Методическая разработка урока по дисциплине ОП. 03. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА «Магнитные материалы. Гистерезис. Применение ферромагнитных материалов»
методическая разработка

Этапы урока

Содержание этапов урока

1.Организационный момент

Цели для преподавателя:

1.подготовить учащихся к работе на уроке;

2.способствовать повышению мотивации учения

3.Сформировать общий настрой студентов на эффективную работу на занятии

4. Проверить готовность кабинета и группы к работе

Цели для студентов:

1. Проверить свою готовность к уроку

2. Настроиться на эффективную работу

3.Полная готовность группы к работе

1. Самопроверка

2. Взаимопроверка

3.Взаимное приветствие

4.Учет присутствующих

5.Настрой обучающихся на работу, организация внимания

Цель: Подготовка учащихся к началу работы на уроке.

Задачи:

- определение отсутствующих

- проверка готовности учащихся к уроку

- проверка готовности доски, наглядного и дидактического материала.

Методы организации работы учащихся: словесный

Здравствуйте! Садитесь! Давайте проверим посещаемость занятия.  Кто сегодня отсутствует? Ребята, вы готовы к уроку? Сегодняшний урок будет состоять из нескольких этапов:

1 этап -  проверка домашнего задания,

2 этап - изучение нового материала,

3 этап - закрепление изученного материала в тестовой форме,

4 этап – на этом этапе урока мы обсудим допущенные ошибки.

2. Опрос учащихся по заданному на дом материалу

Цели для преподавателя:

1. Проверка домашнего задания.

2. Установление правильности выполнения домашнего задания учащимися.

3. Выявление уровня знаний учащихся по теме

4. Определение ошибок в знаниях, их причины и ликвидация

5. Способствовать повторению пройденного материала.

6. Произвести своевременную коррекцию в знаниях и умениях.

Цели для обучающихся:

1. Закрепить понятия, пройденные на прошлом занятии.

2. Научиться осуществлять самопроверку.

Цель: Установить правильность и осознанность полученных знаний на предыдущих уроках, а также устранить пробелы в знаниях.

Методы решения задач:

- словесный (ответить на вопросы)

- Программируемый контроль

Критерии достижения целей:

- полный ответ

- наличие ошибок в ответе

Возможные действия:

- помощь преподавателя

- работа с учебником

Методы мотивирования:

- метод поощрения (похвала преподавателя)

- метод взаимной проверки (один учащийся отвечает, другой его проверяет)

- создание ситуаций успеха (индивидуальный подбор заданий разного уровня сложности)

Контрольные вопросы:

1. Что такое электрический ток?

2. Дайте формулировку  закона Ома для участка и полной цепи.

3.Что называется электрическим сопротивлением?

Качественные задачи:

1. В каком месте Земли магнитная стрелка обоими концами показывает на юг?
2. Можно ли на Луне ориентироваться с помощью магнитного компаса ?
3. Как взаимодействуют воздушные провода , питающие двигатель вагона троллейбуса?

Критерии:

Оценка «5»

- правильность выполнения задания

- самостоятельный ответ без наводящих вопросов преподавателя

- демонстрация усвоения ранее изученных тем.

Оценка «4»

- наличие одного-двух недочётов при ответе, которые легко исправлены по замечанию преподавателя

Оценка «3»

- имелись затруднения, или допущены ошибки в определении понятий.

3.Изучение нового учебного материала

Цели для преподавателя:

1. Формирование знаний о магнитной проницаемости вещества.

2.Научить обучающихся различать виды веществ по их магнитным свойствам и применять на практике полученные знания.

3. Нацелить ребят на приобретение и закрепление знаний.

Цели для обучающихся:

1.  Получить знания о магнитной проницаемости вещества.

2.Научиться различать виды веществ по их магнитным свойствам и применять на практике полученные знания.

3. Изучить график остаточной  намагниченности.

Цель: Обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания знаний и способов действий, пройденных на данном занятии

Методы изложения нового материала:

Репродуктивная беседа с использованием демонстрации на интерактивную доску

- рассказ (объяснение нового материала)

- демонстрация (показ презентации)

Методы организации деятельности учащихся:

- частично -  поисковый (ситуационная задача)

1. Беседа

2. Анализ

3. Конспектирование.

Посмотрите на экран. Обратите внимание, на экране вам представлена тема сегодняшнего урока: «Магнитные материалы. Гистерезис.
Применение ферримагнитных материалов»

Вещества, помещенные в магнитное поле, намагничиваются, т. е. сами становятся источниками магнитного поля. В результате этого вектор магнитной индукции при наличии вещества отличается от вектора магнитной индукции в вакууме.

Физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в одной среде больше  или меньше индукции магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью среды µ.

В – магнитная индукция в среде.

В0 – магнитная индукция в вакууме.

Вещество, создающее собственное магнитное поле, называется намагниченным.

Причина, вследствие которой тела обладают магнитными свойствами, была установлена французским ученым Ампером.

Согласно его теории в любом теле существуют микроскопические электрические токи, обусловленные движением электронов в атомах и молекулах. Сейчас мы уже знаем, что эти токи представляют собой движение электронов по орбитам в атоме (наличие у электрона собственного магнитного момента). Именно этими движениями в атоме и определяется магнитные свойства вещества. Эти микроскопические токи создают собственное магнитное поле Вс, поэтому магнитная индукция В в среде отличается от индукции В0 внешнего магнитного поля в той же точке пространства в отсутствие среды, т. е. в вакууме.

Если плоскости, в которых циркулируют эти токи, расположены беспорядочно по отношению друг к другу из-за теплового движения молекул, то их действия взаимно компенсируются, и никаких магнитных свойств тело не обнаруживает. Однако, микроскопические токи под действием магнитного поля определенным образом ориентируются, вследствие чего в веществе и возникает собственное магнитное поле.

Вектор собственной магнитной индукции среды может быть как сонаправлен с вектором магнитной индукции внешнего поля, так и противоположен ему.

Разная магнитная восприимчивость веществ определяет различие их магнитных свойств. Существует три основных класса веществ с резко отличающимися магнитными свойствами: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Диамагнетик — вещество, у которого вектор индукции собственного магнитного поля, направленный противоположно вектору магнитной индукции внешнего (намагничивающего) поля, значительно меньше его по модулю.

Т. е. это такие вещества у которых магнитная восприимчивость отрицательна. Другими словами если к веществу подносят магнит, а оно при этом отталкивается, вместо того чтобы притягиваться.

Диамагнетики ослабляют внешнее магнитное поле.

Диамагнетиками являются многие газы (водород, гелий, азот, двуокись углерода), плазма, металлы (золото, серебро, медь, висмут), стекло, вода, соль, резина, алмаз, дерево, пластики и т. д.

У диэлектриков µ  чуть <1. µвисмута=0,9998.

Парамагнетик — вещество, у которого вектор индукции собственного магнитного поля, сонаправленный с вектором магнитной индукции внешнего (намагничивающего) поля, меньше его по модулю: и .

Это такие вещества у которых магнитная восприимчивость положительная. Другими словами если к веществу подносят магнит, возникает сила притягивания.

Парамагнетики очень слабо усиливают внешнее магнитное поле.

Парамагнетиками являются кислород, алюминий, платина, уран, щелочные и щелочноземельные металлы.

У парамагнетиков µ чуть>1.  µалюминия=1,000023 (кислород, никель и др.).

Ферромагнетик — вещество, у которого вектор индукции собственного магнитного поля, сонаправленный с вектором магнитной индукции внешнего (намагничивающего) поля, значительно превышает его по модулю: и .

Ферромагнетиками являются железо, кобальт, никель, их сплавы, редкоземельные элементы.

Эти вещества усиливают внешнее магнитное поле.

В атомах ферромагнетиков собственная индукция создается не только за счет обращения электронов вокруг ядер, а еще за счет их собственного вращения Собственный вращающий момент электрона называется спином (моментом импульса). Электроны всегда как бы вращаются вокруг своей оси и, обладая зарядом, создают магнитное поле наряду с полем появляющимся за счет их орбитального движения вокруг ядра.

В результате взаимодействия атомов ферромагнетика возникают области самопроизвольной намагниченности, называемой доменом (от франц. domaine — владение). В пределах одного домена спины всех атомов ориентированы параллельно.

В отсутствии внешнего магнитного поля ориентация спинов соседних доменов меняется произвольно.

Если внести ферромагнетик в магнитное поле, то магнитные моменты (спины) доменов начинают перестраиваться, пока все не выстроятся в направлении внешнего магнитного поля.

Температура Кюри. Температура, при которой, исчезают магнитные свойства у ферромагнетиков, называют температурой Кюри.

TK= 753˚C – для железа; ТК= 365˚С – для никеля; ТК= 1000˚С – для кобальта

Магнитным гистерезисом (От греческого «hysteresis» — отставание следствия от его причины) ферромагнетика называется отставание изменения величины намагниченности ферромагнитного вещества от изменения внешнего магнитного поля, в котором находится вещество.

Петлей гистерезиса называется кривая  зависимости изменения величины намагниченности ферромагнитного тела, помещенного во внешнее магнитное поле, от изменения индукции этого поля от + Во/µ0 до - Во/µ0 и обратно.

(рис.1)

Задача: По графику (рис.96) определить магнитную проницаемость стали при индукции В0 намагничивающего поля 0,4 и 1,2 мТл.

Ответ: 2000; 1000.

Критерии определения уровня внимания:

- высокий (учащиеся активны)

- средний (учащиеся отвлекаются)

- низкий (учащиеся не заинтересованы)

Методы мотивирования:

- метод поощрения (похвала преподавателя)

4. Закрепление учебного материала

Цели для преподавателя:

1.Установление осознанности учащимися нового материала.

2.Провести анализ успешности достижения цели урока, перспектив последующей работы;

Цели для студентов:

1.Проанализировать ответы на поставленные вопросы и поставить оценку по результатам урока в целом и своей учебной деятельности.

Подводя итог сегодняшнего урока, хочу сказать, что вы получили знания о магнитных свойствах вещества; изучили диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Теперь закрепим и проверим полученные знания с помощью теста. (Приложение 1)

Задачи:

- проверка полноты, глубин и осознанности усвоения новых знаний.

- установить выявленные пробелы

Методы достижения поставленной цели:

- тестирование

Методы реагирования:

- повторное объяснение учителем

- помощь одногруппника.

Критерии выставление оценок:

«5» - 90% -100%

«4» - 70% - 89%

«3» - 50% - 69%

«2» - 30% - 49%

«1» - 29% - 0%

5. Задание на дом

Цели для преподавателя:

1.Поставить цели самостоятельной работы студентов.

Цели для студентов:

1.Уяснить цели и содержание домашнего задания

Переходим к заключительному этапу нашего занятия. Дома Вам необходимо найти материал по следующей теме:

Цель: Дальнейшее развитие знаний и подготовка к последующему обучению.

Задача: Используя дополнительную литературу подготовить сообщение: Применение ферромагнетиков в технике. (Роторы генераторов и электродвигателей; сердечники трансформаторов, электромагнитных реле; в электронно-вычислительных машинах (ЭВМ), телефонах, магнитофонах, на магнитных лентах.)

6.Подведение итогов.

Рефлексия

Цели для преподавателя:

1.Выявить проблемы, которые возникли у обучающихся при подготовке к уроку;

2.Проанализировать достоинства и недостатки урока

Цели для студентов:

1.Включение каждого обучающегося в действие взаимоконтроля и взаимооценки;

2.Развитие качеств современной личности: самостоятельности, предприимчивости, ответственности.

Подводя итог сегодняшнего урока, хочу сказать, что целей, поставленных в начале урока мы достигли.

Мы рассмотрели все вопросы, которые поставили перед изучением темы.

Надеюсь, что полученные знания вы сможете применить при выполнении практических, лабораторных занятий, изучении ПМ и МДК по профилю вашей специальности.

Проанализируйте свою деятельность на уроке и ответьте:

-какой вопрос урока вам показался интересным?

-что вызвало затруднение?

-какие моменты урока вы бы исключили?

-что бы вы хотели узнать более подробно?

Фразы для рефлексии

Было непросто…

Мне запомнилось…

У меня получилось…

Хотелось бы…(Слайд 20)

Итог, оценки.

За урок учащиеся могут получить по 2 оценки (ответ д/з, работа на уроке)