Методические рекомендации по проведению курса по выбору
вернуться в начало
| скачать ^ Занятие 27. Элементы автоматики в сельскохозяйственном производстве. Датчики и исполнительные механизмы. Цель: сформировать у учащихся понятие автоматическая система, датчик и исполнительный механизм. Расширить представление учащихся об особенности сельскохозяйственного производства. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся. Оборудование: центробежная машина, центробежный регулятор Уатта. Электромагнитное реле. Фоторезистор. ^ В начале занятия следует повторить особенности структурных подразделений сельскохозяйственного производства при этом обратить внимание учащихся на то, что основная задача сельскохозяйственного производства состоит в обеспечении продуктами полеводства и животно-водства пищевой промышленности для их переработки в высококачественные продукты питания.  Анализируя схему сельскохозяйственного производства, отмечаем, что на первом месте по автоматизации производственных подразделений стоит пищевая промышленность, занимающаяся переработкой сельскохозяйственной продукции. В животноводстве, полеводстве и растениеводстве используются элементы автоматизации производственных процессов, но в них еще достаточно высокий уровень использования ручного труда. Далее вводим понятие автоматизированного производства (операции) как производства (операции) когда весь процесс осуществляется без помощи человека. Роль человека – контролировать работу автоматизированных линий, систем. В качестве примера можно рассмотреть работу автоматизированной линии по сборке и укладке яиц на птицефабрике, линию по пастеризации и разливу молока в пакеты на молокозаводе. Вспомнить с учащимися механизацию процесса доения коров, технологическую схему уборки и подработки зерновых культур и другие процессе с которыми учащиеся знакомились в ходе производственных экскурсий. Говоря об автоматизации производственных процессов, обращаем внимание учащихся на то, что любое автоматическое устройство имеет датчики и исполнительный механизм. Датчики – устройства принимающее информацию от рабочих механизмов автоматического устройства. Исполнительным механизм – это устройство, поддерживающее заданный режим работы, условия окружающей среды. Далее следует рассказать учащимся об истории создания автоматических систем на примере изобретений Герона и Уатта. Демонстрируем устройство и принцип действия центробежного регулятора Уатта. При этом отмечаем, что с развитием физики изобретались новые виды автоматических устройств. В качестве примера демонстрируем действие электромагнитного реле на фоторезисторе. В заключение занятия учащимся следует предложить задания:
Занятие 28. Поплавковое реле. Конструирование и изготовление поплавкового датчика. Цель: сформировать понятие реле. Расширить знания учащихся о практическом применении условии плавания тел. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся. Оборудование: цилиндр от ведерка Архимеда, динамометр, сосуд с водой и сосуд с концентрированным раствором поваренной соль. Поплавковое реле, электродвигатель, источник тока, соединительные провода. ^ Повторив в начале урока понятия: выталкивающая сила, условия плавания тел, датчик, исполнительный механизм, формулу силы Архимеда предлагаем учащимся исследовательские задания: 1. Исследуйте, как зависит выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, от плотности жидкости и объема погруженной части тела. Возможное решение. Используя динамометр и цилиндр от прибора «ведерко Архимед», погружая его частично и полностью в различные жидкости (воду, концентрированный раствор поваренной соли) измеряем выталкивающую силу. По результатам измерений сделать вывод 2. Исследовать, условия, при которых тело плавает в жидкости и всплывает на поверхность. Возможное решение. Для проведения опытов используем деревянный брусок из набора брусков для измерений, пластилин, отливной стакан с водой налитой до нижней кромки отливного отверстия, стакан, весы с разновесом, мерный цилиндр. Измеряем все тела и вес вытесненной им жидкости. Добавляя на брусок пластилин, измеряем изменение выталкивающей силы и вес бруска. Сравнивая вес тела и вес, вытесненной жидкости, делаем вывод о плавании тел. Для проверки условия, когда тело всплывает, деревянный брусок необходимо иголкой или спицей полностью погрузить в воду. Результаты опытов и вывод записать в тетрадь. После выполнения заданий и обсуждения результатов исследований вводим понятие реле как устройства управляющего работой механизмов на расстоянии. После этого предлагаем учащимся задание: 3. Предложите конструкцию устройства, которым можно было бы управлять работой электродвигателя насоса для подачи воды в водонапорную башню. В  озможное решение. Решение может иметь несколько вариантов, в одном из которых может быть использовано поплавковое реле (рисунок 12). По мере заполнения сосуда жидкостью, подаваемой в него электрическим насосом (М) поплавок (П) подымается вверх, толкатель нажимает на контактную пластину (к.п), размыкая тем самым контакты (а,б).Ток в цепи питающей электродвигатель насоса исчезает, насос останавливается, подача жидкости в сосуд прекращается.Затем демонстрируем и объясняем устройство и принцип действия поплавкового реле. Занятие 29. Регуляторы температуры. Конструирование и изготовление температурного датчика. Сборка и испытание теплового реле. Цель: расширить представление учащихся о видах реле. Расширить знания учащихся о тепловом расширении тел. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся. Оборудование: биметаллическая пластинка, горелка, прибор для демонстрации теплового расширения металлов, стальной терморегулятор от электроутюга, автоматическая пробка для защиты электрической цепи от перегрузки. ^ Об изменение размеров тел при нагревании известно учащимся из курса физики седьмого класса. Поэтому в начале занятия следует вспомнить, как изменяются размеры тел с изменением температуры при этом необходимо обратить внимание учащихся на то, что когда изменяются размеры тела, происходит изменение промежутков между молекулами, а не размеры самих молекул. Демонстрируя опыты по линейному расширению металлов, обращаем внимание на то, что различные металлы при нагревании на одну и туже температуру изменяют свою длину по разному. На основании результатов опытов знакомим учащихся с формулой для вычисления линейных размеров тела при изменении его температуры  , а также вводим понятие коэффициента линейного расширения. Целесообразно познакомить учащихся с табличными значениями коэффициента линейного расширения некоторых веществ, после чего предложить им задания:
Коэффициент линейного расширения твердых тел (для температур около 20 °С)
После рассмотрения вариантов возможных решений заданий предложенных учащимся демонстрируем опыты с биметаллической пластинкой. Затем даем учащимся задание разработать возможные варианты технического применения рассмотренных явлений. После обсуждения возможных вариантов технического применения изменения линейного расширения твердых тел демонстрируем терморегулятор от электроутюга и автоматическую пробку. Предлагаем учащимся объяснить их принцип действия. Занятие 30. Лабораторная работа: Исследование характеристики газового или жидкостного датчика температуры. Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся. Оборудование: стаканчик от калориметра, пробирка, пробка с трубочкой, термометр, штатив с муфтой и лапкой, нагреватель (электроплитка). ^ В начале занятия следует повторить тепловое расширение твердых тел при изменении их температуры. Далее обращаем внимание учащихся на то, что при температурных колебаниях жидкости и газы изменяют свой объем. Затем знакомим учащихся с формулой для вычисления объема жидкости при изменении ее температуры  , вводим понятие коэффициентам объемного расширения жидкости (β). После того как ввели понятие коэффициента объемного расширения жидкости, следует провести работу с таблицей (Коэффициент объемного расширения жидкостей для температур около 18 °С). При этом предлагаем учащимся такие задания:
 . ^ 2. Указать какая жидкость изменит свой объем на большую (меньшую) величину при одинаковом изменении температуры жидкости. Рассмотрев с учащимися понятие об объемном расширении жидкостей, предлагаем выполнить по вариантам лабораторные работы. Первый вариант исследует характеристики жидкостного датчика, а второй – газового. (При отсутствии оборудования в достаточном количестве работу можно выполнить фронтально). «Исследование характеристики жидкостного датчика от температуры». Задание. Исследуйте, как зависит изменение объема различных жидкостей от температуры. Методические рекомендации. В качестве исследуемых жидкостей можно использовать воду и керосин. Учащиеся собирают установку изображенную на рисунке 13. В пробирку а наливают воду, а б керосин так чтобы небольшое количество жидкости выходило в трубочку, и устанавливают их в большом стакане от калориметра, заполненного водой. Пробирки и термометр не должны касаться стенок стакана. В качестве нагревателя можно использовать электроплитку или спиртовку. Нагревая воду в стакане калориметра через каждые три градуса измерить высоту столба жидкости в трубочке. Результаты измерений записать в таблицу.
П  о результатам измерений построить график зависимости L(to) для воды и керосина, а также найти отношение  . По результатам измерений и вычислений сделать вывод. «Исследование характеристики газового датчика от температуры». Методические рекомендации. Учащиеся собирают установку изображенную на рисунке 14. Пробирку, заткнутую пробкой с трубкой, соединяют шлангом с микроманометром (М) закрепляют в штативе и опускают в сосуд с водой так чтобы пробирка и термометр не касались стенок сосуда. Нагревая воду в сосуде измерять температуру воды в сосуде и через каждые два градуса снимать показания давления воздуха в пробирке. Результаты измерений записать в таблицу.
По результатам измерений построить график зависимости Р(t0), сделать вывод. Занятие 31. Лабораторная работа: Градуировка термистора в качестве датчика температуры. Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся. Оборудование: стаканчик от калориметра, термистор с двумя зажимами, термометр, штатив с муфтой и лапкой, нагреватель (электроплитка), Омметр или авометр, соединительные провода. ^ В начале занятия знакомим учащихся с особенностями полупроводников, при этом обращаем внимание на зависимость электрического сопротивления полупроводника от температуры. Затем предлагаем выполнить лабораторную работу «Градуировка термистора в качестве датчика температуры». З  адание. Исследуйте, как зависит сопротивление термистора от температуры.^ . Для выполнения задания собирается установка изображенная на рисунке 15. Пробирка закрепляется в штативе и помещается сосуд с водой так, чтобы она не касалась стенок сосуда. В пробирку помещается термометр и термистор, подсоединенный к омметру. Нагревая сосуд с водой, следим за изменениями температуры воздуха в пробирке и величиной электрического сопротивления термистора. Начальное значение температуры и сопротивления определяются до начала нагревания воды в сосуде, а далее через каждые пять градусов определять сопротивление термистора. Результаты измерений записать в таблицу.
По результатам измерений построить график зависимости R(t0), ответить на вопросы: 1. Как зависит сопротивление термистора от температуры? 2. Вычислить, во сколько раз изменилось сопротивление термистора при его нагревании от начальной до конечной температуры? 3. По графику определите температуру воды в сосуде при значении сопротивления термистора отличного от значения точек снятия показаний в ходе опыта. Проверьте ваши предположения на опыте. Предложите наиболее точный способ градуировки шкалы омметра в единицах температуры. Занятие 32. Лабораторная работа: «Сборка электромагнита и изучение его действия в зависимости от силы тока». Сборка и испытание электромагнитного реле. Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными приборами. Расширить представление учащихся о магнитном действии электрического тока. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся. Оборудование: источник тока, ключ, катушка, набор сердечников (железный, деревянный, пластмассовый, алюминиевый, медный), амперметр, соединительные провода, якорь, динамометр, набор грузов, штатив, компас, линейка, электромагнитное реле, электрический звонок, телеграфный аппарат.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 