Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Практические работы для курса "Физико-техническое моделирование"
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

Практические работы для курса "Физико-техническое моделирование"

библиотека
материалов

Физико-техническое моделирование

Практическая работа «Моделирование фотореле».

Теоретическая часть.


Транзи́стор (англ. transistor), полупроводниковый триод — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи, используется для усиления электрических сигналов и как электронный ключ .

Выводы транзистора называются: э – эмитер, к – коллектор, б – база (рис. 1). Основной ток проходит через выводы эмитер-коллектор. В эту цепь включается нагрузка. База является как бы вентилем, открывающим транзистор.

BJT PNP symbol (case)-Cyrillic.svgрис. 1.

В данной работе транзистор используется как электронный ключ, включающий нагрузку – лампочку. При выполнении работы используется также полупроводниковый фоторезистор (рис. 2), который начинает пропускать ток если его осветить.

http://im1-tub-ru.yandex.net/i?id=4400358-03-72&n=21рис. 2

Практическая часть

Оборудование:транзистор;, фоторезистор; лампа - 12 В, 21 Вт; источник постоянного тока 12 В.


1.Нариусйте в тетради электрическую схему фотореле. Заполните таблицу, в которой надо указать элементы, соответствующие приведенным функциям.

Элемент






Назначение

Является источником электрической энергии

Замыкает цепь

Выполняет роль электронного ключа, включает лампу

Пропускает ток под действием света

Нагрузка транзистора, потребитель электрического тока

2 .Соберите электрическую цепь по схеме и после проверки сборки учителем проверьте ее работоспособность. Для этого подключите источник тока, осветите фоторезистор лазером или другим источником света. При правильной сборке и исправных элементах должна загореться лампа накаливания так как транзистор открывается и начинает пропускать ток.

3.Объясните принцип работы схемы.

4.Приведите примеры, где такая схема может использоваться на практике.

hello_html_2d5d2e1a.png

Физико-техническое моделирование

Практическая работа «Моделирование термореле».

Теоретическая часть.

Транзи́стор (англ. transistor), полупроводниковый триод — радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи, используется для усиления электрических сигналов и как электронный ключ .

Выводы транзистора называются: э – эмитер, к – коллектор, б – база (рис. 1). Основной ток проходит через выводы эмитер-коллектор. В эту цепь включается нагрузка. База является как бы вентилем, открывающим транзистор.

BJT PNP symbol (case)-Cyrillic.svgрис. 1.

В данной работе транзистор используется как электронный ключ, включающий нагрузку – лампочку.

При выполнении работы используется также полупроводниковый терморезистор

(рис. 2), который начинает пропускать ток если его нагреть

http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=175307915-58-72&n=21рис. 2

Практическая часть

Оборудование:транзистор; терморезистор; лампа - 12 В, 21 Вт; источник постоянного тока 12 В.

1.Нариусйте в тетради электрическую схему термореле. Заполните таблицу, в которой надо указать элементы, соответствующие приведенным функциям.

Элемент






Назначение

Является источником электрической энергии

Замыкает цепь

Выполняет роль электронного ключа, включает лампу

Пропускает ток при нагревании

Нагрузка транзистора, потребитель электрического тока

2 .Соберите электрическую цепь по схеме и после проверки сборки учителем, проверьте ее работоспособность. Для этого подключите источник тока, нагрейте воду (примерно до hello_html_62107cb8.gifС), опустите туда терморезистор.При правильной сборке и исправных элементах должна загореться лампа накаливания.

3.Объясните принцип работы схемы.

4.Приведите примеры, где такая схема может использоваться на практике.


hello_html_m1380746f.png


Физико-техническое моделирование.

Практическая работа «Моделирование перегрузки и короткого замыкания в электрической цепи».

Теоретическая часть.

Для защиты электрических цепей от перегрузок и короткого замыкания, которые могут привести к перегреву проводки и даже ее возгоранию, используют плавкиепредохранители. Эти устройства представляют собой тонкие проволочки, которые перегорают при превышении некоторого значения силы тока. Сила тока же может быть превышена или при включении мощных потребителей электроэнергии, или при коротком замыкании в цепи.

Практическая часть.

Оборудование: резистор – 2 Ом; лампа – 12 В, 21 Вт; ключ; медная проволока диаметром 0,16 мм; источник тока –10-12 В.

1 опыт (перегрузка)

1.Зарисуйте схему (рис. 1) в тетрадь.

2.Соберите электрическую цепь без резистора (рис. 1), подавая напряжение 10 В. В качестве предохранителя используйте медную проволоку диаметром 0,16 мм и длиной

12 см. Лампочка при этом горит сколь угодно долго, предохранитель не перегорает. Объясните почему и запишите в тетрадь

3.Подсоедините параллельно лампе резистор и замкните ключ. Предохранитель в этом случае перегорает. Подумайте, почему это произошло и запишите в тетрадь.

2 опыт (короткое замыкание)

1.Зарисуйте схему (рис 2) в тетрадь

1.Соберите электрическую схему (рис. 2), подавая напряжение 10 В. Вначале ключ разомкнут и лампа горит. При замыкании ключа, предохранитель перегорает. Объясните, почему перегорел предохранитель и запишите в тетрадь.

hello_html_m169e2bb6.png

hello_html_17e99e56.png



Физико-техническое моделирование.

Практическая работа «Определение мощности электрического тока».


Теоретическая часть.

Мощностью электрического тока, потребляемой электроприбором, называется величина, равная произведению силы тока, проходящего через электроприбор на напряжение на нем.


P=IU


В данной работе измеряется мощность, потребляемая лампой накаливания и определяется зависимость мощности от приложенного напряжения.


Практическая часть.

Оборудование: лампа -12 В, 21 Вт; переменный резистор; ключ; источник постоянного тока; амперметр; вольтметр.

1.Зарисуйте схему в тетрадь.

2. Соберите электрическую цепь, замкните ключ и сделайте несколько измерений для силы тока и напряжения, используя переменный резистор.

3.Перерисуйте в тетрадь и заполните таблицу:


Номер опыта

Напряжение, U (В)

Сила тока, I (А)

Мощность, Р (Вт)

1




2




3




4





4.Сделайте вывод, как зависит мощность от приложенного напряжения.


hello_html_mb19c227.png






Физико-техническое моделирование.

Практическая работа «Моделирование устройства, включающего нагрузку с помощью электромагнитного реле».

Теоретическая часть.

Реле́ (фр. relais) — электрическое устройство (выключатель), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин. Различают электрические, механические и тепловые реле. В данной работе используется электромагнитное реле.

Устройство электромагнитного реле: 1 – электромагнит; 2 – якорь; 3 – контакты.


http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=389930285-13-72&n=21


Реле работает следующим образом: при прохождении тока через катушку, она становится электромагнитом и притягивает якорь, который воздействует на контакты. Контакты могут подключать или отключать нагрузку источника тока, в зависимости от того к каким контактам она подключена. Данное реле предназначено для того, чтобы используя небольшой ток (в обмотке катушки) подключать или отключать мощные потребители электрического тока через контакты, а также для коммутации (переключения) электрических цепей.

Практическая часть.

Оборудование: две лампы - 3,5 В ключ; два источник постоянного тока – 4 В и 12 В; электромагнитное реле, соединительные провода.

1.Зарисуйте схему в тетрадь.

2.Подпишите на схеме следующие элементы:

- источники тока;

- ключ;

- обмотка реле;

- лампы накаливания;

- контакты реле.

3.Соберите электрическую цепь, замкните ключ, пронаблюдайте за лампочками, опишите свои наблюдения в тетради.

4.Приведите примеры, где может использоваться электромагнитное реле на практике.

hello_html_m1cf324ed.png



Физико-техническое моделирование.

Практическая работа «Односторонняя проводимость диода».


Теоретическая часть.

Полупроводниковый диод (рис. 1) - это устройство, проводящее ток только в одном направлении, когда положительный вывод источника тока подключен к катоду, а отрицательный к аноду (прямое включение). При обратном подключении диода он закрывается и ток через него проходит (обратное включение).

Аналогичным свойством обладает и светодиод (рис. 2). Он будет излучать свет только в том случае, если будет прямое подключение, как и в обычном диоде.

http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=578198843-18-72&n=21Рис. 1

LED symbol ru.svgРис. 2

Практическая часть

Оборудование: источник тока регулируемый; диод; светодиод; лампа; амперметр, ключ

1.Перерисуйте схемы в тетрадь.

2.Соберите схемы, пронаблюдайте как себя ведут лампа, светодиод и что показывает амперметр в схемах. Запишите и объясните свои наблюдения для каждой схемы.



hello_html_11be41ab.png


Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 25 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Краткое описание документа:

Представленный материал содержит практические работы для уроков физико-технического моделирования или одноименных кружков и элективов в классах с углубленным изучением физики. Каждая работа рассчитана на один урок и может использоваться в старших классах с применением групповой формы занятий.     Для выполнения работ используются приборы и материалы из демонстрационных наборов «Постоянный ток» и «Полупроводниковые приборы». Работы расширяют кругозор учащихся в области электротехники и радиоэлектроники и способствуют профессиональному самоопределению учащихся.

Общая информация

Номер материала: 172595

Похожие материалы