План-конспект урока на тему «Назначение и устройство трансформатора»

Представлена разработка урока по дисциплине «Электротехника» на тему «Назначение и устройство трансформатора». Реализация урока предполагает формирование компетенций обучающихся по профессиям начального и среднего профессионального образования. В помощь преподавателям разработана презентация урока с целью доступной и интересной для учащихся подачи материала. Для просмотра информации в программе Microsoft Office PowerPoint c применением опции автоматического отсчета времени с диска необходим компьютер и мультимедийная приставка.

При разработке урока использовались следующие источники информации:

Морозова, Н.Ю., Электротехника и электроника: учебник для студ. сред. проф. Образования / Н.Ю. Морозова – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 256 с., Интернет-источники.

География пользователей  разработанного материала обширна. Это:

- преподаватели междисциплинарных курсов и профессиональных модулей по профессиям Автомеханик, Сварщик и др. начального профессионального образования,

- школьные учителя технологии (специализация технический  труд).

- педагоги и организаторы технического  творчества учреждений дополнительного образования.

Данная методическая разработка урока представляет собой совокупность дидактических материалов для использования преподавателями и студентами в урочной и внеаудиторной работе. Предлагаемая методическая разработка урока была апробирована на занятиях в Нижнекамском агропромышленном колледже.

 

Предмет: Основы электротехники

Раздел: «Трансформаторы»

Тема: «Назначение и устройство трансформатора»

Цели:

Ознакомить обучающихся с назначением и устройством трансформатора;

Формировать у обучающихся рациональные приемы и способы мышления, развитие познавательной активности, внимания, памяти, речи, культуры учебного труда;

Воспитывать у обучающихся уважения к труду, высокие нравственные качества.

Тип урока: формирование новых знаний

Методы: беседа,индивидуальная работа обучающихся, компьютерное тестирование, демонстрация макетов.

Оборудование и материалы: презентация, раздаточный материал, интерактивная доска, пульты для тестирования, компьютер, макеты трансформаторов

Межпредметные связи: Физика – тема «Электрический ток и напряжение»

 Материаловедение – тема «Цветные металлы и сплавы»

Литература: Морозова, Н.Ю., Электротехника и электроника: учебник для студ. сред. проф. Образования / Н.Ю. Морозова – М. : Издательский центр «Академия», 2007. – 256 с.

Интернет – ресурсы: http://tor-trans.com.ua/tecnologya.htm  

Структура урока:

1. Организационный момент – 2 мин.

2. Сообщение темы, целей и плана урока – 4 мин.

3. Формирование новых знаний – 21 мин.

4. Закрепление пройденного материала – 12 мин.

5. Заключительная часть – 4 мин.

6. Домашнее задание – 2 мин.

 

План урока

 

Слайд 1

1. Организационный момент.

Проверка отсутствующих, готовности к уроку, психологический настрой.

 

2. Сообщение темы, целей и плана урока

Занимательное начало урока: Электротехника интересная и загадочная наука,  и я предлагаю начать наш урок именно с занимательной загадки. Необходимо расшифровать название темы, заменяя цифры соответствующими буквами. (Знакомый шифр).

Слайд 2

Идет работа над решением занимательной ситуации. Обобщение, вывод.

Слайд 3

Итак, вы правильно определили название темы «Назначение и устройство трансформатора».

Слайд 4

Целью нашего урока является ознакомление с историей развития трансформаторов, назначением и устройством трансформатора и их типов.

Слайд 5

План нашего урока:

1. История развития трансформаторов.

2. Назначение трансформаторов.

3. Устройство трансформаторов и их типы.

 

3. Формирование новых знаний.

а) Вступительная беседа о трансформаторах.

Опираясь на свой жизненный опыт, уроки физики в школе, скажите, для чего предназначены трансформаторы? Правильно, (обобщение) для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения.

б) Объяснение «Истории развития трансформаторов» Слайд 5

Слайд 6

С историей развития трансформаторов мы познакомимся в ходе заполнения рабочего листа студента.

(Раздается рабочий лист студента, задания которого студенты решают самостоятельно, приложение).

По окончании работы студенты фронтально определяют правильные ответы.

Слайд 7

1. Кто изобрел первый трансформатор (ответ: П. Н. Яблочков).

2. В каком году изобрели трансформатор (ответ: 1876 год).

3. Какой сердечник имел трансформатор Яблочкова (ответ: незамкнутый).

4. В каком году появились трансформаторы с замкнутым сердечником (ответ: в 1884 году).

5. В каком году разработали конструкцию первого трехфазного трансформатора (ответ: в 1891 году).

Изобретателем первого трансформатора является русский ученый Павел Николаевич Яблочков в 1876 году. Яблочков использовал индукционную катушку с двумя обмотками в качестве трансформатора для питания изобретенных им электрических свечей. Трансформатор Яблочкова имел незамкнутый сердечник. Трансформаторы с замкнутым сердечником, подобные применяемым в настоящее время, появились значительно позднее, в 1884г. Особенно широко трансформаторы стали применяться после того, как М.О. Доливо – Добровольским была предложена трехфазная система передачи электроэнергии и разработана конструкция первого трехфазного трансформатора в 1891 году.

Обобщение ответов.

Слайд 8

в) Беседа о назначении трансформатора.

Слайд 9

Трансформатором называется статическое устройство, имеющее две или большое число индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения.

Трансформатор – простой, надежный и экономичный электрический аппарат. Он не имеет движущихся частей и скользящих контактных соединений, его КПД достигает 99%.

Слайд 10

Трансформаторы применяются в различных областях техники, наиболее часто трансформаторы применяются в электросетях и в источниках питания различных приборов, а также в сварочных аппаратах.

Слайд 11

В соответствии с назначением различают: силовые трансформаторы – для питания электрических двигателей и осветительных сетей.

Слайд 12

Измерительные трансформаторы – для подключения измерительных приборов.

Слайд 13

Радиотехнические трансформаторы – маломощные трансформаторы, работающие на повышенной частоте.

Слайд 14

Специальные трансформаторы – для питания сварочных аппаратов.

Слайд 15

Кроме того, трансформаторы подразделяются в зависимости от числа обмоток на одно-, двух- и многообмоточные. К однообмоточным трансформаторам относятся автотрансформаторы.

Слайд 16

Двухобмоточные трансформаторы имеют одну первичную и одну вторичную обмотки.

Слайд 17

Многообмоточные трансформаторы имеют одну первичную обмотку и несколько вторичных обмоток.

Слайд 18-19

В зависимости от числа фаз трансформаторы бывают однофазные и многофазными (в основном, трехфазными), причем число фаз первичной обмотки определяется числом фаз источника питания, а число фаз вторичной обмотки – назначением трансформатора

Обобщение пройденного. Вопросы ученикам по пройденному материалу.

Слайд 20

г) Переходим к устройству трансформатора и типам.

Слайд 21

Конструктивное исполнение трансформатора зависит от его назначения и области применения.

Трансформатор представляет собой замкнутый магнитопровод, на котором расположены две или несколько обмоток. Магнитопровод изготавливают из материала – трансформаторной стали, а для уменьшения потерь на вихревые токи в материал магнитопровода вводят примесь кремния, повышающую его электрическое сопротивление.

Магнитопровод собирают из отдельных листов электротехнической стали, изолированной друг от друга теплостойким лаком или специальной бумагой. Такая конструкция магнитопровода дает возможность в значительной степени ослабить в нем вихревые токи и в конечном итоге увеличить КПД. Вихревые токи приводят к потерям электроэнергии на нагрев проводника, в котором они возникли.

     Обмотки трансформатора изготавливают из медного или алюминиевого провода и располагают на одном или разных стержнях рядом или одну под другой.

     Обмотку трансформатора, к которой отводится напряжение питающей сети, называют первичной, а обмотку, к которой подсоединяется нагрузка, - вторичной.

     Если необходимо повысить напряжение источника питания, то число витков вторичной обмотки делают больше числа витков первичной обмотки, такой трансформатор называют повышающим. Если необходимо понизить напряжение источника питания, то число витков вторичной обмотки делают меньше числа витков первичной обмотки, такой трансформатор называют понижающим.

     Различают трансформаторы стержневого и броневого типов. У трансформаторов стержневого типа обмотки находятся поверх магнитопровода, а у трансформаторов броневого типа магнитопровод находится поверх обмоток, как бы бронируя их. Слайд 22

Часть магнитной системы, на которой располагаются основные обмотки трансформатора, называется — стержень.

Часть магнитной системы трансформатора, не несущая основных обмоток и служащая для замыкания магнитной цепи, называется — ярмо

 

     Обобщение пройденного материала в ходе фронтальной беседы.

 

4. Закрепление пройденного материала.

 

Для закрепления материала используется индивидуальное компьютерное тестирование. Предлагается 10 вопросов по пройденной теме с 3 вариантами ответов, из которых нужно выбрать 1 правильный.

Критерии оценок следующие 90-100% - отлично, 70-80% - хорошо, 50-60% - удовлетворительно.

1) Год изобретения первого трансформатора ………., (1876 год)

2) Трансформатор  представляет собой о …………, (статическое устройство предназначенное ….)

3) Магнитопровод собирают из …………., (листов электротехнической стали)

4) Обмотка, к которой отводится напряжение питающей сети называют ……, (первичной)

5) Вихревые токи приводят (к потерям электроэнергии на нагрев проводника)

6) Обмотки трансформатора изготавливают из …….., (меди)

7) Обмотка,к которой подсоединяется нагрузка называется ………, (вторичной)

8) Год разработки первого трехфазного трансформатора ……….., (1891 год)

9) Трансформатор называют повышающим ………, (число витков вторичной обмотки больше первичной)

10) Трансформатор называют понижающим ……., (число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной).

 

5. Заключительная часть.

Подведение итогов урока, выставление оценок за тест.

 

6. Домашнее задание.

Самостоятельно изучить принцип действия однофазного трансформатора, используя интернет- ресурсы и учебник Н.Ю. Морозова – Электротехника и электроника.

Слайд 23

Приложение

РАБОЧИЙ ЛИСТ СТУДЕНТА

История развития трансформаторов

    

 

       Изобретателем первого трансформатора является русский ученый ………………… в …. году. Яблочков использовал индукционную катушку с двумя обмотками в качестве трансформатора для питания изобретенных им электрических свечей. Трансформатор Яблочкова имел ………. сердечник. Трансформаторы с замкнутым сердечником, подобные применяемым в настоящее время, появились значительно позднее, в …. г. Особенно широко трансформаторы стали применяться после того, как М.О. Доливо – Добровольским была предложена трехфазная система передачи электроэнергии и разработана конструкция первого трехфазного трансформатора в …. году.

 

Сиразетдинов Ильдар Ильгизарович

Мастер производственного обучения второй  квалификационной категории  Государственного автономного образовательного учреждения среднего профессионального образования «Нижнекамский агропромышленный колледж»,  Республика Татарстан

Образование высшее, Казанский государственный технологический  университет,  инженер по специальности «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов», специализация  Электрооборудование и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов нефтяной и газовой промышленности. Ведет активную работу по разработке основных профессиональных образовательных программ на основе ФГОС НПО/СПО. Добивается высоких показателей продуктивности обучения.

Студенты под руководством Сиразетдинова И.И. одерживают многочисленные победы в Республиканских конкурсах-выставках «Дети, техника, творчество-2011», становились победителями Всероссийской олимпиады профессионального мастерства по профессиям «Слесарь по ремонту автомобилей», «Водитель автомобилей», успешно защищают проекты, выступают с научными докладами, становятся авторами публикаций.

Общий трудовой стаж 4 года,стаж педагогической работы 4 года

Домашний адрес: 423570, Республика Татарстан, г. Нижнекамск ул. Менделеева,  д.31 кв.107

Домашний телефон 8(8555) 43-93-66

Рабочий адрес: 423570, Республика Татарстан, г. Нижнекамск ул. Юности д. 23