Автоматическое управление устройствами и машинами 8 класс конспект урока
Обновлено: 06.07.2024
Данная разработка содержит конспект урока по технологии 8 класс.
Технология 8 класс Дата ___________________
Тема : Элементы автоматики в бытовых электротехнических устройствах.
Цель: Познакомить учащихся с автоматическими устройствами и их структурой, элементами автоматики в бытовых электротехнических устройствах Научить выполнять простые автоматические устройства. Анализировать работу выполненных устройств.
Образовательные: Разобрать структуру простых автоматических устройств. Составить формулу автоматического устройства и собрать его на макетной плате. Проанализировать работу созданного на уроке устройства.
Развивающие: Продолжить развитие умений навыков учащихся по конструированию макетных и монтажных плат; настройку и проверку работоспособности автоматических устройств.
Воспитательные: Продолжить воспитание личностных качеств каждого ученика и формирование дружного коллектива.
1. Организационная часть.
2. Актуализация знаний учащихся.
На прошлом уроке мы с Вами познакомились с основными понятиями, необходимыми для разбора принципиальных электрических схем. Помимо этого разобрались с принципом сборки простых схем на макетной плате. Повторим их:
А) Что называется узлом?
(Узлом называется место соединения двух и более элементов.)
Б) Как нумеруются узлы?
(Последовательно от “минуса” источника питания до “плюса”.)
В) Каким образом нумеруем выводы элементов цепи?
(Если элемент на схеме изображен вертикально – то верхний вывод первый, нижний – второй. Если элемент на схеме изображен горизонтально, то слева первый, справа – второй. У транзистора: база – первый, коллектор второй, эмиттер третий.)
Г) Каким образом записывается формула принципиальной схемы?
(Последовательно через все узлы, начиная от “минуса” источника питания, до “плюса”, учитывая номера узлов.)
Д) Каким образом производим монтаж устройства на макетной плате?
(Выбираем на макетной плате столько клемм сколько получилось узлов в формуле. Каждая клемма определенный – узел, в котором соединяются определенные элементы. Зная формулу – соединяем элементы согласно ее.)
3. Формирование новых знаний.
Сегодня на уроке мы познакомимся с автоматическими устройствами.
А) Автоматы появились в глубокой древности. Они, например, использовались египетскими жрецами для укрепления веры в божественные “чудеса”. Сейчас нет необходимости быть умным жрецом что бы построить простой и полезный автомат такой, как электронное сторожевое устройство. Первые автоматы были механическими. Большую известность получили куклы – автоматы, искусно имитировавшие довольно сложные человеческие действия. Известны, например, механические писец и музыкант. Внутри этих автоматов находится хитроумный часовой механизм со множеством шестеренок, рычагов, пружин и других механических деталей. Интересным автоматом являются часы-ходики с “кукушкой”. В них каждый час открывается дверца домика, из которого появляется “кукушка”. Механическое устройство моделирует звуки “ку-ку”, которые являются звуковым индикатором показаний часов.
Механические автоматы и сейчас широко применяются в технике. Например, в кастрюле-скороварке клапан, выполненный виде стальной пробки, автоматически открывается, если давление превысит определенное значение. Как только оно понизиться до определенного значения, клапан закрывается автоматически регулировка давления паров в кастрюле осуществляется просто – путем подбора массы клапана.
Широкое применение имеют и электромеханические устройства автоматики, например, регулятор температуры (терморегулятор) в утюге. Чувствительным органом, реагирующим на температуру, является специальная пластинка, имеющая два слоя металла, по-разному расширяющихся при нагревании. С ростом температуры пластинка, которая называется биметаллической, начинается изгибаться так, что металл который расширяется больше, оказывается на внешней стороне дуги.
Нагреватель утюга включается в сеть через контакты, находящиеся на биметаллической пластине. По мере нагревания пластинка изгибается и при определенной температуре цепь спирали нагревателя разрывается. При охлаждении пластинка выпрямляется и замыкает цепь нагревателя. Далее процессы повторяются. Регулировка температуры заключается в предварительном изгибе пластинки, который осуществляется при повороте ручки регулятора.
Такие терморегуляторы используются в некоторых типах электрорадиаторах и электроплиток.
Б) Сравним теперь два регулятора: механический в “скороварке” и электромеханический в электроутюге. Что у них общего, В каждом есть чувствительный орган, реагирующий на регулируемую величину (датчик), задающий орган, определяющий значение регулируемой величины, и объект управления – давление пара в кастрюле и температура рабочей поверхности утюга. Подобные по назначению блоки имеются и в электронных автоматических устройствах.
Простейшие электронные автоматы – различные реле, реагирующие на освещенность, температуру, влажность, давление и другие физические величины, – состоят из трех основных частей : датчика, усилителя и исполнительного устройства. Более сложные электронные устройства, предназначенные для автоматического регулирования, содержат дополнительно следующие узлы и цепи: задающий орган, элемент сравнения, объект управления и цепь обратной связи.
Обратите внимание на схему (слайд в презентации) его. Важной частью является цепь обратной связи, благодаря которой автомат “узнает” о результатах своей “деятельности”, и, если надо, вносит коррективы.
В) Рассмотрим в качестве примера усилитель фототока.
Усилители постоянного тока (УПТ), предназначены для усиления медленно меняющих сигналов с частотой от 0 Гц и выше. Их используют для усиления сигналов от различных датчиков. Нагрузкой этих усилителей могут быть электромагнитные реле, лампы накаливания или электроизмерительные приборы.
Важнейшей характеристикой каждого усилителя являются его коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности.
Основным элементом усилителя является транзистор.
Рассмотрим работу простейшего усилителя постоянного тока(фототока), собранного по схеме, показанной на рис 1 (доска).
Фоторезистор, включенный в цепь базы, определяет ток базы(Iб), который и является управляющим сигналом для транзистора. Изменение тока базы приводит к изменению значительно большего тока коллектора Iк в выходной цепи. В этом и состоит усиление транзистора. Оно характеризуется статическим коэффициентом передачи тока базы В. Для данной схемы включения транзистора B=Ik/Iб.
Статический коэффициент В у разных типах транзисторов может меняться от 10 до 100. Этот коэффициент не является постоянной величиной, он зависит от выбранного тока базы. Если нужно увеличить коллекторный ток, то используют второй транзисторный усилитель. В двухкаскадном усилителе постоянного тока транзистор VT2 включен по схеме, показанной на рис 2. Нагрузка – лампа накаливания – включена в цепь коллектора, ток базы.
Работает усилитель фототока следующим образом. С увеличением освещенности возрастает ток базы транзистора VT1, соответственно, увеличивается значительно большие токи коллектора и эмиттера, что приводит к возрастанию токов во втором транзисторе. Увеличение коллекторного тока транзистораVT2 приводит к постепенному нагреву нити лампы. Возможен также релейный, или ключевой режим работы усилителя, когда, начиная с какого-то определенного значения входного тока происходит резкое изменение выходного тока. В результате лампа или ярко загорается, или гаснет; промежуточных состояний, когда нить постепенно нагревается нет. Подобный режим обеспечивается введением положительной обратной связи, когда часть напряжения с выхода подается на вход, так, что происходит возрастание коэффициента усиления. Положительную обратную связь мы изучим позднее.
3. Практическая работа.
Практическая работа выполняется учащимися попарно.
Вам необходимо собрать двухкаскадный усилитель фототока на макетной плате. Скажите, с чего начнем выполнение (сопровождается демонстрацией презентации).
1. Вначале расставим узлы (делаем это прямо на карточках, которые раздает дежурный каждому учащемуся), затем пронумеруем их и выводы каждого элемента.
2. Затем запишем формулу принципиальной схемы.
3. По полученным данным определим на макетной плате количество клемм, необходимых для сборки устройства (рис 3).
-1Б2К •1К1Л1R31R1 •2R11R2Б1 •Кл12R3Б2 •Кл22Л •2R2Э1Э22Б+
(Читается следующим образом: “”минус” первый вывод батареи соединяется в первом узле со вторым выводом ключа; во втором узле соединяются первыми выводами резисторы R1 и R3, лампа накаливания и ключ; в третьем узле соединяются второй вывод резистора R1, первый вывод резистора R2 и первый (база) вывод транзистора VT1; в четвертом узле – второй вывод резистора R3, второй (коллектор) вывод транзистора VT1, и первый вывод (база) транзистора VT2; в пятом узле – второй вывод лампы и второй вывод (коллектор) транзистора VT2; в последнем (шестом) узле соединяются второй вывод резистора R2, третьи выводы (эмиттеры) обоих транзисторов VT1 и VT2, а так же второй вывод батареи “плюс”.)
4. Предупреждаю учащихся о том, что сборку необходимо выполнять не спеша, сверяясь со схемой, стараться не допускать пересечения проводов,
5. Из набора учащиеся выбирают необходимые для сборки детали (два транзистора КТ209, два резистора сопротивлением 2 кОм, фоторезистор, ключ, миниатюрную лампу, ключ, батарею элементов).
6. Выбирают на макетной плате клеммы-узлы к которым будут присоединять детали.
7. Собирают устройство парами, помогая друг другу, согласно формуле схемы (сборка цепи на макетной плате показана в презентации).
8. Учитель совместно с учениками проверяет работоспособность собранных устройств.
9. В процессе работы учащиеся и учитель консультируют тех, у которых устройство не работает по тем или иным причинам.
10. Учащиеся делают вывод: фотореле срабатывает при затемнении фоторезистора. При затемнении сопротивление фоторезистора увеличивается, сила тока через делитель напряжения R1, R2 уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на базе транзистора VT1. Транзистор VT1 закрывается, сопротивление его эмиттерно-коллекторного участка возрастает. Это и приводит к уменьшению силы тока, проходящего данный участок и резистор R3. Напряжение на базе транзистора VT2 увеличивается, и он открывается, в результате сопротивление эмиттерно-коллекторного участка транзистора резко уменьшается. Вследствие этого сила тока через лампу накаливания увеличивается, что приводит к ее загоранию.
5. Закрепление материала.
В ходе закрепления материала с учащимися рассматриваем следующие вопросы:
Презентация к уроку технологии в 8 классе на тему "Автоматическое управление устройствами и машинами. Основные элементы автоматики" УМК по редакцией В.М. Казакевича и др.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| urok_no19-20_avtomaticheskoe_upravlenie1.pdf | 1.24 МБ |
Предварительный просмотр:
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Презентация к уроку литературы в 6 классе "Устройство мира по представлениям древних славян"
Презентация знакомит обучающихся с представлением древних славян об устройстве мира, с верованиями наших предков, славянским пантеоном богов. Углубляет знания о народной культуре, её духовном прошлом.
План-конспет урока по технологии в 5 классе в соответствии ФГОС на тему "Устройство швейной машинки". По программе В.Д. Симоненко. Продолжительность урока 40 минут.
Анализ урока по физической культуре для первых классов: "Отработка основных элементов игры "пионербол"
Презентация к уроку технологии 6 класс Устройство токарного станка по обработке древесины
Устройство токарного станка по обработке древесины.
Презентация к уроку технологии "Технология машинных швейных работ"
Презентация к уроку технологии "Технология машинных швейных работ" 5 класс.
Презентация к уроку технологии "Устройство швейной машины", 5 класс.
Презентация к уроку технологии "Устройство швейной машины" для обучающихся 5 класса коррекционной школы для обучающихся с умственной отсталостью (интеллектуальными нарушениями).
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Описание презентации по отдельным слайдам:
Как вы думаете, почему двери современных крупных магазинов открываются и закрываются автоматически?
Слово автомат в переводе с греческого означает самодействующий. Герон Александрийский в 1 веке нашей эры создал механизм для автоматического открывания дверей храма. 18 век (в области промышленности). 1720 год А.К. Нартовым сконструирован суппорт для токарного станка. 1765 год – И.И. Ползунов создал автоматический поплавковый регулятор в котле паровой машины. Сегодня существует множество разнообразных автоматов и автоматических устройств.
Любое автоматическое устройство работает на одном из принципов или на их сочетании: принцип разомкнутого управления; принцип управления по отклонению; принцип управления по возмущению (принцип компенсации возмущения); принцип комбинированного управления.
Принцип разомкнутого управления заключается в том, что автоматическое управление функционированием управляемого объекта не зависит от внешних воздействий.
Принцип управления по отклонению. Автоматические системы управления, функционирующие на этом принципе, воздействуют на управляемый объект, только если на них поступила информация об отклонении в состоянии или работе данного объекта. Паровая машина Уатта
Принцип управления по возмущению (принцип компенсации возмущения). Работа устройства автоматического управления в этом случае основана на том, что оно устанавливает величину возмущения (отклонения от нормы), компенсирует в регулируемом объекте то, что в нём изменило возмущающее воздействие. Возмущающее воздействие Автоматический регулятор Объект управления Параметр на выходе Обратная связь Заданный параметр на входе Пример: водная магистраль.
Принцип комбинированного управления объединяет в себе действие принципов управления по отклонению и управления по возмущению. Ветровая электростанция.
Почему запрещается в системе аварийной защиты электросети от коротких замыканий устанавливать кустарно изготовленные плавкие предохранители?
Датчик – это устройство, преобразующее входное воздействие любой физической природы и величины в сигнал, удобный для дальнейшего использования, чаще всего в электрический сигнал. Датчики Генераторные Параметрические Осуществляют преобразование входной величины в электрический сигнал. Преобразуют входную величину в изменение какого-либо электрического параметра.
Усилители сигналов. Сигналы, которые дают датчики в системах управления, очень слабые и нуждаются в усилении. Усилители сигналов Электронные Магнитные Электромагнитные Работающие по принципу домкрата Гидравлические Редукторы
Командоаппараты. Предназначены для подачи от оператора в систему управления различных внешних воздействий и команд. Рубильник Выключатели Кнопки Разъединители
Предохранители. В автоматизированных системах предназначены для выполнения предохранительных функций при нарушении в режимах работы. Токовое реле Электротепловое реле Предохранители Автоматические выключатели
Контрольно-измерительные приборы. Предназначены для получения количественных данных и контроля различных величин и параметров состояния или работы управляемого объекта или самой системы управления.
Автоматические устройства. Это автоматические регуляторы, сигнальная аппаратура.
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Дистанционные курсы для педагогов
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 606 862 материала в базе
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
- 23.11.2020 3608
- PPTX 22 мбайт
- 315 скачиваний
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Майорова Тамара Алексеевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
- Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- Для учеников 1-11 классов
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России
Время чтения: 1 минута
Школы граничащих с Украиной районов Крыма досрочно уйдут на каникулы
Время чтения: 0 минут
Минтруд предложил упростить направление маткапитала на образование
Время чтения: 1 минута
Новые курсы: функциональная грамотность, ФГОС НОО, инклюзивное обучение и другие
Время чтения: 15 минут
Минобрнауки и Минпросвещения запустили горячие линии по оказанию психологической помощи
Время чтения: 1 минута
В Россию приехали 10 тысяч детей из Луганской и Донецкой Народных республик
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Автоматические устройства Цель урока: ознакомиться с различными способами прекращения действия (выключение, остановка) и регулирования (изменение состояния, хода, положения, настройки) процессов, механизмов и установок, аппаратов и…
Цель урока:
ознакомиться с различными способами прекращения действия (выключение, остановка) и регулирования (изменение состояния, хода, положения, настройки) процессов, механизмов и установок, аппаратов и приборов и их практическим применением;
развивать умение различать способы регулирования;
развивать логическое мышление
Автоматические устройства
Автоматы – устройства, которые выполняют свои функции без непосредственного участия человека
Автоматические устройства Применяются: в промышленности (предотвращают аварии, пожары, травматизм); на транспорте; в отраслях народного хозяйства; в бытовой технике (плавкие предохранители)
Применяются:
в промышленности (предотвращают аварии, пожары, травматизм);
на транспорте;
в отраслях народного хозяйства;
в бытовой технике (плавкие предохранители)
Автоматические устройства контролируют различные параметры: температуру, давление, уровень жидкости; размеры и качество обработки деталей; учитывают количество продукции
контролируют различные параметры: температуру, давление, уровень жидкости;
размеры и качество обработки деталей;
учитывают количество продукции
Автоматические устройства Разделяют на группы: автоматические устройства контроля и сигнализации; устройства управления; устройства регулирования; устройства защиты
Разделяют на группы:
автоматические устройства контроля и сигнализации;
устройства управления;
устройства регулирования;
устройства защиты
Автоматические устройства Плавкие предохранители
Автоматические устройства Важнейшие составные части: датчики, электромагнитные реле, шаговые искатели, емкостные реле, фотоэлектрические датчики, реле выдержки времени и др
Важнейшие составные части:
датчики,
электромагнитные реле,
шаговые искатели,
емкостные реле,
фотоэлектрические датчики,
реле выдержки времени и др.
Автоматические устройства Электрический датчик – устройство, которое при включении в электрическую цепь под влиянием неэлектрического воздействия, например нагрева, плавно изменяет ток в цепи
Электрический датчик – устройство, которое при включении
в электрическую цепь под влиянием неэлектрического воздействия, например нагрева, плавно изменяет ток в цепи
Автоматические устройства Датчики температуры: термопары и биметаллические датчики
Датчики температуры: термопары и биметаллические датчики
Датчики с изменяющимся активным сопротивлением (контактный однопредельный и двухпредельный, реостатный, электролитический, проволочный )
Фотосопротивления
Автоматы защиты
Читайте также: