МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ОТКРЫТОГО УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
методическая разработка на тему
Тема ОУЗ: "Расчет электрической цепи с несинусоидальным напряжением
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ОТКРЫТОГО УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ | 101.5 КБ |
Презентация | 183.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Министерство образования Сахалинской области
ГБПОУ «Сахалинский промышленно-экономический техникум»
ПЦК технических дисциплин
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
ОТКРЫТОГО УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
на тему: Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями
по учебной дисциплине ОП 02. Основы электротехники
для студентов второго курса специальности:
специальность 16.02.15 «Компьютерные системы и комплексы»
Разработчик: Н.Ф.Зубова
Рассмотрено на заседании ПЦК ТД
Протокол № 1от « 6 » сентября 2016 г.
ППЦК ТД Л.А. Иванова
Южно-Сахалинск, 2016
Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями
Зубова Н.Ф. преподаватель высшей квалификационной категории
ГБПОУ СПЭТ, г. Южно- Сахалинск.
Тема учебного занятия “Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями” входит в тему “Электрические цепи с периодическими напряжениями и токами” общепрофессиональной дисциплины «Основы электротехники» профессионального цикла, который является частью программы подготовки специалистов среднего звена по специальности 230113 (09.02.01) «Компьютерные системы и комплексы. ОПД рассчитана на максимальную учебную нагрузку 174 часа, в том числе: обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 116 часов, самостоятельной работы обучающегося 58 часов.
Основной целью подготовки по общепрофессиональной дисциплине «Основы электротехники» профессионального цикла является умение применять на практике основные определения и законы теории электрических цепей; а также формирование общих и профессиональных компетенций, необходимых современным специалистам, отвечающим требованиям ФГОС СПО и запросам работодателей. Общепрофессиональная дисциплина «Основы электротехники» профессионального цикла изучается на II курсе ступени СПО.
В данной методической разработке показана возможность использования деятельностно-компетентностного подхода для успешного освоения учебного материала по теме “Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями, который направлен на формирование общих и профессиональных компетенций.
В методическую разработку учебного занятия входят:
- Пояснительная записка;
- Педагогическая структура учебного занятия;
- Методическая структура учебного занятия;
- Приложения.
Структура учебного занятия:
- Организация начала занятия;
- Основная часть: подготовка к основному этапу занятия, актуализация знаний обучающихся, усвоение новых знаний, первичная проверка понимания, контроль усвоенных знаний и освоенных умений, подведение итогов занятия;
- Информация о домашнем задании;
- Рефлексия.
Для реализации целей занятия использованы элементы информационно-коммуникационных технологий: изучение нового материала по теме с использованием электронного образовательного ресурса «Электротехника и электроника» а также самостоятельный поиск материала для подготовки презентаций с использованием интернетисточников.
К результатам занятия относим:
- усвоение обучающимися знаний методов расчета электрических цепей;
- овладение обучающимися умениями учитывать на практике свойства нелинейных электрических цепей;
- развитие у обучающихся умения осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
В результате выполнения обучающимися теоретических и практических заданий формируются не только профессионально важные умения, знания и практический опыт, но и морально-этические и мотивационные качества личности, а также навыки коллективного мышления. Психологическое созревание личности связано с открытием и усвоением ценностей, норм, требований и правил общества. Сформированные личностные ценности будут являться важным фактором процесса социализации, посредством которого выпускники становятся полноправными членами общества во всей полноте социальных взаимоотношений.
Список литературы по теме:
Основная литература:
- Гальперин М.В. Электротехника и электроника: Учебник / М.В. Гальперин. - М. : ФОРУМ:ИНФРА-М, 2013. - 480с. - (Профессиональное образование
Дополнительная литература:
- Немцов М.В. Электротехника: Учебное пособие / М.В. Немцов, И.И. Светлакова. - 4-е изд. - Ростов н/Д : Урал-Советы, 2009. - 571с. - (Среднее профессиональное образование)
3.Мартынова И.О. Электротехника: Учебник /И.О.Мартынова.-М.:КНОРУС, 2012.-224с
ПЛАН УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
Тема занятия: Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями
Результаты занятия:
- усвоение обучающимися знаний методов расчета электрических цепей;
- овладение обучающимися умениями учитывать на практике свойства нелинейных электрических цепей;
- развитие у обучающихся умения осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития
Цели:
Обучения
-усвоить знания методов расчета электрических цепей;
-обеспечить овладение обучающимися умением учитывать на практике свойства нелинейных электрических цепей;
- Способствовать усвоению обучающимися знания методов расчета электрических цепей;
- Способствовать овладению обучающимися умением учитывать на практике свойства нелинейных электрических цепей;
- Способствовать развитию у обучающихся умения осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития;
воспитания
- создать условия для проявления у обучающихся ответственности, инициативности при подготовке к занятию и в ходе его проведения;
- содействовать развитию у обучающихся чувства взаимовыручки при совместной работе в парах; позитивного опыта общения;
развития
- создать условия для развития познавательной активности, творческого мышления у обучающихся.
В результате изучения темы обучающийся должен:
Уметь
- учитывать на практике свойства нелинейных электрических цепей;
Знать
- методы расчета электрических цепей;
Тип занятия: комбинированное учебное занятие
Формируемые общие компетенции:
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК.5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК.6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
Формируемые профессиональные компетенции:
ПК 1.1. Разрабатывать схемы цифровых устройств на основе интегральных схем разной степени интеграции.
Методы обучения:
- словесные;
- Объяснительно-иллюстративные;
- частично-поисковые при подготовке к уроку и в ходе ответов на устные вопросы и на тестовые задания.
Форма обучения: фронтальная, индивидуальная, работа в группе.
Средства обучения:
- учебно-методический комплекс “Основы электротехники”;
- проектор, экран; ПК;
- электронного образовательного ресурса «Электротехника и электроника»;
- презентация по теме « Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями»
- проверочное задание.
ХОД УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
Основное содержание учебного материала | Деятельность | Деятельность обучающихся | Метод ти | Средства | Форма деятельности | |
1. Организация начала занятия | Приветствие, проверка готовности к занятию | Готовятся к работе на занятии | Фронтальная | |||
Мотивация учебной деятельности. | Сообщает тему занятия, которая отражена на слайде. | Записывают тему занятия в тетради. | Словесный | ПК, видео-проектор, | ||
3. Актуализация знанийобучающихся | Фронтальная | |||||
3.1 Вопросы обучающимся: 3. Назовите аналитическое выражение несинусоидальной функции 4. Напишите ряд Фурье и назовите его основные составляющие 5.С какими периодическими функциями чаще всего приходиться встречаться в электронике? | Обеспечивает актуализацию изучаемого материала. | Отвечают на вопросы: несинусоидальнй (периодический) ток мгновенные значения изменяются с течением времени по периодическим законам отличным от синусоидального;- синусоидальный ток. "- мгновенные значения изменяются с течением времени по закону синусоидальной функции. с синусоидальным источником включены элементы с нелинейной ВАХ. 3. Ряд Фурье 4. y = A0 + A1 sin(ωt+ψ1) + A2 sin(2ωt+ψ2) + A3 sin(3ωt+ψ3)..+.. Ak sin(kωt+ψk) где A0 - постоянная составляющая; Ak -амплитуды гармонических составляющих; ψk –начальные фазы гармоник; . Ak sin(kωt+ψk) –высшая гармоника - синусоидальная функция с частотой кратной основной 5.С симметричными несинусоидальными функциями. | Словесный | Перечень вопросов | Фронтальная групповая | |
3.2. Анализ функций по графику | Демонстрирует рисунок графика периодической | Проводят анализ функций по графику, отвечают на вопросы: 1. Симметрия относительно оси абсцисс y(ωt) = -y (ωt + π) y = A1 sin(ωt+ψ1) + + A3 sin(3ωt+ψ3).+ A5 sin(5ωt+ψ5)… 2. Симметрия относительно оси ординат y(ωt) = y (-ωt ) Такую симметрию имеет ток в нагрузке схемы однополупериодного выпрямителя. y = A0 + C1 cos ωt + C2 cos 2 ωt + C3 cos3 ωt …. 3. Симметрия относительно начала координат y(ωt) =- y (-ωt ) y =B1 sin ωt + B2 sin 2ωt + B3 sin 3ωt..+.. Ak sin kωt | Частично-поисковый | ПК, видео-проектор, | Фронтальная групповая | |
4. Первичное усвоение новых знаний | ||||||
4.1 Сообщение новых знаний: | Организует изучение нового материала с использованием дидактического раздаточного материала После самостоятельного изучения обучающимися нового материала задаёт вопросы: 1. Из какого условия определяют действующее значение несинусоидального тока? 2. Напишите формулы для расчета действующее значение несинусоидального тока и напряжения 3. Назовите характеристики несинусоидального тока 4. Определение и формула для расчета активной мощности в электрической цепи при несинусоидальном токе. | Слушают преподавателя, записывают основные положения в тетради Самостоятельно изучают материал по теме с использованием раздаточного материала Отвечают на вопросы, делают записи в тетради: I = √I0 2+ I1 2+ I22 + I3 2…+ Ik2 | Словесный. Самостоятельная | ПК, видео-проектор, | Фронтальная Парная | |
4.2 Расчет электрических цепей с несинусоидальными э.д.с. и токами. 4.2.1.Применение принципа наложения. 4.2.2.Сопротивление цепи | Излагает новый материал используя электронный образовательный ресурс и презентацию к уроку | Обучающиеся внимательно слушают. | Наглядный | ПК, видео-проектор, мультимедийная презентация | Индивидуальная. | |
4.3 Пример расчета электрических цепей с несинусоидальными э.д.с. и токами. | Организует представление презентации Пример расчета электрических цепей с несинусоидальными э.д.с. и токами"(Приложение Б) | Обучающиеся анализируют пример расчета электрических цепей с несинусоидальными э.д.с. и токами. записывают в тетради | Наглядный | ПК, видео-проектор, мультимедийная презентация | Индивидуальная. | |
5. Первичная | Проводит инструктаж по выполнению ПЗ | Учувствуют в обсуждении итогов выполнения практического задания | Практический. | ПК, видео-проектор, мультимедийная презентация. | Индивидуальная. | |
6. Контроль усвоенных знаний и освоенных умений | ||||||
6.1 Проведение контроля | Проводит инструктаж по выполнению | Выполняют задание | Практический | Задания тестового | Индивидуальная. | |
6.2 Подведение итогов | Сообщает итоги тконтрольного задания | Слушают преподавателя | Словесный | Индивидуальная | ||
7. Подведение | Анализирует и оценивает успешность достижения поставленных целей. | Получают информацию о результатах работы | Словесный | Фронтальная | ||
8. Информация о | Обеспечивает понимание цели и содержания домашнего задания | Слушают инструктаж о домашнем задании, | Словесный | ПК, видео-проектор, мультимедийная презентация | Фронтальная | |
9. Рефлексия | Задаёт вопросы обучающимся: В конце учебного занятия студентам предлагается выбрать один из цветов светофора, определяя свое мнение о работе во время учебного процесса: Зелѐный цвет – «Во время учебного занятия мне было всѐ понятно. Я со всеми заданиями справился самостоятельно»/ «я удовлетворен учебным занятием»; Жѐлтый цвет – «Во время учебного занятия мне почти всѐ было понятно. Не всѐ получалось сразу, но я всѐ равно справился с заданиями»; Красный цвет – «Помогите! Мне многое непонятно! Мне требуется помощь!»? | Отвечают на вопросы. | Словесный | Записи в | Фронтальная |
Приложение А
Проверочное задание по теме
«Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями»
(Разработано в УМК)
- Назовите принцип, лежащий в основе расчета линейной электрической цепи с несинусоидальной э.д.с., и алгоритм его использования.
(8 баллов)
- Формула для расчета индуктивного сопротивления kой – гармоники.
(3 балла)
- Формула для расчета емкостного сопротивления kой – гармоники.
(3 балла)
Эталон
1. Принцип наложения.
- Представляем несинусоидальную э.д.с. в виде:
e = E0+ e1 + e2 + e3 +….
-Рассматриваем действие каждого источника в отдельности и определяем составляющие тока от каждого источника в отдельности выполняя расчет известными методами, результирующий ток определям по формуле:
i = I0+ i1 + i2 + i3 +….
-Важно помнить реактивные сопртивления зависят от частоты, поэтому для каждой гармонической составляющей нужно определять сопротивления цепи.
2. XkL = kωL, где
k - номер гармоники,
ω - циклическая частота
L - индуктивность катушки
3. Xkc = 1 ̷ kωC, где
k - номер гармоники,
ω - циклическая частота
С - емкость конденсатора
Критерии оценки
9-10 баллов – оценка «3»
11-14 баллов – оценка «4»
15-16 баллов – оценка «5»
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
В результате изучения темы студент должен: Уметь - учитывать на практике свойства нелинейных электрических цепей; Знать - методы расчета электрических цепей;
Функция, симметричная относительно оси абсцисс y ( ωt ) = - y ( ωt + π ) y = A 1 sin(ωt+ψ 1 ) + A 3 sin(3ωt+ψ 3 )+ A 5 sin (5 ωt + ψ 5 )…
Функция, симметричная относительно оси ординат y ( ωt ) = y (- ωt ) Такую симметрию имеет ток в нагрузке схемы однополупериодного выпрямителя. y = A о + C 1 cos ωt + C 2 cos 2 ωt + C 3 cos3 ωt
Функция, симметричная относительно начала координат y ( ωt ) =- y (- ωt ) y =B 1 sin ωt + B 2 sin 2ωt + B 3 sin 3ωt..+.. B k sin kωt
Действующая величина несинусоидального тока Действующая величина несинусоидального тока является средней квадратичной из постоянной составляющей и действующих величин синусоидальных составляющих этого тока . .
Действующие величины несинусоидальных токов и напряжений измеряются электроизмерительными приборами тепловой, электромагнитной и электродинамической систем.
Мощность в электрической цепи при несинусоидальном токе Активная мощность в цепи несинусоидального тока равна сумме активных мощностей, соответствующих постоянной составляющей и отдельным гармоникам. Этот вывод распространяется на любые цепи (линейные и нелинейные). Р = Р о + Р 1 + Р 2 + Р 3 …..+Р k
Применение принципа наложения Источник несинусоидальной э. д. с. можно представить как последовательное соединение источника постоянной э. д. с. и источников синусоидальных э. д. с. с соответствующими частотами. e = E 0 + e 1 + e 2 + e 3 +…. Рассматривая действие каждого источника в отдельности, можно определить составляющие тока во всех участках цепи, выполняя расчет известными методами. Мгновенная величина общего тока в любом участке цепи равна алгебраической сумме мгновенных токов от каждого источника: i = I 0 + i 1 + i 2 + i 3 +….
Расчет линейной цепи с несинусоидальной э. д. с. сводится к решению нескольких задач: определение одной постоянной составляющей определение ряда синусоидальных составляющих тока, число которых равно числу синусоидальных составляющих э. д. с
Решая эти задачи, нужно помнить, что реактивные сопротивления зависят от частоты. Поэтому для каждой гармонической составляющей нужно определять сопротивления цепи.
Тестовое задание по теме « Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями» 1. Назовите принцип лежащий в основе расчета линейной электрической цепи с несинусоидальной э.д.с. и алгоритм его использования. (8 баллов)
Тестовое задание по теме « Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями» 2. Формула для расчета индуктивного сопротивления k ой – гармоники. (3 балла) 3. Формула для расчета емкостного сопротивления k ой – гармоники. (3 балла)
ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ 1. Принцип наложения. Представляем несинусоидальную э.д.с.в виде: e = E 0 + e 1 + e 2 + e 3 +…. Рассматриваем действие каждого источника в отдельности и определяем составляющие тока от каждого источника в отдельности выполняя расчет известными методами, результирующий ток определяем по формуле : i = I 0 + i 1 + i 2 + i 3 +….
ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ 2. X kL = kωL, где k - номер гармоники, ω - круговая частота(угловая скорость) L - индуктивность катушки 3. X kc = 1 ̷ kωC, где k - номер гармоники, ω - круговая частота (угловая скорость) С - е мкость конденсатора
Тестовое задание по теме « Расчет электрической цепи с несинусоидальными напряжениями» Критерии оценки 8-10 баллов – оценка «3» 11-12 баллов – оценка «4» 13-14 баллов – оценка «5»
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Работа с конспектом. Подготовка к экзамену: Презентация темы «Трехфазные цепи переменного тока»
Светофор мнение о работе во время учебного процесса: Зелѐный цвет – «Во время учебного занятия мне было всѐ понятно. Я совсеми заданиями справился самостоятельно»/ «я удовлетворен учебным занятием»; Жѐлтый цвет – «Во время учебного занятия мне почти всѐ было понятно. Не всѐ получалось сразу, но я всѐ равно справился с заданиями»; Красный цвет – «Помогите! Мне многое непонятно! Мне требуется помощь!»
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Методическая разработка открытого учебного занятия по теме: «Цифровые нивелиры. Кодовая регистрация отсчетов по рейкам. Штрих-кодовые рейки» по дисциплине «Геодезия»
В данной разработке представлены: пояснительная записка, ход и содержание занятия, презентация!...
Методическая разработка открытого учебного занятия по теме: "Приготовление блинчиков с различными фаршами"
Тема учебного занятия: "Приготовление блинчиков с различными фаршами"....
Методическая разработка открытого учебного занятия по БЖД "Первая доврачебная помощь при переломах"
Методическая разработка предназначена для преподавателей ОБЖ и БЖД...
Методическая разработка открытого учебного занятия по дисциплине ОГСЭ.03 «Иностранный язык» Тема: «Наука и техника. Великие учёные России и Великобритании. Пассивный залог (грамматические времена)»
Методическую разработку данного открытого урока можно использовать на занятиях по английскому языку как для 2 - го, так и для 3- го курсов....
Методическая разработка открытого учебного занятия
Методическая разработка открытого учебного занятия по теме Технологическая схема тепловой электрической станции на твердом топливе» по МДК.04.01 Основы контроля технологических процессов и управ...
Методическая разработка открытого учебного занятия по дисциплине ОП.14 "Предпринимательство в сфере сервиса"
Занятия проводится в форме деловой игры . Содержание учебного занятия определенно видами профессианальной деятельности выпуснико ....
Методическая разработка открытого учебного занятия по дисциплине ОП.04 "Материаловедение"
Открытое занятие по теме "Сплавы цветных металлов" проводится в форме комбинированного занятия : актуализация полученных ранние знаний, умений и навыков обучающихся, изучение нового материал...