Читинский спецвыпуск
Г.П.Турченко,
СОШ № 27, г. Чита
Своими руками
7–8 классы
Электродвигатель постоянного тока. 8-й класс
Урок «Электродвигатель» – последний в теме, при изложении материала используется почти весь пройденный материал (магнитное поле прямого тока, магнитные линии, электромагниты, магнитное поле катушки и постоянные магниты). Чтобы объяснить поворот рамки с током в магнитном поле и работу механического преобразователя – коллектора, – я использую самодельный динамический транспарант. Он состоит из трёх частей:
пластины из оргстекла (160
180 мм), на которой изображены
полюсы магнитов, магнитное поле и щётки;рамки (40
60
мм) из медной проволоки диаметром 3 мм, к концам
которой прикреплены два полукольца из жести;кронштейна для крепления вращающейся рамки на расстоянии 25–30 мм от пластины (при вращении рамка не должна её касаться).
Крепить кронштейн к пластине надо так, чтобы рамка вращалась между полюсами магнита, а полукольца оказывались бы между щётками. При проекции через кодоскоп на изображение магнитного поля накладывается теневая проекция рамки с полукольцами-токосъёмниками и щётками. На рамке выделен отрезок АО для определения направления её вращения. (Буквы «А» и «О» из проволоки жёстко закреплены на вращающейся рамке, на рисунке – слева.) Если спроецировать динамический транспарант на классную доску, то можно мелом указать направление действия сил на каждую сторону рамки и направление её вращения. Такая проекция даёт возможность рассмотреть любое положение вращающейся рамки и выяснить, для чего необходимо после каждого поворота на 180° менять направление тока.
Схема силовых линий магнита и поля тока
При объяснении принципа действия электродвигателя постоянного тока сначала надо разобрать поведение проводника с током в магнитном поле, правило левой руки и поворот рамки в магнитном поле.
На проводник с током действует сила Ампера вследствие взаимодействия магнитных полей магнита и тока. В нижней части рисунка эти поля направлены взаимно противоположно, суммарное поле ослабляется, в верхней части они сонаправлены, суммарное поле усиливается, в результате подвижный проводник смещается в сторону более слабого поля.
Направление действия силы Ампера определяется по правилу левой руки: ладонь левой руки нужно расположить так, чтобы магнитные силовые линии входили в неё, а четыре вытянутых пальца совпадали с направлением тока, тогда расположенный под прямым углом большой палец левой руки укажет направление действия силы Ампера F.
Самым сложным для учащихся является формирование понятия работы механического преобразователя (коллектора) – как с помощью колец и щёток менять направление тока в рамке. Простейший коллектор состоит из двух изолированных друг от друга полуколец, которые вращаются вместе с рамкой. Ток к полукольцам подводится через щётки от источника тока. При вращении рамки полукольца периодически, через 180°, касаются то щётки «+», то щётки «–», тем самым меняется направление тока в рамке, а рамка непрерывно вращается в одну сторону. Мы получили модель электрического двигателя постоянного тока.
Физический практикум. 7-й класс
Проведение практикумов с 7-го класса, после изучения большого раздела курса физики, помогает сформировать у учащихся глубокие и прочные знания и практические умения в работе с простейшими измерительными приборами. Для их успешного проведения необходимо тщательно подобрать комплект учебного оборудования, который могут легко изготовить сами учащиеся в школьных мастерских (камушки, измерительные химические стаканы, металлические крючки и т.д.).
Камушки размером 25–30 мм (чтобы свободно помещались в мензурку или измерительный химический стакан) покрывают лаком и ставят на них номера масляной краской. К каждому камушку приклеивают металлический крючок с помощью небольшого кусочка кожи или кожзаменителя (6 х 5 мм).
С помощью набора таких камушков (30–40 шт.) можно провести 5–6 кратковременных практических работ, при этом измерения (массы, объёма, силы тяжести, плотности, веса тела в воздухе и в воде) проводит каждый учащийся сам. Используются они и во фронтальных лабораторных занятиях. Работы физического практикума проводятся по письменным инструкциям. Они помогают учащимся работать самостоятельно, а учителю – легко осуществлять контроль за ходом выполнения работы.
Геннадий Петрович Турченко – заслуженный учитель РФ. Особое внимание уделяет созданию и модернизации оборудования для опытов, совершенствованию физического эксперимента. Его привлекает, в первую очередь, эксперимент, который учащиеся могут поставить сами. Учитель не увлекается ультрасовременным оборудованием, а предпочитает очень простые приборы, обнажающие суть физического явления. Кабинет Геннадия Петровича – образец для учителей физики, потому что непрерывно пополняется оборудованием, несмотря на резкое уменьшение государственного финансирования, ведь оборудование изготавливается руками учеников по его инициативе и под его руководством.