Методическая разработка урока по электротехнике на тему: «переменный электрический ток. Методическая разработка занятия по дисциплине «Электротехника и электроника» «Электроизмерительные приборы и электрические измерения Классификация измерительных прибор

Методическая разработка урока по физике. 11 класс

КГКОУ «Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа №1»

Тема: Электроизмерительные приборы

Тема урока входит в рабочую программу по физике для вечерних (сменных) общеобразовательных школ и заочного обучения в 11 классе. Учащимся необходимо знать: устройство, принцип действия и практическое применение электроизмерительных приборов (в дальнейшем ЭИП). Данная тема изучается с той целью, что многие учащиеся занимаются производственной сферой деятельности и обучаются в профессиональном училище при исправительных колониях. Так как возраст контингента составляет 25-30 лет, то изучаемый вопрос в вечерней школе должен носить политехническую направленность, чтобы содействовать созданию общетехнического минимума знаний и умений, на базе которых они могли бы применить свои знания.

Цель урока :

Формирование у учащихся понятия об устройстве и принципе действия ЭИП на основе действия магнитного поля на проводник с током

Задачи:

Образовательные: расширить знания по изучению приборов; выработать умения и навыки применять полученные знания на практике; научить читать шкалу приборов; уметь рассказывать устройство и принцип действия приборов

Развивающие: развивать способность анализировать условие задания; обобщать изученный материал, делать выводы при выполнении практических работ; оценивать ответы одноклассников; продолжать развивать речь с использованием физических и технических терминов

Воспитательные: обогащать знания на основе духа соперничества; воспитывать доброжелательность друг к другу; оценивать свои ответы и ответы других учеников; бережно относиться к материалам и оборудованию; прививать интерес к физике и технике.

Тип урока: комбинированный

Для реализации поставленных целей предусматривается следующее материально- техническое оснащение урока:

Техническое оборудование

ЭИП различных систем и назначений

Магнитоэлектрическая машина

Штатив с кольцом

Дугообразный магнит

Проволочный виток

Ключ

Динамик

Соединительные провода

Плакаты

«Электромагнитная система. Магнитоэлектрическая система»

«Магнитное поле электрического поля. Сила Ампера»

Раздаточный материал

Рабочая карта

2. Эталоны ответов

3. Карточки-вопросы

4. Карточки-подсказки

Ход урока:

I . Организационный этап урока.

1. Проверка наличия учащихся (доклад дежурного)

2.Готовность учащихся к уроку (наличие ручек, тетрадей и оборудования, необходимого для проведения урока)

II . Этап урока. Повторение ранее изученного материала

проводится посредством проведения викторины на тему «Магнитное поле электрического тока. Сила Ампера»

Цель викторины: Проверить усвоение учащимися предыдущей темы. Научить давать четкие и полные ответы на поставленные вопросы.

Ход викторины: класс разбивается на две команды по 6-7 человек, которые самостоятельно выбирают название команд.

Задача викторины: восстановить ранее изучаемый материал в духе соперничества и предполагает ориентацию на творческое начало урока. Предлагается ответить на вопросы с возможностью выбора решения проблем на основе карточек-подсказок и перечнем вопросов (см. приложение №2,3,6). Каждый участник команды несет ответственность за принятое им решение, так как он является субъектом коллектива, где сильна взаимозависимость результатов командной работы. Отвечающий ученик опирается на плакаты и собственный жизненный опыт. Командам раздаются карточки-задания и объясняется порядок проведения викторины. (см. приложение№1)

Приложение №1

Вопросы для команд

Команда№1

В каких случаях возникает магнитное поле?

Чему равен модуль силы Ампера?

Единицы измерения силы, магнитной индукции, силы тока и напряжения

Команда№2

Сформулировать правило для определения направления силы Ампера.

Объяснить действие магнитного поля на проводник (виток) с током

Взаимодействуют ли магнитные поля между собой?

Приложение №2

F =- kx F = G

F = BI

F= k F=ma

Приложение №6

Тесла

Ньютон

Ватт

Джоуль

Ампер

Фарада

Паскаль

Кулон

Вольт

Приложение №3

III . Ориентировочно-мотивационный этап урока

На основе результатов викторины ставятся цели и задачи урока. На этом этапе основная задача: добиться того, чтобы сами учащиеся поставили цели и задачи дальнейшего направления изучения ЭИП. Такой прием помогает активизировать имеющиеся у них знания по этим вопросам, способствует пробуждению интереса к изучаемой теме, мотивации познавательной деятельности, Самое главное — чтобы эти цели и задачи были личностно значимыми. При постановке мотивационно-ориентировочного аспекта выделяю практическую направленность изучения ЭИП.

IIII . Этап урока. Изучение нового материала

Перед учащимися ставятся учебные вопросы:

Устройство и принцип действия приборов электромагнитной системы, их достоинства и недостатки

Устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической й системы, их достоинства и недостатки

Условные обозначения на шкалах ЭИП

Для реализации этих вопросов я использую различные формы общения, направленные на использование содержания субъективного опыта каждого ученика, а также между командами в диалоге «ученик-учитель» и «ученик-класс». В ходе углубленного изучения материал темы предлагается решить проблему выбора: самим сравнивать приборы этих систем, определить их достоинства и недостатки. В течение урока опорные выражения записывают в тетрадь. Материал темы излагается с применением плакатов, демонстрационного и лабораторного оборудования, что позволяет активизировать мыслительную деятельность. Этот этап занимает несколько минут, привлекаются учащиеся к диалогу, опираясь на их знания.

V . Операционно-исполнительский этап урока

На этом этапе урока учащиеся закрепляют свои полученные знания путем выполнения практической работы на основе ЭИП. Для выполнения данной задачи учащимся предлагается заполнить рабочие карты с 9 вопросами (см. приложение №4), изучая приборы различных систем и назначений. В этом задании учащиеся сами выбирают форму отчета-словесную или графическую. По истечении времени команды обмениваются работами и производят взаимоконтроль по эталонам (см. приложение №5). Это дает возможность предоставить самим учащимся оценивать труд своих одноклассников, не сдерживая их активности. Для снятия стрессо-образующих факторов во время проведения практической работы и доброжелательной атмосферы урок можно сопровождать негромкой музыкой «Лучшие инструментальные хиты».

Приложение №5

Эталон ответа

ФИО ученика

класс

VI . Проблемно-ситуативный

Задача этого этапа: постановка проблемы, нахождение способов ее решения, формулировка вывода. На решение этой проблемы отводится 3-4 минуты. За это время счетная комиссия подсчитывает количество баллов каждой команды. Предлагается два вопроса:

В каких еще устройствах применяется действие силы Ампера?

Почему у некоторых приборов зеркальная шкала, а других ее нет?

Постановка этих вопросов дает возможность, опираясь на полученные знания и опыт самим выбрать вариант творческого ответа. Учащийся сам ищет путь для достижения результата. Это позволяет переносить теоретические знания на практическое применение (оборудование) и тем самым обеспечивает понимание смысла изучаемых понятий.

VII . Рефлексивно-оценочный

Задача: Обобщить полученные знания и умения на уроке; оценить уровень усвоения; проанализировать результаты индивидуальной и групповой работы; внимание к процессу выполнения задания. На этом этапе подведены итоги викторины и практической работы с анализом оценок и количества набранных баллов каждой команды. Учитывается также оригинальность ответов и рациональность изложения. Результаты практической работы показали хорошее усвоение темы урока. При подведении итогов урока учащиеся самостоятельно делали выводы и указали на реализацию поставленных целей и задач.

Роль учителя на этом уроке заключалась в вовлечении учащихся в активную мыслительную и познавательную деятельность через деятельно — творческую и личностную позицию; отношение к ученику как к субъекту собственной учебной деятельности и создание комфортной обстановки на уроке.

Тема урока: Электроизмерительные приборы.

Цели урока : познакомить обучающихся с электроизмерительными приборами, с условными обозначениями на их шкалах; познакомить со схемой подключения амперметра и вольтметра в электрическую цепь; формировать технологическую грамотность при определении стоимости израсходованной электроэнергии по показаниям домашнего электросчётчика; развивать кругозор, интерес к предмету; воспитывать дисциплинированность и аккуратность.

Задачи урока : научить обучающихся пользоваться домашним электросчётчиком.

УМК : «Технология: 8 класс» под ред. В.Д. Симоненко, А.А. Электов, Б.А. Гончаров. М.: Вентана-Граф, 2014.

Оборудование : амперметр, вольтметр, мультиметр, резистор, соединительные провода, выключатель (ключ), гальванометр.

1.Организационный момент.

Цели: подготовить обучающихся к эффективной работе на уроке посредством приготовления к уроку (тетрадь, канцелярские принадлежности, учебник).

Задачи: ознакомить обучающихся с целями и задачами урока; подготовить к восприятию нового материала.

Методы обучения: рассказ.

На данном этапе урока учитель организует деятельность обучающихся к эффективной работе. Обучающиеся должны приготовиться к занятию: у каждого на столе должен быть учебник, рабочая тетрадь, канцелярские принадлежности. Учитель сообщает цели и задачи данного урока.

2.Опрос учащихся по заданному на дом материалу.

Цели: выяснить степень усвоения обучающимися заданного на дом материала по теме «Потребители и источники электроэнергии».

Задачи: добиться усвоения заданного на дом материала всеми обучающимися.

Методы обучения: фронтальный опрос, беседа.

Критерии достижения целей и задач: «++» – если обучающийся дал полный ответ на вопрос; «+» – если ответ обучающегося был не полным; «-» – если обучающийся не смог ответить на вопрос.

Учитель заранее подготавливает оценочный лист (приложение 1), в котором оценивает ответы обучающихся по пройденной теме.

1.Что такое электрическое сопротивление? (Ответ: это свойство противодействия всей электрической цепи или отдельных её участков прохождению электрического тока).

2.В каких единицах измеряется электрическое сопротивление? В честь какого учёного она была названа? (Ответ: в СИ сопротивление измеряется в Омах (Ом); по имени немецкого учёного Георга Ома).

3.Что такое электрическое напряжение? В каких единицах оно измеряется и в честь какого учёного названа эта единица измерения? (Ответ: это отношение работы электрического поля по перемещению единичного заряда из одной точки поля в другую к этому заряду; в вольтах (В), в честь итальянского физика Алессандро Вольты).

4.Что такое мощность электрического тока? В каких единицах измеряется мощность? В честь какого учёного названа эта единица? (Ответ: это работа электрического тока за единицу времени; измеряется в ваттах (Вт); по имени английского изобретателя Джеймса Уатта).

5.Какие устройства защиты электрических цепей Вы знаете? (Ответ: например, плавкие предохранители, автоматические выключатели).

6.Как называется устройство, предназначенное для регулирования и ограничения тока в электрической цепи? (Ответ: реостат).

Те обучающиеся, которые в ходе опроса получили «-», услышав правильные ответы осознают их и постараются запомнить; учитель рекомендует таким обучающимся проработать этот материал дома повторно. Положительная оценка ответов обучающихся будет способствовать стимулированию их учебной активности на уроке. Обучающиеся, получившие отрицательный результат в ходе опроса, тоже получают мотивацию исправиться на следующих этапах данного урока.

3.Изучение нового учебного материала.

Цели: познакомить обучающихся с электроизмерительными приборами, с условными обозначениями на их шкалах; познакомить со схемой подключения амперметра и вольтметра в электрическую цепь; формировать технологическую грамотность при считывании и обработке информации на щитке домашнего электросчётчика; развивать кругозор, интерес к предмету; воспитывать дисциплинированность и аккуратность.

Задачи: сообщить обучающимся тему урока; научить обучающихся правильно изображать принципиальную электрическую схему подключения амперметра и вольтметра к нагрузке; научить обучающихся считывать показания этих приборов; производить расчёт максимально допустимой мощности нагрузки, которую можно подключить к электросчётчику.

Методы обучения: демонстрация наглядных пособий, беседа, рассказ, работа с книгой.

Критерии достижения целей и задач: «+» - внимательная, активная работа на данном этапе; «-» - невнимательная, пассивная работа.

Учитель сообщает тему урока (записывает её на доске): «Электроизмерительные приборы». Обучающиеся записывают тему в свои рабочие тетради.

Учитель: Измерение параметров элементов электрической цепи производится с помощью электроизмерительных приборов.

Здесь заканчивается текст первого слайда (Слайд 2).

Сила тока, протекающего через элемент электрической цепи, измеряется амперметром. Он включается в разрыв электрической цепи последовательно с нагрузкой.

Здесь заканчивается текст второго слайда (Слайд 3).

Напряжение измеряют вольтметром. Он включается параллельно нагрузке. [Л1]

Здесь заканчивается текст третьего слайда (Слайд 4).

Учитель: В цепях постоянного тока при включении измерительных приборов учитывают полярность источника тока и приборов. Для облегчения подключения измерительных приборов в электрическую цепь постоянного тока около их клемм указывается полярность (см. схему на рис. 1). При этом положительный электрод источника «+» всегда подключают к клемме «+» измерительного прибора, соответственно отрицательный электрод источника «-» - к клемме «-» измерительного прибора. [Л1]

Рис. 1. Схема подключения амперметра и вольтметра в электрическую цепь с резистором.

Далее учитель собирает электрическую цепь по схеме рисунка 1, обращая внимание обучающихся на полярность на клеммах приборов при подключении. Для наглядности можно использовать провода двух цветов, например, красный провод от приборов будет подключаться к «+» клемме источника питания, а синий провод от приборов – к «-». При замыкании ключа стрелки приборов отклоняться от нулевого положения и учителю необходимо объяснить обучающимся как считывать показания приборов. Для этого необходимо сначала, до замыкания ключа, определить цену деления каждого прибора, а затем умножить это значение на количество делений, на которое отклониться стрелка приборов.

Здесь заканчивается текст четвёртого слайда (Слайд 5).

Для определения величины и направления электрического тока в цепи существует прибор, который называется гальванометр.

Здесь заканчивается текст пятого слайда (Слайд 6).

Для определения частоты переменного тока используют частотомеры.

Здесь заканчивается текст шестого слайда (Слайд 7).

Для визуального отображения характера изменения переменной величины (например, тока, напряжения и т.д.) и определения основных параметров сигнала (амплитуды, частоты, периода) в телевидении и радиотехнике широко применяются осциллографы.

Здесь заканчивается текст седьмого слайда (Слайд 8).

Электрический ток можно измерять, не разрывая цепь с помощью токовых клещей.

Здесь заканчивается текст восьмого слайда (Слайд 9).

Для измерения мощности электрического тока используют ваттметры.

Здесь заканчивается текст девятого слайда (Слайд 10).

Для измерения электрического сопротивления используют мегаомметры.

Но существуют также универсальные приборы, которые позволяют измерять и силу тока, и напряжение, и электрическое сопротивление, и ёмкость конденсаторов, и даже температуру и т.д. Их называют мультиметрами.

Здесь заканчивается текст десятого слайда (Слайд 11).

Они бывают стрелочными.

Здесь заканчивается текст одиннадцатого слайда (Слайд 12).

А в настоящее время широко применяются цифровые мультиметры.

Со всеми рассмотренными и другими электроизмерительными приборами вы ознакомитесь подробно на уроках физики или в курсе «Электротехники» после окончания школы.

Здесь заканчивается текст двенадцатого слайда (Слайд 13).

Однако в каждом доме имеется электроизмерительный прибор, который называется электросчётчик. С его помощью измеряется количество потребляемой энергии, единицей измерения которой является киловатт-час (кВт · ч). Энергия, потребляемая из сети, регистрируется счётным механизмом счётчика. [Л1]

Для определения расхода электроэнергии за некоторый промежуток времени, обычно за месяц, необходимо знать начальное и конечное показания счётчика. Разность конечного и начального показаний счётчика определяет количество израсходованной электроэнергии. Её стоимость вычисляется как произведение расхода электроэнергии на тариф на электроэнергию.

Тариф на электроэнергию – это стоимость 1 кВт · ч электроэнергии, которая устанавливается органами государственного регулирования тарифов. [Л1]

Учитель: Электрические параметры счётчика указываются на его щитке в застеклённом окошке корпуса: максимальное рабочее напряжение, сила тока, частота сети, в каких единицах измеряется электроэнергия.

Допустим, на щитке вашего домашнего электросчётчика приведены следующие параметры:

Максимальное напряжение 250 В;

Сила тока 10 А;

Частота электросети 50 Гц;

1 кВт · ч = 2500 оборотов диска.

По этим данным можно вычислить максимальную электрическую мощность приборов, которые можно подключить к этому счётчику:

P = IU = 10 A · 250 B = 2500 Вт.

Параметрами счётчика допускается увеличение этой мощности на 20% (в 1,2 раза), тогда максимально допустимая мощность нагрузки, которую можно к нему подключить, равна:

Р макс = 1,2 · 2500 = 3000 Вт. [Л1]

4.Закрепление учебного материала.

Цели: формировать технологическую грамотность при определении стоимости израсходованной электроэнергии по показаниям домашнего электросчётчика; развивать кругозор, интерес к предмету.

Задачи: научить обучающихся пользоваться домашним электросчётчиком.

Методы обучения: лабораторно-практическая работа.

Критерии оценки качества работы обучающегося:

1.правильность выполнения заданий лабораторно-практической работы №6 (приложение 2);

2.аккуратность и правильность оформления работы в рабочей тетради;

3.соблюдение правил безопасной работы.

Учитель в оценочном листе лабораторно-практической работы №6 обучающегося (приложение 3) ставит «+» за положительную оценку соответствующего критерия и «-» - за отрицательную оценку. Затем итоговое количество «+» учитель переносит в оценочный лист (приложение 1) в колонку «Закрепление учебного материала».

Обучающиеся заранее (за неделю) получают следующее задание:

1.сфотографировать под присмотром родителей щиток электросчётчика с текущими показаниями на нём;

2.сделать тоже самое через сутки;

3.на следующий день постарайтесь не использовать без нужды электроприборы, в том числе лампы для освещения и тоже сделайте фото щитка электросчётчика.

Фотографии можно распечатать как картинки на обычной бумаге для принтеров.

У каждого обучающегося на столе помимо материала с домашним заданием и канцелярских принадлежностей должна быть инструкция по выполнению лабораторно-практической работы №6 (приложение 2).

В ходе выполнения работы обучающимися учитель постоянно находится рядом с ними и контролирует правильность выполнения и соблюдение правил техники безопасности на уроке.

Подводятся итоги занятия; обучающиеся получают оценки за работу на уроке.

Здесь заканчивается текст тринадцатого слайда (Слайд 14).

5.Задание на дом.

Цели самостоятельной работы для учащихся: изучить параграф 11 учебника, ответить на вопросы 1-2 на странице 55 учебника; найти в Интернете или книгах и журналах информацию об условных обозначениях на шкалах электроизмерительных приборов.

Цели учителя: расширение кругозора обучающихся, развитие интереса к предмету, закрепление материала по изученной теме.

Критерии успешного выполнения домашнего задания:

1.осознанное изучение материала параграфа 11;

2.правильные ответы на вопросы 1-2 на странице 55 учебника;

3.нахождение интересного и познавательного материала об условных обозначениях на шкалах электроизмерительных приборов.

Здесь заканчивается текст четырнадцатого слайда (Слайд 15).

Список использованных печатных источников.

1.Технология: 8 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций/ [В.Д. Симоненко, А.А. Электов, Б.А. Гончаров и др.]. – 3-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2014.

Приложение 1.

Оценочный лист.

Приложение 2.

Инструкция по выполнению лабораторно-практической работы №6.

Тема: Изучение домашнего электросчётчика в работе.

1.Определите по параметрам электросчётчика максимально допустимую мощность вашей квартирной электросети.

2.Используя показания счётчика, определите расход электроэнергии в вашей квартире за сутки. Вычислите её стоимость.

3.В течение следующих суток попробуйте найти пути энергосбережения: выключайте из сети приборы, которыми в данный момент не пользуетесь (стиральную машину, телевизор и др.), без нужды не оставляйте включённым свет.

4.Определите с помощью счётчика, сколько электроэнергии вам удалось сэкономить. Вычислите стоимость сбережённой таким образом электроэнергии за месяц. [Л1]

Приложение 3.

Оценочный лист лабораторно-практической работы №6 обучающегося.

Урок разработан с применением групповых форм работы, что обеспечивает развитие навыков работы в коллективе, воспитание чувства ответственности, стимулирование мыслительных операций: логическое мышление, умение делать выводы, анализировать, умение составлять тезисы, а также умений объективно оценивать вклад каждого в группе, формирование навыков публичного выступления.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Методическая разработка урока

Дисциплина: Электротехника и электроника

Тема: «Электроизмерительные приборы (зачет по теме)»

Разработал: Пономарева О.А. - преподаватель «Нижегородского промышленно-технологического техникума», г. Нижний Новгород

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Урок разработан с применением групповых форм работы, что обеспечивает развитие навыков работы в коллективе, воспитание чувства ответственности, стимулирование мыслительных операций: логическое мышление, умение делать выводы, анализировать, умение составлять тезисы, а также умений объективно оценивать вклад каждого в группе, формирование навыков публичного выступления.

Технологическая карта урока

Тема: Электроизмерительные приборы Зачет по теме)

Тип урока: урок-зачет

Цели урока:

Повторить и обобщить знания по теме «Методы измерений параметров электрических цепей. Конструкции и принцип действия электроизмерительных приборов;

Способствовать развитию способности применения полученных знаний по физике, электротехнике, понимания неизбежности появления погрешности при любом измерении;

Способствовать развитию интереса к учебе, воспитанию дисциплины, умения работать в коллективе.

Оснащение

Электроизмерительные приборы

Учебные таблицы, образцы приборов

Диагностика

Учащиеся знают:

Что измерение какой-либо величины заключается в ее сравнении с такой же по природе величиной, взятой за единицу;

Что во многих случаях измеряется не та величина, которая нужна, а некоторая другая, а искомая затем находится по соответствующей формуле;

Конструкции электроизмерительных приборов различных систем;

Методы измерений параметров эл. Цепей.

Структура урока

Организационный момент 1мин

2. Актуализация знаний (диагностика знаний и умений) 5мин

3. Самостоятельная работа в группах 13мин

4. Презентация результатов работы групп. 23мин

5. Итоги урока. 3мин

Литература:

1. М.В.Гальперин.Электротехника и электроника.2010
2. И.А.Данилов, П.М.Иванов.Общая электротехника с основами электроники. М.2013.
3. М.В.Немцов, М.Л.Немцова. Электротехника и электроника.М.Академия.2015
4. п/р Б.И.Петленко. Электротехника и электроника.М.2005.
5. В.С.Попов,С.А.Николаев.Общая электротехника с основами электроники.М.2005
6. Ю.Г.Синдеев.Электротехника с основами электроники.Ростов-на-Дону.Феникс.2014
7. В.М.Прошин.Электротехника для неэлектротехнических профессий.М.Академия.2014
8. В.И.Полещук.Задачник по электротехнике и электронике.М.Академия.2010
9. - http://elib.ispu.ru/library/electro1/index.htm
10. - http://ftemk.mpei.ac.ru/elpro/

Технологическая карта урока

ПРИЛОЖЕНИЯ.

1.Задания для самостоятельной работы.

Группа 1.

1. Дать определения погрешностей измерения.

2. Выбрать вольтметр, у которого большая точность измерения напряжения 30В:

1-й вольтметр с верхним пределом измерений 50В и классом точности 2,5;

2-й вольтметр с верхним пределом 100В и классом точности 1,5.

Группа 2.

1. Рассказать о ЭИП электромагнитной и магнитоэлектрической систем.

2. Требуется измерить эл. Ток в цепи постоянного тока. Какой прибор какой системы необходим? По таблице показать схему включения.

Требуется измерить напряжение в цепи переменного тока. Какой прибор необходим?

Группа 3.

1. Рассказать о приборах электродинамической системы.
2. Требуется измерить эл мощность в цепи:

А) постоянного тока

Б) однофазной переменного тока

В)трехфазной переменного тока

Какими приборами это можно сделать? Указать по таблице схемы включения для каждого случая.

Группа 4.

1. Рассказать о приборах индукционной системы.

2.Объяснить устройство прибора (по образцу).

Группа 5.

1. Найти по таблице и объяснить схемы включения приборов для измерения напряжения, эл. тока, эл. напряжения, сопротивления, эл. мощности.

Группа 6.

1.Рассказать о схемах, позволяющих расширить пределы измерений:

а) электрического тока

Б) электрического напряжения

2. ТЕСТ

Системы электроизмерительных приборов

Вопросы:

I. Электроизмерительные приборы предназначены для…

II. Для измерения эл. тока используют…

III. Для измерения эл. напряжения используют…

IV. Мощность эл. тока измеряют…

V.Учет расхода эл. энергии ведут с помощью…

VI.Для измерений в цепях постоянного тока применяют…

VII.Для измерений в цепях переменного тока применяют…

VIII..Для измерений эл. мощности в цепях постоянного и переменного тока применяют…

IXИндукционные приборы действуют на принципе вращающегося магнитного поля и поэтому могут работать только…

Ответы:

1-электромагнитные приборы

2-счетчиков

3-в цепях переменного тока

4-амперметры

5-электродинамические приборы

6-вольтметры

7-ваттметрами

8-контроля за режимом работы агрегатов, линий электропередач, а также учета кол-ва

Выработанной эл. энергии

9-магнитоэлектрические приборы

КЛЮЧ

I II III IV V VI VII VIII IX

8 4 6 7 2 9 1 5 3

Цель урока : сформировать у учащихся представление о практическом использовании законов и теорий; как действие магнитного поля на рамку с током применяют в электроизмерительных приборах.

Ход урока

Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса и решения задач

1. Характеристика магнитного поля – магнитный поток (ответ у доски)

2. Закон Ампера. Получение формулы. (ответ у доски)

3. Определение направления силы Ампера с помощью правила левой руки. (ответ у доски)

4. Решить задачи № 844, 842 (на доске)

Изучение нового материала

Действие магнитного поля на электрический ток используют в устройстве электроизмерительных приборов. Они представляют собой класс устройств, применяемых для измерения величин: силы тока, напряжения, частоты, емкости, сопротивления, индуктивности…

Электроизмерительные приборы используются в промышленности, энергетике, научной области, в быту. Классифицируются электроизмерительные приборы по разным критериям.

Например, по Единицам измеряемых величин . Это видно на шкале прибора, где стоит латинская буква (А, V, W…) или указано полное наименование.

Вторым важным признаком приборов является Род тока: постоянный или переменный .

Третьим отличительным признаком является Класс точности , начинающийся от 0,05 до 4.

Класс точности демонстрирует абсолютную точность прибора и его базовую погрешность при измерениях. При эксплуатации определяющую роль играет надежность и эргономичность приборов.

Внутреннее устройство приборов отличается типами систем. Существует класс приборов Электростатической системы: электрометры, электростатические вольтметры.

Класс приборов Магнитоэлектрической системы, где используется взаимодействие магнита с током.

Устройство приборов данной системы рассмотреть подробно, так как большинство приборов используемых на уроках физики – этой системы.

Распространенными являются приборы Электромагнитной системы , в которых используется втягивание сердечника в катушку с током.

Электродинамическая система приборов использует Взаимодействие токов . Ваттметры, чаще всего, изготовляют с применением такой системы.

Закрепление изученного материала

- Какие приборы относятся к классу электроизмерительного оборудования?

В каких областях применяются электроизмерительные приборы?

По каким признакам классифицируются электроприборы?

Как устроены и измеряют приборы магнитоэлектрической системы?

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"ЮГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Сургутский нефтяной техникум

(филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Югорский государственный университет

Методическая разработка занятия

по дисциплине

«Электротехника и электроника»

« Электроизмерительные приборы и

электрические измерения »

Преподаватель: Н.В.Крживицкая

Сургут 2015 г.

Введение

В данной методической разработке урока теоретического обучения по дисциплине «Электротехника и электроника» дается образец и методика изучения нового материала с использованием самостоятельной работы студентов. Раскрыто содержание подготовки преподавателя и учащихся к проведению учебного процесса на уроке и руководство по управлению этим процессом с использованием индивидуальных способностей студентов. Приведены практические примеры внедрения методических приемов индивидуализации учебного процесса на уроке теоретического обучения.

Чтобы более полно и твердо изучить материалы темы «Электроизмерительные приборы и электрические измерения», чтобы вызвать у учащихся интерес к изучаемой теме, преподаватель должен провести предельную подготовительную работу. Она включает изготовление наглядных материалов, оформление документации, подготовку учащихся к проведению урока.

Роль измерений в электротехнике.

В любой области знаний измерения имеют исключительно большое значение, но особенно важны они в электротехнике. Механические, тепловые, световые явления человек ощущает при помощи своих органов чувств. Мы, хотя и приблизительно, можем оценить размеры предметов, скорость их движения, яркость светящихся тел. Долгое время именно так люди изучали звездное небо. Но мы с вами совершенно одинаково реагируем на проводник, ток которого равен 10 мА или 1 А (т. е. в 100 раз больше). Мы видим форму проводника, его цвет, но наши органы чувств не позволяют оценить величину тока. Точно так же мы совершенно равнодушны к магнитному полю, созданному катушкой, электрическому полю между обкладками конденсатора. Медицина установила определенное влияние электрических и магнитных полей на организм человека, но это влияние мы не ощущаем, и величину электромагнитного поля оценить не можем. Исключение составляют только очень сильные поля. Но и здесь неприятное покалывание, которое можно заметить, гуляя око высоковольтной линии передачи, не позволит нам даже приблизительно оценить величину электрического напряжения в линии. Все это заставило физиков и инженеров с первых шагов исследования и применения электричества пользоваться электроизмерительными приборами. Приборы - глаза и уши инженера-электрика. Без них он глух и слеп и совершенно беспомощен. Миллионы электроизмерительных приборов установлены на заводах, в научно-исследовательских лабораториях. В каждой квартире тоже есть измерительный прибор - электрический счетчик. Показания (сигналы) электроизмерительных приборов используют для оценки работы различных электротехнических устройств и состояния электрооборудования, в частности состояния изоляции. Электроизмерительные приборы отличаются высокой чувствительностью, точностью измерений, надежностью и простотой исполнения. Успехи электроприборостроения привели к тому что его услугами стали пользоваться и другие отрасли. Электрические методы стали применять для определения размеров, скоростей, массы, температуры. Появилась даже самостоятельная дисциплина “Электрические измерения неэлектрических величин”.Показания электроизмерительных приборов можно передавать на дальние расстояния (телеизмерение), они могут использоваться для непосредственного воздействия на производственные процессы (автоматическое регулирование); с их помощью регистрируют ход контролируемых процессов, например путем записи на ленте и т.д.

Применение полупроводниковой техники существенно расширило применение электроизмерительных приборов. Измерить какую-либо физическую величину - значит найти ее значение опытным путем с помощью специальных технических средств.Стендовые испытания новейшего оборудования немыслимы без электрических измерений.Так, при испытании турбогенератора мощностью 1200 МВт на заводе “Электросила” измерения производились в 1500 его точках. Развитие электроизмерительных приборов привело к использованию в них микроэлектроники, что позволяет измерять физические величины с погрешностью не более 0,005-0,0005 %.

План УРОКА

Тема урока : «Электроизмерительные приборы и электрические измерения»

Тип урока: Урок изучения нового материала

Цель урока : ознакомить учащихся с электроизмерительными приборами и включением их в электрическую цепь постоянного или переменного тока.

Воспитательная цель :

Необходимо соблюдать правила ТБ при работе с эл.измерительными приборами;

Формирование у учащихся привычки аккуратного и бережного отношения к приборам, которыми они пользуются, так как указанная привычка имеет значение не только к сохранности оборудования, но главным образом для воспитания должного взгляда на общественную и частную собственность, который необходим для дальнейшей трудовой деятельности в любой сфере производства и обслуживания

Развивающая цель :

Развивать логическое мышление, познавательную, индивидуальную активность, способности учащихся, умение самостоятельной работы с раздаточным материалом, технической литературой.

Уметь различать системы электроизмерительных приборов.

Учить эксплуатировать электрические измерительные приборы;

Развитие у учащихся творческого мышления, коммуникативных и общеучебных умений и навыков как способов овладения информацией.

На уроке продолжается развитие умственной деятельности (способность наблюдения, умение делать выводы, выдвигать гипотезы) .

Образовательные цели:

Дать общее представление об эл. измерительных приборах;

Дидактическая цель:

Обобщить и систематизировать знания и умения учащихся по указанной теме. Включить их в общую систему знаний, умений и навыков.

Основные ЗУН:

Учащиеся должны знать понятие измерительного прибора, цены деления прибора, предела измерения прибора, погрешности измерения.

Уметь пользоваться простейшими измерительными приборами.

Уметь проводить простейшие измерения и оценивать результат измерения с учётом погрешностей.

Оборудование урока :

1. Плакаты (приборы),

2. Мини-плакаты:

а) «Схемы включения приборов»

б) « Расширение пределов измерения приборов»

3. Контрольные вопросы

4. Образцы всех приборов.

5. Мультимедийные средства

ПЛАН УРОКА:

1.Мотивация познавательной деятельности учащихся.

2. Изучение нового материала:

3.Выделение главного.

4.Обобщение и систематизация ЗУН.

5.Установление внутрипредметных и межпредметных связей.

6.Организация рефлексивного пространства.

7.Подведение итогов урока.

8.Информация о домашнем задании.

Организационный момент:

психологический настрой, мобилизация внимание на восприятие, самоорганизация

Восприятие и осмысливание нового учебного материала:

Сообщение темы и цели урока

Этап актуализации знаний:

1) Какие измерительные приборы вы знаете? (амперметр, вольтметр, ваттметр, мультиметр и др.)

2)Для измерения каких величин предназначены эти приборы?

Мотивационный этап:

На уроках физики вы уже сталкивались с измерительными приборами. Но мало кто из вас знает, как они устроены и как они работают. Сегодня на уроке мы с вами должны ознакомиться с устройством основных электрических измерительных приборов и принципом их работы.

Сегодня на уроке мы организуем нашу совместную работу, используя системный подход. В чём он заключается? В применении той схемы, по которой строится любая деятельность человека:

ВХОД – ПРОЦЕСС – ВЫХОД

На “входе” мы зададим цель занятия.

В процессе урока её реализуем.

На “выходе” подведём итог и проверим полученные знания.

Итак, цели нашего урока:

Обобщить и систематизировать ваши знания по теме “Измерительные приборы. Простейшие измерения”.

Включить эти знания в общую систему знаний, умений и навыков.

2. Подготовить учащихся к активной деятельности на основном этапе урока.

Дидактическая цель этапа: Стимулировать опрашиваемых и весь класс к овладению рациональными приёмами учения и самообразования.

Выявить причины обнаруженных пробелов в знаниях и умениях и откорректировать их. Обеспечить мотивацию и принятие студентами цели учебно-познавательной деятельности, актуализацию опорных знаний и умений.

Изучение нового материала:

Современный уровень промышленности не может обойтись без электрических измерений. Для того чтобы обеспечить нормальную работу электрооборудования, нужно измерять ток, напряжение, сопротивление,мощность, количество израсходованной энергии и ряд других электрических характеристик.(слайд1)

Все эти измерения производят с помощью электроизмерительных приборов. Только зная методы электрических измерений и свойства электрических измерительных приборов можно вести контроль над работой различных электрических установок, достигать экономии энергии и топлива,обеспечивать бесперебойную работу электрических машин.(слайд2)

Измерение -это определение физической величины опытным путем с помощью измерительных приборов(слайд3)

Виды измерений (слайд4)

Прямые - дают результат измерения непосредственно из опыта.

Косвенные -сразу результат не дают его находят путем вычисления,используя результаты прямых измерений,величин с которыми связана искомая величина.

Электроизмерительные приборы - это средства измерений для выработки сигнала в форме доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. (слайд5)

Различают :

1)Приборы непосредственной оценки :

а)Аналоговые(имеют проградуированную шкалу)

б)Цифровые(более точные)

2)Приборы сравнения - позволяют сравнить измерительную величину с мерой (с образцом измеряемой величины,например измерительный мост)

Мера -вещественное воспроизведение единицы измерения:((слайд6)

Образцовая (эталон) мера -используют для хранения и воспроизведения единицу измерения.

Рабочая мера -для практических измерений.

Абсолютно точных приборов нет. При всяких измерениях получается некоторое расхождение между измеренным значением величины и его действительном.

Точность измерения характеризуют (слайд7)

1)Абсолютная погрешность - разность м/у измеренным значением величины и действительным значением величины

Δ A =-А

Пример: источника 100В, а вольтметр (со школой 150В) включённый в цепь показывает 103В, то абсолютная погрешность :103-100=3В

Эта погрешность не может дать полного представления о точности,с α произведено уменьшение.

Относительная погрешность -отношение абсолютной погрешности измерения к действительному значению(в %). (слайд8)

Пример: если ,а измеряемый параметр

100В, то ==3 %

И50В, то ==6 %
Видим в начале шкалы относительную погрешность больше,чем в конце.

Приведённая погрешность приборов- отношение абсолютной погрешности к верхнему пределу шкалы прибора.(слайд9)

= * 100%

= верх.предел измерения прибора со шкалой 150В(верх.пр) → = = 2%

Электрические измерительные приборы классифицируются по следующим признакам.(слайд10)

По роду измеряемой величины :

а)для измерения тока (амперметр)

б)для измерения эл. мощности (ваттметр)

в)для измерения электрической энергии (счетчик электрической энергии)

г)для измерения электрического сопротивления (омметр)

д)для измерения напряжения (вольтметр)

ж)для измерения частоты(частотомер)

По роду тока :(слайд11)

« » -постоянный « »-однофазный переменный

« »-комбинированный « »-3-х фазовый

По степени точности:

8 классов точности.

Цифра класса точности –основная приведенная погрешность в %

0,05 контрольные
0,1

0,2 лабораторные
0,5

1
1,5 технические
2,5

4 учебные

По принципу действия
(по системам):

1) электормагнитная(слайд12)

2) магнитоэлектрическая(слайд13)

3) индукционная(слайд14)

4) электродинамическая(слайд15)

5) ферродинамическая(слайд16)

6) вибрационная(слайд17)

7) термоэлектрическая(слайд18)

8) электростатическая(слайд19)

Фронтальный опрос:

Опираясь на конспект ответьте на вопросы:

1.Что называется измерительным прибором?

2.Что значит измерить физическую величину?

3.Что такое шкала? (Шкала – метки с цифрами на приборе, вдоль которых перемещается указатель) . Деление – это не штрих, а промежуток между штрихами.

4.Чем характеризуется шкала измерительного прибора?

5.Что называется ценой деления прибора?

6.Что называется пределом измерения прибора?

7.Как определить цену деления прибора?

8. перечислите системы электроизмерительных приборов;

9. какие знаете методы электрических измерений;

10. перечислите классы точности приборов;

11. погрешности измерительных приборов;

12. какими приборами измеряют ток и как они включаются в цепь;

13.какими приборами измеряют напряжение и как они включаются в цепь.

Проверка знаний, изученного материала на уроке:

Группа выполняет самостоятельную работу по карточкам,часть студентов по карточкам-тестам, а другая часть группы письменным ответом на поставленные вопросы.

Вариант1

1.Как включается в цепь:

а) амперметр б) вольтметр

1. а) параллельно б) последовательно

2. а) последовательно б) параллельно

3. а) последовательно б) последовательно

2.По какой погрешности определяют класс точности прибора:

1.абсолютная погрешность

2.приведённая погрешность

3.абсолютная погрешность

3. Каким прибором измеряют ток в цепи:

1.вольметром

2.омметром

3.амперметром

4.Какой системе соответствует данный значок?

1.индукционная

2.электромагнитная

3.вибрационная

5. Какие измерения дают результат непосредственно из опыта

1.прямые

2.косвенные

3.совместные

Вариант2

1. Какие функции выполняют эталоны?

2. Какие функции выполняют меры?

3. Какие функции выполняют средства измерения?

4. Что понимают под измерениями?

5. Дайте определение точности измерений.

Вариант3

1. Дайте определение погрешности измерений.

2. Дайте определение прямым измерениям.

3. Дайте определение косвенным измерениям.

4. Дайте определение совместным измерениям.

5. Дайте определение измерениям по методу непосредственной оценки.

Подведение итогов урока:

Дать анализ и оценку успешности достижения цели и наметить перспективу последующей работы.

Я вижу вы достаточно продуктивно потрудились и это подтверждается оценками за урок.

Домашнее задание.

Дидактическая цель этапа: Обеспечить понимание цели, содержания и способов выполнения домашнего задания. Проверить соответствующие записи.

Выполнить реферат