Урок в 9 классе "Получение и передача переменного тока. Трансформатор"

План открытого урока

Тип урока: комбинированный урок

Методы обучения: наглядный, словесный

Тема урока: трансформаторы

Основная цель урока: изучение типов трансформаторов, принципы действия, режимов работы, применение трансформаторов.

Цель методическая: показать методы активизации мыслительной деятельности студентов на основе использования информационных технологий.

Задачи урока:

1. Обучающие:

- Знакомство с классификацией трансформаторов.

-формирование знаний о конструкции и принципов действия однофазных и трехфазных трансформаторов

2. Развивающие

- пространственное воображение

- логическое мышление

- познавательного интереса к процессу изучения трансформаторов

3. Воспитательные

- воспитание сознательного применения полученных знаний в будущей профессиональной деятельность

- способность аналитического сравнения

Материально – технические обеспечения урока

- Однофазный трансформатор

- Автотрансформатор

- Трехфазный трансформатор

- Презентация по вышеуказанной теме

- ПК, интерактивная доска, мультимедийный проектор

- Опорный конспект

Межпредметные связи: математика, физика, детали машин, технологические оборудования.

Содержание урока

1. Повторение темы «Соединение обмоток, нагрузки звездой и треугольником», закона электромагнитной индукции, взаимоиндукции.

2. Ознакомление с темой, целью и планом урока.

3. Объяснение новой темы

   1. Просмотр презентации на интерактивной доске

   2. Назначение и классификация трансформаторов

   3. Устройство трансформатора

   4. Принцип действия однофазного трансформатора. Коэффициент

   5. Автотрансформаторы, измерительный трансформаторы

   6. Трехфазные трансформаторы

   7. Режимы работы трансформаторов

   8. Применение трансформаторов

4. Закрепление нового материала

- Назвать виды трансформаторов

- Назвать основные части трансформаторов

- Особенности применения трехфазных трансформаторов

- Выполнение итогового теста по теме «Трансформаторов»

- Фронтальная проверка теста

5. Задания на дом

- Опорный конспект

6. Подведение итогов урока

Приложения:

Раздаточный материал

Итоговый тест

Литература

I. Повторение: СЛАЙД 1

1. В чем заключается явление самоиндукции? (Расскажите, как изучалось данное явление на опыте).

2. При каком условии во всех опытах в катушке, замкнутой на гальванометр, возникал индукционный ток?

3. В чем важность открытия явления электромагнитной индукции?

II. Кроссворд: СЛАЙД 2

III. Изучение нового материала: СЛАЙД 3

Благодаря огромной теоретической и практической работе учёных по изучению индукционного тока, сегодня в каждом доме есть электрическая энергия. На предыдущих уроках мы рассматривали простейшие опыты, которые легли в основу тех механизмов, которые помогают произвести и доставить электрическую энергию всем потребителям. В наши дома поступает переменный электрический ток.

СЛАЙД 4: Если периодически перемещать постоянный магнит в катушке вверх и вниз в течение нескольких секунд, мы увидим, что стрелка гальванометра отклоняется от нулевого деления то в одну, то в другую сторону. Это и есть переменный ток.

СЛАЙД 5: Переменный электрический ток - периодически меняющийся со временем по модулю и направлению электрический ток.

СЛАЙД 6: Приборы потребителей в определенных странах рассчитаны на конкретную частоту переменного тока. В России и в СНГ – 50 Гц, в США – 60 Гц.

Т.е. за 1 секунду переменный ток совершает 50 колебательных движений. Это движение удобно рассмотреть на графике силы переменного тока от времени.

СЛАЙД 7:Сегодня мы с вами рассмотрим, какие устройства производят переменный электрический ток и как он попадает к нам в дома.

Чтобы получить переменный электрический ток, созданы различные электростанции: гидравлические, тепловые, атомные и др. станции.

В гидроэлектростанциях механическая энергия воды преобразуется в электроэнергию переменного тока с помощью генератора. Принцип работы основан на принципе электромагнитной индукции. На тепловых станциях энергия сгораемого топлива преобразуется в энергию электрического тока с помощью турбогенераторов. На атомных станциях энергия расщепления урана в реакторе превращается в электроэнергию.

СЛАЙД 8: Рассмотрим индукционные генераторы. Простейшим из них является вращение замкнутого контура в подковообразном магните.

СЛАЙД 9: Для получения энергии в промышленном масштабе используют генераторы переменного тока, принцип устройства которого мы рассмотрим. Промышленный генератор состоит из следующих основных элементов: неподвижной части, её называют статором и подвижной – ротором. Ротор генератора представляет собой электромагнит, он создаёт магнитное поле, которое вырабатывает переменный ток в медных контурах, которые располагаются в статоре. Вращение ротора на тепловых электростанциях вызвана мощным паровым потоком. На гидроэлектростанциях – потоками воды.

СЛАЙД 10: Чтобы передать электроэнергию от электростанции к потребителям, используют линии электропередач. Во время прохождения тока по проводам, происходит частичная потеря энергии за счёт нагревания проводов, чтобы снизить потери энергии при передачи тока на дальние расстояния, и при этом не снижать мощность тока, необходимо увеличить получаемое от генератора напряжение.

СЛАЙД 11: Электростанции вырабатывают ток невысокого напряжения (несколько сотен киловольт и не привышает 25кВ), поэтому с помощью специального устройства трансформатора, его повышают и передают по проводам. И только в близи потребителя опять же с помощью трансформатора его понижают до нужного напряжения, привычного нам 220 В.

СЛАЙД 12: Это устройство было изобретено русским учёным, изобретателем Павлом Николаевичем Яблоковым.

СЛАЙД 13: Оно состоит из двух катушек, охватываемых общим магнитным потоком. В зависимости от числа витков на катушках, будут различать трансформаторы повышающие и понижающие. Если число витков на первичной обмотке N₁ меньше чем на вторичной N₂, трансформатор повышающий, если число витков на первичной обмотке N₁ больше чем на вторичной N₂, то трансформатор понижающий.

IV. Тест.

V. Опыты: А сейчас рассмотрим школьный трансформатор, и рассмотрим несколько опытов.

VI. Закрепление:

Задание на дом: Читать параграф 46 стр. 193-199; упр. 43(1,2)

VII. Рефлексия:

1. Что нового узнали на уроке?

2. Понравилась ли пройденная тема?

Классификация трансформаторов

Трансформаторы можно классифицировать:

По признаку функционального назначения

- трансформаторы питания

-трансформаторы согласования

Рассмотрим трансформаторы питания, их можно классифицировать

1. По напряжению

-низковольтные

-высоковольтные

2. В зависимости от числа фаз преобразуемого напряжения

-Однофазные

-трехфазные

3. В зависимости от числа обмоток

-двухобмоточные

-многообмоточные

4. В зависимости от конфигурации магнитопровода

-стержневые

-броневые

5. В зависимости от мощности

-малой мощности

-средней мощности

-большой мощности

6. В зависимости от способа изготовления магнитопровода

-пластичные

-ленточные

7. В зависимости от коэффициента трансформации

-повышающие

-понижающие

8. В зависимости от вида связи между обмотками

-с электромагнитной связью(с изолированными обмотками)

-с электромагнитной и электрической связью (со связанными обмотками)

9. В зависимости от конструкции всего трансформатора

-открытые

-закрытые

10. В зависимости от назначения

-выпрямительные

-анодно-накальные и т.д.

11. В зависимости от рабочей частоты трансформаторы делят на трансформаторы:

-пониженной частоты (менее 50 Гц)

-промышленной частоты (50 Гц)

-повышенной промышленной частоты (400, 1000, 2000 Гц)

-повышенной частоты (до 10000 Гц)

-высокой частоты

Назначение трансформаторов и их применение

Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Увеличение напряжения осуществляется с помощью повышающих трансформаторов, уменьшение – понижающих.

Трансформаторы применяют в линиях электропередачи, в технике связи, в автоматике, в измерительной технике и других областях.

В соответствии с назначением различают: силовые трансформаторы для питания электрических двигателей и осветительных сетей; специальные трансформаторы для питания сварочных аппаратов, электропечей и других потребителей особого назначения; измерительные трансформаторы для подключения измерительных приборов.

По числу фаз трансформаторы делятся на одно- и трехфазные. Трансформаторы, используемые в технике связи, подразделяют на низко- и высокочастотные.

Области применения трансформаторов.

Трансформаторы широко применяются для следующих целей:

1.1 Для передачи и распределения электрической энергии.

В настоящее время для высоковольтных линий электропередач применяются силовые трансформаторы с масляным охлаждением напряжением 330, 500 и 750 кВ, мощностью до 1200-1600 МВ*А.

Самоанализ урока физики в 9 классе по теме

«Трансформатор»

  Учитель: Усманова Р.Р.

Класс: 9

При планировании этого урока я учитывала следующие способности обучащихся: у большинства обучаемых сформировано положительное отношение к учебной деятельности, есть познавательный интерес, потребность в получении знаний, умений и навыков, воспитаны чувства долга, ответственности и другие мотивы учения. Активность, работоспособность групп в целом достаточная, дружеская атмосфера, уровень словестно-логического мышления достаточный.  

Данный  урок является  одним из последних  в системе уроков по теме «Электромагнитное поле»

  Цели урока: выяснить условия существования переменного тока; познакомиться с устройством трансформатора, рассмотреть принцип его действия, достоинства, практическое применение.

Деятельность обучащихся на уроке  – все обучающиеся класса привлекались в различных видах деятельности: сборка электрической цепи, работа с компасом, проведение эксперимента с помощью вольтметра. Степень интереса к изучаемому материалу - достаточная. Активность и самостоятельность обучаемых проявлялась на каждом этапе урока. Психологическая атмосфера на уроке была доброжелательная. Использование различных видов деятельности позволили избежать умственного и физического перенапряжения обучащихся, высокую работоспособность класса. Сознательность усвоения проверена через рефлексию, которая показала, что почти у всех обучащихся было хорошее настроение, большинство обучащихся оценили свою деятельность. Подготовительный этап, настрой на хорошую работу и также эмоциональное завершение урока обеспечило повышение интереса к изучению физики.

Результат урока. Урок поставленных целей достиг. Плотность урока достаточная. Ребята самостоятельно делали выводы, проводили исследование: экспериментально определили электромагнитное поле в проводнике с током и обнаружили  электрический ток  в проводнике , находящегося в магнитном поле. Данные  исследования  привели к определению трансформатора. Содержания урока с точки зрения общих дидактических принципов соответствовали принципам: научность; наглядность; последовательность; связь с практикой.