Рис. 4
Рассмотрим это на примере: Перед вами демонстрационный стенд с проводниками из различных материалов (нихром, сталь, алюминий, медь). На каждом проводнике укреплены маленькие листочки бумаги. Теперь мы подаем напряжение и что наблюдаем? (При нагревании происходит воспламенение бумаги)
- Первый проводник нагрелся очень сильно — это нихром,
- второй нагрелся, но с задержкой по времени, это сталь,
- третий и четвертый проводники практически не нагрелись — это медь и алюминий.
При прохождении тока через проводник сильнее нагрелся тот, чье удельное сопротивление было больше. Сопротивление проводника (R) прямо пропорционально его удельному сопротивлению (r) и длине проводника (?), и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника (S), что отображено в приведенной формуле.
R= r
Расчетные задачи: Используя данную формулу, рассчитайте значение сопротивления для одного метра проводника. Проводники изготовлены из различных материалов. Для этого Вам предоставлен лист с заданием № 3.
Задание № 3
карточка № 1.
№ п/п | Материал проводника, его удельное сопротивление, диаметр | Формула, расчет | Значение |
1 | Алюминий r Al =0,028 | S Al = = ------------------------------ | |
D = 1,4 мм | RAl = r = ------------------------------ | ||
(RAl = 1.8 Ом; S Al = 1,54 мм2 ) |
карточка № 2.
№ п/п | Материал проводника, его удельное сопротивление, диаметр | Формула, расчет | Значение |
2 | Медь r Cu =0,017 | S Cu = = ------------------------------ | |
D = 1,4 мм | R Cu = r = ----------------------------- | ||
(S Cu =1,54 мм2; R Cu =1,1 Ом) |
карточка № 3.
№ п/п | Материал проводника, его удельное сопротивление, диаметр | Формула, расчет | Значение |
3 | Нихром r нихром = 110 | S нихром = = -------------------------- | |
D = 1,1 мм | R нихром = r = ------------------------- | ||
(S нихром = 0,95мм2; R нихром = 115,8 Ом) |
При выполнении данного задания целесообразно производить параллельные вычисления на доске
Учитель физики (открывает и демонстрирует вычисления на доске). Сравните, пожалуйста, результаты ваших вычислений с вычислениями на доске и попробуйте определить, какие материалы целесообразно применять при изготовлении проводников, а какие материалы пригодны для изготовления нагревательных приборов.
Ученики делают вывод: чем меньше значение сопротивления, тем меньше нагрев проводника. После наблюдения за прохождением тока через проводники, изготовленные из материалов с различным удельным сопротивлением и произведя расчеты сопротивлений можно сделать вывод, что для монтажа проводки в квартире необходимо взять провода из алюминия или меди.
Учитель технологии. Вернемся к конечной цели нашего урока и приступим к сборке и испытанию макета проводки однокомнатной квартиры.
Задание №4. “Монтаж проводки”. Вспомним правила по электробезопасности.
1. Работайте только исправным инструментом.
2. Соблюдайте особую осторожность при работе с монтерским ножом. Снятие изоляционной оболочки и зачистку проводящей жилы выполняйте только на подкладной доске, монтерский нож держите наклонно, режьте от себя.
3. Ручки кусачек, плоскогубцев, круглогубцев и щипцов держите в обхват, иначе можно защемить пальцы.
4. Инструмент подавайте ручкой от себя, а кладите на стол ручкой к себе.
5. Надежно изолируйте места соединения и ответвления проводов.
6. Не производите зарядку электроарматуры на весу. Разбирайте и собирайте электрический патрон, штепсельную вилку и электрический выключатель только на подкладной доске. Отвертку держите “от себя”.
Подготовительные работы.
Для оконцовывания провода тычком необходимо надрезать и снять изоляцию от конца провода на расстоянии 15 мм. Для оконцовывания провода петелькой необходимо надрезать и снять изоляцию от конца провода на расстоянии 35 мм. Сформировать петельку . Согните кольцо диаметром 4 мм на расстоянии 8-10 мм от среза изоляции. Оставшимся концом сделайте два - три витка вокруг провода между изоляцией и колечком, излишки провода откусаете кусачками, а витки обожмите плоскогубцами. (Рис. 5; 6)
Рис.5
Рис.6
Учитель технологии. Практическую работу попрошу выполнять в строгом соответствии с технологической картой
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА МОНТАЖ КВАРТИРНОЙ ПРОВОДКИ
№ п/п | Наименование работы | Материалы, инструменты. |
1 | Отмерить и отрезать провод из расчета на расстояние от счетчика электроэнергии до предохранительной колодки | Бокорезы, кусачки |
2 | Оконцевать провод “Тычком” | Нож, бокорезы |
3 | Подсоединить этот провод к клеммой колодке счетчика № 2 | Отвертка |
4 | Оконцевать противоположный конец провода “Петелькой” | Нож, бокорезы, круглогубцы, плоскогубцы |
5 | Подсоединить конец провода к клемме предохранительной колодки. Соединение “Петелькой” | Отвертка |
6 | Отмерить и отрезать второй провод из расчета на расстояние от счетчика электроэнергии до автоматического выключателя | Бокорезы, кусачки |
7 | Оконцевать обе стороны провода “Тычком” | Нож, бокорезы |
8 | Подсоединить этот провод к клеммой колодке счетчика № 4 и к автоматическому выключателю | Отвертка |
9 | От предохранительной колодки и автоматического выключателя отмерить и отрезать магистральные провода до штепсельного разъема | Нож, бокорезы |
10 | Произвести подключение этих проводов к клемме предохранительной колодки “Петелькой” и к автоматическому выключателю “Тычком” | Нож, бокорезы, круглогубцы, плоскогубцы, отвертка |
11 | Подсоединить эти же провода к штепсельному разъему. В зависимости от типа штепсельного разъема соединение может быть как “Тычком”, так и “Петелькой” | Нож, бокорезы, круглогубцы, плоскогубцы, отвертка |
12 | В соответствии с монтажной схемой (рис.3) отмерьте и отрежьте провод до однополюсного выключателя. Присоедините этот провод к магистральному. Место соединения заизолировать. | Нож, бокорезы, круглогубцы, плоскогубцы, изолента. |
13 | Произвести подключение к клемме выключателя “Тычком” | Нож, бокорезы, плоскогубцы, отвертка |
14 | Отмерьте и отрежьте провод от однополюсного выключателя до патрона | Нож, бокорезы |
15 | Подсоединить вторую клемму однополюсного выключателя “Тычком” | Нож, бокорезы, плоскогубцы, отвертка |
16 | Зарядить патрон гибким проводом. В зависимости от типа патрона соединение может быть как “Тычком”, так и “Петелькой” | Нож, бокорезы, плоскогубцы, отвертка |
17 | В соответствии с монтажной схемой (рис.3) отмерьте и отрежьте второй провод до однополюсного выключателя. Присоедините его к магистральному проводу. Место соединения заизолируйте. | Нож, бокорезы, круглогубцы, плоскогубцы, изолента. |
18 | Произвести подключение свободных концов проводов у патрона. | Нож, бокорезы, круглогубцы, плоскогубцы, отвертка. |
19 | Надежно заизолировать все места соединения проводов | Изолента |
20 | Проверить произведенный монтаж по схеме | Рис. 3 |
21 | Подсоединить счетчик к внешнему источнику питания. (выход на 36 В от понижающего трансформатора) Провод с красной маркировкой подсоединяется к клемме № 1, провод с синей маркировкой подсоединяется к клемме № 3. Соединение выполняется “Тычком” | Нож, бокорезы, плоскогубцы, отвертка. |
22 | Проверить работу собранной схемы под нагрузкой. (Включить лампу)Убедиться в работе счетчика электроэнергии |
Окончание урока.
Демонстрация работающего электромонтажного стенда с пояснениями со стороны учащихся о проделанной работе.
Заключение
В процессе обучения хотелось предусмотреть такие пути, которые были бы обращены к различному уровню развития познавательного интереса учащихся и находили опору в различных сторонах обучения: в содержании, в организации процесса деятельности (самостоятельная работа), в приемах побуждения и активизации учащихся.
В области обучения придавать большое значение глубокой и вдумчивой работе учителя по отбору содержания учебного материала, который составляет основу формирования научного кругозора учащихся, столь необходимого для появления и укрепления их познавательных интересов. Поэтому в программе предлагается: