206. Електромобілі. Частина 2.
Матеріал
Урок №206. Електромобілі.
Частина 2.
Мета уроку:
- формувати в учнів системне уявлення про електромобілі як сучасний вид транспорту, що є важливою складовою сталого розвитку; розкрити переваги та недоліки електромобілів;
- у процесі розв’язування задач навчити учнів застосовувати знання з фізики, математики та економіки для оцінювання ефективності використання електромобілів у різних умовах.
Цілі сталого розвитку:
Які цілі сталого розвитку опрацьовуємо на уроці:
- ЦСР 9: Промисловість, інновації та інфраструктура
- ЦСР 13: Пом’якшення наслідків зміни клімату
- ЦСР 17: Партнерство заради сталого розвитку
Ключові слова: електромобіль, акумулятор, ємність, вартість зарядки, тип зарядки.
План уроку:
- Мотивація
- Переваги та недоліки електроавтомобілів
- Практичний блок
- Попрактикуймо самостійно
- Рефлексія
Очікувані результати для учнівства:
Очікувані результати для вчителя:
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 5 хв.
- Чому в Україні електромобілі мають номерні знаки зеленого кольору, і як це пов’язано з їх статусом у транспортній системі?
- Знайдіть приклади, як в інших країнах візуально або інфраструктурно виділяють електромобілі. Чому це важливо?
- Чи справді електромобілі — це майбутнє транспорту, чи лише тимчасовий тренд для багатих?
Посилання на відео джерела:
Відео
Відео
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 10 хв.
Запитайте в учнів, чи хотіли б вони мати електромобіль і чому.
Це допоможе зацікавити та активізувати їх.
Наголосіть, що завдання не має “правильних” чи “неправильних” відповідей.
Головне — аргументовано пояснити кожен пункт і виявити здатність аналізувати.
Прямовуйте мислення учнів:
- Для кожної переваги запитуйте: “Чому це добре для споживача або суспільства?”
- Для кожного недоліку — “Як це обмежує використання електромобіля?”
Попросіть учнів наводити приклади з новин, реклами чи власного досвіду
(наприклад, знайомі, які мають електромобіль, або зарядні станції у місті).Заохочуйте учнів придумати додаткові переваги та недоліки — наприклад, дизайн, екологічний імідж, або залежність від імпортних компонентів.
За потреби — робота в групах: розподіліть клас на 2–3 команди: одна аналізує переваги, інша — недоліки, а третя шукає суперечливі характеристики, що можуть бути і перевагою, і недоліком (наприклад, “рівень шуму”: може бути перевагою для міста, але недоліком для пішоходів, бо електромобілі можуть бути нечутними).
Питання, чи варто купувати електромобіль, постає перед багатьма людьми, які бажають оновити авто або перейти на екологічний транспорт. Рішення про придбання електрокара не повинно бути імпульсивним — це вагомий крок, що потребує аналізу переваг, недоліків, технічних характеристик, фінансових можливостей та особистих потреб. Ми розглянемо всі основні аспекти, що допоможуть зрозуміти, чи відповідає електричний автомобіль твоїм очікуванням і життєвим умовам.
У табл.1 та табл.2 вказані переваги та недоліки електроавтомобілів.
Опиши кожен з пунктів, чому це перевага або недолік.
Також запропонуйте свої пункти, які можна віднести до переваг чи недоліків.
Табл.1
| № | Переваги | |
| 1 | Екологічність | |
| 2 | Економічна ефективність | |
| 3 | Державні стимули | |
| 4 | Технологічні переваги | |
| 5 | Рівень шуму | |
| 6 | Динаміка авто | |
| 7 | Безпека | |
| 8 | ||
| 9 | ||
| 10 | ||
Табл.2
| № | Недоліки | |
| 1 | Вартість авто | |
| 2 | Запас ходу | |
| 3 | Інфраструктура зарядних станцій | |
| 4 | Час зарядки | |
| 5 | Вартість при перепродажу | |
| 6 | Чутливість батареї до температури повітря | |
| 7 | Рівень шуму | |
| 8 | ||
| 9 | ||
| 10 | ||
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 17 хв.
Задача №1
Ємність акумулятора електромобіля — 40 кВт·год. Відомо, що він споживає 15 кВт·год на 100 км. Який максимальний запас ходу має авто на одному заряді?
Відповідь: Запас ходу= 266,7 км
Задача №2
Автомобіль має ємність акумулятора 65 кВт·год і може проїхати 390 км на одному заряді.
Яка середня витрата енергії на 100 км?
Відповідь: Середні витрати енергії становлять приблизно 16,7 кВт·год на 100 км.
Задача №3
У тебе є вибір між двома електромобілями:
Авто А: ємність 50 кВт·год, витрата 18 кВт·год/100 км
Авто B: ємність 75 кВт·год, витрата 21 кВт·год/100 км.
Який із цих авто має більший запас ходу?
Відповідь: Авто А: 277,78 км; Авто B: 357,14 км
Задача №4
Електромобіль заряджається Fast Charger потужністю 120 кВт.
Його батарея має ємність 60 кВт·год. Скільки часу (в хвилинах) займе зарядка до 80%?
Відповідь: Зарядка до 80% займе 24 хвилини, якщо потужність Fast Charger становить 120 кВт.
Задача 5
За 1 кВт·год електроенергії ви платите 4,32 грн (зарядка вдома вдень).
Твій електромобіль споживає 17 кВт·год/100 км. Ти проїжджаєш 1200 км щомісяця.
Питання:
- Скільки коштуватиме електроенергія для цього пробігу?
- Скільки ви заощаджуєте порівняно з авто, яке витрачає 6 л бензину на 100 км (бензин — 58 грн/л)?
Відповідь: Загальне споживання за 1200 км: 1200×0,17=204 кВт
Вартість за тарифом 4,32 грн/кВт·год: 204×4,32=881,28 грн
Вартість бензину: 72×58=4176 грн
Економія:4176−881,28=3294,72 грн
Задача №6
Під час гальмування автомобіль масою 1500 кг уповільнюється з 90 км/год до 0. 40% кінетичної енергії повертається назад у батарею.
Знайди:
- а) Скільки енергії повернулося у батарею?
- б) Яку максимальну відстань можна проїхати на цій енергії, якщо витрата — 20 кВт·год/100 км?
Відповідь: Ek= 468750 Дж= 0,1302 кВт год
40% – 0,0521 кВт год
Витрати: 0,2 кВт год на км
Відстань: 0,0521/0,2=0, 260 км=260м
Задача №7
Вартість електроенергії — 4,32 грн/кВт·год. Ємність батареї — 64 кВт·год.
Знайди:
- а) Вартість повного заряду.
- б) Вартість поїздки на 200 км, якщо витрати — 16 кВт·год/100 км.
Відповідь: Вартість повного заряду батареї: 276,48 грн
Вартість поїздки на 200 км: (16/100) ×200= 32 кВт год
Вартість: 32×4,32=138,24 грн
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 10 хв.
Поясніть контекст: розкажіть учням, що це не лише обчислення, а модель реальної ситуації, з якою зіштовхується власник електромобіля.
Уточніть терміни: “нічний тариф”, “Fast DC”, “Mode 2”, “Mode 3”, “Mode 4” — переконайтесь, що учні їх розуміють.
Заохотьте аналізувати не лише цифри, а й логіку вибору — що дешевше, що швидше, що зручніше.
Працюйте в парах або малих групах, щоб стимулювати обговорення рішень та розбіжностей.
Максим вирішив придбати електромобіль для щоденних поїздок на роботу та подорожей на вихідні. Після порівняння кількох варіантів, він обрав Nissan Leaf e+, який має акумулятор ємністю 60 кВт·год. Завчасно було вирішено, в яких місцях може проводитися зарядка данного авто (табл.3)
Табл.3
| Місце зарядки | Тип зарядки | Вартість 1 кВт·год, грн |
| Вдома (нічний тариф) | Mode 2 | 2,16 |
| Громадська AC-станція | Mode 3 | 5,50 |
| Fast DC-станція (на трасі) | Mode 4 / Fast DC | 9,80 |
Завдання:
- Обчисліть загальну вартість повної зарядки автомобіля в кожному з варіантів.
- На скільки гривень дорожче обійдеться зарядка на Fast DC-станції, ніж вдома?
- Якщо водій щомісяця здійснює 4 повні зарядки, скільки він зекономить на місяць, якщо завжди заряджатиметься вдома, а не на громадській станції Mode 3?
- Сформулюй висновок: де і коли вигідніше заряджатися?
Врахуй не тільки ціну, а й потенційний час зарядки. - У яких країнах зарядка дешевша за українську?
Чому? Які фактори формують ціни? - Скільки кілометрів зможе проїхати автомобіль після повної зарядки, якщо середня витрата становить 17 кВт·год на 100 км?
- Яка буде ціна проїзду 100 км у кожному випадку зарядки (вдома, на AC, на Fast Charger)?
- Якщо акумулятор розряджено лише на 40%, скільки коштуватиме дозарядка вдома?
- Порівняй ціну проїзду з Київа у Львів (540 км) на електромобілі (зарядка вдома та Fast DC-станція ) і на автомобілі з бензиновим двигуном, у якого витрата пального — 6,5 л/100 км, а ціна бензину — 59 грн/л. Де вигідніше? Які ще фактори треба врахувати?
Рівень А: 1,2,3
Рівень В: 1,2,3,4,5,6
Рівень С: 1,2,3,4,5,6,7,8,9
Дружня порада вчителю
Тривалість: до 3 хв.
Рефлексивне завдання: “Три речі”
Напиши:
- Одну річ, яку ти хотів(-ла) б дізнатися ще.
- Одну річ, яку ти дізнався/дізналася вперше.
- Одну річ, яка тебе здивувала.
Урок №206. Електромобілі.
Частина 2.
Мета уроку:
- формувати в учнів системне уявлення про електромобілі як сучасний вид транспорту, що є важливою складовою сталого розвитку; розкрити переваги та недоліки електромобілів;
- у процесі розв’язування задач навчити учнів застосовувати знання з фізики, математики та економіки для оцінювання ефективності використання електромобілів у різних умовах.
Цілі сталого розвитку:
Які цілі сталого розвитку опрацьовуємо на уроці:
- ЦСР 9: Промисловість, інновації та інфраструктура
- ЦСР 13: Пом’якшення наслідків зміни клімату
- ЦСР 17: Партнерство заради сталого розвитку
Ключові слова: електромобіль, акумулятор, ємність, вартість зарядки, тип зарядки.
План уроку:
- Мотивація
- Переваги та недоліки електроавтомобілів
- Практичний блок
- Попрактикуймо самостійно
- Рефлексія
Очікувані результати для учнівства:
- Чому в Україні електромобілі мають номерні знаки зеленого кольору, і як це пов’язано з їх статусом у транспортній системі?
- Знайдіть приклади, як в інших країнах візуально або інфраструктурно виділяють електромобілі. Чому це важливо?
- Чи справді електромобілі — це майбутнє транспорту, чи лише тимчасовий тренд для багатих?
Посилання на відео джерела:
Відео
Відео
Питання, чи варто купувати електромобіль, постає перед багатьма людьми, які бажають оновити авто або перейти на екологічний транспорт. Рішення про придбання електрокара не повинно бути імпульсивним — це вагомий крок, що потребує аналізу переваг, недоліків, технічних характеристик, фінансових можливостей та особистих потреб. Ми розглянемо всі основні аспекти, що допоможуть зрозуміти, чи відповідає електричний автомобіль твоїм очікуванням і життєвим умовам.
У табл.1 та табл.2 вказані переваги та недоліки електроавтомобілів.
Опиши кожен з пунктів, чому це перевага або недолік.
Також запропонуйте свої пункти, які можна віднести до переваг чи недоліків.
Табл.1
| № | Переваги | |
| 1 | Екологічність | |
| 2 | Економічна ефективність | |
| 3 | Державні стимули | |
| 4 | Технологічні переваги | |
| 5 | Рівень шуму | |
| 6 | Динаміка авто | |
| 7 | Безпека | |
| 8 | ||
| 9 | ||
| 10 | ||
Табл.2
| № | Недоліки | |
| 1 | Вартість авто | |
| 2 | Запас ходу | |
| 3 | Інфраструктура зарядних станцій | |
| 4 | Час зарядки | |
| 5 | Вартість при перепродажу | |
| 6 | Чутливість батареї до температури повітря | |
| 7 | Рівень шуму | |
| 8 | ||
| 9 | ||
| 10 | ||
Задача №1
Ємність акумулятора електромобіля — 40 кВт·год. Відомо, що він споживає 15 кВт·год на 100 км. Який максимальний запас ходу має авто на одному заряді?
Задача №2
Автомобіль має ємність акумулятора 65 кВт·год і може проїхати 390 км на одному заряді.
Яка середня витрата енергії на 100 км?
Задача №3
У тебе є вибір між двома електромобілями:
Авто А: ємність 50 кВт·год, витрата 18 кВт·год/100 км
Авто B: ємність 75 кВт·год, витрата 21 кВт·год/100 км.
Який із цих авто має більший запас ходу?
Задача №4
Електромобіль заряджається Fast Charger потужністю 120 кВт.
Його батарея має ємність 60 кВт·год. Скільки часу (в хвилинах) займе зарядка до 80%?
Задача 5
За 1 кВт·год електроенергії ви платите 4,32 грн (зарядка вдома вдень).
Твій електромобіль споживає 17 кВт·год/100 км. Ти проїжджаєш 1200 км щомісяця.
Питання:
- Скільки коштуватиме електроенергія для цього пробігу?
- Скільки ви заощаджуєте порівняно з авто, яке витрачає 6 л бензину на 100 км (бензин — 58 грн/л)?
Задача №6
Під час гальмування автомобіль масою 1500 кг уповільнюється з 90 км/год до 0. 40% кінетичної енергії повертається назад у батарею.
Знайди:
- а) Скільки енергії повернулося у батарею?
- б) Яку максимальну відстань можна проїхати на цій енергії, якщо витрата — 20 кВт·год/100 км?
Задача №7
Вартість електроенергії — 4,32 грн/кВт·год. Ємність батареї — 64 кВт·год.
Знайди:
- а) Вартість повного заряду.
- б) Вартість поїздки на 200 км, якщо витрати — 16 кВт·год/100 км.
Максим вирішив придбати електромобіль для щоденних поїздок на роботу та подорожей на вихідні. Після порівняння кількох варіантів, він обрав Nissan Leaf e+, який має акумулятор ємністю 60 кВт·год. Завчасно було вирішено, в яких місцях може проводитися зарядка данного авто (табл.3)
Табл.3
| Місце зарядки | Тип зарядки | Вартість 1 кВт·год, грн |
|---|---|---|
| Вдома (нічний тариф) | Mode 2 | 2,16 |
| Громадська AC-станція | Mode 3 | 5,50 |
| Fast DC-станція (на трасі) | Mode 4 / Fast DC | 9,80 |
Завдання:
- Обчисліть загальну вартість повної зарядки автомобіля в кожному з варіантів.
- На скільки гривень дорожче обійдеться зарядка на Fast DC-станції, ніж вдома?
- Якщо водій щомісяця здійснює 4 повні зарядки, скільки він зекономить на місяць, якщо завжди заряджатиметься вдома, а не на громадській станції Mode 3?
- Сформулюй висновок: де і коли вигідніше заряджатися?
Врахуй не тільки ціну, а й потенційний час зарядки. - У яких країнах зарядка дешевша за українську?
Чому? Які фактори формують ціни? - Скільки кілометрів зможе проїхати автомобіль після повної зарядки, якщо середня витрата становить 17 кВт·год на 100 км?
- Яка буде ціна проїзду 100 км у кожному випадку зарядки (вдома, на AC, на Fast Charger)?
- Якщо акумулятор розряджено лише на 40%, скільки коштуватиме дозарядка вдома?
- Порівняй ціну проїзду з Київа у Львів (540 км) на електромобілі (зарядка вдома та Fast DC-станція ) і на автомобілі з бензиновим двигуном, у якого витрата пального — 6,5 л/100 км, а ціна бензину — 59 грн/л. Де вигідніше? Які ще фактори треба врахувати?
Рівень А: 1,2,3
Рівень В: 1,2,3,4,5,6
Рівень С: 1,2,3,4,5,6,7,8,9
Рефлексивне завдання: “Три речі”
Напиши:
- Одну річ, яку ти хотів(-ла) б дізнатися ще.
- Одну річ, яку ти дізнався/дізналася вперше.
- Одну річ, яка тебе здивувала.
Ділись та обговорюй важливе