Методическая разработка урока по электротехнике (СПО), тема: "Электроизмерительные приборы"

Проект открытого урока (методическая разработка )

Дисциплина:  Электротехника и электроника

Тема: «Электрические измерения. Электроизмерительные приборы».

Тип урока: Изучение нового материала  (комбинированный)

Цели:

Дидактические:

   - изучить  методы измерений электрических параметров электрических цепей, погрешности измерений,

     конструкции и принцип действия электроизмерительных приборов различных систем;  

- развитие умений анализировать  ситуации, проблемы, предлагать варианты решений проблемы, выбирать лучшее;

- развитие навыков работы в коллективе, отстаивания своего мнения, умения презентации результатов.

Методические:

- исследовать  особенности проведения занятий с использованием электронного оборудования

Методы обучения: фронтальная, групповая работа, беседа.

Оснащение: комплект учебной документации , мультимедийная установка, рабочие тетради.

   Межпредметные связи: математика, электрооборудование автомобилей

Структура урока

!.Организационный момент                                                                                          5мин

2. Актуализация знаний                                                                                                  12мин

3. Изучение нового материала. Самостоятельная работа в группах                 30мин

4. Презентация результатов работы групп.                                                              30мин

5. Контроль                                                                                                                         10мин

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

Этапы	Время	Деятельность учителя	Деятельность обучающихся	Планируемый результат
1. Орг. момент 2.Актуализация знаний. Прежде, чем изучать новую тему, необходимо вспомнить такие вопросы: - назвать основные параметры эл. цепей; - электромагнитные явления. Беседа.       Органы чувств человека не могут непосредственно наблюдать электрические величины ( ток, напряжение,мощность…). Этим определяется большое значение эл. измерений. Особую важность приобретают электроизмерительные приборы с ростом автоматизации и роботизации производственных процессов, с необходимостью передачи и измерения информации на расстоянии (телеметрия)- в океане, космосе.     Электроизмерительные приборы также служат для измерения неэлектрических величин. Например, на автомобилях установлено много контрольно-измерительных приборов, которые определяют:     - скорость движения автомобиля,     - частоту вращения коленчатого           вала двигателя,    - количество топлива в баке,    - температуру охлаждающей       жидкости …  Таким образом, можно сделать  вывод: сейчас от специалистов требуется повышение знаний теории и практики электрических измерений и электроизмерительной техники. 3 Изучение нового материала. Самостоятельная работа в группах. Вначале проводится фронтальная работа по изучению материала с помощью слайдов, проецируемых на экран ( слайды 1…5) (см приложения).  Затем демонстрируется  слайд 6, на котором представлены рисунки электроизмерительных приборов четырех систем: электромагнитной, магнитоэлектрической, электродинамической и индукционной и сообщается, что именно приборы этих систем необходимо изучить сегодня. Раздается учебный материал  (таблицы) для самостоятельной работы в группах. 4. Презентация результатов работы групп. 5. Контроль знаний. 6. Итоги урока.	5мин 12мин 30мин 30мин 10мин 3мин	Проверяет готовность к уроку. Сообщает тему и план урока. Задает вопросы. Проводит беседу. Демонстрирует слайды1…5, ставит вопросы и объясняет материал по вопросам. Демонстрирует слайд 6, сообщает, что самостоятельная работа будет проводиться по таблицам  (см. приложение) в соответствии с этим слайдом. Раздает таблицы для групп (в целях экономии времени группы формируются до занятия). Консультирует. Слушает, задает вопросы, уточняет. Раздает карточки с заданием. Проводит тест (см. приложение). Организует контроль: - расшифровать условные обозначения на шкале прибора; - выполнить тест. Обобщает результаты работы, анализирует. В конце демонстрируется на экране заполненная таблица с данными о приборах.	Слушают, делают записи в тетрадях Отвечают на вопросы Участвуют в беседе, отвечают на вопросы. Изучают материал, отвечают на вопросы, делают записи в тетрадях. Выбирают спикера. Работают в группах: изучают учебный материал, анализируют, заполняют таблицу «Данные аналоговых ЭИП»,  (см. приложение), составляют тезисы выступления, оформляют таблицу  «Оценка работы групп» (см  приложение). Могут попросить дополнительную информацию, консультацию) Спикеры групп выступают с результатами работы. Остальные учащиеся слушают, анализируют, заполняют таблицу данных о приборах. Выполняют задание по карточкам. Выполняют тест. Самоанализ. Самооценка.	Формиро-вание общих компетен ций

ПРИЛОЖЕНИЯ.

1.Слайд1.

            Электрические измерения – это нахождение параметров электрических величин опытным путем при помощи специальных средств.

 

Средства  измерения

Меры              Измерительные                Измерительные                  Измерительные                      Измерительно-                                                                                                         

                        Приборы                             преобразователи                системы                                вычислительные

                                                                                                                                                                       Комплексы

2. Слайд 2.

             Виды измерений:

                        - прямые (по показаниям приборов)

                        - косвенные (значение измеряемой величины определяется на основе прямых измерений

                          других величин )        

                       - совместные (прямые+косвенные)

3. Слайд 3.

           Погрешности измерений:

                       - абсолютная – разность между измеренным и действительным значениями измеряемой

                         величины

                      - относительная – отношение абсолютной погрешности к действительному значению

                        измеряемой величины

                     - приведенная  - отношение максимальной абсолютной погрешности к номинальному значению прибора

            Приведенная погрешность определяет класс точности прибора. Существует 8 классов точности                   

            электроизмерительных приборов:

                        0,05;       01;      0,2;     0,5;      1;      1,5;        2,5;        4

4. Слайд 4 (вариант на доске)

  Пример расчета погрешности измерений

                  Дано:  амперметр с классом точности  4 имеет шкалу с номинальным значением А_НОМ=15А.

                 Рассчитать: максимальную абсолютную погрешность измерений.

Расчет

    Класс точности прибора – это приведенная погрешность   =100%, откуда абсолютная погрешность

равна: ΔА=γ А_НОМ/100%= 4х15/100=0,64. Таким образом, погрешность при измерениях может быть     ΔА=+о,6А.

5. Слайд5

         Для изображения ЭИП в электрических схемах применяют условные  обозначения по признаку измеряемой величины. Эти обозначения помещают на самих приборах вместе с другими  данными: единица измеряемой величины, класс  точности, род тока, рабочее положение прибора, товарный знак завода-изготовителя.

           На таблице 1 показаны условные обозначения на шкалах ЭИП.

           Электроизмерительные приборы классифицируют по нескольким признакам:

                    - по измеряемой величине

                    - по роду тока

                   - по системе

                   - по классу точности

                  - по условиям эксплуатации

                 - по степени защищенности

         Таблица 2 отображает эти сведения.

6. Слайд 6.

     На слайде изображены рисунки электроизмерительных приборов четырех систем и описание их.

7. Таблица 1 - Классификация электроизмерительных приборов

Признак классификации	Тип приборов
По роду измеряемой величины	Амперметр, вольтметр, ваттметр, счетчик, фазометр,  частотомер, омметр
По роду тока	Приборы: - постоянного тока - переменного тока - постоянного и переменного тока
По принципу действия	Системы: - электромагнитная - магнитоэлектрическая - электродинамическая - индукционная - ферродинамическая - выпрямительная
По классу точности	Классы точности:  0,05;  0,1;  0,2;  0,5;  1;  1,5;  2,5;  4
По условиям эксплуатации	Группы: А- для сухих отапливаемых помещений Б- для закрытых неотапливаемых помещений В- для полевых, морских условий Г- в условиях тропического климата
По устойчивости к механическим воздействиям	Приборы обыкновенные, вибропрочные, ударопрочные

8. Тест

                                                                                                                                  Билет №

№	Вопрос	Ответ
1	Как обозначаются приборы магнитоэлектрической системы?	а)               б)            в)                г)
2	Для какой из систем приборов неправильно  указано явление, на котором Основан принцип ее действия	а)               на взаимодействии  проводников                       с током и магнитного поля      б)               на взаимодействии проводников                   с током   в)                на явлении самоиндукции   г)               на взаимодействии магнитных                  полей и вихревых токов
3	Прибор А                           Прибор В                              Наибольшая абсолютная погрешность : ΔUA MAX=ΔUB MAX Номинальные величины приборов: UH A=450В UH B=250В Какой прибор точнее?	а) прибор А   б) прибор В   в) приборы одинаковой точности
4	Какой системы приборы больше всего подвержены влиянию внешних магнитных полей?	а) магнитоэлектрической  б) электромагнитной  в) ферродинамической  г) индукционной
5	Какая измерительная система может использоваться для измерений эл. тока, напряжения,  мощности?	а) магнитоэлектрическая б) электромагнитная в) электродинамическая

9. Таблица2 - Данные аналоговых ЭИП

Система	Обозначение системы	Род тока	Область применения	На каком явлении основан принцип действия прибора	Расширение пределов измерения	Достоинства	Недостатки

10. Образец выполненной таблицы

Система	Обозначение системы	Род тока	Область применения	На каком явлении основан принцип действия прибора	Расширение пределов измерения	Достоинства	Недостатки
Магнито- электрическая		постоянный	А, V,Ω	Взаимодействие проводника с током и магнитного поля	Шунт, добавочное сопротивление
Электро- магнитная		переменный	A,V, f	Взаимодействие магнитного поля и ферромагнитного сердечника	Добавочное сопротивление, трансформатор тока, трансформатор напряжения
Электродинамическая		Постоянный переменный	A.V,W	Взаимодействие проводников с токами	Добавочное сопротивление, трансформатор тока, трансформатор напряжения
Ферродинамическая		Постоянный переменный	W, cosφ, f	Взаимодействие проводников с токами с усилением магнитного поля за счет ферромагнитного сердечника	Добавочное сопротивление, трансформатор тока, трансформатор напряжения
Индукционная		переменный	счетчик	Взаимодействие вихревых токов с вращающимся магнитным полем	Трансформатор тока, трансформатор напряжения