Методические рекомендации по проведению курса по выбору (стр. 13 из 14)
3. Исследуйте, как влияет наличие сердечника в катушке на ее магнитное поле? Имеет ли значение материал сердечника на магнитные свойства катушки?
4. Определите минимальное значение силы тока, при которой электромагнит начинает притягивать к себе якорь, расположенный от его торца на расстоянии 4 см. Исследуйте, как зависит сила притяжения якоря к сердечнику электромагнита от силы тока в его катушке?
Методические рекомендации. Для выполнения исследований учащиеся собирают электрическую цепь изображенную на рисунке 16.Для выполнения первого задания компас располагаем перед торцом катушки без сердечника на расстоянии 10 – 15 см так чтобы стрелка компаса расположилась перпендикулярно оси катушка. Замыкая цепь, по стрелке компаса определяются полюса катушки. Изменяя направление тока в катушке, отмечаем, как изменяются полюса катушки.
При выполнении второго задания компас располагаем на расстоянии 20 – 25 см от катушки также как и при выполнении первого задания. Изменяя реостатом силу тока в катушке отметить, как изменяется угол поворота стрелки компаса. Угол поворота стрелки компаса зависит от величины магнитного поля в данной точке.
Оставив расположение катушки и компаса таким же, как при выполнении второго задания, не меняя силу тока в катушке, вводим в нее различные сердечники, отмечая при этом, как стрелка компаса реагирует на материал сердечника введенного в катушку.
Выполнение четвертого задания проводится на той же установке, что и первые три. Отличие состоит в том, что учащиеся вводят в катушку железный сердечник и оставляют его в ней, на расстоянии 4 – 5 см от торца катушки располагают якорь электромагнита, прикрепив к его крючку динамометр. Изменяя силу тока в катушке электромагнита, определяем минимальное значение силы тока, при которой якорь притягивается к электромагниту. При дальнейшем увеличении силы тока в катушке электромагнита динамометром измеряем силу притяжения якоря к электромагниту.
По результатам опытов и измерений сделать вывод.
После выполнения лабораторной работы учащимся следует предложить задания:
1. Рассмотрите устройство электрического звонка и телеграфного аппарата укажите, какую роль играет электромагнит в их устройстве и работе.
2. Рассмотрите устройство электромагнитного реле, объясните принцип его работы. Укажите, какие части электромагнитного реле представляют собой детали электромагнит.
Занятие 33. Использование электромагнитов и электромагнитных реле в сельскохозяйственных машинах. Конструирование автоматических устройств с использованием электромагнитного реле.
Цель: расширить представление учащихся о реле. Развивать умение учащихся решать конструкторские задачи. Формировать понимание физической сущности электромагнитных явлений. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.
Оборудование: реле поворотов, втягивающее реле стартера, реле-регулятор работы генератора РР362-Б, магнитный пускатель.
Методические замечания
На предыдущем занятии учащиеся познакомились с устройством и принципом действия электромагнитного реле, получили представление о его применении управлять работой электрических устройств.
В начале занятия целесообразно повторить с учащимися вопросы:
1. Из каких основных частей состоит электромагнитного реле?
2. На чем основан принцип действия электромагнитного реле?
3. От чего зависит момент срабатывания электромагнитного реле?
4. Каким образом можно увеличить или уменьшить силу тока срабатывания электромагнитного реле?
Далее следует рассмотреть с учащимися устройство реле поворотов, втягивающее реле стартера, реле-регулятор работы генератора РР362-Б, магнитный пускатель. При этом обратить их внимание на то, что во всех рассматриваемых приборах основной частью является электромагнит.
В ходе обсуждения с учащимися применения электромагнитных реле в сельскохозяйственной технике им можно предложить следующие задачи:
1. Для пуска двигателя трактора используют электрический стартер с тяговым реле, схема которого изображена на рисунке 17 Объясните устройство и принцип действия тягового реле стартера.
Решение. При замыкании ключа в обмотке электромагнита (эм) возникает магнитное поле, под действием которого якорь (я) втягивается в него и нажимает на контактную пластину (кп). Контакт-ная пластина прижимается к контак-там к1 и к2, замыкая тем самым цепь электродвигателя стартера. При размыкании ключа магнитное поле исчезает, и якорь возвращает-ся в исходное положение, размыкает контакты к1 и к2. 
2. При выпаривании цыплят необходимо чтобы в помещении выдерживался определенный температурный режим. Сконструируйте инкубатор для выпаривания цыплят, в котором темпера-тура могла бы поддерживать-ся в определенном интервале автоматически. Укажите возможный способ уменьшения рассеивания тепла стенками инкубатора. Возможное решение. Для уменьшения рассеивания тепла стенками инкубатора следует изготовить ящик из фанеры или ДВП с двойными стенками и внутренними размерами 40х40х50 см. Расстояние между стенками 1 - 2 см засыпать опилом или заложить ватой, пенопластом и т.п.. На дне ящика по середине, закрепить патрон для электролампы на 220 В. Для укладки яиц на расстоянии 10 см от лампы сделать решетку из фанеры или тонких реек сечением 1х3 см. На уровне решетки, на стенке ящика, укрепить температурный датчик, отрегулированный на температуру 38 - 400С. Контроль температуры внутри инкубатора, осуществляется с помощью термометра введенного через крышку инкубатора. Принципиальная схема соединения элементов электрической цепи показана на рисунке 18 (1-термодатчик; 2 - электромагнитное реле, управляющее работой лампы 3; источник постоянного тока питает обмотку управления реле - 2). Для работы инкубатора можно использовать лампочку мощностью 60 - 100 ВТ.
Говоря о применении электромагнитов, следует обратить внимание учащихся на то, что они используются не только как составная часть реле, но и других целях. Например, в животноводстве применяют магнитные зонды для извлечения из желудка животных железных предметов попавших им с кормом. В полеводстве применяются магнитные сепараторы для очистки зерна от железных предметов, сорняков и др.. Для закрепления практической значимости изучаемого материала желательно разобрать с учащимися такие задачи:
3. Для очистки семян льна, проса от семян сорняков, имеющих шероховатую поверхность, применяется электромагнитная семяочистительная машина (рисунок 19). Объясните принцип очистки семян, если в бункер загружаются семена, обработанные железным порошком, который хорошо прилипает к семенам сорняков. Укажите, из какого материала должен быть изготовлен барабан семяочистительной машины. Решение: Магнитное поле, создаваемое электромагнитом, помещенным внутри вращающегося цилиндра, притягивает к цилиндру семена сорных растений, покрытые железным порошком, а семена льна и проса, не имеющие на своей поверхности железного порошка, падают в ящик Б. Выйдя из сильного магнитного поля, семена сорняков падают в ящик А. Барабан должен быть изготовлен из вещества, не обладающего остаточной намагниченностью, иначе семена сорняков будут налипать на барабане, что приведет к некачественной очистки семян.
4. Во время уборки и подработки зерна в зерновой ворох попадают железосодержащие предметы, от которых необходимо очищать зерно перед тем, как переработать его на муку. Предложите конструкцию устройства для очистки зерна от железосодержащих примесей Возможное решение: Решение может иметь несколько вариантов, один из которых показан на рисунке 20. Зерно подается из бункера в рукав, сбоку которого есть полость с электромагнитом, улавливающим железосодержащие предметы. Заслонка (З) регулирует количество зерна, проходимого в рукаве в единицу времени.
Задания решения, которых не успели рассмотреть на занятии, следует предложить учащимся в качестве домашнего задания.
Занятие 34. Экскурсии в МТМ - знакомство с элементами автоматики применяемых в работе сельскохозяйственных машин.
Цель: познакомить учащихся с особенностями профессий сельскохо-зяйственного производства. Познакомить учащихся с устройством, работой и особенностями технического обслуживания двигателей. Воспитывать значи-мости сельскохозяйственных профессий, уважения к людям труда, чувства гражданского долга - готовности трудиться в сельском хозяйстве.
Объекты наблюдения: копнитель зерноуборочного комбайна и высевающий аппарат кукурузной сеялки, электроцех участок по ремонту электрооборудова-ния.
Методические замечания
При подготовке к проведению экскурсий учителю необходимо определить маршрут проведения экскурсии, договориться с руководством сельхозпредприятия о проведении экскурсии, а также с представителями сельхозпредприятия которые помогут провести экскурсию. При этом заранее следует определить круг вопросов, которые они должны будут осветить в ходе знакомства учащихся с элементами автоматики применяемых в сельскохозяйственной технике и сельскохозяйственном производстве. Отметить наиболее опасные участки, требующие особого внимания к поведению учащихся в соответствии с требованиями техники безопасности и охраны труда. Проводя инструктаж учащихся перед началом экскурсии необходимо обратить их внимание на технику безопасности во время экскурсии указать на наиболее опасные участки.