Министерство образования и науки Донецкой Народной Республики
Государственное профессиональное образовательное учреждение
«Донецкий политехнический колледж»
Методическая разработка открытого внеклассного мероприятия
по дисциплине ОДП. 02 «Физика»
Тема: «Электрическое поле и защита от него».
2020
Методическая разработка открытого занятия по дисциплине
ОДП. 02 «Физика» на тему: «Электрическое поле и защита от него»,
Подготовила: Столярова Ю.Б. преподаватель физики ГПОУ «Донецкий политехнический колледж», специалист высшей категории.
В методической разработке показана методика проведения внеклассного мероприятия с использованием компьютерных технологий
Для преподавателей естественных дисциплин
Рецензенты:
Преподаватель математики, специалист высшей категории,
ГПОУ «Донецкий политехнический колледж», Низамова И.В.
Преподаватель физики, специалист высшей категории,
ГПОУ «Донецкий техникум промышленной автоматики»
Столяров Г.А.
Рассмотрена и утверждена на заседании ПЦК физико-математических дисциплин
протокол № ___ от «___»_________2020 г.
Председатель ПЦК физико-математических
дисциплин ___________ Низамова И.В.
Рецензия
на методическую разработку внеклассного мероприятия по физике по теме:
«Электрическое поле и защита от него» преподавателя физики высшей категории, ГПОУ «Донецкий политехнический техникум» Столяровой Ю.Б.
Методическая разработка внеклассного мероприятия по физике по теме:
«Электрическое поле и защита от него» , разработана с целью формирования у студентов новых знаний, развития экологической грамотности студентов, интеллекта, логического мышления. Актуальной является задача применения полученных знаний в повседневной жизни. На данном мероприятии с использованием проблемного обучения, студенты, используя ранее полученные знания, проводят исследования связанные с природными явлениями, выявляют положительные и отрицательные стороны воздействия электростатических полей на организм человека и работают над их познанием. Итоговым продуктом данного внеклассного мероприятия является проведенный сценарный проект «Положительное и отрицательное действие электростатического поля на организм человека». Деятельность в рамках занятия включает получения знания в процессе подготовки к мероприятию, а также исследовательскую деятельность, которая используется как рефлексия на мероприятии. В методической разработке достаточно полно раскрывается содержание мероприятия, прослеживаются этапы занятия, которое учитывает возможности студентов. В разработке включены различные инновационные технологии, в частности, метод проблемного изложения, частично применялись приемы из технологии критического мышления. При проведении исследовательской части мероприятия используется материал с использованием ИКТ. Используется познавательный исторический материал. Данная разработка занятия носит практико-ориентированный характер и направлена на развитие учебно-познавательных компетенций студентов. Заключение: тематика занятия соответствует содержанию. Логика изложения предметного содержания прослеживается. Методическая разработка отвечает требованиям, предъявляемым к занятиям в профессиональном образовательном учреждении.
Рецензент:
Преподаватель математики,
специалист высшей категории
ГПОУ «Донецкий политехнический колледж» Низамова И.В..
Рецензия на методическую разработку открытого воспитательного мероприятия «Электрическое поле и защита от него».
На рецензию представлена методическая разработка открытого воспитательного мероприятия по физике преподавателя квалификационной категории «специалист высшей категории» Донецкого политехнического колледжа Столяровой Юлии Борисовны тему: «Электрическое поле и защита от него» по дисциплине «Физика» для всех специальностей первого курса.
В методической разработке отражены план, методические рекомендации, содержание и ход мероприятия. План мероприятия отражает тему, цель, вид, тип, методы и формы проведения. К целям мероприятия относятся методическая, дидактическая, развивающая и воспитательная цели. Определены межпредметные связи как обеспечивающие, так и обеспечиваемые. При планировании содержания и хода занятия учтена специфика проводимого воспитательного мероприятия с опережающим обучением .При предоставлении материала к воспитательному занятию определены приоритеты актуализации опорных знаний и мотивации изучения темы. Достаточно интересно подобраны различные виды применения воздействия электрических полей на организм человека, полезное и вредное. В полной мере подобраны демонстрационные материалы. Предложенный конспект воспитательного занятия отличается логической последовательностью, научной обоснованностью, большим количеством информации и, в тоже время, простотой и доступностью приведенных способов и методов обучения студентов.
Методическая разработка внеклассного мероприятия представленная преподавателем Столяровой Ю.Б. является актуальной с точки зрения её использования не только в качестве воспитательного мероприятия по физике, но и для преподавателей специальных дисциплин других учебных заведений.
Рецензент:
Преподаватель физики,
специалист высшей категории,
ГПОУ«Донецкий техникум
промышленной автоматики» Столяров Г.А.
Тема. Электрическое поле и защита от него.
Тип занятия. Воспитательное мероприятие.
Форма проведения занятия. Беседа с применением современных обучающих технологий.
Цель.
Дидактическая.
Создать условия для формирования экологического мышления, понимания воздействия на человека различных техногенных нововведений, в данном случае полезные и вредные воздействия электростатических полей.
Исследовать электрические поля, которые встречаются в быту, сформулировать принципы защиты от них.
Развивающая.
Развивать способность к ценностному и эмоциональному восприятию явлений природы и пониманию положительных и отрицательных сторон явлений природы. Развивать логическое мышление и естественно - научное мировоззрение студентов, развивать умения работать с электроизмерительными приборами.
Воспитательная.
Воспитывать интерес к явлениям природы, научным достижениям и открытиям, воспитывать экологическую грамотность и любовь к природе. Содействовать повышению мотивации к изучению и анализу природных явлений.
Методическая.
Продемонстрировать умения студентов выдвигать гипотезы, делать выводы, работать с электроизмерительными приборами, анализировать различные электрические поля с помощью компьютерной программы
«Физика в картинках».
Межпредметные связи:
Биология
Обеспечиваемые:
Биология, информатика.
Методическое обеспечение и оборудование:
Методическая разработка мероприятия.
Мультимедийная презентация.
Схемы электростатических полей.
Технические средства обучения:
компьютер, мультимедийный проектор, прибор для измерения напряженности электрического поля, бытовые электроприборы (утюг, настольная лампа, электрический чайник).
Обеспечение рабочих мест:
Литература:
Обязательная:
Жданов В.А. Физика: Учебник для техникумов. «Просвещение». 1985г.
Дмитриева В. Ф. Физика: Учебное пособие для техникумов .М.: Высшая школа., 2000г.
Кабардин О.Ф. Лабораторные работы по физике для средних ПТУ. М.: Высшая школа. 1976г.
Дополнительная:
Кабардин О.Ф. Физика. Справочные материалы. М.: «Просвещение».1998г.
Яворский Б. М. Пинский А. А. Основы физики: Учебное пособие. М.: «Наука». 2002г.
Ход занятия.
Организационный момент.
Здравствуйте ребята и уважаемые коллеги! Сегодня мы проведем воспитательное мероприятие на тему “Электрическое поле и защита от него”.
Цель нашего занятия: провести эксперимент определения напряженностей электрических полей, проанализировать и оценить вредное и полезное действие электростатического поля на организм человека.
2. Мотивация обучения.
Человек в процессе жизнедеятельности создал особую среду – ее называют техногенной, так как она обусловлена существованием и работой огромного количества разнообразной техники. Сегодня мы уже не можем представить своей жизни без, например, электрического освещения, бытовых электроприборов, телевизора, компьютера. В работе этих приборов важную роль играет электрическое поле, и разговор наш будет посвящен ему.
Однако электрические поля могут приносить не только пользу, но и вред. Различные аспекты этой проблемы мы и рассмотрим сегодня на занятии.
Перед вами лежат рабочие листы, в которые вы будете вписывать свои ответы и сдадите их в конце занятия и мы ваши ответы в конце мероприятия прочитаем и проанализируем.
Инструктаж по технике безопасности.
Аккуратно обращайтесь с электроприборами.
Не загромождайте рабочее место посторонними предметами.
Не касайтесь токоведущих частей электроприборов.
Преподаватель. Для начала вспомним, что такое электрическое поле. Чем оно создается?
Студент. Электрическое поле это вид материи, которое действует на электрические заряды с определенной силой. Электрические поля создаются электрическими зарядами.
Преподаватель. Какие виды электрических полей вы знаете? Расскажите о них.
Студент. Электрические поля бывают статическими, стационарными и вихревыми.
Электростатические поля создаются неподвижными электрическими зарядами. Также на поверхности проводника с постоянным электрическим током есть электрические заряды. Они и являются источниками электрического поля, которое существует в проводнике и обеспечивает наличие постоянного тока. Заряды на поверхности проводника при установлении в нем постоянного тока непрерывно обновляются в процессе прохождения тока. Такое поле называется стационарным электрическим полем. Вихревое электрическое поле порождается переменным магнитным полем. Силовые линии вихревого электрического поля замкнуты.
Преподаватель. Расскажите, как можно обнаружить электрическое поле, и какие характеристики электрического поля вы знаете?
Демонстрация опытов по обнаружению электрических полей.
Студент. Электрическое поле можно обнаружить по воздействию на заряженное тело, по воздействию на металлические опилки. Характеристиками электрического поля являются:
напряженность и потенциал. Напряженностью электрического поля называется векторная величина, численно равная отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, помещенный в эту точку, к значению этого заряда. Напряженность- это силовая характеристика поля. Потенциалом электрического поля называется энергетическая характеристика электрического поля, численно равная работе, выполненной силами поля по перемещению единицы положительного заряда из данной точки поля в бесконечно отдаленную точку, потенциал которой равен нулю.
Преподаватель. Как вы считаете, влияет ли электрическое поле на организм человека?
Назовите полезные, на ваш взгляд, действия электрического поля.
Демонстрация на мультимедийном проекторе темы” Электричество служит людям”.
Студент. Например, для снятия биопотенциалов, высокочувствительные электронные приборы, вместе с больным помещают в кабину, окруженную со всех сторон металлической сеткой.
Студент. Также в лечебных целях используется статический душ. Около остриев головного электрода образуются аэроионы. Они положительно действуют на нервные окончания головы, шеи и слизистой оболочки носоглотки.
Студент. Человека можно считать электрической системой, поскольку он, как и все тела состоит из атомов, а они из положительно заряженных ядер и электронов. К тому же в электрическом поле в проводящих участках человеческого тела возникают токи, которые могут влиять на химические процессы в организме, и, следовательно, на биологические.
Преподаватель. А теперь подумаем, от чего может зависеть биологический эффект действия электрического поля на организм человека?
Выдвигаются гипотезы, в результате обсуждения оформляется схемы 1 и 2.
Преподаватель. Итак, биологический эффект может быть как положительным, так и отрицательным. Нас сейчас будет интересовать отрицательное действие электрического поля, в первую очередь переменного электрического поля промышленной частоты.
В соответствии с санитарными нормами установлены предельно допустимые уровни (ПДУ) напряженностей полей, значения которых приведены в рабочем листе 2. Давайте, исследуем поля бытовых приборов, чтобы выяснить, насколько существенным может быть их действие на организм каждого из нас.
Студент. Напряженность полей электроприборов достаточно быстро убывает с расстоянием. Существенным может быть временной фактор воздействия. Важно еще и то, что электрическое поле исследуемых приборов существует, даже если они выключены. Оно образуется вокруг подводящих проводов.
Преподаватель. Как можно оградить себя от воздействия этих полей?
Студент. Находиться на расстоянии более 0.5м от приборов. Выключать прибор (особенно бра над кроватью) из розетки, если им не пользуешься.
Преподаватель. А как обезопасить пользование монитором компьютера, напряженность поля которого превышает ПДУ, а предложенные пути решения проблемы к нему явно неприменимы: выключить нельзя, а удаляться на расстояние более метра бессмысленно- с экрана монитора необходимо считывать информацию? Как же разрешить возникающее в данном случае физическое противоречие: электрическое поле должно существовать и одновременно его быть не должно?
Студент. Можно скомпенсировать внешнее электрическое поле.
Преподаватель. Какое явление поможет это сделать?
Студент. Электростатическая индукция в проводниках, например в металлах.
Преподаватель. Давайте обсудим механизм этого явления. Что станет происходить с полем индуцированных зарядов, если внешнее поле будет меняться? Если оно исчезнет? Изменится ли результат, если внутри металлического проводника вырезать полость? Можно ли вместо сплошного проводника использовать металлическую сетку? Как защититься от поля, источник которого неизвестен или недоступен?
Студент. Можно, например, использовать металлическую сетку.
Преподаватель. А если источник поля монитор или системный блок компьютера? Какое решение вы предложите? Забраться в клетку?
Студент. Заключить в клетку источник электрического поля.
Преподаватель. Проверим вашу гипотезу. Найдем напряженность поля в точке вне металлической оболочки, окружающей заряд. Сначала определим индуцированный заряд на поверхности клетки, окружающей заряд Q, по теореме Гаусса. Затем рассчитаем напряженность поля в точке 2. Итак, в результате расчетов напряженность поля не равна нулю. То есть клетка не работает. Неужели пользователи компьютеров обречены, сидеть сами в клетке?
Студент. Может быть ее заземлить?
В этом случае напряженность внешнего поля равна нулю. Для проверки экранирующего действия металлического проводника используем железный поднос, держа его мокрой рукой. Электрические поля бытовых приборов компенсируются практически до нуля. Проверим действие защитного экрана и на мониторе компьютера. При отсутствии заземления экран не меняет электрического поля монитора. Заземляем защитный экран – поле ослабляется практически до нуля. Итак, какой вывод можно сделать?
Студент. Электрические поля можно компенсировать, используя защитные экраны – металлически заземленные.
Преподаватель. А теперь, давайте рассмотрим способы защиты от воздействия электрических полей и токов на производствах, на которых эти поля и токи чрезвычайно высоки.
Одним из таких способов является защитный резиновый костюм.
Студенты надевают защитный костюм и рассказывают о его строении и использовании.
Преподаватель. Далее ребята, мы с вами пересядем за компьютеры, и, лично убедимся в том, каково на самом деле электрическое поле, и что представляют собой линии напряженности электрического поля заряда, плоскости и шара.
Рассмотрим сначала линии напряженности электрического поля одного заряда. Как они расположены и как направлены по отношению к заряду?
Студент. Линии напряженности электрического поля заряда направлены от положительного заряда к отрицательному, и чем больше величина заряда, тем больше густота силовых линий.
Преподаватель. Рассмотрите, пожалуйста, эквипотенциальные линии поля заряда. Что они из себя представляют?
Студент. Эквипотенциальные линии - это линии равного потенциала, они представляют собой концентрические окружности.
Преподаватель. Рассмотрите аналогично линии напряженности поля шара, плоскости и конденсатора, зарисуйте их и сделайте вывод.
Студент. Линии напряженности шара, очень напоминают нашу задачу о заземлении источника поля, линии напряженности поля конденсатора представляют собой параллельные прямые образующие однородное поле. И густота этих линий во всех точках поля одинакова.
Ребята рассматривают также эквипотенциальные линии шара, плоскости и конденсатора, зарисовывают их и делают выводы. После этого решают задачи, предложенные компьютерной программой.
Преподаватель. В качестве закрепления полученных знаний решим качественные задачи, условия которых взяты из реальной жизни.
Эколог, выступая по радио, сказал, что проживание человека в железобетонных домах усиливает действие на него электрических полей. Прав ли он?
Ответ. Нет, если источники электрических полей находятся вне дома, как, например, ЛЭП, передающие антенны: тогда железобетонный дом представляет собой металлическую клетку, защищающую жителей от внешних полей.
Рядом с домом проходят ЛЭП и троллейбусная линия. Опасны ли внешние поля для человека, выходящего дышать свежим воздухом на балкон?
Ответ. Нет, если пребывание на балконе кратковременно и если перед балконом растут деревья – то они играют в этом случае роль защитного экрана.
Является ли электрический провод, подведенный к дому от расположенной вблизи трансформаторной подстанции, источником опасного для человека электрического поля.
Ответ. Нет, так как он прокладывается под землей и заключен в металлическую экранирующую сетку.
Читатель “Спид-инфо” интересуется, оказывает ли вредное действие на его организм электрическое поле ксерокса, с которым ему приходится ежедневно работать. Газета отвечает, что создатели аппарата позаботились о безопасности рабочих, снабдив его защитой, и что все электрические приборы с евровилками имеют такую защиту. Права ли газета?
Ответ. Не совсем. Защита действенна, если включение осуществляется через розетку, которая соединена с землей, чего в подавляющем большинстве случаев в наших домах нет. По этой же причине не работает защита в компьютерах, которые мы используем дома.
Итак, давайте сделаем выводы и подведем итоги занятия.
Подведение итогов мероприятия.
Общий анализ работы студентов.
293
119 891 
