Методические разработки Конспект урока по теме: «Аккумуляторные батареи»
план-конспект урока

Федеральное казённое профессиональное  образовательное учреждение   №281 ФСИН РОССИИ

Конспект урока по теме:   «Аккумуляторные батареи»

                                                                                 Составил преподаватель Рукосуев Ю.М.

Адресная категория: Тракторист по подготовке лесосек, трелевке и вывозке леса.

Курс: первый

Учебная дисциплина: Устройство  и техническое обслуживание тракторов.

Раздел: Источники тока

Тема урока: Аккумуляторные батареи

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

 Задачи:

Обучающая: сформировать у учащихся прочные практические знания об устройстве аккумуляторной батареи, принцип действия; обучить учащихся умению определять неисправности.

Развивающая: развить умения составлять и собирать электрические схемы;

развить способность самостоятельно мыслить и уметь пользоваться полученными данными в процессе трудовой деятельности.

Воспитательная: сформировать навыки коллективной работы в сочетании с самостоятельной.

Методы обучения:

1. Методы организации учебно-познавательной деятельности: словесный, наглядный, практический, демонстрационный, проблемного - поисковый.
2. Методы контроля: фронтальный, групповой, тестовый 
3. Материальное оснащение:

Методическое оснащение:

• Таблицы, схемы, модель аккумуляторной батареи, литература;
• Тестовые задания, слайды

Техническое оснащение:

• Компьютер, мультимедийный проектор, амперметр, вольтметр, проводники электрического тока, ключ, лампочка, аккумуляторная батарея, ареометр, нагрузочная вилка, медный купорос.

Межпредметная связь:

• Физика «Способы электрических соединений», «Электрический ток в электролитах»
• Химия «Электрическая диссоциация». « Электролиз

СТРУКТУРА УРОКА

1. Организационный момент

Готовность аудитории к уроку (чистота, порядок, классная доска, мел, видеоаппаратура, компьютер).

2. Активизация базовых знании

1. Назовите проводники электрического тока.
2. Какие материалы не являются проводниками электрического тока?
3. Что такое сила тока?
4. Какие вы знаете способы соединения проводников электрического тока?
5. Что такое электролит?

3. Усвоение новых знаний

1. Постановка проблемной задачи. Демонстрация кадра из фильма «Берегись автомобиля
2. Назначение аккумуляторной батареи
3. Устройство аккумуляторной батареи
4. Принцип действия аккумуляторной батареи (презентация на компьютере)
5. Причины неисправности аккумуляторной батареи

4. Контроль знании.

Карточки - домино

5. Подведение итогов урока

Обобщение изученного материала Оценка знаний учащихся

5. Домашнее задание

Какие есть потребители электрического тока на вашем автомобиле или на автомобиле ваших знакомых?

Какие из потребителей электрического тока потребляют электроэнергию на стоянках (при неработающем двигателе)?

Н.М.Ильин Электрооборудование автомобилей, с.5-30

ХОД УРОКА I. Организационный момент

Проверка готовности аудитории к уроку (чистота, порядок, классная доска, мел), проверка посещаемости.

А теперь внимание на экран (демонстрируется кадр из фильма «Берегись автомобиля».)

Вопрос: «По какой причине не завелся мотоцикл?», (аккумулятор подсел). Правильно!

Тема сегодняшнего урока: «Аккумуляторные батареи».

Перед изучением новой темы повторим основные понятия и определения из курса электротехники, физики и химии.

2. Активизация базовых знаний.

Повторение основных понятий и определений и определений из курса электротехники, физики и химии.

1. Назовите проводники электрического тока? (твердые тела, металлы, сплавы, жидкости, растворы солей, кислот и щелочей).
2. Какие материалы не являются проводниками электрического тока? (твердые тела — дерево, резина, эбонит, пластмассы, стекло, ткани, жидкости: дистиллированная вода, вещества в газообразном состоянии).
3. Дайте определение электрического тока. (Это упорядоченное движение заряженных частиц (электронов в металлах и ионов в жидкостях).
4. Что такое сила тока? (Это количество электричества (зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника в одну секунду).
5. Какие вы знаете способы соединения проводников электрического тока? (последовательное, параллельное и смешанное соединение проводников).
6. Что такое электролит? (Электролитом называется жидкий проводник, в котором подвижными носителями зарядов являются только ионы).

III. Усвоение новых знаний

1) Назначение аккумуляторных батарей

Стартерная аккумуляторная батарея на автомобиле выполняет несколько функций, основной из которых является питание электрическим током стартера, откуда и берет свое название - стартерная.

Кроме того аккумуляторная батарея питает электрическим током и другие потребители электрической энергии автомобиля при не работающем двигателе (системы зажигания, освещения, сигнализации, музыкальны приборов, бортовых компьютеров, противоугонной системы и т.п.). Кроме того при работе двигателя на малых оборотах, если мощности генератора не хватает, то недостаток электроэнергии восполняется за счет аккумулятора. При пуске двигателя в холодное время года стартерная аккумуляторная батарея должна обеспечивать отдачу еще большей силы тока. Таким образом, аккумуляторная батарея должна обладать не большими габаритами и массой, большим запасом электрической энергии (емкостью), малым внутренним сопротивлением - чтобы отдавать большой ток, и малым саморазрядом, большим сроком службы и прочностью, быть надежной в эксплуатации и простой в обслуживании.

На автомобилях применяют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, конструкция которых позволяет разряжать их током, в 3-5 раз превышающим их номинальную стоимость. Например, аккумуляторная батарея емкостью в 60А.ч. может питать стартер током 180-300А, что сравнимо со сварочным током при электро-дуговой сварке.

Обратите внимание на экран. Перед вами рисунок устройства аккумуляторной батареи.

2) Устройство аккумуляторной батареи

Основной деталью аккумуляторной батареи, обеспечивающей прочность и жесткость является ее корпус - бак(4). Бак изготавливается из кислотостойкого не электропроводного материала - эбонита, полиэтилена или пластмассы. Внутрь бака запрессовываются кислотостойкие вставки. На дне бака выполнены ребра (3).на которое опираются полублоки положительных (2) и отрицательных (1) пластин. В пространстве между дном бака и пластинами будет скапливаться шлам, которыйосыпается с пластин и это предотвратит замыкание разноименных пластин междусобой. Бак разделен перегородками на отсеки.

Отрицательные и положительные пластины состоят из решетки, отлитой из сплава свинца и сурьмы, которые выполняют роль каркаса. В решетку вмазываетсяактивная масса пластин, приготовленная в виде пасты. Благодаря пористостиактивной массы, активная площадь поверхности пластин увеличивается в 600-800 раз. Активной массой отрицательных пластин является губчатый свинец с наполнителем, который предотвращает уплотнение этой массы, а положительных пластин - двуокись свинца РЬОг.

Следует отметить, что состав активной массы постоянно совершенствуется в направлении повышения емкости, прочности и долговечности пластин, снижения склонности к сульфотации - образованию не разрушающихся кристаллов соединения P2SO4 на пластинах.

3) Принцип действия аккумуляторной батареи (идет показ слайда, приложение № 1)

В электролите - растворе кислоты H2SO4 в воде Н2О происходит разложение серной кислоты на ионы Н+Н+ и SO4 --, т.е. водород отдает свой электрон кислотному остатку. Химически активный кислотный остаток может взаимодействовать с активной массой пластин с образованием соединения PbS04.

На отрицательных пластинах эта реакция возможна, если свинец освободится от двух электронов и станет положительно заряженным Р++ + S04-- = PbS04.

На положительных пластинах реакция будет более сложной. Для образованияPbS04 необходимо, чтобы соединение РЬС2 разложилось на ионы

Pb++++ О--О--

Протекающий процесс можно записать так

положит. отрицат. положит. отрицат.

пластина пластина пластина пластина

3. Разрушение и осыпание активной массы пластин в результате:

а) разряда батареи током большой величины длительное время (например: при заводке двигателя автомобиля долго и непрерывно включен стартер)

б) зарядки батареи током большой величины (максимальный зарядный ток должен быть не более 0,1 от емкости аккумуляторной батареи)

в) длительное и бурное кипение батареи при заряде.

4. Саморазряд батареи при не работающем двигателе по причине:

а) большой разности в плотности электролита в отдельных банках (разница должна быть не более чем на 0,01 г/см3).

б) короткое замыкание между пластинами + и - по причине их коробления, грязного электролита, большого количества шлама.

в) наличие следов электролита на поверхности бака

г) утечка тока через систему электрооборудования (сырые провода, плохая изоляция, грязь на клеммах и т.п.)

Что нужно сделать, чтобы устранить эти неисправности?

На этот вопрос отвечают учащиеся.

Аккумуляторы, изготавливаемые по старой технологии, имеют ряд недостатков. Основной из них - кипение электролита - выделение газов Н2 и О2. В результате чего уменьшается количество электролита, увеличивается его плотность, а это вредно  аккумуляторной батареи. Кроме того требуется периодическое техническое обслуживание и контроль со стороны владельца автомобиля.

В настоящее время разработан новый дизайн закрытых аккумуляторов, не требующих технического обслуживания. В них нет пробок, отверстий, они герметичны. Такие аккумуляторные батареи не кипят, не расходуют электролит, не требуют технического обслуживания, они более долговечны.

Такие аккумуляторы целесообразно устанавливать на современные автомобили с электронным блоком управления (компьютером), который следит за работой аккумуляторной батареи и не допускает чрезмерного разряда или перезаряда.

IV. Закрепление нового материала.

Игpa в домино. Всем учащимся раздаются карточки - «домино». На каждой карточке - вопрос и ответ. Один учащийся зачитывает вопрос, остальные должны найти правильный ответ, учащийся, у которого карточка с правильным ответом, озвучивает его и зачитывает следующий вопрос.

Игру начинает учащийся, у которого карточка-домино только с вопросом, заканчивает учащийся, у которого карточка-домино только с ответом.

5. Подведение итогов урока.

Обобщается материал пройденной темы.

Активным учащимся выставляются оценки.

5. Домашнее задание.

Какие есть потребители электрического тока на вашем автомобиле или на автомобиле ваших знакомых?

Какие из потребителей электрического тока потребляют электроэнергию на стоянках при неработающем двигателе)?

Н.М.Ильин Электрооборудование автомобилей, с.5-30

Литература:

1. В.С.Калисский, А.И. Манзон.. Г.Е.Нагула. Автомобиль категории «С» (учебник водителя), М. « Транспорт», 1985, стр. 110
2. Ю.И.Боровских, В.М.Кленников. В.М.Никифоров и А.А. Сабинин Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей, М.»Высшая школа». 1975. с. “2-76
3. Н.М.Ильин. Электрооборудование автомобилей, с.5-30
4. В.И.Болтовский, З.И. Вайсгант. Эксплуатация, обслуживание и ремонт свинцовых аккумуляторов. Л.:Энергоатомиздат, 1988, 208с.