Методическая разработка урока по теме"Трансформатор. Передача и распределение энергии"

Всероссийская заочная научно-практическая конференция

«Естественно - научное и математическое образование: современные методики и инновации, опыт практического применения»

Секция:

Копилка современных уроков: методические разработки проведенных в соответствии с требованиями нового образовательного стандарта уроков

Тема:

Реализация проблемного метода обучения при изучении нового материала

Автор: Пантина Г.В., преподаватель физики

БОУ СПО ВО «Вологодский строительный колледж»

ВОЛОГДА, 2015

Пояснительная записка

Учебная дисциплина «Физика» при обучении студентов технических специальностей занимает особое место: она является основной для дальнейшего изучения многих специальных и общепрофессиональных дисциплин. И каждый урок физики должен быть построен таким образом, чтобы стать ступенькой к формированию не только общих, но и профессиональных компетенций. Кроме этого, обучениев соответствии со  стандартами третьего поколения требует увеличить долю практической составляющей на учебных занятиях, что способствует стремлению к самообразованию и личностному росту студентов.

При изучении нового материала возможности организовать самостоятельную работу очень ограничены, поэтому для развития мыслительной деятельности используется проблемный метод обучения. Такое учебное занятие и представлено в работе.

Описание урока содержит учебно-методическую карту, конспект, дидактический материал. В качестве приложения используется презентация.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА ЗАНЯТИЯ

Предмет ФИЗИКА Курс                             I

Базовый учебник: Фирсов А.В. Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей: учебник для образ. учрежд. нач. и сред. проф. образования/А.В.Фирсов; под ред. Т.И.Трофимовой.- М: Издательский центр «Академия»,2014.

Задачник: Физика. Задачник.10-11 кл.: пособие для общеобразоват. учреждений/ А.П. Рымкевич.- М..: Дрофа, 2014.

Тема занятия: ТРАНСФОРМАТОР. ПРОИЗВОДСТВО, ПЕРЕДАЧА И ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Цель занятия: формирование представления о трансформаторе переменного тока

Задачи занятия:

1.                  Сформировать представление об устройстве и принципе работы трансформатора.

2.                 Рассмотреть принципы передачи электроэнергии.

3.                 Систематизировать знания о видах электростанций.

4.                 Научить решать задачи на расчет коэффициента трансформации и КПД трансформатора.

Тип занятия:  изучение нового материала

Необходимое оборудование: компьютер, проектор, экран; трансформатор, ключи, регулятор напряжения, соединительные провода, лампы 12В, 6,3В;  катушка индуктивности с лампой.

Дидактический материал: тексты задач; презентация по теме «Трансформатор. Производство, передача и потребление электроэнергии».

Характеристика основных видов деятельности студентов (на уровне учебных действий):

- исследование принципа действия трансформатора

- использование различных источников для поиска информации о современных способах передачи электроэнергии.

СТРУКТУРА И ХОД ЗАНЯТИЯ

№	Этап занятия	Деятельность преподавателя	Деятельность студентов
1	2	3	4
I	Организационный момент	Приветствие студентов. Настраивание студентов на свободное общение с педагогом. Задачи: 1.                  проверить готовность группы к работе; 2.                  сосредоточить внимание группы; 3.                  помочь студентам быстро включиться в деловой ритм занятия. Метод: информационный	Приветствуют преподавателя, слушают
II	Мотивация. Подведение к теме урока	В собранной электрической цепи (см. ниже) по очереди замыкают ключи в параллельной цепи.    120-130В                          12 В Задает вопросы, резюмирует ответы. Задачи: 1.                  поставить цели и задачи урока; 2.                  мотивировать обучающихся на активную деятельность Метод: проблемный	Наблюдают, отвечают на вопросы, ставят цели, определяют задачи урока
III 3.1	Изучение нового материала Беседа по теме «Трансформатор»	Демонстрирует опыт: 140-150 В                            6,3 В                               Задает вопросы, записывает  на доске формулы, возвращается к проблемному опыту Задача: сформировать  представление об устройстве и принципе работы трансформатора Методы: объяснительно-иллюстративный, поисковый	Наблюдают, отвечают на вопросы, делают выводы, конспектируют, объясняют проблемную ситуацию
1	2	3	4
3.2	Сообщение по теме  «П. Н. Яблочков  -великий русский электротехник»	Вызывает обучающегося, слушает, задает вопросы, оценивает Задача: познакомить с историей жизни ученого Метод: объяснительно-иллюстративный	Слушают, отвечают на вопросы
3.3	Самостоятельная работа с учебником по теме «Производство, передача и потребление электроэнергии»	Объясняет задание, наблюдает, контролирует выполнение, задает вопросы, оценивает Задача: сформировать представление о принципах передачи электроэнергии Метод: поисковый	Слушают, выполняют задание (рисуют схему), проверяют
3.4	Сообщение по теме «Виды электростанций»	Обращается к обучающемуся, концентрирует внимание, задает вопросы Задача: систематизировать знания о способах получения электроэнергии Метод: объяснительно-иллюстративный	Слушают, отвечают на вопросы
IV	Закрепление изученного материала: самостоятельная работа по решению задач	Объясняет задание, контролирует, поясняет, проверяет, выборочно оценивает Задача: научить решать задачи на расчет коэффициента трансформации и КПД трансформатора Метод: частично-поисковый	Слушают, решают, проверяют, анализируют правильность решения
V	Рефлексия. Подведение итогов	Задает вопросы, предлагает оценить уровень освоения и уровень активности на уроке, анализирует, объясняет домашнее задание, сообщает оценки Задачи: осознать и оценить результат деятельности Методы: рефлексивный, информационный	Отвечают на вопросы, поднимают сигнальные карточки, анализируют, записывают задание

КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ

I.                  Организационный момент.

II.              Мотивация. Подведение к теме урока.

Примерные вопросы, которые сопровождают опыт №1: «Что вы наблюдаете? Почему лампа в первой цепи горит все ярче? Какой прибор влияет на процессы, происходящие в цепи? Что мы можем узнать о физическом приборе? Какую цель поставим перед собой? Какие задачи нужно решить, чтобы добиться указанной цели?»

III.           Изучение нового материала.

3.1.          Беседа по теме «Трансформатор»

Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока, при котором напряжение изменяется в несколько раз практически без потери мощности. Он состоит из двух обмоток: первичной, которая присоединяется к источнику переменного напряжения, и вторичной, замкнутой на потребители тока. Обе обмотки одеваются на магнитопровод, который собирается из отдельных листов электротехнической стали, с целью уменьшения нагревания трансформатора.

Рассмотрим принцип работы трансформатора.

Примерные вопросы к демонстрации опыта №2: «Какой ток протекает в первичной обмотке? Что порождает этот ток? Что порождает переменное магнитное поле? Как называется это явление? Дайте понятие электромагнитной индукции. Сформулируйте закон электромагнитной индукции. Как записать этот закон для первичной обмотки? Для вторичной обмотки?»

Величина k называется коэффициентом трансформации и находится по формуле:

Режимы работы трансформатора.

Холостой режим (к вторичной обмотке не присоединена нагрузка).

В это режиме определяют коэффициент трансформации:

Примерные вопросы по формуле: «Если напряжение в первичной обмотке меньше напряжения во вторичной обмотке, то чему будет равно k? А если наоборот? Как опытным путем определить коэффициент трансформации? Может ли трансформатор быть и повышающим и понижающим?»

В рабочем режиме определяют КПД трансформатора:

3.2.          Сообщение по теме «П. Н. Яблочков  - великий русский электротехник»

Вопрос по докладу: «Какие еще изобретения кроме трансформатора принадлежат  Яблочкову?»

3.3.          Самостоятельная работа с учебником по теме «Производство, передача и потребление электроэнергии»

Задание: Построить схему передачи и потребления электроэнергии.

3.4.          Сообщение по теме «Виды электростанций»

     Вопросы по докладу: «Какие виды электростанций являются самыми распространенными в нашей стране? Почему? Какие электростанции реже всего встречаются?»

IV.           Закрепление изученного материала: самостоятельная работа по решению задач

ДИДАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Задача №1. Напряжение на зажимах вторичной обмотки понижающего трансформатора 60 В, сила тока во вторичной цепи 40 А. первичная обмотка включена в цепь с напряжением 240 В. Найти силу тока в первичной обмотке трансформатора.

Задача №2.Трансформатор имеет коэффициент трансформации 20. Напряжение на первичной обмотке 120 В. Определите напряжение на вторичной обмотке и число витков в ней, если первичная обмотка имеет 200 витков.

Задача №3.Сила тока в первичной обмотке трансформатора 0.5 А. напряжение на ее концах 220 В. Сила тока во вторичной обмотке 9 А, а напряжение на ее концах – 10 В. Определите КПД трансформатора.

Задача №4.Трансформатор повышает напряжение с 220 В до 1,1 кВ и содержит 700 витков в первичной обмотке. Каков коэффициент трансформации? Сколько витков во вторичной обмотке?

Задача №5.Первичная обмотка силового трансформатора для питания цепей радиоприемника имеет 1200 витков. Какое количество витков должна иметь вторичная обмотка трансформатора для питания кенотрона (необходимое напряжение 3,5 В)? Напряжение в сети 120 В.

Задача №6.Первичная обмотка понижающего трансформатора с коэффициентом трансформации 5 включена в сеть с напряжением 220 В. Определите напряжение на зажимах вторичной обмотки.

Задача №7.*(дополнительная)

Двухпроводная линия длиной 800 м от понижающего трансформатора выполнена медным проводом сечением 20 мм². Приемники энергии потребляют 2,58 кВт при напряжении 215 В. Определите напряжение на зажимах трансформатора и потерю мощности в проводах линии.^*

V.               Рефлексия. Подведение итогов.

Анализ деятельности студентов проводится с помощью сигнальных карточек разного цвета: красной, желтой, зеленой. Каждый студент в соответствии с таблицей со слада проводит самооценку и поднимает карточку.

Домашнее задание: §165,168,169; задачи № 986, 988

* Кирик Л. А. Самостоятельные и контрольные работы по физике. Разноуровневые дидактические материалы. 10-11 классы.- М.: Илекса, Харьков: Гимназия, 1998.