Государственное бюджетное образовательное учреждение

начального профессионального образования

«Профессиональный лицей № 47»

 

Методическая разработка урока

по теме «Свойства магнитных материалов. Намагничивание»

Автор – Шевелёва И.М.

Преподаватель специальных дисциплин высшей категории

 

г. Березники,  2012 г

АННОТАЦИЯ.

Методическая разработка урока по общепрофессиональной дисциплине  материаловедение (по ФГОС) предназначена для проведения урока в группе учащихся обучающихся по профессии «Электромонтёр по ремонту и обслуживанию электрооборудования (по отраслям)» 140446.03. Поясняет основные свойства магнитных материалов на опытах, проводимых  обучающимися с небольшой помощью преподавателя. Разработка урока  может быть полезна преподавателям других профессий, в учебном плане которых по ФГОСам  присутствует дисциплина материаловедение.

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. ……………4

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. 5

ПЛАН ОТКРЫТОГО УРОКА.. 6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 19

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ДЛЯ ПЕДАГОГА.. 20

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ.. 21

ПРИЛОЖЕНИЯ: 22

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Тема урока «Свойства магнитных материалов. Намагничивание»

предусмотрены  федеральным государственным образовательным стандартом (или ФГОС НПО)  по предмету «Материаловедение».

Эта тема интересна и важна при овладении профессией электромонтёр, потому, что всё  электрооборудование в своём составе содержит сердечники, которые изготовляются из магнитомягких материалов, а при протекании тока по катушке в сердечниках происходит процесс намагничивания.

В этой теме очень ярко прослеживается межпредметная связь материаловедения и специального курса « Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования», а также дисциплин электротехника и физика.

Тема урока «Свойства магнитных материалов. Намагничивание» сопровождает

обучающихся на каждом курсе овладения профессией и является

основополагающей для понимания сути происходящих процессов в работающем

электрооборудовании.

Исходя из опыта преподавания данной дисциплины,  можно сказать, что обучающиеся с трудом овладевают  темой «намагничивание». Поэтому старалась создать условия для наиболее полного погружения обучающихся в урок.  Для этого предлагалось провести опыты и сделать выводы самим обучающимся.

Важно на каждом уроке создавать обучающимся условия для реализации общих и профессиональных компетенций ( ОК 6  Работать в команде, эффективно общаться с коллегами…  ПК 1.3  Выявлять и устранять дефекты во время эксплуатации оборудования и при проверке его во время ремонта). Поэтому  была предложена работа в подгруппах, где есть возможность общения между собой и выдвижения собственной точки зрения. Это важно также для дальнейшего формирования всесторонне развитой личности и хорошего профессионала.

 

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Характеристика методической разработки

Цель методической разработки:

- представить один из возможных вариантов проведения урока по теме

«Свойства магнитных материалов. Намагничивание»

- представить урок  с элементами развивающего обучения, с постановкой проблемных задач.

На изучение данной темы отводится 2 часа в рамках раздела  « Магнитные материалы».

Методические рекомендации по проведению урока

Данная методическая разработка предназначена для преподавателей работающих в учреждениях НПО и СПО, обучающим по профессиям: «Электромонтёр», « Электрогазосварщик», « Наладчик КИПиА»

Технические условия учебного кабинета

Компьютер с мулимедиапроектором, экран

доска

ученические парты и стулья.

Раздаточный материал: магниты постоянные различных форм.

Металлические опилки, листы бумаги, Сухое горючее, спички,       Металлические скрепки, электроаппараты, асинхронный двигатель, источник питания, катушка с сердечником.

Методическая разработка урока рассчитана на 45 мин.

 

ПЛАН открытого урока

по предмету «Электроматериаловедение»

 

Тема урока: «Свойства магнитных материалов. Намагничивание»

Цель урока: Актуализировать знания о свойствах магнитных материалов и их применении в электротехнике.

Задачи урока:

- Способствовать развитию творческого итехнического мышления, умение делать выводы, решать поставленные задачи.

-  Формировать познавательный интерес к профессии, наблюдательность.

-  Совершенствовать коммуникативные навыки, умение применять технические термины при ответе, навыки взаимоконтроля.

Тип урока: урок формирования новых знаний на основе имеющихся.

Методы обучения: Словесно-наглядный,

Беседа с постановкой проблемных задач.

Педагогическая технология: Элементы технологии проблемно-развивающего обучения.

Межпредметные связи: Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования

Электротехника

Физика

Производственное обучение

Ожидаемый результат: В течение урока у  учащихся  формируются следующие компетентности:

-   коммуникативная - умение отвечать на поставленный вопрос, работа с тестом, взаимодействие с товарищами;

 

-  профессиональная – знать части устройства электрооборудования, материал изготовления, процессы, протекающие в работающем электрооборудовании.

Комплексно-методическое обеспечение урока:

Компьютер с мультимедиапроектором, экран

доска

ученические парты и стулья.

Раздаточный материал: магниты постоянные различных форм.

Металлические опилки, листы бумаги, сухое горючее, спички,       металлические скрепки, электроаппараты, асинхронный двигатель, контактор, источник питания, катушка с сердечником, компас, деревянные стержни, тальные иголки (2 штуки), латунные диски

 

Этапы урока:

- Организационный момент, мотивация;

-Актуализация опорных знаний

- Деятельность по изучению нового материала

- Закрепление, обобщение изученного материала

- Подведение итогов урока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая карта урока

Этапы урока	Деятельность преподавателя	Деятельность учащихся
Организационный момент, мотивация.	Приветствие учащихся. Постановка проблемы. Создание рабочей обстановки.	Приветствуют педагога. Слушают. Настраиваются на урок.
Актуализация опорных знаний	Актуализация мотивов учебной деятельности и формирование установок на восприятие, осмысление материала.	Анализируют знания, отвечают на проблемные вопросы по предыдущей  теме, Смотрят фильм, участвуют в формулировке темы урока.
Деятельность по изучению нового материала.	Организация работы по группам (командам). Поясняет ход проведения опытов.   Объяснение нового материала.	Самостоятельная работа в группах    (командах) по проведению опытов. Обсуждение выводов. Восприятие новых знаний. Заполнение опорного конспекта урока.
Закрепление, обобщение изученного материала.	Подведение итогов по тесту.	Пишут тест. Осуществляют взаимоконтроль.
Подведение итогов урока	Фиксирует достижение целей, определяется мера участия в их достижении всех учащихся и каждого в отдельности, оценка работы и определение перспективы.	Слушают, воспринимают, Вступают в беседу, по необходимости.
Домашнее задание	Объяснение  домашнего задания	Слушают, записывают

 

 

Структура урока:

Организационный момент, мотивация.

- Доброе утро! Начинаем урок электроматериаловедения.

Профессиональный электромонтёр должен обладать огромным багажом знаний, который он накапливает во время уроков электротехники, физики, специального курса, производственного обучения и самостоятельных занятий.

В голове его должны уместиться знания по устройству, принципу работы множества электроаппаратов, электрических машин, а также знания о тех материалах, которые применяются для их изготовления. Только тогда он будет востребован на рынке труда.

 

Актуализация опорных знаний.

На предыдущих уроках мы познакомились с двумя группами материалов по поведению их в электическом поле.- Назовите эти группы материалов.( проводники, диэлектрики)

- Какой материал называют проводником? Почему?

- Что изготавливают из проводниковых материалов? Покажите эти части в эл. двигателе, контакторе.

-  Назовите самые распространённые проводниковые материалы.

- Какой материал называют диэлектриком? Почему?

- Что изготавливают из диэлектриков? Назовите самые распространённые и покажите диэлектрики в электроаппаратах.

- Что происходит с проводником при протекании по нему электрического тока?

-Что образуется вокруг проводника с током?

- Какое поле образуется в трёхфазной обмотке асинхронного двигателя?

 

- Молодцы, вы хорошо поработали. Теперь посмотрим видеоролик и попытаемся определить тему сегодняшнего урока.

ВИДЕОРОЛИК ( приложение1)

 

Кто догадался о каких материалах пойдёт речь на уроке?

 

Вы увидели последние достижения по исследованию магнитных материалов - жидкие магниты.

 

Внимание на экран: Тема сегодняшнего урока

«Свойства магнитных материалов. Намагничивание».

В 1872 году русский учёный А.Г.Столетов проводил опыты с магнитными свойствами веществ. Сейчас вам будут розданы  листы с опорным конспектом урока. ( опорный конспект Приложение 2) В них записываются основные моменты урока и выводы.

 

Деятельность по изучению нового материала.

Магнитными называют материалы, способные намагничиваться под действием внешнего магнитного поля.

-Попробуем исследовать некоторые свойства магнитных материалов. Для этого вам необходимо командой (5-6 человек) провести опыт, сделать вывод, записать его в опорный конспект. Умение группы работать слаженно и дружно будет оцениваться. Презентация приложение 4

 

Опыт №1 Внимание на экран (слайд 4)

 

 

 

 

 

 

• Положите на магнит лист бумаги
• Рассыпьте на него металлическую стружку
• Что Вы видите?
• Сделайте вывод
• Прерываются ли линии магнитного поля?

Сделайте вывод

 

 

На доске вывешиваются карточки, дублирующие вывод обучающихся

1 вывод (приложение 3)

Опыт №2 Внимание на экран (слайд 7)

• Поднесите компас к магниту
• Переверните магнит
• Что Вы видите?
• Сделайте вывод

На доске вывешиваются карточки, дублирующие вывод, сделанный обучающимися

2 вывод (приложение 3)

Опыт №3 Внимание на экран (слайд 9)

• Исследуйте взаимодействие полюсов магнитов между собой.
• Что Вы видите?
• Сделайте вывод

 

 

3 вывод (приложение 3)

Опыт №4 Внимание на экран (слайд 10)

 

 

• Возьмите иголку и проведите несколько раз по поверхности магнита в одном направлении
• Затем проделайте тоже самое со второй иголкой.
• На листе бумаги проверьте взаимодействие иголок
• Что Вы видите?
• Проделайте то же самое с латунными дисками
• Сделайте вывод

4 вывод (приложение 3)

Опыт №5 Внимание на экран (слайд 11)

• Влияние повышенных температур на магнитные материалы.
• Температура Кюри

При определённой температуре, называемой температурой Кюри, магнитные свойства материалов исчезают.

 

 

 

5 вывод (приложение 3)

 

 

 

Внимание на экран (слайд 12 )

Ещё одной характеристикой является магнитная проницаемость – способность материала к намагничиванию. Существует группа материалов способных хорошо намагничиваться.

Это ферромагнетики. К ним относится Низкоуглеродистая сталь, никель, кобальт, ферриты.

 

Почему же ферромагнетик намагничивается?

- Согласно теории Ампера, в атомах любого вещества имеются орбитальные токи, образованные движением электрона вокруг ядра. Этим токам соответствует определённый магнитный  момент Рм.

Помимо этого электрон обладает и собственным (спиновым моментом) Рс. У ферромагнетиков эти моменты сонаправлены и образуют магнитный момент атома. Не забывайте заполнять опорный конспект урока!

 

 

 

 

 

 

 

Но феррит состоит из множества атомов, магнитные моменты которых направлены беспорядочно и в целом он не намагничен, магнитная индукция равна нулю.  (В=0).

Как нам намагнитить сердечник?  Например сердечник контактора?

- Поместить его в катушку, пропустить по ней ток. Вокруг катушки возникнет магнитное поле. Под воздействием этого поля магнитные моменты атомов ориентируются по направлению внешнего магнитного поля.

Продемонстрируем этот процесс: для этого соберём схему

продемонстрируем намагничивание сердечника с помощью источника питания и катушки с сердечником.

 

 

 

При отсутствии напряжения сердечник не имеет магнитных свойств.

При подаче напряжения на катушку сердечник под влиянием магнитного поля втягивается в катушку.

 

Начертим график намагничивания в опорных конспектах.

Закрепление, обобщение изученного материала.

 

Для закрепления изученного материала вам предлагается выполнить тест. Вам даётся на него 3 минуты, пока звучит музыка.

После написания теста вы осуществите взаимоконтроль, обменявшись ответами, и сами выставите оценки. Эталон ответов и критерии оценивания на экран. Не забывайте, что исправление в тесте считается ошибкой. Будьте внимательны, удачи!

 

Тест (приложение 5)

Подведение итогов урока.

 

Поднимите руки, кто за тест получил «5»?

«4»?

Молодцы! Сегодня все хорошо поработали на уроке,  что доказывает отсутствие плохих оценок за тест. Вы слаженно работали в командах, проводили опыты аккуратно, помогали друг другу. Каждый из Вас принимал активное участие или в проведении опытов, или в обсуждении выводов. Спорили, и делали в основном правильные выводы. В спорах рождается истина. Поэтому я считаю, что урок достиг своей цели. На следующих уроках мы продолжим изучать магнитные материалы. Узнаем какие из них называют магнитомягкими, магнитотвердыми, где их применяют, какие они имеют свойства.  Опорный конспект вы забираете с собой. Просмотрев его дома, вы легко вспомните основной материал урока.

Домашнее задание:

 

Найдите ответ на вопрос, законспектируйте в тетрадь:

-« Где в современной жизни находят применение жидкие магниты».

 

Спасибо за урок, было очень приятно сегодня с Вами работать. До новых встреч!

Заключение

Важнейшей функцией образования является обучение творческому мышлению, развитие интеллектуальных возможностей обучающихся. Поэтому необходимо применять на уроках технологии развивающего обучения, информационные технологии. Исходя из этого одной из главных задач для себя считаю дальнейшую работу по овладению и применении на уроках новых педагогических технологий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ДЛЯ ПЕДАГОГА

 

 

1.. Гуслова М.Н.Инновационные педагогические технологии: Текст.  учебное пособие- М.:

« Академия», 2010. 288с.

2. Кириченко И.П. Теория и методика обучения Текст: М.: 2004.59с.

3. Сибирская М.П. Педагогические технологии Текст: учебное пособие – М.:2002г.

4. Григорьев В.М., Портнов А.М.  Рождение и жизнь руд. Текст: «Недра» 1986г.

5.Журавлёва Л.В. Электроматериаловедение Учебник.-М.: ПрофОбрИздат, 2001,- 312с.

6. Никулин Н.В. Электроматериаловедение: учебник – М.: 1984, 175с

7.http://video.yandex.ru/#search?text=%D0%B6%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D1%8B&p=1&filmId=18818521-04-12

 

8.http://yandex.ru/yandsearch?text=%D1%87%D0%B8%D0%BF+%D0%B8+%D0%B4%D0%B8%D0%BF+%D0%B6%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%B8%D0%B5+%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D1%8B&clid=9403&lr=20237

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ

 

1.Григорьев В.М., Портнов А.М.  Рождение и жизнь руд. Текст: «Недра» 1986г.

2.Журавлёва Л.В. Электроматериаловедение Учебник.-М.: ПрофОбрИздат, 2001,- 312с.

3. Никулин Н.В. Электроматериаловедение: учебник – М.: 1984, 175с

 

Приложение 1. Описание видеоролика.

 

Фильм рассказывает о последних разработках учёных в области исследования магнитных материалов- о жидких магнитах. Измельчив магнитный материал и поместив его в жидкую среду ( смесь керосина и олеиновой кислоты) учёные смогли управлять магнитной жидкостью, получая удивительные фигуры: поднося магнит снизу к жидкости- она «вспучивается», образуя бугор. Поднося магнит сбоку, учёные заставляют залезать жидкость на стену, поднимаясь очень высоко.

В наше время существует множество применений этому: вечная смазка, обогащение руды, сборка разлитой нефти.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2 Опорный конспект урока.

 

Тема урока: Свойства магнитных материалов. Намагничивание.

Магнитными называют материалы способные _____________________ под действием внешнего ____________________поля.

ОПЫТ № 1

ВЫВОД_____________________________________________________________________________________________________________________________________ВЫВОД_____________________________________________________________________________________________________________________________________ОПЫТ № 2

ВЫВОД_____________________________________________________________________________________________________________________________________

ОПЫТ № 3

ВЫВОД_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ОПЫТ № 4

ВЫВОД_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ОПЫТ № 5

ВЫВОД Температура Кюри – температура, при  которой

Магнитная проницаемость-способность материала к __________________________________________________________________

У ферромагнетиков μ ___________________________________________

Низкоуглеродистая сталь, никель, кобальт, ферриты.

Гипотеза АМПЕРА

Строение ферромагнетика

Намагничивание

 

 

Приложение 3 Карточки на доске

 

1 Вывод:

Вокруг магнита имеются силовые линии магнитной индукции. В( Тл).

Магнитные линии всегда замкнуты.

 

2 Вывод:

У магнита всегда два полюса:

Северный  N

Южный   S

 

3 Вывод:

Одноимённые полюса отталкиваются.

Разноимённые полюса притягиваются

 

4 Вывод:

Не все материалы способны намагнитится.

 

5 Вывод:

Температура Кюри- исчезают магнитные свойства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 4  Презентация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 5

 

 

Эталон теста

1-Б

2-В

3-Б

4-А

5-Б