Открытый урок по дисциплине "Электротехника и электроника"

Министерство образования и науки Самарской области

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Самарской области

                                «Тольяттинский индустриально-педагогический колледж»

                                (ГАПОУ СО «ТИПК»)

МЕТОДИЧЕСКИЕ рекомендации

по проведению  ОТКРЫТОГО УРОКА

по дисциплине Электротехника и электроника

на тему Измерение активного сопротивления методом «амперметра-вольтметра»

Тольятти 2018 г.

    Еремеева В.В.. Методическая разработка урока на тему «Измерение активного сопротивления методом «амперметра-вольтметра»» Тольятти, Изд. ГАПОУ СО «ТИПК», 2018.- 12 с.

Методическая разработка  выполнена для преподавателей  дисциплины «Электротехника и электроника», смежных дисциплин. Раскрывает методы измерения активного сопротивления методом «амперметра-вольтметра» с помощью лабораторного оборудования и виртуальных схем, описывает использование здоровьесберегающих и инновационных педагогических технологий при проведении лабораторных работ в лаборатории «Электротехники, электроники и автоматизации производства»

Рассмотрено

протокол заседания отделения технического профиля

№____ от «____»______________ 2018 г.

Руководитель ОП  Безуглая А.А.___________________/

Утверждено

протокол заседания научно-методического совета ГАПОУ СО «ТИПК»

№____ от «____»______________ 2018 г.

Председатель Чернова С.Н.___________________ /

© ГАПОУ СО  «ТИПК»

Открытый урок по дисциплине

«Электротехника и электроника»

специальности 22.02.06. Сварочное производство

с применением здоровьесберегающих и инновационных педагогических технологий (технологии: информационная, коллективная, совместной мыследеятельности и т.д.)

Тема: Измерение активного сопротивления методом «амперметра-вольтметра»

Вид занятия: лабораторная работа

Место проведения: лаборатория «Электротехники, электроники и автоматизации производства».

Количество часов: 2 академических часа (75 минут на работу, 15 минут на орг. вопросы и заминки).

Количество участников: 25 человек, аудитория разделена на  две группы, каждая группа делится на бригады по 4-5 человек,

Цель проведения занятия: формирование у обучающихся компетенций по экспериментальному исследованию, построению схем и расчёту активного сопротивления при помощи метода «амперметра-вольтметра».

Задачи проведения урока:

1.   обучающая – используя метод наглядности, с помощью лабораторного стенда  показать составление электрической схемы, дать физическое обоснование работы элементов схемы, оценить степень достоверности результатов теоретических выводов и расчётов.

2.   развивающая – сформировать умение сравнивать, анализировать, делать выводы, обобщения.

3.   воспитательная – сформировать интерес к изучаемому предмету.

Межпредметные связи: математика, физика.

В результате выполнения работы обучающийся должен :

знать:

·     основные правила построения электрических цепей;

·     основные элементы электрических цепей и их характеристики;

·     перечень измерительного оборудования, функции вольтметра, амперметра;

·     закон Ома для участка цепи;

уметь:

·     подготовить и провести эксперимент;

·     использовать на практике измерительные инструменты;

·     собирать электрические схемы для участка цепи;

·     пользоваться ЭВМ и программным обеспечением Cam3lab;

·     выполнять сопоставительный анализ расчётных и опытных данных;

·     делать выводы и давать оценку достоверности полученных данных.

Оборудование, материалы и инструменты, наглядные пособия

- мультимедийный учебный комплекс по теме: «Цепи постоянного тока».

- стационарные лабораторные стенды;

- набор измерительных приборов и оборудования стендов;

- комплект экспериментальных панелей по направлению «Электротехника и электроника»;

- ЭВМ и программные средства вычислительной техники: Cam3lab.

Ход занятия

1.   Организационный блок. Преподаватель озвучивает тему урока, цель, задачи.

2.   Инструктаж по технике безопасности при работе в лаборатории, при проведении лабораторной работы. Объяснение основных требований к эргономике рабочего места, контроль правильного и эргономичного размещения студентов на рабочих местах.

3.   Повторение изученного материала, подготовка к лабораторной работе. Использование проектора для показа слайдов со схемами соединений резисторов, групповые ответы по типам соединений.

4.   Закрепление полученных знаний. Выполнение лабораторной работы.

Первая подгруппа приступает к лабораторной работе на стендах (основной теоретический материал к работе показан в приложении Б).

Вторая подгруппа проходит  тестирование и самоконтроль (образец теста показан в приложении А).

Затем подгруппы меняются.

Ход лабораторной работы

1. Включить компьютер.

2. Войти в программу Cam3lab.

3. В электронном методическом пособии по теме «Цепи постоянного тока» найти схему последовательного соединения 3 резисторов R1, R2, R3 (на блоке загорается лампочка)

4. Настроить мультиметры-  1- на  измерение тока, 2- на измерение напряжения.

5. При помощи генератора задать значение напряжения.

6. Собрать электрическую схему (как показано на экране монитора) для измерения сопротивления R1.

7. Произвести измерения тока и напряжения на сопротивлении R1, проведя 3измерения,  данные записать в таблицу.

8. Произвести расчёт активного сопротивления, используя формулу закона Ома (I=U/R), данные записать в таблицу.

9.Собрать электрическую схему( как показано на экране монитора) для измерения сопротивления R2.

10. Произвести измерения тока и напряжения на сопротивлении R2 , проведя 3измерения,  данные записать в таблицу.

11. Произвести расчёт активного сопротивления, используя формулу закона Ома (I=U/R), данные записать в таблицу.

12. Собрать электрическую схему( как показано на экране монитора) для измерения сопротивления R3.

13. Произвести измерения тока и напряжения на сопротивлении R3 , проведя 3измерения,  данные записать в таблицу.

14. Произвести расчёт активного сопротивления, используя формулу закона Ома (I=U/R), данные записать в таблицу.

5.  Оформление отчета к лабораторной работе

Оформить отчёт по лабораторной работе в виде таблицы 1 и ответить на контрольные вопросы.

Таблица 1 - Отчёт по лабораторной работе

Параметры № опыта	R1			R2			R3
	U1,В	I1,А	R1расч., Ом	U2,В	I2,А	R2расч., Ом	U3, В	I3, А	R3расч., Ом
1
2
3

6.  Сделать выводы  по лабораторной работе.

7.  Письменно ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. Что называется электрическим сопротивлением?

2. Способы соединения резисторов в электрических цепях.

3. Расчёт общего сопротивления для данной схемы (использовать опытные данные).

4. Какая величина характеризует электрические свойства материала проводника?

5. Как зависит сопротивление проводника от температуры.

6. Какие методы измерения электрического сопротивления вы знаете?

7. Как можно расширить пределы измерения приборов.

8. К какому виду измерений относится метод «амперметра-вольтметра»?

8.  Преподаватель выборочно опрашивает студентов по выводам работы и по контрольным вопросам.

9.  Домашнее задание

  Домашнее задание заключается в подготовке доклада на темы: 

  1.«Исследование методов измерения активного сопротивления»

  2. «Логометрический метод измерения активного сопротивления».

Источниками  информации должны служить книги, указанные в списке литературы, интернет-источник  http://www.physics.usu.ru/komf/lab/LAB1/index.htm

 

 

Список источников и литературы

1.     Берёзкина Т.Ф., Гусев Н.Г. Задачник по общей электротехники с основами электроники - М.: Высшая школа, 2014.

2.     Данилов И.А. Иванов Л.М. Общая электротехника с основами электроники - М.: Высшая школа, 2013.

3.     Синдеев Ю.Г. Электротехника (с основами электроники): Учебное пособие для профессиональных училищ и колледжей. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2013.

Дополнительные источники

1.                          Паначевный Б.И. Курс электротехники: Учебник для студентов механических специальностей высших учебных заведений/ Серия «Учебники, учебные пособия».- Харьков: Торсинг, Ростов-на-Дону: Феникс, 2007.

Приложение А.

Образец теста к самооценке с ответами

Группа                               Ф.И. студента
№	ВОПРОС	№	ОТВЕТ
1	Виды погрешностей	3	Дифференциальный, сравнения с мерой, нулевой.
2	Виды измерений	4	Прямой, амперметра-вольтметра, логометрический
3	Методы измерений	6	Параллельное, последовательное
4	Методы измерения активного сопротивления	7	Основная
5	Методы измерения мощности в цепях постоянного и переменного тока	9	Шунт
6	Способы соединения элементов электрической цепи	10	Добавочное сопротивление
7	По какой погрешности определяется класс точности средства измерений	5	Прямой.косвенный
8	Какая погрешность является основной, в нормальных условиях окружающей среды.	1	Абсолютная, относительная, приведённая
9	При помощи чего можно расширить пределы измерения амперметра	2	Прямые, косвенные, совокупные, совместные
10	При помощи чего можно расширить пределы измерения вольтметра	8	Приведённая

Критерии самооценки

10 правильных ответов----------5 баллов

8-9 правильных ответов---------4 балла

6-7 правильных ответов---------3 балла

1-5 правильных ответов---------2 балла

Результаты самооценки

Количество                                                  Оценка

Правильных ответов -----                           за тест----------

Приложение Б.

Краткие теоретические сведения к выполнению лабораторной работы

Измерение сопротивления методом вольтметра-амперметра

Метод основан на том, что вольтметром измеряется падение напряжения U на концах измеряемого сопротивленияи амперметром сила тока J в нем. Значение определяется по закону Ома для участка цепи. Для измерения сопротивления собирается одна из двух схем (рис. 2.1).

В схеме А) амперметр А измеряет ток, текущий через исследуемое сопротивление, так что показание амперметра, которое обозначим через,дает ток в измеряемом сопротивлении. Но вольтметр V измеряет падение напряжения на участке цепи куда уходит не только измеряемое сопротивление, но и сопротивление амперметра. Поэтому показание вольтметра U не равно  и выражение  не равно, а суммарному сопротивлению. Значение же  равно, очевидно,

(2.2)

только в том случае, когда , можно считать, что

В схеме Б) вольтметр измеряет падение напряжения на концах измеряемого сопротивления, так что , но амперметр А измеряет не силу тока в измеряемом сопротивлении, а сумму токов , где  -сила тока в ветви, содержащей вольтметр. Таким образом, показание амперметра, которое обозначим , равно . Отсюда . Так как , то для вычисленияполучается формула:

(2.3)

Отсюда видно, чтотолько тогда равно частному от деления показаний вольтметра на показания амперметра, когдадостаточно велико по сравнению.

Сопротивление приборови часто указывается на приборе. Иногда указывается не сопротивление, а максимальное значение тока (на вольтметре) при отклонении стрелки на всю шкалу. Зная эти значенияиможно найти и сопротивленияипо формулам:

;  (2.4)

здесьи- предельные значения тока и напряжения, измеряемые приборами. У многопредельных приборов значенияиразличны для различных пределов, так как для всех пределовине одинаковы.