Производство, передача и использование электрической энергии. Трансформаторы

Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку»

Презентация к уроку

Загрузить презентацию (2 МБ)

Технологическая карта урока

Тип урока Комбинированный
Используемые педагогические технологии Технология сотрудничества с элементами  информационных технологии, проблемно-поисковые и рефлексивные технологии.
Цель урока  Создать условия для освоения учащимися новой учебной информации и включения  в процесс познания через организацию самостоятельной учебно-познавательной деятельности.
Задачи урока Обучающие: Развивающие: Воспитательные:
Получить учащихся, усвоивших принцип действия трансформатора,
 изучивших физические основы производства, передачи и использования электрической энергии. 		Получить учащихся, владеющих знанием о трансформаторе, умеющих различать повышающий трансформатор от понижающего.
Развивать познавательную компетенцию, используя данные о производстве, передаче и использовании электроэнергии.		 Получить учащихся, убежденных в том, что полученные знания помогают человеку ориентироваться в окружающем мире.
Формировать  экологическую, ценностно-смысловую компетенции.
Прогнозируемый результат (знания, умения, навыки, компетенции) Учащиеся должны усвоить принцип действия трансформатора; физические основы производства, использования и передачи  электрической энергии; выявить экологические проблемы, связанные с выработкой электроэнергии.
 Оборудование  Учебник «Физика-11 класс» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, модель трансформатора, компьютерная презентация, для актуализации опорных знаний, виртуальные лаборатории YENKA, тесты заданий для самоконтроля, оценочный лист с рефлексией.
Организационно-деятельностная  структура урока
Этап 1. Организационный момент Цель: приветствие, проверка готовности к уроку Длительность этапа: 2 мин.
Деятельность преподавателя Деятельность учащихся Формируемые компетенции
Приветствует учащихся и настраивает на работу. Приветствие, осмысление предстоящей деятельности Умение организовать рабочее место.
Этап 2. Актуализация знаний, мотивация, целеполагание Цель: проверить подготовку учащихся к восприятию следующей темы. Длительность этапа: 8 мин. 
Деятельность преподавателя Деятельность учащихся Формируемые компетенции
– Организует индивидуальную работу студентов  по карточкам, тема: «Генерирование электрической энергии» (см. Приложение 1).
– Организует опрос домашнего задания с помощью интерактивной доски: (слайд 2)

Вопросы:

  1. Назовите самый распространенный источник тока?
  2. Что называют генератором?
  3. В чем сущность принципа действия генератора?
  4. Почему сердечники генератора набирают из отдельных пластин, изолированных друг от друга?
  5. Почему в гидротурбинных генераторах применяют магниты с несколькими десятками пар полюсов?
  6. Назовите преимущества электрической энергии.
  7. Что такое транспортабельность?
 – 4 студента выполняют работу по карточкам.
– Фронтальная работа. 

Ответы на поставленные вопросы:

  1. Индукционные генераторы.
  2. Генератор – это устройство, преобразующее энергию того или иного вида в электрическую энергию  
  3. В явлении электромагнитной индукции: вокруг ротора возникает переменное магнитное поле, которое порождает индукционный ток в обмотках статора.
  4. Чтобы не было потерь на токи Фуко.
  5. Чтобы увеличить частоту переменного тока.
  6. Транспортабельность, дробимость, превращаемость.
  7.  Легко передавать на большие расстояния с  малыми потерями.
  

 

Учебно-познавательные и коммуникативные – умение конкретизировать фактический материал в процессе активных умственных действий.
Этап 3. Изложение новой темы Цель: получить учащихся усвоивших принцип действия трансформатора, изучивших основы производства, использования и  передачи электрической энергии. Длительность этапа: 40 мин.
Деятельность преподавателя Деятельность учащихся Формируемые компетенции
Работа с учебником (слайд 4)
Знакомство с основными  типами электростанций по плану:
  1. Что служит топливом на станциях?
  2. Принцип действия.
  3. Чему равен КПД  станции?
 Слушают и записывают тему занятия: (слайд 3)
Тема: «Производство, передача и использование  электрической энергии. Трансформаторы».

Осуществляют поиск информации с помощью учебника «Физика-11класс» § 38-41и отвечают на поставленные вопросы (слайды 5-7)

 Учебно-познавательные и информационные – умение свободно ориентироваться в тексте, умение устанавливать причинно-следственную связь явлений, анализировать и обобщать информацию.
Знакомство с особенностями энергетики в своем крае и возникшими в связи с этим экологические проблемы  (слайд 8) Учащиеся записывают то, что Тюменская область  – главный источник углеводородного сырья, Сургут – ее энергетическое сердце. Выделяют проблемы, возникшие при производстве энергии. Убеждаются в уникальности электростанций, которые работают на попутном газе.   Ценностно-смысловые – умение видеть и понимать окружающий мир.
Организует фронтальный опрос: (слайд 9)
  1. Приведите примеры передачи энергии на расстояние.
  2. Какое действие оказывает ток на проводник?
  3. По какому закону определяется тепловое действие электрического тока?
  4. Как можно уменьшит потери энергии на нагревание?
  1. Из жизненного опыта ребята выделяют передачу энергии по проводам ЛЭП.
  2. Учащиеся вспоминают: магнитное, химическое и тепловое действие.
  3. По закону Джоуля – Ленца Q = I2Rt
  4. Уменьшением сопротивления  или изменяя силу тока и напряжения
 Предметные  компетенции –формирование новых знаний,  применение  полученных знаний при решении возникающих в повседневной жизни проблем.
– Объясняет, как можно уменьшить потери энергии при транспортировке с помощью трансформатора (слайд 10) – Студенты убеждаются, что эффективным способом уменьшения потерь энергии является повышение напряжения. Информационно-познавательные компетенции – умение анализировать, выделять главное, обобщать и структурировать новую информацию.
– Демонстрация модели трансформатора, знакомство  студентов с устройством и  принципом действия трансформатора. – Записывают в тетрадь определение, зарисовывают схему трансформатора, выделяя главное, какое явление лежит в основе действия трансформатора.
– Демонстрация с помощью виртуальной лаборатории YENKA зависимости напряжения от числа витков в катушке. – Записывают формулу для вычисления коэффициента трансформации,   определения понижающего и повышающего трансформатора (слайд 11)
– Учебно-познавательная задача: (слайд 12)
1. Проследить подачу энергии от электростанций до потребителя и представить в виде схемы
2. Объяснение преподавателя о  преимуществе передачи постоянного тока, перед переменным на большие расстояния (слайд 14)		 1. Вычерчивают схему передачи электрической энергии (слайд 13)
Записывают выводы в рабочую тетрадь.
3. Учащиеся рассуждают и понимают, что необходимо все станции объединить, а затем распределять энергию т.к. территория нашей страны охватывает 11 часовых поясов, случаются аварии на линии и потребление энергии в течение дня различна.
4. ЕЭС позволяет с наибольшим экономическим эффектом использовать имеющиеся энергоресурсы на огромной территории.		 Информационные – готовность обучающихся самостоятельно работать с полученной информацией, преобразовывая ее в схему.
3. Разрешить ситуацию нехватки энергии во время  аварийного отключения энергии, в часы пик, веерной подачи энергии…
4. Введение понятия ЕЭС (слайд 15)
Этап 4. Закрепление новой темы. Первичный контроль. Цель: Закрепить полученные знания о трансформаторе, физических основах производства и использования электрической энергии.
Оценить уровень усвоения новых знаний.		 Длительность этапа: 25 мин.
Деятельность преподавателя Деятельность учащихся Формируемые компетенции
1) Задание: найти и исправить ошибку в утверждении: «При очень высоком напряжении между проводами начинается коронный разряд, уменьшающий потери энергии в линии электропередачи». Анализируют высказывание и находят ошибку.
«При очень высоком напряжении между проводами начинается коронный разряд, уменьшающий (увеличивающий) потери энергии в линии
электропередачи».		 Ценностно-смысловые  компетенции – умение видеть и понимать окружающий мир.
Коммуникативные – умение формулировать высказывание, аргументировать свой ответ, оценивать свою деятельность.
2) Ответить на вопросы:

О, трансформатор, наш железный  друг!
Мы слышим твой гудящий низкий звук,
Как будто ты всегда на всех сердит…
Скажите, почему он так гудит?

Знакомство с познавательной информацией о бесшумных, высокочастотных трансформаторах.

Анализируют четверостишие и отвечают на вопрос, знакомятся с новыми бесшумными трансформаторами
(слайд 16)
Вопрос:  Как, вы думаете, что будет, если первичную обмотку подключить к источнику постоянного тока?
Вопрос:  Трансформатор при работе вхолостую получает из сети небольшую энергию. На что она расходуется?
Вопрос: Чем повышающий трансформатор отличается от понижающего?		 Ответ: В этом случае трансформатор сгорит, так как первичная обмотка обычно имеет ничтожно малое сопротивление, и поэтому произойдет короткое замыкание.
Ответ: На нагревание обмоток трансформатора.

Ответ: Количеством витков на первичной и вторичной обмотке трансформатора.
3) Выполнить тест:

«Тест:  Передача электрической энергии. Трансформатор»  (см. Приложение 2).

 Выполняют тестовое задание по теме и делают взаимопроверку (слайд 17)
Этап 5. Рефлексия. Цель: Выявить уровень понимания и эмоционального психологического состояния учащихся на уроке. Длительность этапа: 3 мин.
Деятельность преподавателя Деятельность учащихся Формируемые компетенции
– Предлагает выбрать эмоции: (см. Приложение 3)

Я доволен занятием – 
Мне многое непонятно –
Я не доволен –

Восстанавливают и оценивают результаты выполненных действий. Компетенции личностного совершенствования –
умение оценивать свою деятельность.
Этап 6. Подведение итогов. Домашнее задание. Цель: Настрой на выполнение домашнего задания Длительность этапа: 2 мин.
Деятельность преподавателя Деятельность учащихся Формируемые компетенции
§ 38-41 (учебник «Физика-11» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев), Рекомендации по выполнению домашнего задания защита проекта – «Неожиданные источники энергии». Принимают к сведению и записывают творческое домашнее задание (слайд 18)  Информационные   – умение обучающихся самостоятельно работать: искать, отбирать и анализировать  информацию из различных источников.