урок по предмету "Электротехника и электроника"
план-конспект урока

ОГБПОУ «Костромской машиностроительный техникум»

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»

Преподаватель: Шилова Галина Григорьевна

Группа: 20 СП 1 Дата: 23 декабря 2021 года

Вид занятия: лабораторная работа

Количество участников: 20 человек, аудитория разделена на две группы, каждая группа делится на бригады по 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;
• выполнять сопоставительный анализ расчётных и опытных данных;
• делать выводы и давать оценку достоверности полученных данных.

Оборудование, материалы и инструменты, наглядные пособия

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

- набор измерительных приборов и оборудования стендов;

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

Ход занятия

1. Организационный блок. Постановка обучающимися темы урока, цель, задачи.
2. Инструктаж по технике безопасности 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.

Теория. Вспомним закон Ома: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

5. Сопротивление отсюда можно выразить как:
6.                                                                                

Для того, чтобы узнать сопротивление проводника нужно измерить силу тока, проходящего через него, напряжение на его концах и подставить полученные значения в формулу. Для того чтобы убедиться в том, что сопротивление проводника не зависит от напряжения на его концах и силы тока в нем нужно несколько раз вычислить сопротивление, изменяя силу тока в цепи с помощью реостата.

4. Закрепление полученных знаний. Выполнение лабораторной работы.

Первая подгруппа приступает к лабораторной работе на лабораторных столах. Вторая подгруппа проходит тестирование и самоконтроль, затем подгруппы меняются.

Ход лабораторной работы

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

2. При помощи генератора задать значение напряжения.

3. Собрать электрическую схему (как показано на экране монитора) для измерения сопротивления R1. Дана электрическая цепь постоянного тока: источник постоянного тока, резистор, реостат, амперметр для измерения тока, вольтметр для измерения напряжения.

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

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

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

7. Произвести измерения тока и напряжения на сопротивлении R2, 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 R3.

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

11. 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.

6.Сделать выводы по лабораторной работе.

Вывод 1. Результаты нашей работы показывают, что сопротивление проводника не зависит от величины напряжения на его концах и силы тока в нем.

Вывод 2. Измерения показывают, что сопротивление тока постоянно и на зависит от напряжения на его концах, а также от силы, текущего но нему, тока.

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»?

2 вариант вопросов

Контрольные вопросы:

1. Определить длину проволочного проводника, выполненного из иридия, если его сопротивление 200 Ом, площадь поперечного сечения 3 мм2

Дано:

R=200 Ом

ρ=0.40 Ом м/мм2

S=3 мм2        

l-?

2. Выразите в вольтах напряжение, равное:2 кВ, 52 мВ, 0,26 кВ  

3.Выразите в амперах силу тока, равную 41кА, 600 мА, 8 мкА

4. Решите задачи.   Найдите сопротивление спирали, сила тока в которой  0,5  А, а напряжение на её концах 120 В.

5.Сопротивление проводника 70 Ом, сила тока в нем 6 мА. Каково напряжение на его концах

6. Приведите примеры случаев, когда необходимо изменить силу тока в цепи?

7. Каким прибором регулируется сила тока в цепи?

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».

10. Обобщение и итоги.

Список источников и литературы

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

2.Немцов М.В. «Электротехника и электроника» учебник для студентов СПО, -М.:Издательский центр «Академия»,  2015 г.

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

Образец теста к самооценке с ответами

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--------

ТЕСТ с самоконтролем

1.Что такое электрическая цепь?

А. это устройство для измерения ЭДС.

В. графическое изображение электрической цепи, показывающее порядок и характер соединение элементов.

С. упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике.

D.совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока.

E.совокупность устройств предназначенных для использования электрического сопротивления.

1. ЭДС источника выражается формулой:

1. I= Q/t
2. E= Au/q
3. W=q*E*d
5. U=A/q

2.  Прибор ?                  

1. амперметр                 
2. реостат
3. резистор
4. ключ
5. потенциометр

4. В цепи питания нагревательного прибора, включенного под напряжение 220 В, сила тока 5 А. Определить мощность прибора.

А. 25 Вт

В. 4,4 Вт

С. 2,1  кВт

4. 1,1 кВт
5. 44 Вт

5. Сопротивление последовательной цепи:

4. .

6. Сила тока в проводнике…

1. прямо пропорционально напряжению на концах проводника
2. прямо пропорционально напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению
3. обратно пропорционально напряжению на концах проводника
4. обратно пропорционально напряжению на концах проводника и его сопротивлению
5.  прямо пропорционально сопротивлению на концах проводника и обратно пропорциональна его напряжению

7. Лампа накаливания с сопротивлением R= 440 Ом включена в сеть с напряжением U=110 В. Определить силу тока в лампе и ее мощность.

1. 25 А
2. 30 А
3. 12 А
4. 0,25 А
5. 1 А

8. Алгебраическая сумма ЭДС в контуре равна алгебраической сумме падений напряжения на всех элементах данного контура:

1. первый закон Ньютона
2. первый закон Кирхгофа
3. второй закон Кирхгофа
4. закон Ома

9. Если неоновая лампа мощностью 4,8 Вт рассчитана на напряжение 120 В, то потребляемый ток составляет:

5. 124,8 А
6. 115,2 А
7. 0,04 А
8. 0,5 А
9. 25 A

10. В цепь с напряжением 60 В включили параллельно два резистора. Один резистор  сопротивлением 14 Ом, а другой сопротивлением 8 Ом. Определите сопротивление цепи, силу тока в цепи и силу тока на каждом резисторе.