Методическая разработка проведения практического занятия по электротехнике на основе технологии развивающего обучения
учебно-методический материал на тему
Методические рекомендации по проведению практических работ по электротехнике в помощь преподавателю и обучающемуся
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 643.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Санкт-Петербургское государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение
«Промышленно-технологический колледж»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Электротехника
Разработчик : Богаткина И.В.
2015
СОДЕРЖАНИЕ
1 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 3
2 ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТ 4
3 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ 5
4СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 54
1 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Практическое занятие – это одна из форм систематических учебных занятий, на которых слушатели приобретают необходимые умения и навыки по тому или иному разделу определенной дисциплины, входящей в состав учебного плана.
Общие цели практического занятия сводятся к закреплению теоретических знаний, более глубокому освоению уже имеющихся у обучающихся умений и навыков и приобретению новых умений и навыков, необходимых им для осуществления своей профессиональной деятельности и составляющих квалификационные требования к специалисту.
В результате выполнения практических работ обучающиеся должны:
Уметь:
- производить расчет параметров электрических цепей;
- собирать электрические схемы и проверять их работу.
В рамках дисциплины Электротехника. на практические занятия отводится 28 часов, предполагается выполнение следующих работ:
Практическое занятие №1 «Закон Кулона».
Практическое занятие № 2. «Потенциал и напряжённость электрического поля»
Практическая работа № 3. «Электрические цепи постоянного тока»
Практическая работа № 4«Закон Ома»
Практическая работа № 5 «Законы Кирхгофа»
Практическое занятие №6 «Эквивалентные цепи»
Практические занятия№7 «Электрический ток в различных средах»
Практическая работа № 8 «Ёмкость конденсаторов»
Практическое занятие №9 «Закон электромагнитной индукции»
Практическое занятие №10 «Однофазный переменный электрический ток»
Практическое занятие №11 «Трёхфазные электрические цепи»
Практическое занятие №12 «Расчёт сопротивления заземления»
Практическое занятие №13 «Расчёт параметров трансформатора»
Практическое занятие №14 «Расчёт параметров АД»
Выполнение практических работ предусматривается в рамках практического занятия, также в рамках часов предусмотренных на самостоятельную работу по каждому заданию закреплено по 1 часу для подготовки к защите работы и собственно её защита, которая осуществляется в рамках часов предусмотренных на консультации. В случае если обучающийся имеет задолженности по защите практических работ, то он не допускается к сдаче зачета по дисциплине.
2 ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТ
2.1 Рекомендации по выполнению работ
При выполнении практических работ, деятельность обучающегося начинается с ознакомлением теоретического материала задания, а после тем заданием, которое перед ним поставлено. После ознакомлением с текстом задания, обучающийся приступает к его выполнению и по ходу выполнения оформляет его в тетрадь. Порядок выполнения частей работы указывается в каждом конкретном задании отдельно.
2.2 Оформление практической работы
Оформление это важный этап выполнения практической работы или задачи, который позволяет структурировать материал, а также последовательно изложить ход рассуждений обучающегося в ходе работы над заданием.
Практические и работы по дисциплине Основы электротехники предполагается оформлять согласно пунктам, предложенным в тексте задания. Каждую задачу предписано завершать ответом, позволяющим вкратце обобщить полученный расчетный материал, а также предложить свои рекомендации.
2.3 Критерии оценки практической работы:
Оценивается отметкой «5», если:
- работа выполнена полностью;
- в логических рассуждениях нет пробелов и ошибок;
- в решении нет технических ошибок (возможны некоторые неточности, описки, которая не является следствием незнания или непонимания учебного материала).
Отметка «4» ставится в следующих случаях:
- работа выполнена полностью, но обоснования шагов решения недостаточны (если умение обосновывать рассуждения не являлось специальным объектом проверки);
- допущены одна ошибка, или есть два – три недочёта в термических терминах, чертежах (если эти виды работ не являлись специальным объектом проверки).
Отметка «3» ставится, если:
- допущено не более двух ошибок или более двух – трех недочетов в термических терминах, чертежах, но обучающийся обладает обязательными умениями по проверяемой теме.
Отметка «2» ставится, если:
- допущены существенные ошибки, показавшие, что обучающийся не обладает обязательными умениями по данной теме в полной мере.
4 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
Алгоритм решения задач
1. Прочитать условие задачи.
2.Записать в «Дано» все перечисленные в условии физические величины и константы.
3. Перевести единицы измерения в систему СИ.
4.Выяснить к какому разделу электротехники относится задача .При необходимости сделать рисунок ,график .Выбрать и записать формулы и законы которые способствуют решению .
5.Преобразовать формулы и подставить в них цифровые значения из условия.
6 .Математически рассчитать.
7.Произвести проверку. Сверить с ответами ,оценить реальность полученных данных.
8.Записать выкладку единиц измерения.
9.Записать ответ.
Форма оформления решения задачи
Дано: Решение:
………. ……………………..
……….. ……………………..
…………
…………
____________
Найти?
……………
Ответ:_______________________________________________________
Практическая работа
Тема : «Закон Кулона.»
Цель: Применять закон Кулона при решении задач.
Оборудование: комплект заданий, методические указания по выполнению практических работ.
Ход решения:
1. Решить задачи, предусмотренные для совместного решения.
2. Ответить на предложенные вопросы.
3. Предоставить выполненное задание преподавателю на проверку.
В вакууме | В среде |
F-(Н) Сила взаимодействия между зарядами
q-(Кл)Заряд
r-(м) Расстояние между зарядами
ɛ 0=8.85 *10-12 Кл/Н м2электрическая постоянная
ɛ -Диэлектрическая проницаемость среды(в вакууме ɛ=1)
k =9 * 10 9 Н м2/ Кл 2 Коэффициент пропорциональности
Напиши формулу закона Кулона:
Ответь на вопросы:
2.Что можно определить с помощью закона Кулона?
Ответ: величину заряда, силу взаимодействия между зарядами, расстояние между зарядами.
3.Что произойдёт с силой взаимодействия между двумя зарядами ,если их из воздуха перенести в воду?
Ответ: сила взаимодействия уменьшится.
4.Что произойдет с силой взоимодействия между двумя зарядами ,если растояние между ними увеличить в пять раз?
Ответ: сила уменьшится в 25 раз.
5.В каких единицах измеряются:
Сила взаимодействия между зарядами F-(Н)
Заряд q-(Кл)
6.Какой величине равен коэффициент пропорциональности?
Ответ:
k =9 * 10 9 Н м2/ Кл 2
Реши задачи:
7.Величина одного заряда 2×10-5Кл,другого-4×10-4Кл.Определить силу взаимодействия между ними ,если они помещены в керосин (ɛ=2) на расстоянии 10см. ɛ 0=8.85 *10-12 Кл/Н м2
Дано: q1=2×10-5Кл q2=-4×10-4Кл r=10см=0.1м ɛ=2 ɛ 0=8.85 *10-12 Кл/Н м2 | Решение: =3598.5Н |
Найти: ? | Ответ:Н |
8.определить силу взаимодействия между двумя электрическими зарядами 5×10-4Кл и 2×10-5Кл находящимися в дистиллированной воде(ɛ=81) на расстоянии 5 см друг от друга. ɛ 0=8.85 *10-12 Кл/Н м2
Дано: q1=2×10-5Кл q2=5×10-4Кл r=5см=0.05м ɛ=81 ɛ 0=8.85 *10-12 Кл/Н м2 | Решение: =444Н |
Найти: ? | Ответ:444Н |
Ответь на вопросы:
9 .Электрическое поле каких зарядов нарисованы на рисунке №1?
Ответ: электрона, протона.
10.Электрическое поле каких зарядов нарисованы на рисунке №2?
Ответ: протонов.
Выбери правильный ответ.
11.Два заряда на расстоянии 10 см друг от друга помещены в керосин (ɛ=2)
Как изменится сила взаимодействия этих зарядов в вакууме?
а) увеличится в 2 раза
б) не изменится
в) уменьшится в 2 раза
12.Растояние между электрическими зарядами возросло в три раза .Как должна измениться величины зарядов, чтобы сила взаимодействия между ними возросла в девять раз?
а) увеличится в 3 раза
б) увеличится в 9 раз
в) уменьшится в 3 раза
Практическая работа
Тема :«Электрический ток в различных средах»
Цель: Применить закон Джоуля -Ленца и закон Фарадея для решения задач.
Оборудование: комплект заданий, методические указания по выполнению практических работ.
Ход решения:
1. Решить задачи, предусмотренные для совместного решения.
2. Ответить на предложенные вопросы.
3. Предоставить выполненное задание преподавателю на проверку.
Задание :
Ответьте на вопросы:
1.Сформулировать закон Джоуля- Ленца.
2.В каких единицах измеряется:
Энергия_________
Работа__________
Мощность_______
3.Перечислите ,где применяется закон Джоуля- Ленца(не менее 5 примеров)
4.Сформулировать закон Фарадея
5.Сформулировать определение процесса электролиза.
6.Перечислите ,где применяется электролиз(не менее 3 примеров)
7.Перечислите основные элементы необходимые для электролиза.
Решите задачи:
8.Проволочная спираль, сопротивление которой в нагретом состоянии равно R=47Ом ,включена в сеть напряжениемU= 220В.Какое количество теплоты -Q выделяет эта спираль за t= 3 мин.
9.По сопротивлению, к концам которого приложено напряжение
U= 220В, течет электрический ток силой I= 5А определите мощность-P электрического тока, работу-A, совершаемую током за t= 15с.
10При серебрении изделия на катоде за t= 45 мин. Отложилось серебро массой m=7.55г. Определить силу тока -I при электролизе.(k=1.12×10-6кг/Кл)
11.Определите стоимость-N электроэнергии ,потребляемой компьютером в течении t=6 час, если тариф за1 кВт ×ч равна Т=100 руб., а потребляемая мощность компьютера от сети P= 200Вт.
Эталон. Практическая работа
Тема :«Электрический ток в различных средах»
Цель: Применить закон Джоуля -Ленца и закон Фарадея для решения задач.
Оборудование: комплект заданий, методические указания по выполнению практических работ.
Ход решения:
1. Решить задачи, предусмотренные для совместного решения.
2. Ответить на предложенные вопросы.
3. Предоставить выполненное задание преподавателю на проверку.
Задание :
Ответьте на вопросы:
1.Сформулировать закон Джоуля- Ленца.
Количество теплоты выделяемое проводником с током ,равно произведению квадрата силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока по проводнику.
2.В каких единицах измеряется:
Энергия___Дж______
Работа_____Дж_____
Мощность___Вт____
3.Перечислите ,где применяется закон Джоуля- Ленца(не менее 5 примеров)
Лампа накаливания, сварка, «свеча Яблочкова», предохранители, тепловое реле.
4.Сформулировать закон Фарадея.
Масса вещества ,выделившегося на электроде за время ,при прохождении электрического тока ,пропорциональна силе тока и времени.
5.Сформулировать определение процесса электролиза.
Электрический ток проходя через растворы солей, кислот и щелочей разлагают их на составные части -это действие называется электролизом.
6.Перечислите ,где применяется электролиз(не менее 3 примеров)
Гальванопластика ,гальваностегия, рафинирование, гальванические элементы(аккумулятор )
7.Перечислите основные элементы необходимые для электролиза.
1 источник питания 2 катод 3 анод 4 гальваническая ванна 5электролит |
Решите задачи:
8.Проволочная спираль, сопротивление которой в нагретом состоянии равно R=47Ом,включена в сеть напряжением U= 220В.Какое количество теплоты -Q выделяет эта спираль за t= 3 мин.
Дано: U= 220В t= 3 мин.=3×60=180c R=47Ом | Решение: Q=IUt I=U/R I=220/47=4.6А Q=4.6×220×180=182160Дж |
Найти: Q-? | Ответ: Q=182160Дж |
9.По сопротивлению, к концам которого приложено напряжение
U= 220В, течёт электрический ток силой I= 5А определите мощность-P электрического тока, работу-A, совершаемую током за t= 15с.
Дано: U= 220В I= 5А t= 15с | Решение: Р=IU P=5×220=1100Вт А= IUt A=5×220×15=16500Дж |
Найти: Р-? А-? | Ответ: P=1100Вт A=16500Дж |
10При серебрении изделия на катоде за t= 45 мин. Отложилось серебро массой m=7.55г. Определить силу тока -I при электролизе.(k=1.12×10-6кг/Кл)
Дано: Δt= 45 мин.=2700с m=7.55г=7.55×10-3Кг k=1.12×10-6кг/Кл | Решение: m= k I Δt I= m/ k Δt I=7.55×10-3/2700×1.12×10-6=2.5A |
Найти: I-? | Ответ: I=2.5A |
11.Определите стоимость-N электроэнергии ,потребляемой компьютером в течении t=6 час, если тариф за1 кВт ×ч равна Т=100 руб., а потребляемая мощность компьютера от сети P= 200Вт.
Дано: t=6 ч. Т=100 руб. P= 200Вт | Решение: A= Pt=200×6=1200Дж N= Т A=100руб.×1.2кДж=120руб. |
Найти: N-? | Ответ: N=120руб. |
Приложение
Мощность | Р=IU |
Работа | А= IUt=Рt |
Количество теплоты (закон Джоуля- Ленца) | Q=IUt Q=I2Rt Q=U2t/R |
Масса вещества- электролиз (закон Фарадея) | m= k I Δt |
k-электрохимический эквивалент | Серебро- k=1.12×10-6кг/Кл |
Практическая работа
Тема : Законы Кирхгофа
Цель :решить задачи на закон Кирхгофа.
Задание:
1.Сформулируйте первый закон Кирхгофа.
2.Сформулируйте второй закон Кирхгофа.
Решите задачи:
3.Напряжение сети 42В Общий ток ,потребляемый четырьмя параллельно включёнными одинаковыми лампочками ,равен 6 А. Определите сопротивление каждой лампочки.
4. Имеется разветвление ,состоящие из четырёх параллельно включённых сопротивлений в 6,4,2и 8Ом. Ток протекающий в точке разветвления, равен 10 А. Определите ток, протекающей по каждой ветке?
5 Найти эквивалентное сопротивление Rab между зажимами a и b для цепи, показанной на рисунке 2.1, если R1 = 30 Ом; R2 = 60 Ом; R3 = 20 Ом; R4 = 30 Ом; R5 = 60 Ом.
6.Вычислите эквивалентное сопротивление цепи , если R1 = 1 Ом; R2 = 2 Ом; R3 = 3 Ом;
R4 = 4 Ом; R5 = 5 Ом R6 = 6Ом
7.Найти эквивалентное сопротивление Rab между зажимами a и b для цепи, показанной на рисунке 3.1, если R1 = 10 Ом; R2 = 30 Ом; R3 = 60 Ом; R4 = 14 Ом; R5 = 2 Ом.
Приложение
Закон Ома | I=U/R |
Эквивалентное сопротивление Параллельной цепи | Rобщ= . |
Эквивалентное сопротивление Последовательной цепи | Rобщ= |
первый закон Кирхгофа. | n=0 |
второй закон Кирхгофа. | nRn=n или n =n |
Преобразование сопротивлений из треугольник в звезду RA, RB, RC | : RA = R1R2/( R1+R2+R3); RB = R1R3/( R1+R2+R3); RC = R2R3/( R1+R2+R3); |
Практическая работа
Тема : Законы Кирхгофа
Цель :решить задачи на закон Кирхгофа.
Задание:
1.Сформулируйте первый закон Кирхгофа.
Ответ: Алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи равна нулю.
n=0
2.Сформулируйте второй закон Кирхгофа.
Ответ: В замкнутом контуре алгебраическая сумма падения напряжения на участках цепи равна алгебраической сумме ЭДС.
nRn=n или n =n
Ответьте на вопросы:
Решите задачи:
3.Напряжение сети 42В Общий ток ,потребляемый четырьмя параллельно включёнными одинаковыми лампочками ,равен 6 А. Определите сопротивление каждой лампочки.
Дано: U=42В Iобщ.=6 А I1 =I2= I3= I4 | Решение: Iобщ.= I1 +I2+ I3+ I4=6А I1 =6/4=1.5А I1 =I2= I3= I4=1.5А R1= U/ I1 R1=42/1.5=28Ом R1= R2= R3= R4=28Ом |
Найти: R1-4-? | Ответ: R1= R2= R3= R4=28Ом |
4. Имеется разветвление ,состоящие из четырёх параллельно включённых сопротивлений в 6,4,2и 8Ом. Ток протекающий в точке разветвления, равен 10 А. Определите ток, протекающей по каждой ветке?
Дано: Iобщ.=10 А R1=6Ом R2=4Ом R3=2Ом R3=8Ом | Решение: U= Iобщ/ Rобщ. R12= R12==2.4Ом R123==1.1Ом Rобщ==0.97Ом U=10/0.97=10.3В I1 = U/ R1=10.3/6=1.7А I2= U/ R2=10.3/4=2.6А I3= U/ R3=10.3/2=5.15А I4= U/ R4=10.3/8=1.3А ΣI = 0 = I - (I1 + I2 + I3 + I4); |
Найти: I1 =I2= I3= I4-? | Ответ: I1 =1.7А I2= 2.6А I3= 5.15А I4=1.3А |
5 Найти эквивалентное сопротивление Rab между зажимами a и b для цепи, показанной на рисунке 2.1, если R1 = 30 Ом; R2 = 60 Ом; R3 = 20 Ом; R4 = 30 Ом; R5 = 60 Ом.
Дано: R1 = 30 Ом R2 = 60 Ом R3 = 20 Ом R4 = 30 Ом R5 = 60 Ом | Решение: R12 = R1R2/( R1+ R2); R12 = 30×60/(30+60) = 20 Ом. R45 = R4R5/( R4+ R5); R45 = 30×60/(30+60) = 20 Ом. R345 = R3×R45/( R3+ R45); R345 = 20×20/(20+20) = 10 Ом. Rab = R12 + R345 ; Rab = 20 + 10 = 30 Ом. |
Найти: Rав-? | Ответ: Rab = 30 Ом |
6.Вычислите эквивалентное сопротивление цепи , если R1 = 1 Ом; R2 = 2 Ом; R3 = 3 Ом;
R4 = 4 Ом; R5 = 5 Ом R6 = 6Ом
Дано: R1 = 1 Ом R2 = 2 Ом R3 = 3 Ом R4 = 4 Ом R5 = 5 Ом R6 = 6Ом | Решение: R12 = R1R2/( R1+ R2); R12 = 1×2/(1+2) = 0.7 Ом. R123 = R12+ R3; R123 = 0.7+ 3=3.7Ом R1-4 = R1-3×R4/( R1-3+ R4); R1-4 = 3.7×4/(3.7+4) = 1.9 Ом Rab = R1-4 + R5 + R6 Rab = 1.9+5+6 = 12.9Ом. |
Найти: Rав-? | Ответ: Rab = 12.9Ом |
7.Найти эквивалентное сопротивление Rab между зажимами a и b для цепи, показанной на рисунке 3.1, если R1 = 10 Ом; R2 = 30 Ом; R3 = 60 Ом; R4 = 14 Ом; R5 = 2 Ом.
Дано: R1 = 10 Ом R2 = 30 Ом R3 = 60 Ом R4 = 14 Ом R5 = 2 Ом | Решение: Преобразуем треугольник сопротивлений R1, R2, R3 в звезду 1)RA, RB, RC : RA = R1R2/( R1+R2+R3); RA = 10×30/(10+30+60) = 3 Ом; RB = R1R3/( R1+R2+R3); RB = 10×60/(10+30+60) = 6 Ом; RC = R2R3/( R1+R2+R3); RC = 30×60/(10+30+60) = 10 Ом; 2)RB4 = RB+R4; RB4 = 6 + 14 = 20 Ом; RC = RC+R5; RC5 = 18+2 = 20 Ом 3)RB4С5 = RB4 RС5/( RB4 + RС5); RB4С5 = 20×20/(20+20) = 10 Ом; 4)Rab = RA + RB4С5 ; Rab = 3 + 10 = 13 Ом |
Найти: Rав-? | Ответ: Rab = 13 Ом |
4СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Основные источники:
1. Ярочкина Г.В Основы электротехники 2013г
Дополнительные источники:
1. . Иньков Ю.М. Электротехника и электроника / Под ред. Инькова Ю.М. (9-е изд., стер.) учебник 2013.
2. Бутырин П.А. Электротехника 2006,2007,2010г.,
3. Прошин В.М Лабораторные работы по электротехнике, 2007г.,1экз
4. Петленко Б.И. Электротехника и электроника2007г.
5. Ярочкина Т..В., Володарская А.А. Электротехника. Рабочая тетрадь. Издательство: ИРПО, Академия, 2008
Электронный ресурс:
- Мультимедийный курс-видеохроника «В мир электричества - как в первый раз»
Интернет ресурсы:
- Ванюшин М. Мультимедийный курс «В мир электричества как в первый раз». 2009 http://www.eltray.com.
- Клиначёв Н.В. Учебно-методический комплекс «Электрические цепи постоянного тока». 1999-2008. http://model.exponenta.ru/electro/0022.htm
- Общая Электротехника. Электронный учебник. http://dvoika.net/education/matusko/contents_m.html
4.Электронный справочник по направлению "Электротехника, электромеханика и электротехнологии". Московский энергетический институт (технический университет). 2007. http://ftemk.mpei.ac.ru/elpro/
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
![](/sites/default/files/pictures/2017/05/03/picture-921784-1493800206.jpg)
Методическая разработка открытого практического занятия по дисциплине «Электротехника и электроника» с применением компьютерных технологий
Методическая разработка открытого практического занятияпо дисциплине «Электротехника и электроника» с применением компьютерных технологий для специальности 140407 «Электрич...
Методическая разработка открытого практического занятия по МДК 01.01 Практические основы бухгалтерского учета имущества организации на тему: Оформление документации на складе (с применением игровой технологии обучения)
Методическая разработка открытого практического занятия с применением игровой технологии обучения по МДК 01.01 Практические основы бухгалтерского учета имущества организации на тему: оформление ...
Методическая разработка проведения практического Занятия №1 по учебной дисциплине: «Основы права» Тема № 6 «Гражданское право»
Тема «Гражданское право» является одной из основных при изучении дисциплины «Основы права», так как решает одну из важнейших задач – изучение имущественных отношений и св...
Методическая разработка проведения практического занятия №2 по учебной дисциплине «Основы права» Тема №7«Трудовое право»
Тема «Гражданское право» является одной из основных при изучении дисциплины «Основы права», так как решает одну из важнейших задач – изучение имущественных отношений и св...
Методическая разработка проведения практического занятия №3 по учебной дисциплине: «Основы права» Тема № 8 «Уголовное право»
Тема «Уголовное право» является одной из основных при изучении дисциплины «Основы права», так как решает одну из важнейших задач – проведение принципа приоритета об...
Методическая разработка проведения практического занятия №4 по учебной дисциплине: «Основы права» Тема №9 «Противодействие коррупции и антикоррупционная политика»
Тема №9 «Противодействие коррупции и антикоррупционная политика» является одной из основных при изучении дисциплины «Основы права», так как решает одну из важнейших задач ...
![](/sites/default/files/pictures/2014/11/11/picture-523647-1415703245.jpg)
Методическая разработка. Проведение практических занятий по биологии у обучающихся по профессиям, связанных с швейной и текстильной промышленностью
Методические рекомендации разработаны для выполнения практических заданий по дисциплине ООД 08. Биология для обучающихся профессий связанных со швейной и текстильной промышленностью. Важная роль в из...