для ночного решения. Почему одинаковое число в таблице нельзя без проверки переносить на любое время суток?
Запишите первоначальную версию и сохраните её. В конце обсуждения отметьте, что вы уточнили и на какое основание опирались.
02. Понятия и разобранный пример
Мощность, энергия и работа энергосистемы
Мощность показывает скорость передачи или преобразования энергии; для электрических установок её выражают, например, в киловаттах (кВт). Энергия за время при постоянной мощности: кВт × часы = кВт·ч. 2 кВт в течение 3 часов — 6 кВт·ч; это не 6 кВт. В реальности мощность меняется, а сети и оборудование имеют ограничения.
Энергосистема связывает источники, сеть и потребителей; диспетчер сопоставляет доступную мощность с нагрузкой, инженеры обеспечивают работу оборудования и защиту. На ГЭС механическая энергия воды преобразуется генератором в электрическую. У солнечного и водного источника разные условия доступности; «возобновляемый» не значит «без ограничений и последствий». В учебной модели ниже доступные мощности уже заданы для каждого периода: не рассчитываем настоящее оборудование и не управляем им.
Разобранный пример
Учебная нагрузка: связь 2 кВт, освещение 1 кВт, мастерская 4 кВт. Всего 7 кВт. Доступно 6 кВт — не хватает 1 кВт. Нельзя исправить это утверждением «через час накопится мощность». Если мастерскую можно перенести на другой период, остаётся 3 кВт, резерв доступной мощности — 3 кВт. За 2 часа связи и освещения при постоянной мощности потребуется 3 × 2 = 6 кВт·ч. Перенос снижает одновременную нагрузку, но не обязательно общую энергию за сутки.
03. Практика 1: исследуем материал
Баланс дневной и вечерней нагрузки
14–25 минут. Учебный центр требует постоянно 5 кВт: связь 2, освещение и базовые службы 3. Дополнительная мастерская требует 4 кВт на один час; её можно включить в одном из двух периодов. Источники могут суммироваться.
| Источник | День, кВт | Вечер, кВт | Условие модели |
|---|---|---|---|
| Солнечная установка | 6 | 0 | Вечером выработка отсутствует |
| Малая водная установка | 3 | 3 | Задана постоянная доступность |
| Резервный источник | 2 | 2 | Включается при необходимости |
6–7 классы: выберите время мастерской и проверьте, как обеспечить 5 кВт вечером. 8–9 классы: посчитайте резерв мощности в выбранных сочетаниях и назовите условие, которое надо перепроверить для другой местности. Результат — план двух периодов. Время 2 + 5 + 2 + 2 минуты. Критерии: базовые 5 кВт не прерываются, мастерская учтена, единицы верны, ограничения названы.
Разбор практики 1
Днём мастерская вместе с базой требует 9 кВт; солнце 6 + вода 3 = 9, резерв 0 кВт в этом сочетании. Если включить ещё резервный источник, доступно 11, запас 2 кВт; это не бесплатно по ресурсам, но стоимость не задана. Вечером вода 3 + резерв 2 = 5 кВт, ровно базовая нагрузка. Мастерская вечером потребовала бы 9 при доступных 5, поэтому не помещается. Для реального места проверяют режим воды, погоду, технические ограничения и ресурс резерва; учебная таблица не доказывает круглогодичную надёжность.
04. Практика 2: переносим способ
Расписание оборудования без превышения мощности
25–33 минуты. Учебный перенос: оборудование 3 кВт должно работать 2 часа; зарядная станция 2 кВт — 1 час. В окне 14–17 часов доступно дополнительно к базовой нагрузке 4 кВт; одновременная работа двух устройств требует 5 кВт. 6–7 классы: составьте допустимое расписание без наложения. 8–9 классы: вычислите энергию каждого устройства и общую; объясните, почему 4 кВт нельзя сравнивать напрямую с общим числом кВт·ч. Критерии: всё выполнено до 17:00, предел не превышен, время соблюдено, единицы различаются.
Ответ и возможное решение практики 2
Например: оборудование 14–16, зарядная станция 16–17. Перестановка также допустима. Энергия оборудования 3 × 2 = 6 кВт·ч; станции 2 × 1 = 2 кВт·ч; всего 8 кВт·ч. Предел 4 кВт ограничивает одновременную мощность, а 8 кВт·ч — энергию за несколько часов. Источник 4 кВт за 3 часа теоретически мог бы передать 12 кВт·ч при постоянной работе, но это не разрешает нагрузку 5 кВт в отдельный час. Накопителей и потерь в этой модели нет.
05. Обсуждение и обоснованный вывод
33–40 минут. Решение А — добавить источник. Решение Б — перенести нагрузку. Что даёт каждое и чего не решает? Используйте пример мастерской и расписание раздела 4. Альтернатива: сочетать управление спросом и резерв, сначала проверив ограничения. Итог: выбор зависит от времени, мощности, надёжности и ресурсов; один красивый показатель не описывает всю систему.
Вернитесь к первоначальной записи раздела 01. Закончите фразу: «Я уточнил(а) …, потому что в материале …». Допустимо сохранить исходную позицию, если вы можете её обосновать.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Учебные приборы: насос 2 кВт на 2 часа, освещение 1 кВт на те же 2 часа. Источник допускает 3 кВт постоянно. Определите одновременную нагрузку, нужную энергию, запас мощности и роль специалиста, который должен сверить расписание. 6–7 классы могут использовать словесное объяснение энергии с помощью примера раздела 2. 8–9 классы обязательно подписывают все единицы. По 1 баллу за каждый пункт; всего 4.
Ключ и пример качественного ответа
Мощность 2 + 1 = 3 кВт, энергия (2 + 1) × 2 = 6 кВт·ч; запас мощности 3 − 3 = 0 кВт. Расписание сверяет диспетчер или инженер, отвечающий за учебную модель нагрузки. Равенство пределу не означает наличие запаса. В реальности нужны дополнительные условия надёжности, но задачу решают по данным модели. Школьная проба роли — сравнить таблицу нагрузки и доступной мощности и обосновать перенос, без подключения оборудования.
07. Связь с исходной программой
Матрица: программа → действие → результат
| Пункт исходной программы (смысловая формулировка) | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Роль энергетики и источники | Сравнивает условия доступности | Не переносит дневные данные на вечер |
| Профессии энергетической сферы | Составляет план нагрузки | Указывает задачи диспетчера и инженера |
| Знания и предметные связи | Различает кВт и кВт·ч | Проверяет расчёт и единицы |
Матрица конкретизирует программу, но не заменяет её текст. На занятии выбирается один возрастной вариант. Это справочный раздел учителю, отдельного времени сверх 45 минут он не требует.
Источники и права
- Исходная программа «Россия — мои горизонты», 6–9 классы; сохранённый цикл 2025/26
- РусГидро: устройство и работа энергообъектов
- РусГидро: определение ГЭС, глоссарий отчёта
Источники проверены 15.10.2026. Тексты заданий, вымышленные ситуации, таблицы и подписанные схемы — авторские учебные материалы. Схемы можно использовать вместе с уроком с указанием «Школы России». Заимствованных фотографий нет. Логотип в PDF — официальный знак портала, не учебная иллюстрация. Учебные модели не выдаются за реальные измерения. Названия и порядок тем относятся к сохранённой программе 2025/26, а не к новому календарю.
Полный материал: ученические страницы, отдельная часть с ответами и подготовкой учителю.
Связанная тема: Урок 8. Профессиональная проба: планирование энергоснабжения