Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 88.63 Kb.
|
| Муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 20 «Устройство и принцип действия трансформаторов» 11 класс Учитель Голенкина Н.С. г. Королёв Московская обл. 2011-2012 уч.год Цели урока:
Тип урока: изучение нового материала. Технологии урока:
Формы работы учащихся: фронтальные, индивидуальные. Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, трансформатор универсальный, лампа накаливания 3,5В, провода соединительные, ключ, реостат (из набора «Электричество» L – Микро), источники питания, в которых есть трансформаторы (например для мобильных телефонов). Структура и ход урока 1. Организационный момент (1 мин). Учитель - обеспечивает создание комфортной обстановки на уроке. Учащиеся – настраиваются на урок. 2. Актуализация опорных знаний. (13 мин). Учитель проводит фронтальный опрос класса (3 мин). Вопросы:
А теперь давайте проверим: как вы умеет читать графики зависимости величин от времени, которые характеризуют переменный ток и рассчитывать основные характеристики переменного тока. Кратковременная письменная работа(10 мин). 1 вариант 1  . По графику определите амплитуду ЭДС, период, частоту колебаний ЭДС, циклическую частоту. Напишите уравнение ЭДС. 2. Рамка площадью 3000 см2 имеет 200 витков и вращается в однородном магнитном поле с индукцией 15 мТл. Определите время одного оборота рамки, если максимальная ЭДС в рамке 1,5 В. 2 вариант 1  . По графику определите амплитуду колебаний напряжения, период, частоту колебаний, циклическую частоту. Напишите уравнение колебаний напряжения. 2. Определите количество витков в квадратной рамке со стороной 10 см, вращающейся в однородном магнитном поле с частотой 0,5 Гц, если индукция магнитного поля составляет 1 Тл, а максимальное значение ЭДС равно 3,14 В. 3 вариант  1. По графику определите амплитуду колебаний силы тока, период тока, частоту, циклическую частоту. Напишите уравнение колебаний силы тока. 2. Найдите частоту вращения катушки, состоящей из 20 витков, в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, если максимальная ЭДС равна 7,85 В, а площадь сечения одного витка 25 см2. 4 вариант 1  . По графику определите амплитуду ЭДС, период, частоту колебаний ЭДС, циклическую частоту. Напишите уравнение ЭДС. 2. С какой частотой должен вращаться виток провода в однородном магнитном поле с индукцией 1,2 Тл для того, чтобы амплитуда колебаний ЭДС индукции в нём была 1 В? Площадь витка 25 см2. 3. Изучение нового материала. (20 мин) Учитель проводит фронтальную беседу с классом. (2 мин) Уже второй век человечество использует электрический ток в промышленных масштабах. И всё это время используется в основном переменный ток. Как мы уже сказали, переменный ток вырабатывают генераторы переменного тока, которые находятся на электростанциях. Например, электрогенераторы гидроэлектростанций вырабатывают ток напряжением 10-20 кВ. Но по проводам выгодно передавить ток напряжением 100-1000 кВ. К двигателям станков на предприятиях подводиться напряжение 380-660 В. В нашей осветительной сети напряжение 220 В. Следовательно возникает потребность в преобразовании электрического тока одного напряжения в ток другого напряжении. Об устройствах, которые выполняют эти функции нам расскажут Левицкая Наталья и Нагдасёва Ангелина. (Ученицы по очереди выступают и управляют презентацией). Презентация «Трансформаторы» (15 мин). Слайд 1 Определение трансформатора (Слайд 2). Трансформатор – устройство, применяемое для повышения или понижения напряжения переменного тока. Из истории создания трансформаторов (Слайды 3, 4) Слайд 3 В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества. Схематичное изображение будущего трансформатора впервые появилось в 1831 году в работах Фарадея и Генри. Однако ни тот, ни другой не отмечали в своем приборе такого свойства трансформатора, как изменение напряжений и токов, то есть трансформирование переменного тока. В 1848 году французкий механик Г. Румкорф изобрёл индукционную катушку. Она явилась прообразом трансформатора. Слайд 4 30 ноября 1876 года, дата получения патента Яблочковым Павлом Николаевичем, считается датой рождения первого трансформатора. Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой стержень, на который наматывались обмотки. Принцип работы. (Слайд 5). Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции. Рассмотрим его устройство и принцип действия. Трансформатор это: - две изолированных друг от друга катушки с разным количеством витков; - общий сердечник, не проводящий ток. По одной из обмоток (первичная обмотка) пропускается переменный ток, другая (вторичная обмотка) соединяется с потребителем. Ток в первичной обмотке создает ЭДС самоиндукции  в каждом витке первичной катушки (вывод формул на доске): = - N  Этот же магнитный поток пронизывает вторичную обмотку и создает в каждом ее витке ЭДС самоиндукции  := - N Проанализировав полученные формулы, увидим, что возникающие в обмотках ЭДС самоиндукции пропорциональны числу витков в них:  Характеристики трансформатора. (Слайд 6). (Запись в тетрадь) U1, U2 – электрическое напряжение на концах первичной и вторичной обмоток. I1, I2 – сила тока в первичной и вторичной обмотках. N1, N2 – число витков первичной и вторичной обмоток. k – коэффициент трансформации. Коэффициент трансформации. (Слайд 7). (  Запись в тетрадь)При k > 1 трансформатор называют понижающим. При k < 1 трансформатор называют повышающим. Принципиальные схемы понижающего (a) и повышающего (b) автотрансформаторов. (Слайд 8). (  Запись в тетрадь)а) U1 > U2, то k > 1 б) U1 < U2, то k < 1 Мощность и КПД трансформаторов. (Слайд 9). (Запись в тетрадь) Любой КПД определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой. Учитывая, что работа равна отношению мощности ко времени, для трансформатора можно записать формулу КПД через мощность: η = P2 / P1 Так как КПД трансформатора примерно 94-98%, то Р2 немного меньше чем Р1.  Во сколько раз трансформатор увеличивает напряжение переменного тока, во столько же раз уменьшается сила тока. Демонстрация работы трансформатора. (1 мин) Учитель демонстрирует работу ненагруженного трансформатора и трансформатора с нагрузкой. Для этого собирается электрическая цепь, состоящая из универсального трансформатора, проводов, электрической лампочки 3,5 В, ключа и реостата. Использование трансформаторов. (Слайды 10, 11, 12). Применение в электросетях (Слайд 10). Поскольку потери на нагревание провода согласно закону Джоуля-Ленца пропорциональны квадрату тока, проходящего через провод, при передаче электроэнергии на большое расстояние выгодно использовать очень большие напряжения и небольшие токи. Из соображений безопасности и для уменьшения массы изоляции в быту желательно использовать не столь большие напряжения. Поэтому для наиболее выгодной транспортировки электроэнергии в электросети многократно применяют трансформаторы: сначала для повышения напряжения генераторов на электростанциях перед транспортировкой электроэнергии, а затем для понижения напряжения линии электропередач до приемлемого для потребителей уровня. Применение трансформаторов в источниках питания (Слайд 11). Для питания разных узлов электроприборов требуются самые разнообразные напряжения. Блоки электропитания в устройствах, которым необходимо несколько напряжений различной величины содержат трансформаторы с несколькими вторичными обмотками или содержат в схеме дополнительные трансформаторы. Разделительные трансформаторы (Слайд 12). Такие трансформаторы используются в электросетях для устранения угрозы поражения электрическим током (при одновременном касании человеком фазового провода или корпуса прибора с плохой изоляцией и заземлённого предмета тело человека замыкает электрическую цепь). Прибор, включенный в сеть через трансформатор, безопасен, поскольку вторичная цепь трансформатора контакта с «землёй» не имеет. Слайд 13 используется далее в качестве фона. Психологически разгрузка (2 мин). Учитель. Оказывается трансформатор можно встретить не только в сложных технических устройствах, но и в … толковании снов. Что же следует ожидать, если вам приснится трансформатор? Это предвестие того, что вскоре вы увязните во множестве дел. Вам потребуется время, чтобы разобраться в них и добиться своей цели. Если вам приснилось, что вы измеряете напряжение электрического тока при помощи трансформатора, то это значит, что в скором времени вас ждут уважение и почёт, но вы не будете им рады, потому что они достанутся вам нечестным путём. Увидеть во сне сломанный трансформатор – знак того, что вашим ожиданиям и надеждам не суждено сбыться. Войти во сне в трансформаторную будку – свидетельство того, что вы что-то тщательно скрываете, но помните, что шила в мешке не утаишь. 4. Закрепление материала (10 мин). Учитель проводит фронтальный опрос. Давайте подведем итог.
(Здесь можно опять вернуться к слайду № 5 или использовать модель трансформатора).
Вопросы – проблемы:
Понижающий трансформатор с 110 витками во вторичной обмотке понижает напряжение от 22 000 В до 110 В. Сколько витков в его первичной обмотке? Каков его коэффициент трансформации?  Домашнее задание. (1 мин). §38 учить, №985, 986, 988 решить (задачник А.П. Рымкевич, 10-11 кл). Урок закончен, до свидания. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
