Методические рекомендации по проведению курса по выбору

51



Степанов Д.Л





                                                              





















Физика в сельском хозяйстве

 класс 



Методические рекомендации по проведению

 курса по выбору 



































Каргаполье 2006 г.



От автора

В пособие даны методические рекомендации по организации занятий курса по выбору «Физика в сельском хозяйстве» для второго года обучения учащихся девятого  класса по данному курсу. 

Методические рекомендации продолжают структуру, цели и задачи поставленные в методических рекомендациях по данному курсу для восьмого класса.

Методика проведения занятий предусматривает различные виды учебной деятельности учащихся, которые включают в себя:

		изучение теоретического материала;

		решение конструкторских и исследовательских задач и заданий, содержание которых приведено в предлагаемых вариантах занятий;

		выполнение лабораторно-практических работ (разработки которых приведены в методических замечаниях);

		экскурсии в различные цеха производственных подразделений сельскохозяйственного производства (план проведения, вопросы для беседы и возможные практические работы которые рекомендуется выполнить в ходе экскурсий, приведены в темах занятий посвященным экскурсиям);

		встречи с передовиками и руководителями сельскохозяйственного производства.

Одним из самых эффективных способов организации занятий это творческие дискуссии, в ходе которых развиваются интеллектуальные способности учащихся. При этом учителю необходимо использовать дифференцированный подход, учитывая индивидуальные способности учащихся.

Количество практических задач и заданий подобрано к занятиям позволят организовать работу учащихся не только в классе, но и предложить некоторые задания для домашней работы. Задания для домашней работы предлагаются всему классу (группе), но оценка за его выполнение выставляется в классный журнал по желанию ученика. 































Занятие 1. Вводное занятие.

Цель: проанализировать итоги летних исследовательских работ учащих-ся. Определить цели и  задачи дальнейшего изучения курса по выбору «Физика в сельском хозяйстве».

Методические замечания

Занятие проводится в форме научно-практической конференции. Учащиеся, которые выполняли исследовательскую работу, сообщают о том, как проводился эксперимент, какие результаты были получены в ходе эксперимента, демонстрируют фотографии, на которых зафиксированы  результаты выращивания культур на контрольных и экспериментальных участках. Подводя итог выступлений учащихся, учитель знакомит с содержанием курса по выбору «Физика в сельском хозяйстве», изучаемого в девятом классе.



Тепловые процессы в сельскохозяйственном производстве

На первом занятии по данному разделу следует предложить учащимся практические задания для домашней работы, которые требуют длительного срока выполнения, но результаты выполнения этих заданий потребуются на последних уроках изучения данного раздела. Это могут быть следующие задания и темы рефератов. 

1. Исследуйте, как зависит глубина промерзания почвы от толщины снежного покрова. Предложите способ уменьшения глубины промерзания почвы для участков с малой глубиной снежного покрова.

2. Исследуйте, как взаимосвязаны колебания физических характеристик атмосферы на изменение погоды.  Составьте графики колебаний физических характеристик атмосферы (давление, температура) за декаду и месяц.

3. Наблюдая за суточными колебаниями температуры атмосферного воздуха и влажностью воздуха, отметьте, при каких условиях утром на почве появляется роса или иней.

Темы рефератов:

1. Первые тракторные заводы в России.

2. Первый русский и первый советский трактор.

3. От сохи до тракторного плуга.

Задания и рефераты предлагаются для желающих и чтобы учащиеся могли определить для себя форму работы и ее тему задания и темы рефератов можно вывесить на стенде в кабинете физики.

 

Занятие 2. Значение температуры окружающей среды для роста и развития растений.

Цель: развить представление учащихся о температуре и способах ее определения. Формировать практическую направленность знаний учащихся. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.

 Оборудование: термометр Саввинова, трость агронома.





Методические замечания

Понятие температура и способы ее измерения знакомы учащимся из курса физики восьмого класса. Поэтому в начале занятия с ними следует разобрать вопросы:

		«Дышит» ли  почва?

		Происходит ли обмен содержащегося в ней воздуха? Если происходит, то, как он осуществляется?

		Почему для проращивания семян огурцов их помещают, во влажный опил  и  теплое место?

		Для чего прежде чем начинать сев агроном проверяет температуру почвы на отдельных участках поля?

При рассмотрении вопросов обращаем внимание учащихся на тепловое расширение тел, влияние температуры на проращивание семян и их всхожесть. Знакомим учащихся с устройством и назначение термометра Саввинова, тростью агронома – прибором который позволяет агроному проводить быструю диагностику почвы определять ее температуру и влажность.  

Говоря о значении температуры в полеводстве, обращаем внимание учащихся на температурные режима проращивания различных сельскохо-зяйственных культур, например:



Культура

От   оС

До  оС

Рож озимая

+ 3

+ 30

Пшеница озимая

+ 4

+ 32

Кукуруза

+ 9

+ 44

Фасоль

+ 10

+ 35

Свекла сахарная

+ 4

+ 30

Подсолнечник

+ 8

+ 35

Горох

+ 1

+ 35

Морковь

+ 4

+ 30

Определение температуры почвы и ее суточные колебания определяют сроки сева той или иной культуры. Знание среднесуточных температур за весенне-летний период в регионе, продолжительность теплых и солнечных дней позволяет агроному подобрать сорта культур, которые по срокам созревания наилучшим образом подходят для данного региона.   

Температурный режим имеет значение не только для проращивания, но и для роста и развития растений. Низкие температуры приводят к замедлению роста и развития растений, а также к их гибели. В качестве примера можно привести некоторые значения температур, при которых растения гибнут.     

        

Культура

От   оС

До  оС

Рожь  и  пшеница

- 14

- 20

Ячмень  и овес

- 10

- 14

Просо  и горох

- 5

- 3

Рожь в фазе цветения 

- 3



Арбузы, дыни и огурцы

- 0,5



Томаты

- 0,5

- 2














                     

В заключение занятия следует решить задачи:

1. В результате сильных температурных  колебаний, происходящих от резкой  смены  весенних  ночных заморозков и дневного нагрева солнцем, стволы фруктовых деревьев в садах получают повреждения - ожоги. Чтобы предохранить деревья от солнечного ожога, их обмазывают известковым молоком или белой глиной. Почему такая обмазка предохраняет деревья от ожогов?

Ответ. Белые поверхности лучше отражает солнечные  лучи, а, следовательно, предохраняют ствол дерева от солнечного ожога.

2. Вечером передали по радио сообщение об ожидаемых  заморозках. Предложите способ, который позволил бы предохранить фруктовые деревья и всходы на грядках от заморозков.

Возможное решение.  Способов защиты фруктовых деревьев и всходов от заморозков может быть  несколько. Например, если  обильно полить кроны деревьев и грядки водой, а также расставить в различных участках сада (огорода) кадки (ведра) с водой, то можно  защитить растения от заморозков, потому что вода, остывая,  будет отдавать  теплоту окружающему  воздуху. Иначе  можно  защитить  растения  от заморозков, если зажечь дымокуры или дымовые шашки, расположив их так, чтобы  дым  окутывал  всю площадь сада (огорода). Дым  подобно облакам уменьшит излучения тепла от земли и проникновения холода к ней.



Занятие 3. Экскурсия в поле. Определение температура почвы на различных глубинах.

Цель: познакомить учащихся с особенностями профессий  сельскохо-зяйственного  производства. Показать на конкретных примерах значимость  тепловых явлений в полеводстве. Формировать умения работать с контрольно-измерительными  приборами.   Воспитывать значимости сельскохозяйственных профессий, уважения к людям труда, чувства гражданского долга - готовности трудиться в сельском хозяйстве. 

Объекты наблюдения: определение температуры почвы на различных глубинах.

Оборудование: термометр, лопата, трость агронома.

Методические замечания

При подготовке к проведению экскурсий учителю необходимо опреде-лить маршрут проведения экскурсии, договориться с руководством сельхоз-предприятия о проведении экскурсии, а также с представителями сельхозпред-приятия которые помогут провести экскурсию. Заранее определить круг вопросов, на которые они должны обратить внимание учащихся в ходе знакомства со значением температурного режима при выращивании культур в полеводстве. Отметить наиболее опасные участки, требующие особого внимания к правилам поведения  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. 

План проведения экскурсии

1. Встреча с агрономом беседа с ним о значении температурного режима выращивания культур выращиваемых в хозяйстве. Способы контроля темпера-туры почвы и защиты растений от заморозков.

2. Посещение вспаханного поля. Выполнение практической работы: «Определение температура почвы на различных глубинах».

Вопросы для беседы:

1. Какое значение имеет температура для получения высококачествен-ного урожая культур выращиваемых в хозяйстве?

2. Как определяется время начала сева?

3. Указывается ли в технологической карте выращивания культуры оптимальный температурный режим почвы?

4. Каким образом осуществляется защита растений  от понижения температуры ниже критической?

Практическая работа.

Используя технический термометр, определите температуру почвы на глубине 5 см, 10 см,15 см, 20 см.

Отчет об экскурсии должен содержать ответы на вопросы для беседы, описание и результаты выполнение практических заданий. 



	Занятие 4. Температурный режим содержание животных в различные времена года. 

Цель: развить представление учащихся о температуре и ее значении для повышения продуктивности животноводства. Формировать практическую направленность знаний учащихся. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.

Оборудование: таблицы «Результаты декадного и месячного взвешивания поголовья животных находящихся на откорме», «Среднесуточные надои на фуражную корову за декаду и месяц», дневник наблюдений за погодой за контрольные периоды взвешивания и учета надоев.

Методические замечания

На данном занятии обращаем внимание учащихся на особенности санитарно-зоотехнических требований содержания животных в закрытых помещениях. В ходе беседы отмечаем, что в помещениях для животных независимо от времени года и условий окружающей среды согласно санитарно-зоотехническим требованиям необходимо поддерживать оптимальную температуру, влажность, чистоту воздуха и другие параметры микроклимата, а также иметь горячую воду для технологических нужд (табл. 1).

Продуктивность животных, их заболеваемость, расход кормов и качество продукции во многом зависят от состояния микроклимата на животноводческих фермах. Содержание животных в холодных, сырых, плохо вентилируемых, со сквозняками помещениях приводит к снижению продуктивности на 10—40%, увеличению расхода кормов на единицу продукции на 12—35% к росту заболеваемости, особенно молодняка, в два-три раза. 

Анализируя таблицу 1, обращаем внимание учащихся на то, что кроме температуры в помещении должна поддерживаться в определенных интервалах влажность воздуха, содержание в нем  аммиака и других газообразных веществ. Так как это влияет на продуктивность и состояние здоровья животных, поэтому необходима система вентиляции помещения, которая обеспечивала бы условия нормального содержания животных. Следует рассмотреть технологические схемы естественной и принудительной вентиляции животноводческих помещений.

Таблица 1. Нормы температуры, влажности и скорости движения воздуха внутри животноводческих помещений

Вид помещения

Температура 
‘С

Скорость движения 
м/с

Максимально допустимая относительная влажность %



Опти-

мальная

Мини-

мальная

Опти

мальная

Макси-мальная



Коровник и здание для откорма молодняка скота

8—10

6—8

0.5

1

70—75

Телятник

10

5

0.5

1

70

Доильно-молочное отделение

15

12

0,3

0,5

70

Свинарник-маточник

22

14

0,15

0,4

70

Свинарник-откормочник

20

12

0,3

1,0

70

Овчарня

10-12

5

0,5

1

60-80

Говоря о содержании животных необходимо познакомить учащихся с диагностикой состояния здоровья животных в зависимости от температуры их тела. Привести значения нормальной температуры здорового некоторых животных (таблица 2). 

Таблица 2: 

Животное

Нормальная температура  оС

Лошадь

38

Корова

38,5 – 39,5

Теленок

39 – 40 

Свинья

38,5 – 40

Кролик

38,5 – 39

Овца

38 – 40 

Осел

37,5

Собака

38 – 39 

    





















Затем предлагаем учащимся выполнить практические работы:

		Используя  статистические данные по надоям на фуражную корову и  график колебаний температуры, установите влияние температуры окружающей среды на суточные надои молока.

		Используя результаты взвешивания животных находящихся на откорме и график температурных колебаний за контрольный период,  установите влияния температуры окружающей среды на суточные привесы крупнорогатого скота. 

Методические рекомендации. Для выполнения этих заданий можно использовать результаты исследований проведенных учащимися вовремя летних каникул по этой теме. Если такое исследование не проводилось учащимися в летний период, то на первом занятии можно учащимся предложить провести наблюдения за колебаниями температуры атмосферы в течение первой четверти. А данные по взвешиванию животных и надоям необходимые для проведения практической работы можно взять у заведующего фермой или зоотехника.

В заключение занятия можно разобрать задачу.

Цыплята, выведенные в инкубаторе, являются чувствительными к низким температурам. Чтобы сохранить цыплят, необходимо устройство, которое обогревало бы цыплят. Предложите конструкцию такого устройства.

Возможное решение. Решение может иметь несколько вариантов, один  из которых может быть следующим. Над клетками, в которых содержатся цыплята, на высоте 60-70 см расположить отражатели  с нагревателями небольшой мощности или инфракрасными лампами.



Занятие 5.  Роль влажности и температуры хранения и переработки продуктов сельскохозяйственного производства.

Цель: развить представление учащихся о влажности и способах ее определения. Формировать практическую направленность знаний учащихся. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.

Оборудование: психрометр, гигрометр конденсационный, гигрометр волосяной, термометр, марля, стакан с водой.

Методические замечания

Понятие «влажность» воздуха учащимся известно из курса физики восьмого класса, поэтому в начале занятия следует повторить его. А далее рассмотреть устройство и принцип действия приборов для определения относительной влажности. При рассмотрении конденсационного гигрометра знакомим учащихся с понятием точка росы, абсолютная влажность, давление насыщенного пара и его зависимость от температуры, формулой для вычисления относительной влажности.  

Далее отмечаем, что влага содержится не только в атмосфере, но и продуктах растениеводства, и что для хранения продуктов растениеводства необходимо, чтобы они имели определенную влажность, выдерживался определенный температурный режим. Отклонение от нормального режима хранения продуктов растениеводства приводит к потере их товарного вида и пригодности для применения в продовольственных целях. Так, например зерновые культуры (пшеница, ячмень, овес, гречиха и другие) для нормального хранения должны иметь влажность, не превышающую 14%. 

Далее знакомим учащихся с определением влажности продуктов растениеводства. Вводим формулу для вычисления относительной влажности продукта растениеводства   .  Где m – масса влажного продукта,       m0 – масса абсолютно сухого продукта без содержания влаги,  - относительная влажность.    

На занятии следует разобрать с учащимися следующие задачи:

		Как изменится влажность воздуха в овощехранилище при понижении в нем температуры?

		В вашем распоряжении имеется стакан с водой, термометр и кусочек марли. Предложите способ определения относительной влажности, используя указанные приборы. Проверьте ваш способ определения относительной влажности экспериментально. 

		Относительная влажность воздуха в овощехранилище при 10оС равна  60%. На сколько изменится влажность воздуха в овощехранилище, если температура воздуха в нем понизилась на 4оС?

		При выходе из зерносушильного комплекса каждая тонна пшеницы имеет влажность 14%. Сколько влаги испарилось из зерна, если его первоначальная влажность была 25%?

		При получении каждой тонны пшеницы влажностью 14% из зерна поступающего на зерносушильный комплекс из зерна необходимо выпарить 100 кг влаги. Чему равна влажность зерна поступающего в зерносушильный комплекс? 



Занятие 6. Экскурсия на зерносушильный комплекс - встреча с оператором комплекса. Беседа "Роль влажности в хранении зерна".

Цель: познакомить учащихся с особенностями профессий  сельскохо-зяйственного  производства. Показать на конкретных примерах значимость  тепловых явлений в сельскохозяйственном производстве. Воспитывать значи-мости сельскохозяйственных профессий, уважения к людям труда, чувства гражданского долга - готовности трудиться в сельском хозяйстве. 

Объекты наблюдения: агрегаты, входящие в комплектацию зерносу-шильного комплекса, наблюдение за его работой.

Методические замечания

При подготовке к проведению экскурсий учителю необходимо опреде-лить маршрут проведения экскурсии, договориться с руководством сельхоз-предприятия о проведении экскурсии, а также с представителями сельхозпред-приятия которые помогут провести экскурсию. Заранее определить круг вопросов, на которые они должны обратить внимание учащихся в ходе знакомства со значением влажности и температуры хранения зерновых культур, назначением и работой зерносушильного комплекса. Отметить наиболее опасные участки, требующие особого внимания к правилам поведения  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. 



План проведения экскурсии

1. Встреча с агрономом и оператором зерносушильного комплекса беседа с ними о значении влажности и температурного режима хранения зерновых культур выращиваемых в хозяйстве. Способы контроля влажности зерна поступающего на зерноток, его подработка и сушка перед закладкой на хранение. Определение классности зерна, подразделение на фураж и продовольственное. 

2. Агрегаты зерносушильного комплекса, их назначение. Способы сушки зерна в зависимости от его влажности.

3. Наблюдение за работой агрегатов зерносушильного комплекса.

Вопросы для беседы:

1. Какую влажность должно иметь зерно, которое закладывают на хранение?

2. Какие способы подработки зерновых культур до оптимальной влажности его хранения существуют?

3. От чего зависит выбор способа подработки зерна до  оптимальной влажность?

4. Как определяет влажность зерна?

5. Какие агрегаты входят в комплект зерносушильного комплекса?

6. От чего зависит классность зерна и как она определяется?

Задание для практической работы.

 Укажите агрегаты, входящие в зерносушильный комплекс, опишите их назначение, поясните какие физические явления и законы лежат в основе их работы.

Отчет об экскурсии должен содержать ответы на вопросы для беседы и выполнение практической работы.



Занятие 7. Экскурсия на овощехранилище знакомство со способом 

хранения овощей, поддержанием оптимального режима хранения.

Цель: познакомить учащихся с особенностями профессий  сельскохо-зяйственного  производства. Показать на конкретных примерах значимость  тепловых явлений в сельскохозяйственном производстве. Воспитывать значи-мости сельскохозяйственных профессий, уважения к людям труда, чувства гражданского долга - готовности трудиться в сельском хозяйстве. 

Объекты наблюдения: овощехранилище, система вентиляции, терморе-гуляции и влажности в овощехранилище.

Методические замечания

При подготовке к проведению экскурсий учителю необходимо опреде-лить маршрут проведения экскурсии, договориться с руководством сельхоз-предприятия о проведении экскурсии, а также с представителями сельхозпред-приятия которые помогут провести экскурсию. Заранее определить круг вопросов, на которые они должны обратить внимание учащихся в ходе знакомства с овощехранилищем, системами, обеспечивающими нормальные условия для хранения овощей. Отметить наиболее опасные участки, требующие особого внимания к правилам поведения  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. 

План проведения экскурсии

1. Встреча с агрономом и заведующим овощехранилищем. Беседа с ним о значении влажности и температурного режима для хранения овощей, способах контроля и поддержания влажности и температуры в оптимальном режиме.

2. Осмотр овощехранилища и систем терморегуляции и влажности в помещении овощехранилища. 

3. Наблюдение за работой систем терморегуляции и влажности в помещении овощехранилища.

Вопросы для беседы:

1. Какие требования предъявляются к помещениям для хранения овощей?

2. Как влияет влажность и температура воздуха в овощехранилище на качество овощей заложенных на длительное хранение?

3. Каким требованиям должны удовлетворять овощи, которые закладываются на длительное хранение?

3. В каких интервалах допускаются колебания температуры и влажности воздуха для нормального хранения овощей?

4. Каким образом осуществляется контроль температуры и влажности в овощехранилище?

5. Если температура и влажность в овощехранилище отличается от оптимального значения, то, как восстанавливается оптимальный режим хранения овощей?

6. Какие физические явления и законы лежат в основе контроля и регулирования температуры и влажности в овощехранилище?

Отчет об экскурсии должен содержать ответы на вопросы для беседы.



Занятие 8. Учет и использование способов теплопередачи в сельскохозяйственном производстве.

Цель: развить представление учащихся о способах теплопередачи на примерах ее учета и использования в сельскохозяйственном производстве. Формировать практическую направленность знаний учащихся. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.

 Оборудование: прибор для демонстрации теплопроводности различных металлов.  Прибор для демонстрации теплоемкости различных металлов.

Методические замечания

  Понятие теплопередачи и виды теплопередачи знакомы учащимся из курса физики восьмого класса. В начале занятия повторяем понятие теплопередачи и виды теплопередачи их особенности, при этом демонстрируем опыты по теплопроводности, конвекции и излучений. Далее на конкретных примерах рассматриваем применение видов теплопередачи в животноводстве, полеводстве, технике применяемой в различных подразделениях сельскохо-зяйственного производства.  

Например, явление конвекции используется: 

		в животноводстве для охлаждения и пастеризации молока, 

		вентиляция помещений для содержания животных и овощехранилищ, 

		система охлаждения двигателей внутреннего сгорания,

		испарение влаги с поверхности поля, и способы ее задержания,

		система отопления помещений.

При рассмотрении данных примеров можно использовать наблюдения учащихся при посещении ими вовремя экскурсий овощехранилища, молочно-товарной фермы, МТМ, зернотока.

  Говоря о теплопроводности, следует отметить, как учитывается это явление при строительстве служебных и подсобных помещений  различных подразделения в сельскохозяйственном производстве. А также следует отметить способы защиты озимых культур, плодовых деревьев и кустарников от вымерзания, различную теплопроводность почв.

Применение и учет излучения в сельском хозяйстве можно рассмотреть напримере различной излучательной способности различных по цвету почв.

Знакомство учащихся  с учетом и использованием различных видов теплопередачи можно организовать как в форме проблемно-поисковой беседы с использованием соответствующих плакатов, а так же можно предложить учащимся решить следующие задачи:

1. На молочно-товарных  фермах для охлаждения молока используют специальные резервуары охладители, в которых в верхней  части резервуара проходят  трубы  с  циркулирующей  по ним холодной водой. Объясните принцип действия данного охладителя молока.

Решение. Охлаждение молока происходит за счет конвекции. Молоко, охлаждаясь трубами с циркулирующей по ним холодной водой, опускается вниз, а более  теплое молоко снизу поднимается вверх к трубам с холодной водой.

2. Предложите способ, который позволил бы почве на огородной грядке оставаться увлажненной после полива длительное время в жаркую погоду.

Возможное решение. Вариантов решения данной проблемы может быть несколько  в зависимости от того, какие культуры посеяны на грядке. Если сплошной посев рядками (морковь), то между рядками можно почву укрыть полосками целлофана или укрывного материала. Грядки, на которых посеяны культуры гнездовым способом, также можно укрыть целлофаном  или  укрывным  материалом, сделав  в них  отверстия для растений. При отсутствии целлофана или укрывного  материала  поверхность грядок можно засыпать опилом или перегноем.

3. Какая почва прогревается быстрее - влажная или сухая?

Решение. Влажная почва имеет более темную поверхность, чем сухая, поэтому влажная почва поглощает больше тепловых лучей, чем сухая, поэтому влажная почва прогреется быстрее.

4. Исследуйте, как зависит температура тела от скорости испарения жидкости с его поверхности.

Возможное решение.  В две одинаковые пробирки наливаете одинаковое количество воды комнатной температуры. Одну пробирку оборачивают марлей, смоченной водой и частично погруженной в кристаллизатор с водой. Вторая пробирка опущена в сосуд с водой, накрытой картонным или фанерным экраном, в котором есть отверстие  для  пробирки. Пробирку, обернутую марлей и частично погруженную в кристаллизатор с водой, обдуваем при помощи вентилятора или обмахиваем листом картона, плотной бумагой и т.д.. С помощью термометра измеряем температуру воды в каждой пробирке.

Разобрать вопросы:

		Почему глубокий рыхлый снег предохраняет озимые от вымерзания?

		Почему потолки скотных дворов, жилых помещений засыпают шлаком, сухой землей или сухим перегноем?

		Почему озимая пшеница, посеянная по стерне, лучше переносит суровые зимы, чем посеянная по вспаханной почве?

		Какая из почв — глинистая или черноземная — имеет большую теплопроводность? 

		Почему при рыхлении почвы — вспашке и бороновании — тепло-проводность почвы уменьшается?

		В южных районах СССР зимой наблюдается резкое колебание температуры, в результате чего на озимых посевах образуется ледяная корка. Почему опасна для растений «гололедица», когда на обледеневших посевах нет снега? 

		Для чего стены, потолок льдохранилища молочной фермы, 
выкопанного в земле, засыпаны торфом слоем до 40 см, а двери 
обивают толстым  войлоком?



Занятие 9. Лабораторная работа: Исследование интенсивности испарения с поверхности почв различной плотности. Определение влажности почвы.

Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными  приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей  учащихся.

Оборудование: электроплитка, весы с разновесом, металлические стаканчики с плотно закрывающимися крышками, пробы грунта взятые на разной глубине. 

          Задания:

		Продуктивность растений зависит от запаса влаги в почве. Используя приборы, указанные в работе, предложите способ определения влажности почвы и запаса влаги в ней. Проверьте Ваш способ определения влажности почвы экспериментально.

		Для нормального роста и развития растений очень важно, чтобы испарение  влаги  с  поверхности почвы происходило как можно медленней. Исследуйте, с поверхности, какой почвы (перегной, чернозем, песчаная, суглинистая) происходит большее испарение влаги.



Методические рекомендации.

1. Для определения  влажности  почвы взять с помощью бура образцы почвы в  различных  слоях  с  интервалом  10  см (0-10,10-20,20-30 см). Образцы почвы поместить в алюминиевые стаканчики с полотно закрывающимися  крышками. Затем  отобранные  образцы взвешивают на весах с точностью до сотых долей  грамма. После этого снимают крышку со стаканчика и просушивают образцы в сушильном шкафу или на электроплитке при температуре 105-1100С в течение 25-30 минут. Потеря массы почвы за это время принимается за количество влаги во взятой навеске. Результаты измерений и вычислений записываются в таблицу. 

Глубина взятия пробы

см 

Номер

стаканчика

Масса стаканчика    Г

Масса испарив-шейся влаги

    Г

Масса абсолют-но сухой почвы 

    Г 

Влаж-ность 

  %





с сырой 

почвой

с сухой 

почвой

пустого























 Влажность от массы абсолютно сухой почвы определяем по формуле

                                         

Где  Wв – влажность от массы абсолютно сухой почвы,

        Pв   -  масса стаканчика с влажной почвой,

        Pс  - масса стаканчика с сухой почвой,

        М – масса сухой почвы.

Запас влаги  в мм водяного столба вычисляем по формуле

Wоб = 0,1 * WВ*  * Н  

Где Wоб – запас влаги,

          - плотность почвы,

       H  – глубина слоя почвы.

2. В кристаллизаторы или  аккуратно  обрезанные консервные  баночки одинакового размера положить на дно тряпочки из сукна, смоченные водой (тряпочки должны иметь одинаковый размер  и массу). Затем засыпать в баночки с положенными в них смоченными тряпочками исследуемый грунт так, чтобы толщина грунта в каждой баночке была  одинаковая, и  грунт  был уплотнен равномерно. Для уплотнения грунта можно использовать  кружок  из дерева, металла  или  другого твердого  материала, вырезанный  по размеру кристаллизатора (баночки), и гирю массой 1 кг. Подготовленные для исследования кристаллизаторы  (баночки)  с грунтом поставить на столе так, чтобы условия их хранения были одинаковые. Через некоторое время  (1-2  дня) удалить грунт из кристаллизаторов (баночек), очистить тряпочки от грунта, а затем сравнить их массы, и по результатам измерений сделать вывод. Выполнение этого задания требует более длительного промежутка времени, чем первое, поэтому заложить данный эксперимент следует фронтально на уроке и предложить выборочно группе учащихся через 1 – 2 дня провести необходимые измерения, а результаты измерений обсудить в начале следующего занятия. Для выполнения окончательных измерений учащиеся выбираются по желанию.

 

Занятие 10.  Решение конструкторских заданий.

Цель: формировать у учащихся умения применять знания на практике. Развивать общеучебные и специальные умения. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.

Методические замечания

Данный урок посвящается обобщению знаний учащихся. В ходе обсуждения решения задач обращаем внимание учащихся на то, что задания могут иметь несколько вариантов решения. Потому желательно рассмотреть всевозможные варианты решений, которые предложат учащиеся. Анализируя решения желательно отметить наиболее рациональный вариант решения. 

1. Летом на отгонных пастбищах во время дойки молоко собирают в емкости, из  которых его загружают в автоцистерны для перевозки. Для того, чтобы молоко не испортилось во время хранения и транспортировки до молокозавода, его необходимо охлаждать. Предложите способ охлаждения молока в полевых условиях.

Возможное решение. Решение может иметь несколько вариантов, один из которых может быть следующим. Резервуар для сбора и хранения молока обернуть слоем ткани, которую  пропитать  водой. При испарении воды с поверхности ткани резервуар и ткань будут иметь более низкую температуру, чем окружающий воздух, а, следовательно, резервуар и молоко будут охлаждаться в сосуде до более низкой температуры.

2. Предложите способ, с помощью которого можно было бы ускорить процесс таяния снега на полях.

Ответ. Разбросать по поверхности поля равномерным слоем золу, перегной и т.п., в результате этого снег  станет темным, а темные поверхности поглощают больше солнечных лучей. Это увеличит температуру поверхности и ускорит таяние снега.

3. Резкие перепады температуры летом во время развития и роста  теплолюбивых культур отрицательно сказываются на их развитии и росте, а иногда приводят к гибели растений. Чтобы растения не  погибли, их необходимо вовремя защитить от заморозков, а для этого нужно знать о приближении похолодания. Сконструируйте и по  возможности  изготовьте прибор, с помощью которого можно было бы предсказывать о возможных заморозках.

Возможное решение. Вариантов решения может быть несколько, один из которых может быть следующим. В тонкостенную стеклянную колбу до половины ее объема налить подкрашенную воду, заткнуть колбу пробкой и залить для герметизации соединение пробки с колбой клеем, сургучом или парафином.  

4. Если кадку с водой поставить  в погреб, где хранятся  овощи, то это предохраняет овощи от замерзания. Объясните, на чем  основан  такой способ защиты овощей в погребе от замерзания.

 Возможное решение. Вода обладает большой удельной теплоемкостью, а следовательно остывая она отдает большое количество тепла окружающему воздуху, поддерживая его температуру  на  уровне,  необходимом для нормального хранения овощей. 

5. Чем больше влаги накоплено с осени в почве, тем  менее опасны суровые зимы для озимых посевов. Объясните, почему при большом содержании влаги в почве озимые посевы сохраняются лучше.

Возможное решение. Теплоемкость влажной почвы  значительно  вше, чем сухой, поэтому общий запас тепла в ней будет больше. Такая почва, закрытая снегом, будет расходовать запасы тепла очень медленно.

6. Механизаторы для того, чтобы питьевая вода длительное время  оставалась холодной, используют  для ее хранения небольшие деревянные бочонки с плотной крышкой и пробкой. Объясните, почему  вода  в таких бочонках длительное время остается холодной.

Возможное решение. Вода, просачиваясь через деревянные стенки бочонка наружу, испаряется с поверхности, а при испарении температура стенок бочонка  понижается, и вода в бочонке длительное время остается холодной.

7. Для поддержания температуры охлаждающей жидкости двигателя в  рабочем режиме используется термостат. Рассмотрите устройство термостата, объясните принцип его действия. Предложите способ проверки исправности термостата.

Возможное решение. Схема термостата показана на рисунке 1. Основной частью термостата является герметический гофрированный баллон  с легкокипящей  жидкостью (1), который соединен штоком (2)  с основным (3) и вспомогательным (4) клапанами. Когда двигатель непрогрет, основной клапан закрыт, а вспомогательный  открыт, и  охлаждающая  жидкость циркулирует по малому  кругу. Как только температура охлаждающей жидкости достигнет 700С, легкокипящая жидкость начинает интенсивно испаряться, ее пары расширяют гофрированный баллон, вспомогательные клапана закрываются, а основной  открывается, и охлаждающая жидкость  начинает циркулировать через радиатор. Чтобы проверить исправность термостата, нужно поместить его в сосуд с водой, нагреваемой на электроплитке или кипятильником, при этом термометром проверить температуру начального момента и полного открытия его клапанов.

8. Зимой для сокращения расстояния между  населенными пунктами, разделенными рекой, пользуются  ледовой трассой, дорогой через реку. Что нужно  сделать, чтобы толщина льда на переправе соответствовала условиям  безопасности, (Лед нарастал более толстым слоем без применения искусственного полива)? 

Решение. Чтобы лед был более толстым, нужно  систематически очищать его от снега в местах предназначенных  для  переправы, так  как снег обладает плохой теплопроводностью.

9. Какую из полимерных пленок - полиэтиленовую или полиэтил-хлоридную - целесообразнее использовать  для  теплиц и парников, если известно, что первая пропускает 80% инфракрасных лучей, а вторая - 20%?

Решение. Целесообразней использовать полиэтиленовую пленку, так как она пропускает больше инфракрасных лучей, которые повышают температуру почвы и воздуха под пленкой,



Занятие 12. Составление и решение задач на расчет количества теплоты.

Цель: формировать у учащихся умения применять знания на практике. Развивать общеучебные и специальные умения. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.

Методические замечания

На предыдущих занятиях были рассмотрены примеры учет и применение тепловых явлений в сельскохозяйственном производстве. На данном занятие, используя материал предыдущих занятий,  формируем у учащихся умения использовать технические характеристики сельскохозяйственных машин и установок формулировать условие задачи прикладного характера и определять пути решения поставленной задачи. 

В начале занятия следует повторить основные понятия и формулы, характеризующие тепловые процессы (нагревание, охлаждение, плавление, отвердевание, испарение, конденсация, относительная и абсолютная влажность). Затем предлагаем учащимся для решения следующие задачи:

		Для поддержания нормального микроклимата в помещении скотного двора в зимний период с помощью электрокалорифера в него подается теплый воздух, который нагревается от – 20оС до + 25оС. Какой объем воздуха при нормальном давлении подается в помещение, если за 1 час электрокалорифер расходует 6 кВт*ч энергии при КПД 25%? Плотность воздуха 1,29 кг/м3, а его удельная теплоемкость 1 .

		Для приготовления кормовых смесей в запарник-смеситель С-12 нужно каждый час подавать 800 кг водяного пара при температуре 1000С. Сколько дизельного топлива необходимо сжечь в котле- парообразователе  Д-721А  с КПД равным 90% за это время, если вода подается в котел при температуре 100С? Удельная теплоемкость воды 4200 , удельная теплота парообразования воды  2,5 МДж/кг, удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг.

		Котел-парообразователь КВ-300М на жидком топливе и котел-парообразователь КТ-500 имеют одинаковую производительность 500 кг/ч пара, КПД КВ-300М равен 85%,а КПД  КТ-500  80%. В каком котле нужно сжечь больше дизельного топлива для получения одинакового количества водяного пара при температуре 100оС, если вода поступает в котлы при одинаковой температуре 50С? Какой из котлов является более экономичным? Удельная теплоемкость воды 4200 , удельная теплота парообразования воды  2,5 МДж/кг, удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг.

Используя справочники по сельскохозяйственным машинам и оборудованию, предлагаем учащимся самостоятельно составить задачи  на расчет количества теплоты при работе машин и оборудования, связанных с тепловыми процессами.



Тепловые двигатели в сельскохозяйственных машинах

Занятие 13. История изобретения двигателя внутреннего сгорания. Ф.А.Бдинов - изобретатель первого гусеничного трактора. Развитие тракторостроения в России. Классификация тепловых двигателей.

Цель:  формировать у учащихся представление о научно-техническом прогрессе, роли физики в совершенствовании техники. На примере развития моторостроения и тракторостроения показать достижения научно-технического прогресса в сельском хозяйстве. 

Оборудование: фотографии тракторов различных лет. Таблица с техническими тракторов и двигателей, используемых в сельском хозяйстве. 

Методические замечания

	Данное занятие рекомендуется провести в форме конференции, на которой заслушиваются сообщения и рефераты учащихся по темам, предложенным в начале изучения темы «Тепловые процессы в сельскохо-зяйственном производстве». При подготовке к занятию порекомендовать учащимся готовивших сообщения и рефераты обратить внимание на исторические справки изобретения тракторов двигателей внутреннего сгорания  и совершенствование их модификации, технические характеристики. 

	Отдельным учащимся на предшествующем занятии предложить задание, что они у инженера базового хозяйства взять справку о состоянии машинотракторного парка и составили таблицу данных о тракторах с указанием марки трактора, типа двигателя, мощности двигателя, частоты вращения коленчатого вала, количестве и размерах цилиндров, расход топлива за час работы, тяговые и скоростные характеристики.

	После того как выступят учащиеся готовившие рефераты по таблице составленной учащимися предложить классу практическую работу:

		Рассчитайте общую мощность двигателей машинотракторного парка базового хозяйства.

		Рассчитайте общий объем цилиндров двигателей машинотракторного парка базового хозяйства.

		Рассчитайте общее тяговое усилие на крюке тракторного парка базового хозяйства.

		Сколько дизельного топлива за час работы расходуется всеми тракторами?

		Рассчитайте суточный  и недельный расход дизельного топлива тракторным парком хозяйства.

		Литр дизельного топлива стоит 14 рублей  50 копеек. Сколько денег хозяйству нужно израсходовать за неделю работы всего тракторного парка при восьми часовом рабочем дне?

	

Занятие 14. Экскурсия в МТМ - встреча с инженером сельскохозяйственного предприятия. Знакомство с типами тепловых двигателей используемых в сельском хозяйстве.

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: механизмы и системы дизельного двигателя, типы двигателей применяемых на сельскохозяйственных машинах

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 устройством, работой и техническим обслуживанием дизельных двигателей. 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. 

Экскурсию в МТМ по данной теме можно провести на участке по ремонту двигателей внутреннего сгорания. Во время экскурсии познакомить учащихся с работой слесаря по ремонту двигателей.

Перед началом экскурсии познакомить учащихся с целью ее проведения при этом заострить их внимание на вопросах, по которым они должны будут написать отчет об экскурсии.

План проведения экскурсии

1. Встреча с инженером хозяйства и слесарем по ремонту двигателей беседа с ними о типах применяемых двигателей на тракторах  и комбайнах, технических характеристиках двигателей их устройстве и техническом обслуживании (ТО).

2. Знакомство с расположением деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов в двигателе.

3. Агрегаты системы питания, смазки и охлаждения их расположение на двигателе и тракторе.

4. Наблюдение за выполнением ТО двигателя.

Вопросы  для беседы:

1. Какие типы двигателей установлены на сельскохозяйственных машинах в хозяйстве?

2. Какую мощность имеют двигатели?

3. Сколько всего двигателей каждого типа имеется в хозяйстве?

4. Каково назначение механизмов и систем двигателя?

4. Какова периодичность технического обслуживания двигателей? 

5. Какие работы выполняются при «ТО» двигателей?

6. Чему равен уровень «СО» в выхлопных газах работающего двигателя?

7. Какова концентрация твердых частиц (сажи) в продуктах сгорания?

Задание для практической работы.

 Рассчитайте общую мощность дизельных двигателей работающих в хозяйстве, сколько окиси углерода (СО) и сажи они выбрасывают в атмосферу за час работы. Укажите, какие физические явления и законы лежат в основе работы механизмов и систем дизельного двигателя. 

Отчет об экскурсии должен содержать ответы на вопросы для беседы и выполнение практической работы.

 

Занятие 15. Лабораторная работа: Определение удельной теплоты

сгорания дизельного топлива.

Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными  приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей  учащихся.

Оборудование: весы с разновесом, два стаканчика от калориметра одинаковой массы, асбестовая сетка, сосновые срезки, металлическая баночка для сжигания топлива, спички, сосуд с водой, штатив с муфтами и кольцами. 

Методические замечания

В начале занятия повторяем закон сохранения энергии, уравнение теплового баланса, формулы для вычисления теплоты выделяющейся при сгорании топлива и теплоты необходимой для нагревания тела. Затем предлагаем задание для выполнения лабораторной работы. В ЦЕЛЯХ ИЗБЕЖАНИЯ НЕСЧАСТНОГО СЛУЧАЯ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ, ОТРАВЛЕНИЕ ПРОДУКТАМИ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА, ВЫПОЛНЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ СЛЕДУЕТ ПРОВОДИТЬ ФРОНТАЛЬНО С ИСПОЛЬЗОВА-НИЕМ ВЫТЯЖНОГО ШКАФА ИЛИ СЖИГАНИЕ ТОПЛИВА ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ ВОДЫ ПРОВОДИТЬ НА УЛИЦЕ.  

Задание. Для работы  двигателей  большинства сельскохозяйственных машин используется дизельное топливо. Предложите способ, который позволил бы определить удельную теплоту сгорания дизельного топлива. Проверьте Ваш способ определения удельной теплоты сгорания дизельного топлива экспериментально.

Методические рекомендации. Для определения удельной теплоты сгорания дизельного  топлива можно поступить следующим образом. Сравнить количество теплоты, выделившейся при сгорании определенного (5 г) количества топлива с известной удельной теплотой сгорания, например, дрова сосновые, и такого же количества дизельного топлива при нагревании одинакового количества воды. При сгорании топлива можно считать, что КПД нагревателей одинаково  в обоих случаях, то  есть на  нагревание  сосуда с водой идет один и тот же процент теплоты, выделившийся при сгорании топлива. Измеряя начальную и конечную температуры воды при ее нагревании пламенем сгорающего топлива, вычисляем удельную теплоту сгорания дизельного топлива по формуле:  



Где: q - удельная теплота сгорания дизельного топлива.

          q0 - удельная теплота сгорания сосновых дров.

T - конечная температура воды при ее нагревании во время горения  дровами.

Т0 - начальная  температура  воды  перед  ее нагреванием в  опыте с дровами.

t - конечная температура воды при ее нагревании во время сгорания дизельного топлива.

t0 - начальная  температура воды при ее нагревании в опыте с дизельным топливом.   

В качестве дополнительного задания следует предложить учащимся следующие задачи:

1. Удельный расход топлива двигателя СМД-60 равен 252 г/кВт *ч. Определите КПД двигателя, если его мощность 110 кВт. Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг. 

2. Сколько дизельного топлива потребуется для трех часов работы тракторы МТЗ-82 укомплектованного двигателем Д-240Л мощностью 59 кВт, если кпд двигателя 45%? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг. 



Занятие 16. Расчет расхода топлива за смену работы трактора или комбайна по техническим характеристикам. Подготовка материала и выпуск стенгазеты "Машины в сельском хозяйстве".

Цель: формировать у учащихся умения применять знания на практике. Развивать общеучебные и специальные умения. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.



Методические замечания

На данном занятии обобщаем знания учащихся по теме «Тепловые двигатели». При решении задач обращаем внимание учащихся на КПД двигателей внутреннего и внешнего сгорания, способы увеличения КПД тепловых двигателей. Знакомим учащихся с основами экономических расчетов машинотракторного парка сельскохозяйственного предприятия. 

В начале занятия повторяем технические характеристики двигателей внутреннего сгорания, парогенераторных установок применяемых в сельскохозяйственном производстве. Предлагаем учащимся в качестве домашнего задания дополнить рассмотренную информацию на занятии сведениями о машинотракторном парке базового сельхозпредприятия для выпуска стенгазеты  «Машины в сельском хозяйстве».

Затем предлагаем учащимся решить следующие задачи:

		Теплогенератор «ТГ – 150», предназначен для отопления птичников, свинарников, теплиц, ремонтных мастерских, дает тепла 150000 ккал/ч, расходуя при этом 18,3 кг керосина. Необходимая мощность вентилятора 4,9 кВт. Определите КПД установки.

		Теплогенератор «ТГП – 1000», предназначен для воздушного отопления животноводческих помещений, имеет теплопроизводительность 250000 ккал/ч и КПД 88%,   какое количество дизельного топлива он израсходует за один час работы?    

		На ферме суточный расход  горячей воды составляет 550 кг. Какое количество каменного угля нужно заготовить на год для нагревания воды от 10оС до кипения, если КПД водонагревателя 50%? Удельная теплота сгорания каменного угля 30 МДж/кг.

		Мощность двигателя трактора К – 701 равна 198,5 кВт, а удельный расход топлива 265 г/кВт.ч. Чему равен КПД двигателя? Сколько топлива расходует трактор за час работы? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг. 

		Сколько времени потребуется трактору МТЗ – 80 агрегатируемого культиватором КРН-5,6 с шириной захвата 5,6 м для  междурядной обработки картофельного поля площадью  20 га при средней скорости движения 6 км/ч? Какое количество топлива для этого потребуется, если мощность двигателя установленного на тракторе  59 кВт, а КПД – 45%? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг. 

		Какой площади поле может скосить комбайн  СКД-5 «Сибиряк» оснащенный жаткой с шириной захвата 6 м при скорости движения 9 км/ч за 8 часов работы? Сколько топлива для этого  ему потребуется, если мощность его двигателя равна 73,5 кВт? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг.  



Электричество в сельском хозяйстве

Занятие 17. Электрификация сельскохозяйственного производства.

Цель: развить представление учащихся применении электроэнергии в сельскохозяйственном производстве. Формировать практическую направлен-ность знаний учащихся. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей учащихся.

Методические замечания

Учащимся к моменту изучения данного вопроса известны примеры применения электрического тока в быту, промышленности из курса физики и собственного жизненного опыта. Данное занятие расширяет политехническую направленность знаний учащихся  о практическом применении электрической энергии на примере сельскохозяйственного производства. 

Занятие целесообразно провести в форме проблемно-поисковой беседы, используя для этого имеющиеся у учащихся знания о работе различных подразделений сельскохозяйственного производства, полученные ими в ходе ранее проведенных тематических экскурсий. Беседу с учащимися можно организовать как обсуждение следующих вопросов:

		Приведите примеры использования электрической энергии в сельскохозяйственном производстве?

		Какие преимущества дает использование электроэнергии в животноводстве?

		Как используется электроэнергия в МТМ при выполнении ремонта сельскохозяйственных машин и механизмов?

Рассматривая применение электрического тока в различных подразделениях сельскохозяйственного производства необходимо обратить внимание учащихся на биологическое действие электрического тока, а, следовательно, отметить правила электробезопасности.

1. При замене электрической лампы нельзя прикасаться руками к ее цоколю. Стоять нужно на сухом полу, табуретке. Ни в коем случае нельзя вставать на приборы отопительной системы или прикасаться к ним. 

2. Нельзя оттягивать проволокой провода, на которых висит лампа. Так иногда делают, чтобы придать ей нужное положение. В таком случае может произойти повреждение изоляции, короткое замыкание и поражение током человека. 

З. Перед пользованием переносной или контрольной лампой нужно тщательно проверить состояние проводов. От частого изгибания провод может оголиться. Если дотронуться до такого места, удар током неизбежен. 

4. Особенно следует следить за состоянием проводов, которыми присоединяются электроприборы. Если провод, питающий током прибор, соединяется ним при помощи снимающихся втулок или колодок, то, прежде чем включить прибор в сеть, нужно вставить в него втулки или колодки.

 Нельзя оставлять концы проводов свободными — это опасно для жизни. 

5. Нельзя очищать от пыли и грязи приборы, включенные в сеть, мокрой тряпкой или водой. 

6. При поливке улиц и садов нельзя направлять струю воды на провода. Это опасно для жизни. 

7. Нельзя запускать бумажного змея вблизи сетей высокого напряжения. 

8. Нельзя открывать заднюю стенку включенного радиоприемника или  телевизора. а также вставлять внутри, таких устройств через отверстия в задней стенке металлические предметы: вязальные спицы, отвертки, ножницы и т. п. Это может привести к поражению током высокого напряжения. 

При этом необходимо отметить, что электрическое поле, электрический ток, искровой электрические заряд оказывают благоприятные условия на хранение некоторых  продуктов сельскохозяйственного производства, всхо-жесть семян, развитие и рост растений. В заключение занятия предложить учащимся следующие задания. Решение первого задания разобрать на занятие, второе и третье предложить на длительный период (до 30 дней) так как исследования такого вида требуют времени для оценки результатов исследования.

1. Почему, если овощи или фрукты поместить на некоторое время в электрическое поле, то срок их хранения значительно увеличивается?

Решение. Электростатическое поле губительно действует на  микроорганизмы, вызывающие гниение сельскохозяйственных продуктов.

2. Исследуйте, как влияет электрический ток на развитие и рост  растений.

Возможное решение. Для проведения исследования берутся растения, имеющие одинаковое развитие (толщину и высоту стеблей, количество и размер листьев и т.п.). Одно растение является контрольным, а другие     экспериментальные. Контрольное растение и экспериментальные содержатся в одинаковых условия (почва, освещение, полив, подкормка минеральными  и  органическими удобрениями, температурный режим). В верхнюю часть стебля  экспериментальных  растений  ввести  иголочки (электроды)  с припаянными проводниками, места введения электродов обмотать изолентой (скотчем)  или  замазать  садовым  варом. Второй электрод полностью погрузить в почву около корня экспериментального растения. Провода от электродов подсоединить к источнику постоянного  тока с напряжением 4-12 В через реостат и миллиамперметр.

3. На развитие, рост и урожайность сельскохозяйственных растений влияние оказывают различные факторы,  в том числе и электрическое поле. Разработайте конструкцию установки для предпосевной обработки семян электрическим полем. Соберите, разработанную вами установку, и исследуйте, как влияет электрическое поле на посевные  качества  семян и урожайность.

Возможное решение. Семена, проверенные на всхожесть, поместить в электрическое поле, создаваемое пластинами раздвижного конденсатора, подсоединенными к полюсам электрофорной машины или высоковольтного индуктора. Для эксперимента необходимо брать контрольную, не подвергавшуюся обработке, группу  семян  и  три  экспериментальные группы  с  различным  временем обработки. Первая группа – 20 мин., вторая – 30 мин., третья – 40 мин. Высевать семена в одинаковые условия  (почва, полив, освещение). Результаты наблюдений за всходами, измерения их роста и продуктивность записывать в журнал наблюдений.



Занятие 18. Лабораторная работа: Изучение устройства и принципа действия генератора переменного тока.

Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными  приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей  учащихся.

Оборудование: модель электродвигателя постоянного тока со статорными катушками, гальванометр, полупроводниковый диод на колодке, соединитель-ные провода, источник тока, ключ, реостат, амперметр. 

Методические замечания

В начале занятия следует повторить с учащимися явление электромагнитной индукции, способы индуцирования электрического тока. При этом следует обратить внимание учащихся на то, что направление индукционного тока зависит от направления магнитного поля и направления его движения. По плакату познакомить учащихся с устройством и принципом действия генератора переменного тока. Затем предлагаем учащимся оформить и выполнить лабораторную работу. 

Задания:

		Рассмотрите устройство модели электродвигателя, укажите основные части, объясните принцип его работы. Предложите способ преобразования электродвигателя в генератор переменного тока. Проверьте Ваш способ на опыте.

		Исследуйте, влияет ли на первоначальное отклонение стрелки гальванометра, при получении переменного тока,  направления вращения якоря генератора.

		Исследуйте, как зависит амплитуда переменного тока от частоты вращения якоря и величины тока возбуждения.

Методические замечания. 

1. Для преобразования электродвигателя постоянно-го тока в генератор переменного тока необходимо отсоединить провода катушек электромагнита от щеток коллектора. Через щетки коллектора на якорь от источника постоянного тока через реостат подаем ток возбуждения (рисунок 2). При вращении якоря его магнитное поле создаваемое током возбуждения будет создавать в катушках электромагнита переменный ток.

2.  Подсоединив к катушкам электромагнита  гальва-нометр, а через контактные щетки коллектора якоря подаем ток возбуждения, величина тока возбуждения не должна превышать 1 А, силу тока возбуждения регулируем реостатом. Начинаем вращать якорь в первом случае по направлению движения часовой стрелке, а другой раз против него. По первоначальному отклонению стрелки гальванометра  устанавливаем взаимосвязь между направлением вращения якоря и первоначальным направлением переменного тока. 

3. Исследование зависимости между амплитудой переменного тока и частотой  вращения якоря проводится при постоянной величине тока возбужде-ния. Исследование зависимости между амплитудой переменного тока и величиной тока возбуждения выполняется при постоянной частоте вращения якоря. При выполнении этой части лабораторной работы можно вращать якорь генератора другим электродвигателем. Для этого вал электродвигателя соединяем резиновой муфтой с якорем генератора. Электродвигатель к источнику тока подсоединяется через реостат, для того чтобы можно было регулировать частоту вращения вала электродвигателя.

При отсутствии в кабинете физики достаточного количества электродвигателей данную лабораторную работу можно выполнить в форме фронтального эксперимента с магнитоэлектрической машиной. При выполнении лабораторной работы с магнитоэлектрической машины исследование зависимости амплитуды переменного тока от величины тока возбуждения не проводится.



Занятие 19. Экскурсия в электроцех сельскохозяйственного

предприятия  знакомство   с источниками тока, электроизмерительными приборами; наблюдение за работой электриков.

Цель: знакомить учащихся с особенностями профессий  сельскохо-зяйственного  производства. Познакомить учащихся с источниками тока, потребителями и контрольно-измерительными приборами, применяемыми в сельскохозяйственном производстве. Воспитывать значимости сельскохозяйст-венных профессий, уважения к людям труда, чувства гражданского долга - готовности трудиться в сельском хозяйстве. 

Объекты наблюдения: участок по зарядке аккумуляторов, передвижная электростанция, вводно-распределительные устройства, линии питания осветительной и силовых электроустановок, аппаратура управления подачи электроэнергии к потребителям. 

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 устройством, работой и техническим обслуживанием дизельных двигателей. 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. 

Экскурсию по данной теме можно провести в электроцех на участке по ремонту электрооборудования. Во время экскурсии познакомить учащихся с работой слесаря по ремонту электрооборудования и электрика силовых установок. 

Перед началом экскурсии познакомить учащихся с целью ее проведения при этом заострить их внимание на вопросах, по которым они должны будут написать отчет об экскурсии.

План проведения экскурсии

1. Встреча с энергетиком сельскохозяйственного предприятия. Беседа с ним об использовании электроэнергии в производственных целях. 

2. Посещение участка по зарядке аккумуляторов и участка по ремонту электрооборудованию, знакомство с устройством силовых установок (электродвигателей, передвижных электростанций типа ДПЭС-20, АБ-4-Т/230), устройствами управлениями подачи электроэнергии к потребителям (аппараты ручного управления, магнитный пускатель).

3. Знакомство с линиями подачи электроэнергии в осветительную сеть и к силовым установкам, силовым распределительным щитом, счетчиками электроэнергии.

Вопросы для проведения экскурсии:

		Для каких целей используется электроэнергия в сельскохозяйственном производстве?

		Какое оборудование составляет электрохозяйство на предприятии?

		Для каких целей используются передвижные электростанции и аккумуляторы?

		Как осуществляется подводка электрического тока к потребителям? Почему при соединении проводов их концы очищают от изоляции и хорошо зачищают? Что произойдет, если концы проводов плохо зачищены и плохо прижаты друг к другу? 

		Чем отличается подводка электрического тока к силовым установкам от осветительной проводки?

		Что представляет собой силовой распределительный щит, какие приборы в нем установлены, каково их назначений? Почему корпус щита заземляется?

		Как осуществляется запуск  и остановка электродвигателей, какова последовательность включения и отключения пусковой аппаратуры?

Отчет об экскурсии должен содержать письменные ответы на вопросы к экскурсии.



Занятие 20. Электрификация ферм составная часть механизации производственных процессов в животноводстве.

Цель: формировать практическую направленность знаний учащихся. Расширить их представление о применении электроэнергии на примерах сельскохозяйственного производства. Создать условия для развития интеллек-туально-творческих способностей учащихся.

Оборудование: плакаты: «Элементный водонагреватель», «Скребковый транспортер ТСН-3,0Б», «Кормодробилка ДКУ-1,0», «Центробежный насос ОЦНШ-5».

Методические замечания

Основная задача данного занятия состоит в том, чтобы сформировать у учащихся  значимости применения электроэнергии в животноводстве. Органи-зовать эту работу можно различными способами, но как показывает опыт работы лучше всего это сделать следующим образом, на конкретных примерах работ выполняемых животноводстве  сравнить ручной и механизированный способы выполнения  одних и тех же видов работ. 

Для проведения занятия в форме проблемно-поисковой беседы учащимся следует, предложит такие вопросы:

		Назовите, какие виды работ необходимо проводить при содержании и получении продукции животноводства?

		Укажите, какие из названых вводов работ механизированы, а какие выполняются только в ручную?

		В чем состоит преимущество механизированного способа производства над ручным?

Если в регионе имеется различные виды животноводства (КРС, свиноводство, овцеводство и др.) то рассмотрение вопросов лучше всего рассмотреть на примерах какого-то одного вида, например содержания и выращивания крупнорогатого скота и молочно-товарного производства.

Провода сравнительный анализ ручного и механизированного труда необходимо обратить внимание учащихся на то, что внедрение комплексной механизации в животноводстве при одновременном улучшении системы содержания, технологии кормления животных, научной организации труда позволяет увеличить производительность труда, сократить объем ручного труда в производстве, а, следовательно, увеличить количество животных в обслуживании на одного работающего, что позволит повысить рентабельность производства. Проведя сравнительный анализ ручного и механизированного труда в животноводческом производстве следует предложить учащимся ответить на вопрос:

		Назовите условия, при которых возможна механизация животно-водческого производства?

Рассматривая условия механизации животноводческого производства, обращаем внимание учащихся на то, что в основе всех механизированных процессов для привода механизмов в работу используются электродвигатели. В заключение занятия решаем задачи:

			На животноводческих фермах используют электрические водо-нагреватели двух видов - электродные и элементные. В электродных водонагревателях электрический ток проходит между электродами, а в элементных  - по спирали (нагревательному элементу), погруженными в воду. Объясните механизм нагревания воды в обоих случаях.

	Решение. В обоих  случаях  проявляется тепловое действие тока. В первом случае проводником является вода, по которой проходит электрический ток, за счет чего она нагревается. Во втором случае электрический ток проходит по спирали нагревательного элемента и  нагревает его, а нагретый элемент передает тепло воде.

			Для подкормки животных используют сыпучие корма (зерно, мука, жмых, отруби и др.). Объясните, почему пред тем как эти виды кормов засыпать в кормозапарник или подать в кормушки животных в сухом виде их предварительно пропускают тонким слоем по транспортеру, над которым установлен электромагнит?

	Решение. Бывает, что в сыпучие корма случайно попадаю железосодер-жащие предметы (проволока, гвозди, болты, гайки и др.) попадание которых в организм животных нежелателен. Поэтому когда сыпучие корма тонким слоем  проходят под электромагнитом они очищаются от железосодержащих предметов. 



Занятие 21. Экскурсия на животноводческую ферму - знакомство с электрификацией фермы, с условиями труда работников фермы.

Цель: познакомить учащихся с особенностями профессий  сельскохо-зяйственного  производства. Познакомить учащихся с электрообеспечением производственных процессов в животноводческом производстве. Воспитывать значимости сельскохозяйственных профессий, уважения к людям труда, чувства гражданского долга - готовности трудиться в сельском хозяйстве. 

Объекты наблюдения: система освещения производственных помещений, расположение электродвигатели и подводка тока к ним, распределительный щит его расположение, электрические водонагреватели.

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 устройством, работой и техническим обслуживанием дизельных двигателей. 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. 

Экскурсию данной теме можно провести на животноводческую ферму или птицеферму. Во время экскурсии познакомить учащихся с работой электрика.

Перед началом экскурсии познакомить учащихся с целью ее проведения при этом заострить их внимание на вопросах, по которым они должны будут написать отчет об экскурсии.

План проведения экскурсии

1. Встреча с электриком обслуживающим электрооборудование фермы. Беседа с ним об использовании электроэнергии в производственных целях. 

2. Посещение участка обеспечивающего работу доильной установки, агрегатов для механизированного удаления навоза, водогрейного котла знакомство с их устройством и принципом действия. 

3. Знакомство с линиями подачи электроэнергии в осветительную сеть и к силовым установкам, силовым распределительным щитом, их расположение 

Вопросы для проведения экскурсии:

		Для каких целей используется электроэнергия на животноводческой ферме?

		Какое оборудование составляет электрохозяйство животноводче-ской фермы?

		Как осуществляется подводка электрического тока к потребителям? Почему при соединении проводов их концы очищают от изоляции и хорошо зачищают? Что произойдет, если концы проводов плохо зачищены и плохо прижаты друг к другу? 

		Чем отличается подводка электрического тока к силовым установкам от осветительной проводки? Каким требованиям должна удовлетворять электромонтажная аппаратура и арматура для электрификации животноводческих помещений?

		Что представляет собой силовой распределительный щит, какие приборы в нем установлены, каково их назначений? Почему корпус щита заземляется?

Отчет об экскурсии должен содержать письменные ответы на вопросы к экскурсии.



Занятие22. Лабораторная работа: Определение КПД водонагревательного элемента.

Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными  приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей  учащихся.

Оборудование: сосуд с водой, термометр, весы, разновес, мерный цилиндр, часы, внутренний стакан от калориметра, штатив с муфтой и лапкой, источник тока, амперметр, вольтметр, две спирали, ключ, соединительные провода.

Методические замечания

Понятие КПД как отношение полезной работы к затраченной знакомо учащимся из курса физики седьмого класса. В начале занятия следует повторить с учащимися:

		понятие полезной и затраченной работы;

		определить, что является полезной, а что затраченной работой при нагревании воды электронагревательным прибором;

		формулы для расчета количества теплоты необходимой для нагревания вещества, и теплоты выделяющейся в проводнике при прохождении по нему электрического тока (закон Джоуля – Ленца);

		правила взвешивания тел на рычажных весах, измерение температуры термометром;

		технику безопасности при работе с электронагревательными приборами, нагретыми телами.

Задания:

Используя предложенные приборы и одну из спиралей, соберите установку для определения КПД нагревателя. Проведите необходимые измерения. Вычислите КПД установки с нагревательным элементом собранной вами.

Используя обе спирали и имеющееся у вас оборудование,  исследуйте, как зависит КПД нагревателя от способа соединения между собой нагревательных элементов.

Методические рекомендации. 1. Для выполне-ния  первого задания учащиеся собирают установку схема, которой показана на рисунке 3. Измеряя силу тока в спирали, падение напряжение на ней и время нагревания воды в стакане калориметра учащиеся вычисляют количество теплоты, выделившееся в спирали при протекании по ней электрического тока (затраченная работа). Измерив массу алюминиевого стаканчика калориметра и налитой в него воды, начальную и конечную их температуру вычисляют количество теплоты, которое пошло на нагревание воды и стаканчика (полезная работа). Затем учащиеся вычисляют КПД нагревателя по формуле  . Где  – масса стаканчика калориметра,  –  удельная теплоемкость алюминия,  – масса воды в калориметре,  – удельная теплоемкость воды,  – изменение температуры воды и стаканчика калориметра, – сила тока в спирали нагревательного элемента, – напряжение на зажимах спирали нагревателя,  – время нагревания воды в стаканчике калориметра.

2. Выполнение второго задания проходит по той же схеме, что и  первое. Отличие работы состоит лишь в том, что учащиеся  используют не одну, а две спирали соединенных один раз последовательно, а другой раз параллельно. Выполнять практическую часть можно двумя способами. Первый в обоих случаях при последовательном и параллельном соединении выдерживать одинаковое время нагревания воды, а второй – выдержать одинаковыми значения изменения температуры воды при нагревании ее спиралями соединенными  последовательно и параллельно.

В заключение занятия следует предложить учащимся ответить на вопросы:

Не противоречат ли результаты опытов закону сохранения энергии?

В каком случае вода нагревается быстрее, когда спирали соединены последовательно или параллельно? Ответ обосновать.

Укажите где на практике, и для каких целей используется такая комбинация включения нагревательных элементов?





Занятие23. Лабораторная работа: Изучение работы жидкостного реостата.

Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными  приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей  учащихся.

Оборудование: сосуд прямоугольной формы, дистиллированная вода, сухая соль (кристаллы медного купороса или поваренной соли), растворы медного купороса различной концентрации, источник тока, амперметр, вольтметр, два плоских электрода, ключ, соединительные провода.

Методические замечания

 Учащимся известно, что  причиной электрического сопротивления металлического проводника является особенность структуры его кристаллической решетки. Кроме того, сопротивление металлического проводника зависит от его геометрических размеров и материала, из которого он изготовлен. Учащиеся знают, что дистиллированная вода и сухая соль не проводят электрический ток, а раствор или расплав соль является проводником. 

Выполнение данной лабораторной работы позволяет расширить представление учащихся о природе электропроводности вещества, а также способствует развитию политехнического кругозора учащихся.  

Перед началом выполнения лабораторной работы с учащимися следует повторить:

		понятия электрический ток, сила тока, электрический ток в электролитах;

		формулы закон Ома для участка цепи, зависимость сопротивления проводника от его геометрических размеров и материала;  

		проанализировать формулу зависимости сопротивления проводника от его геометрических размеров и материала. Особое внимание обратить на зависимость сопротивления проводника от его геометрических размеров, так как этот анализ поможет им составить план исследования. 

После предварительной беседы в ходе, которой с учащимися были повторены основные понятия, и формулы необходимые для выполнения работы предлагаем им оформить и выполнить лабораторную работу. Для этого предлагаются следующие  задания: 

Используя имеющееся оборудование, покажите на опыте, что сухая соль и дистиллированная вода не проводит электрический ток, а раствор соли проводит.

Исследуйте, как зависит сопротивление раствора соль от его концентрации.

Исследуйте, как зависит сопротивление раствора соли от площади электродов опущенных в него и расстояния между электродами.

Методические рекомендации. Для выполнения лабораторной работы учащиеся собирают электрическую цепь изображенную на рисунке 4.

1. При выполнении первого задания обращаем внима-ние учащихся на то, что начинать опыт следует с демонстрации проводимости сухой соли, а затем дистиллированной водой. Перед тем как опустить электроды в дистиллированную воду после демонстрации проводимости сухой соли с них нужно удалить кристаллики соли. Опустив электроды в дистиллированную воду, учащиеся убеждаются, что она не проводит электрический ток. Добавив в дистиллированную воду немного раствора соли, они отмечают, что в цепи появился электрический ток.

2. Не меняя расстояния между электродами и глубины их погружения в растворы солей, определяем зависимость силы тока в цепи от напряжения в зависимости от концентрации раствора соли. 

3. Опустить электроды в раствор соли, затем, перемещая один из электродов, изменяем, расстояние между ними при этом отмечаем, как меняется сила тока и напряжение. По результатам измерений вычисляем  сопротивление раствора при трех различных положениях электродов. После выполнения этой части исследования фиксируем определенное расстояние между электродами и изменяем, площадь погруженной части электродов в раствор соли. Как и в предыдущей части исследования измеряем силу тока и напряжение в цепи  вычисляем ее сопротивление. 

При выполнении второго и третьего задания целесообразно предложить учащимся построить графики зависимости сопротивления от концентрации раствора, зависимость сопротивления раствора от расстояния между электродами и зависимость сопротивления раствора от площади пластин погруженных в раствор соли.



Занятие24. Чтение и составление электрических схем сельскохозяйственных машин.

Цель: сформировать у учащихся умение читать электрические схемы. Развивать графическую грамотность при вычерчивании электрических схем. Расширить представление учащихся об особенности сельскохозяйственного производства. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.

Методические замечания

Учащиеся имеют представление об основных элементах электрической цепи и условных обозначениях ее элементов. В начале занятия целесообразно повторить вопросы:

		Из каких основных частей состоит любая электрическая цепь? Для чего они необходимы?

		Какие виды соединения потребителей используется при сборке электрической цепи?

		В чем недостатки и преимущества последовательного и параллельного соединения потребителей?

		Как рассчитать электрическую цепь с последовательным соединением потребителей?

		Как рассчитать электрическую цепь с параллельным соединением потребителей?

Анализ ответов на вопросы позволяет акцентировать внимание учащихся на особенности различных соединений потребителей в электрическую цепь законы, применяемые при расчетах электрических цепей с различным соединением потребителей свойства этих соединений.

Затем предлагаем учащимся для решения следующие задачи:

1. На рисунке 5 дана схема включения фар  трактора ДТ-75м. Объясните, как идет ток  от генератора (Г)  к каждой фаре.       

Решение. Проводка  на  транспортных  средствах однопроводная. Вторым проводом является корпус  самого транспортного средства  (масса). Таким образом, ток от зажима генератора к фарам трактора проходит через выключатель  по  проводу, нитям лампочек фар и массе ко второму зажиму генератора, соединенного с массой.

     2. После замены лампочки в  фаре трактора  вновь поставленная лампочка не загорается. Укажите возможные причины данной  неисправности. Схема включения лам-почек фар трактора показана на рисунке 6.    

Решение. Причинами не загорания лампочки может быть: а) оборвался  провод; б) перегорел предохранитель; в) окислились или подгорели контакты в переключателе;

д) генератор работает не на полную мощность (вырабатывает низкое напряжение недостаточное для работы ламп).

3. На  рисунке  7  показана   схема  соединения  свечей  накаливания (3-6),которые используются в тракторах МТЗ-50,Т-40,Т-25 для  подогрева воздуха, поступающего в камеры сгорания, с целью облегчения запуска двигателя в холодное время года. Объясните  принцип  действия этих свечей. Укажите назначение приборов 1, 2 и 7.Предложите способ обнаружения неисправности свечи, не выкручивая их из двигателя. 

Решение. Свечи накаливания представляют собой проводник  небольшой длины в форме спирали с большим удельным сопротивлением. Электрический ток, проходя по свече, нагревает спираль до высокой температуры (тепловое действие тока). Выключатель 1 служит для включения и отключения свечей от источника тока,  лампочка 2  является  контрольной лампой работы  свечей, показывающей, что свечи включены или выключены, а резистор 7 предохраняет аккумулятор от короткого замыкания и ограничивает силу тока, проходящего через  свечи. Неисправностью свечи может быть обрыв нити накала, в этом случае контрольная лампочка не будет гореть. Последовательно замыкая свечи проводником можно обнаружить неисправную свечу.

4. Сконструируйте и по возможности изготовьте устройство, которое позволяло бы комбайнеру следить за тем, какое количество зерна намолочено в бункер комбайна.

Возможное решение. Решение может иметь несколько вариантов, один из которых может быть следующим. В нижней части бункера закрепляется резиновая мембрана,  соединенная  рычагом с переменным резистором, который  последовательно соединен с амперметром, шкала  которого  проградуирована  в  единицах объема бункера. По мере заполнения  бункера зерном мембрана деформируется, перемещает движок резистора, его  сопротивление изменяется, а, следовательно, изменяется сила тока. Амперметр  будет  показывать количество зерна в бункере. Принципиальная схема показана на рисунке 8.                                             

5. Сконструируйте и по возможности изготовьте устройство, которое сигнализировало бы механизатору о том, что в топливном баке трактора или комбайна осталось мало топлива.                    

  Возможное решение. Принцип действия устройства для  определения  количества  топлива в баке  трактора или комбайна  основан  на  зависимости силы тока  в цепи от сопротивления. Схема устройства показана на рисунке 9.                         

6. Сконструируйте и, если сможете, то изготовьте устройство, которое позволяло бы  механизатору определять тяговое сопротивление  сельскохозяйственных  машин, агрегатируемых  с трактором, во  время работы, не выходя из трактора. 

Возможное решение. У тягового динамометра  стрелку  соединить  с движком реостата включенного после-довательно с амперметром, шкала  кото-рого проградуирована в единицах силы (рисунок 10). Амперметр располагается в кабине трактора.

7. На птицефабриках для повыше-ния яйценоскости кур в зимний период используют искусственное освещение, продлевающее день, в которое входит устройство, позволяющее моделировать восход и заход солнца. Схема этого устройства показана на рисунке 11. Объясните принцип действия этого устройства, На какой схеме моделируется восход, а на какой заход солнца?

Решение. Данное устройство представляет собой жидкостный реостат, сопротивление  зависит от площади  электродов, погруженных  в  жидкость. Дренажные  трубки, соединяющие  между собой верхний и нижний резервуары, позволяют жидкости медленно перетекать из  верхнего  резервуара  в нижний, что  приводит к изменению сопротивления реостата, а, следовательно, силы тока в цепи ламп, поэтому накал ламп  меняется постепенно (плавно моделируя восход или заход солнца). На схеме  А сопротивление реостата  уменьшается, накал ламп будет увеличиваться (восход солнца), а на схеме Б сопротивление реостата будет увеличиваться, сила тока в лампах будет уменьшаться, лампы  постепенно будут гаснуть (заход солнца).

8. В высокогорных озерах запасы воды пополняются за счет  таяния ледников и  дожде. Интенсивное  таяние  ледников и затяжные дожди могу вызвать повышение уровня воды в озере, что может привести  к стихийным бедствиям. Какими образом, находясь  у подножья горы с высокогорным озером, можно следить за уровнем воды в  озере? Предложите способ.

9. В современных машинах потребители электрического тока разделены на группы, и каждая группа имеет свой предохранитель. Предложите способ включения сигнальной лампы, которая загоралась бы при выходе из строя предохранителя, что позволило бы водителю быстрее определить в какой группе потребителей неисправность.

10.   Начертить схему включения четырех лампочек на 1,5 В так, чтобы они горели нормально от двух элементов, соединенных последовательно. Напряжение на полюсах одного элемента 1,5  В.



Занятие 25. Составление и решение задач на расчет работы и мощности тока потребляемой различными подразделениями сельскохозяйственного предприятия.

Цель: формировать у учащихся умение применять знания для решения задач. Развивать графическую грамотность при вычерчивании электрических схем. Расширить представление учащихся об особенности сельскохозяйствен-ного производства. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.

Методические замечания

На данном занятии  решаем задачи на расчет электроэнергии потребляемой различными подразделениями сельскохозяйственного предприятия за различные промежутки времени. При этом обращаем внимание учащихся не только на закрепление ранее изученного материала, но и на осознание  значимости взаимосвязи между величинами, характеризующими электрический ток.

		Ковшовый подъемник, применяемый в кормоцехах, поднимает 5 тонн кормов на высоту 15 м за 240 с. Какой мощности электродвигатель необходим для нормальной работы ковшового подъемника, если его КПД 75%?

		Рассчитайте, какое количество электроэнергии израсходует электродвигатель ковшового подъемника по условию предыдущей задачи за 8 часов работы, если КПД электродвигателя 98%.

		В токарном цехе МТМ имеется два токарно-винторезных станка, на которых установлены электродвигатели  мощностью 3 и 5 кВт, один фрезерный станок с электродвигателем мощностью 2,2 кВт  и заточный станок с электродвигателем мощностью 800 Вт. Чему равна общая  мощность электродвигателей установленных на  станках в токарном цехе? Сколько электроэнергии за смену  расходует токарный цех, если заточный станок работает 2 часа, а токарно-винторезные и фрезерный станки  работают по 4 часа в смену? КПД электродвигателей 95%.  

		Производительность водонагревателя при нагреве воды от 8оС  до  90оС равна 50 л/ч. Какую, мощность имеют тэны нагревателя, если его КПД 80%? Удельная теплоемкость воды 4200 . Плотность воды 1000 кг/м3.

		Передвижная доильная установка УДМ-8 оснащена двумя электродвигателями мощностью 1,5 кВт и 1 кВ. для работы вакуумного и центробежного насосов. Сколько  лампочек мощностью 100 Вт можно использовать для освещения площадки для доения коров на отгонном пастбище, если мощность генератора для обеспечения работы доильной установки 4 кВт, а его КПД 80%?



Занятие 26. Электричество на службе полеводов.

Цель: формировать у учащихся умение применять знания для решения задач. Расширить представление учащихся об использовании электрической энергии в сельскохозяйственном производстве. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.

Методические замечания

На данном занятии обобщаем знания учащихся по теме «Электричество в сельском хозяйстве». Обзорно рассмотрев примеры применения электричества в сельском хозяйстве, отмечаем, что  в полеводстве электрическая энергия используется не только для работы машин и механизмов, предназначенных для предпосевной обработки семян и подработки урожая к хранению, но и для улучшения плодородности почвы. Далее следует следует познакомить учащихся с гидроэлектрическим эффектом, открытым в 1950 году Л. Юткиным. Сущность этого эффекта состоит в том, что электрическая искра высоковольтного разряда, проходя через жидкость со скоростью  несколько тысяч километров в секунду, создает гидравлические давления в десятки и сотни тысяч атмосфер. При этом вода приобретает свойства мощного механического инструмента способного разрушать самые твердые породы. Этот эффект широко применяется в технике. Электрогидравлическим ударом дробят валуны, уплотняются откосы каналов и плотин, разрушают мерзлый грунт, штампуют корпуса машин и т. д. 

В полеводстве этот способ применяют следующим образом, почву смешивают с водой и подвергают действию мощного искрового разряда. Под действием мощного искрового разряда происходит разрыхление и измельчение почвы, а в воде растворяются наиболее важные для роста растений вещества. Агрегат для искровой обработки почвы прицепляют к трактору вовремя движения агрегата, специальное устройство непрерывно поднимается и загружается верхний слой почвы в дробилку, где почва смешивается с водой и подвергается действию высоковольтного разряда. При этом смесь продувают воздухом из компрессора или азотом из баллона. Почва, обработанная искровым разрядом и продутая сжатым воздухам (азотом), в виде пульпы поступает в разбрасыватели и равномерно распределяется по полю. Этот способ является наиболее эффективным для обработки поливных земель и полей, а также пойменных заливных полей. 

Затем следует разобрать задачи следующего вида:

		Предложите способ, который  позволил бы капелькам ядохимикатов, используемых для борьбы с вредителями  сельскохозяйственных  культур, держаться прочнее на листьях растений?

Решение. Проводить разбрызгивание  ядохимикатов  в  искусственно созданном электростатическом поле. Под действием поля капельки ядохимикатов и листья будут заряжаться противоположными по знаку зарядами, что приведет к притяжению капелек к листьям.

		Новым направлением  мелиорации  является  электромелиорация солевых почв. При электромелиорации в почву вводят электроды, соединенные с источником постоянного тока. При этом на аноде выделяется кислород, и почва вблизи анода окисляется. Объясните физическую сущность электромелиорации.

Решение. Под действием  электрического  поля  между  электродами усиливается  процесс электролитической диссоциации. Молекулы  солей распадаются на ионы, которые  движутся под действием электрического поля между электродами.



Автоматика в сельском хозяйстве

Занятие 27. Элементы автоматики в сельскохозяйственном производстве. Датчики и исполнительные механизмы.

Цель: сформировать у учащихся понятие автоматическая система, датчик и исполнительный механизм. Расширить представление учащихся об особенности сельскохозяйственного производства. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.

Оборудование: центробежная машина, центробежный регулятор Уатта. Электромагнитное реле. Фоторезистор. 

Методические замечания

В начале занятия следует повторить особенности структурных подразделений сельскохозяйственного производства при этом обратить внимание учащихся на то, что основная задача сельскохозяйственного производства состоит в обеспечении продуктами полеводства и животно-водства пищевой промышленности для их переработки в высококачественные продукты питания. 



Анализируя схему сельскохозяйственного производства, отмечаем, что на первом месте по автоматизации производственных подразделений стоит пищевая промышленность, занимающаяся переработкой сельскохозяйственной продукции. В животноводстве, полеводстве и растениеводстве используются элементы автоматизации производственных процессов, но в них еще достаточно высокий уровень использования ручного труда.

Далее вводим понятие автоматизированного  производства (операции)  как производства (операции) когда весь процесс осуществляется без помощи человека. Роль человека – контролировать работу автоматизированных линий, систем. В качестве примера можно рассмотреть работу автоматизированной линии по сборке и укладке яиц на птицефабрике, линию по пастеризации и разливу молока в пакеты на молокозаводе. Вспомнить с учащимися механизацию процесса доения коров, технологическую схему уборки и подработки зерновых культур и другие процессе с которыми учащиеся знакомились в ходе производственных экскурсий.

Говоря об автоматизации производственных процессов, обращаем внимание учащихся на то, что любое автоматическое устройство имеет датчики и исполнительный механизм. Датчики – устройства принимающее информацию от рабочих механизмов автоматического устройства. Исполнительным механизм – это устройство, поддерживающее заданный режим работы, условия окружающей среды. 

Далее следует рассказать учащимся об истории создания автоматических систем на примере изобретений Герона и Уатта. Демонстрируем устройство и принцип действия центробежного регулятора Уатта. При этом отмечаем, что с развитием физики изобретались новые виды автоматических устройств. В качестве примера демонстрируем действие электромагнитного реле на фоторезисторе.

В заключение занятия учащимся следует предложить задания:

		По плакату объясните принцип действия регулятора частоты вращения коленчатого вала пускового двигателя П-10УД.

		По плакату «Всережимный регулятор дизеля А-41 (Д-240)»  объясните принцип его работы.



Занятие 28. Поплавковое реле. Конструирование и изготовление

 поплавкового датчика.

Цель: сформировать понятие реле. Расширить знания учащихся о практическом применении условии плавания тел. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.

Оборудование: цилиндр от ведерка Архимеда, динамометр, сосуд с водой и сосуд с концентрированным раствором поваренной соль. Поплавковое реле, электродвигатель, источник тока, соединительные провода.

Методические замечания

Повторив в начале урока понятия: выталкивающая сила, условия плавания тел, датчик, исполнительный механизм, формулу силы Архимеда предлагаем учащимся исследовательские задания:

1. Исследуйте, как зависит выталкивающая сила, действующая на тело,  погруженное в жидкость, от плотности жидкости и объема погруженной части тела.

Возможное решение. Используя динамометр и  цилиндр от прибора «ведерко Архимед», погружая  его частично и полностью в различные жидкости (воду, концентрированный раствор поваренной соли) измеряем выталкивающую  силу. По результатам  измерений  сделать вывод

2. Исследовать, условия, при которых тело плавает в жидкости и всплывает на поверхность.

Возможное решение. Для проведения опытов используем деревянный брусок из  набора брусков для измерений, пластилин, отливной стакан с водой налитой до нижней кромки отливного отверстия, стакан, весы с разновесом, мерный цилиндр.  Измеряем все тела и вес вытесненной им  жидкости. Добавляя на брусок пластилин, измеряем изменение выталкивающей силы и вес бруска. Сравнивая вес  тела  и  вес, вытесненной жидкости,  делаем вывод о плавании тел.  Для проверки условия, когда тело всплывает, деревянный брусок  необходимо  иголкой  или спицей полностью погрузить в воду. Результаты опытов и вывод записать в тетрадь.

После выполнения заданий и обсуждения результатов исследований вводим понятие реле как устройства управляющего работой механизмов на расстоянии. После этого предлагаем учащимся задание:

3. Предложите конструкцию устройства, которым можно было бы управлять работой электродвигателя насоса для подачи воды в водонапорную башню.   

Возможное решение.  Решение   может иметь несколько вариантов, в одном из которых может быть  использовано поплавковое реле  (рисунок 12). По  мере заполнения  сосуда  жидкостью, подаваемой в него электрическим насосом (М) поплавок (П) подымается вверх, толкатель нажимает на контактную  пластину (к.п), размыкая  тем  самым  контакты (а,б).Ток в цепи питающей электродвигатель насоса исчезает, насос останавливается, подача жидкости в сосуд прекращается.

Затем демонстрируем  и объясняем  устройство и принцип действия поплавкового реле.



Занятие 29. Регуляторы     температуры. Конструирование и изготовление температурного датчика. Сборка и испытание теплового реле.

Цель: расширить представление учащихся о видах реле. Расширить знания учащихся о тепловом расширении тел. Создать условия для развития интеллектуальных способностей учащихся.

Оборудование: биметаллическая пластинка, горелка, прибор для демонстрации теплового расширения металлов, стальной  терморегулятор от электроутюга, автоматическая пробка для защиты электрической цепи от перегрузки.

Методические замечания

Об изменение размеров тел при нагревании известно учащимся из курса физики седьмого класса. Поэтому в начале занятия следует вспомнить, как изменяются размеры тел с изменением температуры при этом необходимо обратить внимание учащихся на то, что когда изменяются размеры тела, происходит изменение промежутков между молекулами, а не размеры самих молекул. 

Демонстрируя опыты по линейному расширению металлов, обращаем внимание на то, что различные металлы при нагревании на одну и туже температуру изменяют свою длину по разному. На основании результатов опытов знакомим учащихся с формулой для вычисления линейных размеров тела при изменении его температуры  , а также вводим понятие коэффициента линейного расширения. 

Целесообразно познакомить учащихся с табличными значениями коэффициента линейного расширения некоторых веществ, после чего предложить им задания: 

		Подобрать вещества линейные размеры, которых при изменении их температуры на одну и туже температуру будут изменяться одинаково.

		Что произойдет при изменении температуры с пластинкой, в которой соединены вместе полоски из алюминия и железа кованного?

Коэффициент линейного расширения твердых тел

(для температур около 20 °С)

Вещество

α, 10-6

град -1

Вещество

α, 10-6

град -1

Алмаз 
Алюминий 

Бронза 
Винипласт

Висмут

Вольфрам 

Гранит 

Дерево вдоль 

волокон 
Дерево поперек волокон 
Дюралюминий

Железо кованое 
Железо литое 
Золото 
Инвар (36,1%)

Иридий 
Кварц (плавленый) 
Кирпичная кладка 
Константан 
Латунь 

0,91 
22,9 
17,5 
70 
13,4 
4,3 
8,3 


2 – 6  


50 – 60 
22,6 
11,9 
10,2 
14,5 
0,9 
6,5 
0,5 
5,5 
17,0 
18,9 

Лед (от -10’ до 0оС) 
Магний 
Медь 
Нейзильбер 
Никель 
Олово 
Платина 
Платно-иридиевый сплав 
Свинец 
Сталь-3 (Марка 20) 
Сталь нержавеющая 
Стекло обычное  Стекло пирекс 
Углерод (графит) 
Фарфор 
Цемент и бетон 
Цинк 
Чугун 
Эбонит 

50,7 
25,1 
16,7 
18,4 
13,4 
21.4 
14,9 


8,7 
28,3 
11,9 
11,0 
8,5 
3 
7,9 
3,0 
12,0 
30,0 
10,4 
70 

После рассмотрения вариантов возможных решений заданий предложенных учащимся демонстрируем опыты с биметаллической пластинкой. Затем даем учащимся задание разработать возможные варианты технического применения рассмотренных явлений. 

После обсуждения возможных вариантов технического применения изменения линейного расширения твердых тел демонстрируем  терморегулятор от электроутюга и автоматическую пробку. Предлагаем учащимся объяснить их принцип действия.

 

Занятие 30. Лабораторная работа: Исследование характеристики газового или жидкостного датчика температуры.

Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными  приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей  учащихся.

Оборудование: стаканчик от калориметра, пробирка, пробка с трубочкой, термометр, штатив с муфтой и лапкой, нагреватель (электроплитка).



Методические замечания

В начале занятия следует повторить тепловое расширение твердых тел при изменении их температуры. Далее обращаем внимание учащихся на то, что при температурных колебаниях жидкости и газы изменяют свой объем. Затем знакомим учащихся с формулой для вычисления объема жидкости при изменении ее температуры   , вводим понятие коэффициентам объемного расширения жидкости (β). После того как ввели понятие коэффициента объемного расширения жидкости, следует провести работу с таблицей (Коэффициент объемного расширения жидкостей для температур около 18 °С). При этом предлагаем учащимся такие задания:

Коэффициент объемного расширения жидкостей

(для температур около 18 °С)

Вещество

β,

10-4 град-1

Вещество

β,

10-4 град-1

Нефть 
Ртуть 
Сероуглерод 
Скипидар 
Спирт метиловый  Спирт препиловый Спирт этиловый 

Толуол

Хлороформ 
Эфир этиловый 

9,2 
1,8 
11,9 
9,40 
11,0 
9,8 
11,0 
10,8 
12,8 
16,3

Анилин 
Ацетон 
Бензол 
Вода при 5 -10о 
Вода при  10 -20о 
Вода при  20 - 40о 
Вода при  40 - 60о
Вода при  60 - 80о 
Глицерин 
Керосин

8,5 
14,3 
10,6 
0,53 
1,50 
4,02 
4,58 
5,87 
5,0
10,0

1. Сравнить коэффициенты объемного расширения жидкостей и указать жидкость с наименьшим  и наибольшим значением коэффициента объемного расширения.

2. Указать какая жидкость изменит свой объем на большую (меньшую) величину при одинаковом изменении температуры жидкости.

Рассмотрев с учащимися  понятие об объемном расширении жидкостей, предлагаем выполнить по вариантам лабораторные работы. Первый вариант исследует характеристики жидкостного датчика, а второй – газового. (При отсутствии оборудования в достаточном количестве работу можно выполнить фронтально).

«Исследование характеристики жидкостного датчика от температуры».

Задание. Исследуйте, как зависит изменение объема  различных жидкостей от температуры.

Методические рекомендации. В качестве исследуемых жидкостей можно использовать воду и керосин. Учащиеся собирают установку изображенную на рисунке 13. В пробирку а наливают воду, а б керосин так чтобы небольшое количество жидкости выходило в трубочку, и устанавливают их в большом стакане от калориметра, заполненного водой. Пробирки и термометр не должны касаться стенок стакана. В качестве нагревателя можно использовать электроплитку или спиртовку. Нагревая воду в стакане калориметра через каждые три градуса измерить высоту столба жидкости в трубочке. Результаты измерений записать в таблицу.

toC(воды в стакане калориметра















L0 воды















Lводы















L0 керосина















Lкеросина















По результатам измерений построить график зависимости L(to) для воды и керосина, а также найти отношение . По результатам измерений и вычислений сделать вывод. 

«Исследование характеристики газового датчика от температуры».

Методические рекомендации. Учащиеся собирают установку изображенную на рисунке 14. Пробирку, заткнутую пробкой с трубкой, соединяют шлангом с микроманометром (М) закрепляют в штативе и опускают в сосуд с водой так чтобы пробирка  и термометр не касались стенок сосуда. Нагревая воду в сосуде измерять температуру воды в сосуде и через каждые два градуса снимать показания давления воздуха в пробирке. Результаты измерений записать в таблицу. 

t0C













P, Па













По результатам измерений построить график зависимости Р(t0), сделать вывод.



Занятие 31. Лабораторная работа: Градуировка термистора в качестве датчика температуры.

Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными  приборами. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей  учащихся.

Оборудование: стаканчик от калориметра, термистор с двумя зажимами, термометр, штатив с муфтой и лапкой, нагреватель (электроплитка), Омметр или авометр, соединительные провода.





Методические замечания 

В начале занятия знакомим учащихся с особенностями полупроводников, при этом обращаем внимание на зависимость электрического сопротивления полупроводника от температуры. Затем предлагаем выполнить лабораторную работу «Градуировка термистора в качестве датчика температуры».

Задание.  Исследуйте, как зависит сопротивление термистора от  температуры.

Методические рекомендации. Для выполнения задания собирается установка изображенная на рисунке 15. Пробирка закрепляется в штативе и помещается сосуд с водой так, чтобы она не касалась стенок сосуда. В пробирку помещается термометр и термистор, подсоединенный к омметру. Нагревая сосуд с водой, следим за изменениями температуры воздуха в пробирке и величиной электрического сопротивления термистора. Начальное значение температуры и сопротивления определяются до начала нагревания воды в сосуде, а далее через каждые пять градусов определять сопротивление термистора. Результаты  измерений записать в таблицу. 

t0C

















R, Ом

















По результатам измерений построить график зависимости R(t0), ответить на вопросы:

1. Как зависит сопротивление термистора от температуры?

2. Вычислить, во сколько раз изменилось сопротивление термистора при его нагревании от начальной до конечной температуры? 

3. По графику определите температуру воды в сосуде при значении сопротивления термистора отличного от значения точек снятия показаний в ходе опыта. Проверьте ваши предположения на опыте. Предложите наиболее точный способ градуировки шкалы омметра в единицах температуры.



Занятие 32. Лабораторная работа: «Сборка электромагнита и изучение его действия в зависимости от силы тока». Сборка и испытание электромагнитного реле.

Цель: развивать экспериментальные методы познания, формировать умения работать с лабораторными и контрольно-измерительными  приборами. Расширить представление учащихся о магнитном действии электрического тока. Создать условия для развития интеллектуально-творческих способностей  учащихся.

Оборудование: источник тока, ключ, катушка, набор сердечников (железный, деревянный, пластмассовый, алюминиевый, медный), амперметр, соединительные провода, якорь, динамометр, набор грузов, штатив, компас, линейка, электромагнитное реле, электрический звонок, телеграфный аппарат.

 

 Методические замечания 

К моменту рассмотрения этого вопроса учащиеся имеют представление о магнитном действии электрического тока, так как в классах обучающихся по программе и учебнику А.В.Перышкина электромагнитные явления рассматриваются в курсе физики восьмого класса, а в классах обучающихся по программе и учебнику С.В.Громова и Н.А.Родиной в девятом классе во второй четверти. Несмотря на то, что материал знаком учащимся целесообразно в начале урока повторить основные положения магнитных свойств электрического тока и опыты доказывающие их. При этом можно разобрать следующие вопросы:

		Как на опыте доказать, что вокруг проводника с током существует магнитное поле?

		От чего зависит величина магнитного поля создаваемого электрическим током вокруг проводника?

		Какую особенность имеет магнитное поле созданное катушкой с токам?

Затем предлагаем выполнить лабораторную работу «Сборка электромаг-нита и изучение его действия в зависимости от силы тока». В ходе выполнения работы учащиеся выполняют следующие задания:

		Исследуйте, как зависит направление магнитного поля катушки от направления тока в ней?

		Исследуйте, как зависит величина магнитного поля в катушке от силы тока в ней?

		Исследуйте, как влияет наличие сердечника в катушке на ее магнитное поле? Имеет ли значение материал сердечника на магнитные свойства катушки? 

		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:

		Рассмотрите устройство электрического звонка и телеграфного аппарата укажите, какую роль играет электромагнит в их устройстве и работе.

		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:

		Из каких основных частей состоит электромагнитного реле?

		На чем основан принцип действия электромагнитного реле?

		От чего зависит момент срабатывания электромагнитного реле?

		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. 

Перед началом экскурсии познакомить учащихся с целью ее проведения, при этом заострить их внимание на вопросах, по которым они должны будут написать отчет об экскурсии.  

План проведения экскурсии

1. Встреча с энергетиком  и инженером хозяйства беседа с ними о применении автоматических устройств в сельскохозяйственной технике и сельскохозяйственном производстве.

2. Знакомство с устройством и расположением деталей  элементов автоматики: механизма выгрузки копны из копнителя комбайна; сигнального устройства заполнения бункера; кукурузной сеялки скнк-8.

3. Применение электромагнитных и тепловых реле в сельскохозяйствен-ном производстве.

4. Наблюдение за: подготовкой к работе высевающего аппарата сеялки; регулировкой автомата копнителя; разборкой и сборкой устройств содержащих электромагнитные и тепловые реле.

Вопросы  для беседы:

		Какие автоматические устройства используются в сельскохозяйст-венной технике?

		На чем основан принцип действия сигнального устройства заполнения бункера, автомата выгрузки копны из копнителя комбайна и высевающего аппарата кукурузной сеялки?

		В каких устройствах используются электромагнитные и тепловые реле?

		Для чего используются электромагнитные и тепловые реле?

		Какие типы реле используются  для автоматизации производствен-ных процессов?

		По каким параметрам классифицируются электромагнитные и тепловые реле?

Отчет об экскурсии должен содержать ответы на вопросы для беседы.

Занятие 35. Обобщающее занятие.

	Цель: обобщить и систематизировать основные положения курса. Подвес-ти итоги второго года обучения. 

Методические замечания

	Форма проведения итогового занятия может быть различной. Это может быть конференции, на которой учащиеся демонстрируют результаты выполнения индивидуальных заданий, которые учитель рекомендовал для домашних исследований учащимся, проявляющим повышенный интерес к изучению курса.  

	Одной из форм проведения этого занятия может быть занятие, на котором учащиеся пишут сочинение на тему: «Что дало мне изучение курса Физика в сельском хозяйстве», «Мой проект совершенствования технологического процесса в животноводстве», «Мой проект повышения  эффективности земледелия и получения экологически чистых продуктов».

	Это занятие может быть посвящено решению исследовательских и конструкторских задания  по темам рассмотренном в ходе изучения курса из сборника задач и заданий по физике с сельскохозяйственным содержанием (Степанов Д.Л).