Пояснительная записка

В школьной программе по физике предусматривается изучение теоретических основ, с небольшой практической работой в виде выполнения лабораторных работ что недостаточно для глубоких знаний и практических навыков, необходимых в жизни. Как показала практика, одной из проблем современного физического образования является не только освоение понятий, законов, положений, теорий, но и, что очень важно, умение применять полученные знания на практике. Часто учащиеся не могут сделать самых элементарных вещей, хотя имеют для этого необходимую теоретическую базу. Основой для глубоких и прочных знаний, умений и навыков учащихся является практическая подготовка учащихся по предмету.

Элективный курс «Основы электротехники» ориентирован на школьников, проявляющих интерес к изучению физики и собирающихся продолжить обучение в учебных заведениях технического профиля, т.е. обеспечивает преемственность между общим и профессиональным образованием. Теоретический материал тесно связан с общеобразовательной программой по физике в 10 классе и, поэтому, ориентирован на учащихся 10-11 классов. Познавательный интерес у учащихся достигается доступностью материала, связью теории с практикой. Курс рассчитан на 70 часов и имеет ярко выраженный практико-ориентированный характер.

При разработке курса ведущая место отводится таким методам и формам работы с учащимися как:

         поисковый, и исследовательский

         самостоятельная работа учащихся

         обучение через опыт и сотрудничество

         учет индивидуальных особенностей и потребностей учащихся;

 

Целью курса является углубление знаний учащихся по теме «Электродинамика», а также приобретение практических навыков по курсу «Электротехники»

 

Задачи, решаемые в процессе реализации данного курса:

        Вооружить учащихся системой физических знаний по теме «Электродинамика» и «Электротехника».

        Расширить кругозор учащихся

        Способствовать формированию познавательного интереса к физике и технике, развитию творческих способностей.

        Формирование навыков работы со справочной и научно-популярной литературой.

        Приобретение практических навыков при работе с электрооборудованием

Изучение курса позволит сформировать следующие знания:

основные характеристики электрического тока, устройство и принцип работы электроизмерительных приборов, маркировка деталей применяемых при пайке деталей на монтажной плате. Принципы работы электронной автоматики

Освоение программы курса позволит учащимся приобрести следующие умения:

пользоваться электроизмерительными приборами, осуществлять сборку электрических цепей, производить расчет параметров электрического тока в цепи, приобрести навыки пайки и лужения проводников и радиодеталей, изготовлять простейший приемник прямого усиления и электронный сигнализатор.

Организация учебных занятий предусматривает наряду с преобладающей практической работой также лекционные занятия, на которых изучается теоретический материал, необходимый для этой работы

Содержание курса

1. Вводное занятие

Инструктаж по технике безопасности. Особенности работы по курсу.

Условные графические обозначения радиодеталей и элементов электрической цепи.

 

2. Электрическая пайка и приемы монтажа.

Теоретические сведения. Устройство электрического паяльника, потребляемая мощность и рабочее напряжение. Припои и флюсы. Навесной и печатный монтаж радиодеталей. Технология изготовления печатной платы. Макетная плата. Правила безопасного труда при радиомонтажных работах.

Практическая работа. Изготовление монтажных плат для макетирования радиоэлектронных конструкций. Подготовка электрического паяльника к работе. Залуживание опорных площадок макетной платы и приобретение навыков пайки проводников и радиодеталей.

 

3. Измерительные приборы.

Теоретические сведения. Вольтметр — прибор для измерения электрического напряжения. Устройство вольтметра и его включение в электрическую цепь. Амперметр — прибор для измерения силы электрического тока. Устройство амперметра и его включение в электрическую цепь. Омметр— прибор для измерения сопротивления проводников. Простые самодельные пробники для проверки электрических контактов, обмоток катушек. Определение цены деления измерительных приборов.

Практическая работа. Сборка простейших электрических цепей, измерение силы тока и напряжения на различных участках. Использование омметра для проверки целостности проводников, катушек и определения сопротивления резисторов. Изготовление простейшего пробника из лампы с батареей и из телефонного капсюля с батареей.

 

4. Элементы электротехники.

Теоретические сведения. Постоянный электрический ток. Переменный электрический ток. Источники электрического тока: гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы транспортных средств, электростанции. Электродвижущая сила источника тока, падение напряжения. Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления. Тепловое, химическое и магнитное действие электрического тока. Элементарные понятия об электромагнетизме. Электромагнит. Электромагнитное реле.

Практическая работа. Составление электрических цепей из ламп, переменных резисторов (реостатов) и батареи гальванических элементов. Измерение силы тока и напряжения на различных участках цепи. Качественная проверка закона Ома. Сборка цепи с последовательным и параллельным соединениями потребителей электрической энергии. Испытание электромагнита и электромагнитного реле. Испытание двигателя постоянного тока и использование его как генератора электроэнергии.

 

5. Элементы электроники.

Теоретические сведения. Резистор - прибор для регулирования силы тока и напряжения в электрических цепях. Сопротивление и мощность резистора. Типы резисторов и их маркировка. Условные графические обозначения резисторов. Конденсатор –накопитель электрических зарядов. Емкость конденсатора. Единица емкости. Типы конденсаторов. Конденсаторы переменной емкости и подстроечные конденсаторы. Маркировка и условные графические обозначения конденсаторов. Последовательное и параллельное соединения резисторов и конденсаторов. Полупроводниковые приборы. Диоды и их устройство. Понятие p-n переходе. Выпрямительные свойства диода. Маркировка, основные параметры и условное графическое обозначение диодов. Транзисторы. Биполярные транзисторы p-n-p и n-p-n структур, их устройство, условные графические обозначения, подключение источников питания Работа транзистора в режиме усиления и переключения. Коэффициент усиления и обратный ток коллектора. Одно- и двухкаскадные усилители звуковой частоты. Транзистор в качестве электронного ключа

Практическая работа. Ознакомление с различными типами ре конденсаторов, диодов и транзисторов. Сборка конструкций с ламповыми индикаторами с использованием резисторов, конденсаторов, диодов, помогающих объяснить их роль в электрических цепях. Сборка одно- и двухкаскадных УЗЧ. Изготовление переговорных устройств различных конструкций на базе одно- и двухкаскадных УЗЧ. Сборка электронного ключа на одном транзисторе с лампой или реле на выходе. Сборка двухпроводного телеграфного устройства на двух мультивибраторах.

 

6. Элементы электронной автоматики.

Теоретические сведения. Электроника — основа современной автоматики. Применение автоматических устройств. Понятие о телемеханике. Датчики — электронные «органы чувств» автоматических устройств. Механические, тепловые, электрические, оптические, акустические датчики. Электронный. сигнализатор разрыва контактов. Принцип работы электронного реле времени и его применение. Электронные переключатели на базе мультивибратора и их применение. Работа фотореле и его применение. Работа акустического реле и его применение.

Практическая работа. Изготовление электронного сигнализатора разрыва контактов, электронной «мигалки» на базе мультивибратора. Сборка и испытание реле времени, акустического реле, фотореле, срабатывающего при освещении или затемнении фоторезистора. Испытание совместной работы фотореле и реле времени. Разработка проектов возможного применения изученных автоматических устройств.

 

7. Элементы радиотехники.

Теоретические сведения. Роль радио в современной жизни. Принципы радиосвязи. Звуковая частота и радиочастота. Процессы модуляции и демодуляции. Принципиальная схема детекторного приемника. Антенна и заземление. Роль колебательного контура в избирательном приеме радиоволн. Приемники прямого усиления: О—V—1, 1—V— 1, 2—V—0, 2—V— 1.

Практическая работа. Сборка и испытание совместного действия электронных «клада» и «кладоискателя», представляющих собой излучатель электромагнитных волн звуковой частоты, собранный на базе мультивибратора, и приемник электромагнитных волн звуковой частоты, изготовленный на базе однотранзисторного УЗЧ. Сборка и испытание детекторного приемника и различных вариантов приемников прямого усиления.

 

8. Изготовление приемника прямого усиления.

Теоретические сведения. Принцип работы приемника прямого усиления 2—V—2. Фиксированная настройка колебательного контура антенны на местную радиостанцию. Повторение технологии изготовления печатной платы.

Практическая работа. Сборка радиоприемника на макетной 1лате и фиксированная настройка на несущую частоту радиостанции. Составление (с помощью руководителя) и изготовление печатной платы. Монтаж деталей на плате. Изготовление корпуса радиоприемника и установка в нем монтажной платы с источником питания и телефонным капсюлем.

 

9. Экскурсия на радиоузел.

Экскурсия кружковцев на местный радиоузел с целью ознакомления с системой радиовещания населенного пункта.

 

10. Заключительное занятие

Подведение итогов работы за учебный год. Повторение основных разделов изученной программы.

 

 

Тематический план

№	Тема занятия	Теория	Практи- ка	Дата проведения		Форма проведения	Образовательный продкут
1	Вводное занятие	1				Лекция с элементами беседы
Электрическая пайка и приемы монтажа (4ч)
2	Мощность. Напряжение. Сила тока. Устройство паяльника.	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся. Решение задач
3	Технология изготовления печатной платы	0,5	0,5			Лекция. Практическая работа	Изготовление макета
4-5	Монтаж радиодеталей		2			Практическая работа	Монтаж деталей на плате
Измерительные приборы (4ч)
6	Устройство электроизмерительных приборов (амперметра, вольтметра, омметра )	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
7-8	Сборка электрических цепей.		2			Исследовательская работа	Отчет по сборке разл. цепей
9	Изготовление прибора для проверки целостности проводника из лампы, батареи и соединительных проводов		1			Практическая работа	Изготовление пробника
Элементы электротехники (5ч)
10	Постоянный электрический ток. Источники тока. Законы тока	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
11	Измерение силы тока и напряжения на различных участках цепи. Проверка закона Ома		1			Исследовательская работа	Отчет оп проделанной работе
12	Тепловое, химическое и магнитное действие электрического тока	0,5				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
12	Сборка электромагнита		0,5			Практическая работа	Демонстрация изготовленного электромагнита
13	Электромагнитное реле	1				Лекция	Конспект урока
14	Сборка цепи с различными соединениями потребителей электрической цепи		1			Исследовательская работа	Отчет о проделанной работе
Элементы электроники(12ч)
15	Резисторы. Типы резисторов	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
16-17	Сборка конструкций с использованием резисторов		2			Исследовательская работа	Сборка схем по составленным конструкциям
18-19	Конденсаторы. Маркировка и условные графические обозначения конденсаторов	1	1			Лекция Исследовательская работа	Конспект рассказа учителя учащимся.
20-21	Сборка конструкций с использованием резисторов, конденсаторов и диодов		2			Исследовательская работа	Сборка схем по составленным конструкциям
22	Транзисторы	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
23-24	Сборка одно- и двухкаскадных УЗЧ		2			Практическая работа	Демонстрация собранной схемы
25	Изготовление переговорных устройств		1			Практическая работа	Демонстрация собранной схемы
26	Сборка электронного ключа		1			Практическая работа	Демонстрация собранной схемы
Элементы электронной автоматики (14ч)
27-28	Электроника современной автоматики. Датчики. Сигнализатор разрыва контактов	2				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
29-30	Изготовление электронного сигнализатора разрыва контактов		2			Практическая работа	Демонстрация собранного устройства
31	Принцип работы электронного реле времени	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
32-33	Сборка реле времени		2			Практическая работа	Демонстрация собранного устройства
34	Электронные переключатели	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
35-36	Сборка фотореле		2			Практическая работа	Демонстрация собранного устройства
37-38	Сборка акустического реле		2			Практическая работа	Демонстрация собранного устройства
39-40	Испытание совместной работы фотореле и реле времени		2			Исследовательская работа	Отчет о проделанной работе
Элементы радиотехники(8ч)
41	Принципы радиосвязи. Антенна и заземление. Процессы модуляции и демодуляции	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
42	Составление схемы кладоискателя	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
	Проект печатной платы «Кладоискателя»		1			Исследовательская работа	Создание проекта
43	Изготовление печатной платы «Кладоискателя»		1			Практическая работа	Изготовление платы
44-45	Монтаж электронного «Кладоискателя»		2			Практическая работа	Демонстрация собранного устройства
46	Приемник прямого усиления	1				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
47	Сборка и испытание детекторного приемника		1			Исследовательская работа	Демонстрация собранного устройства
Изготовление приемника прямого усиления (19ч)
48-49	Принцип работы приемника прямого усиления	2				Лекция	Конспект рассказа учителя учащимся.
50-51	Расчет параметров. Отбор необходимых деталей	1	1			Лекция. Исследовательская работа	Оформление необходимых расчетов
52	Разработка проекта печатной платы		1			Исследовательская работа	Проект платы
53-55	Изготовление печатной платы		3			Практическая работа	Изготовление платы
56-63	Монтаж деталей на плате		8			Практическая работа	Демонстрация выполненной работы
64-65	Изготовление корпуса и установка на нем монтажной платы		2			Практическая работа	Демонстрация изготовленного устройства
66	Настройка антенны на местную радиостанцию		1			Исследовательская работа	Демонстрация работоспособности готового изделия
Экскурсия на радиоузел(3ч).
67-69	Экскурсия на местный радиоузел (телефонную станцию)		3			Экскурсия	Отчет
Заключительное занятие(1ч)
70	Подведение итогов						Выставление итоговой оценки

 

 

Литература:

 

1.      Саламатов Ю.П. Как стать изобретателем: 50 часов творчества: Кн. для учителя. М.: Просвещение, 1990. – 240с.

2.      Головин П.Л. Школьный физико-технический кружок: Кн. для учителя. М.: Просвещение, 1991. – 159с.

3.      Рабиза Ф. Техника твоими руками. М.: Детская литература, 1975.- 127с.

4.      А.С., Проказа А.Т. Мир механики и техники. М.: Просвещение, 1993. - 223с.

5.      Хорошавин С.А. Физико-техническое моделирование. - М.:Просвещение,1983.

6.      Журнал Радио 2005-2006гг.

7.      Енохович.А.С. Справочник по физике и технике. - М.:Просвещение,1989. – 221с.

8.      Справочник по средствам автоматики. - М.:Энергоиздат,1983. – 237с.

9.     Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Дик Ю.И. Физический Практикум для классов с углубленным изучением физики: Дидактический материал: 10-11кл. М: Просвещение, 19998, - 208с.