Разработка листов рабочей тетради
Рабочая тетрадь как одно из предметно-знаковых средств обучения, ее связь с опорными конспектами. Общая характеристика темы, содержание учебного материала, структурно-логический анализ. Листы рабочей тетради и методика их применения в учебном процессе.
| Рубрика | Педагогика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.06.2014 |
| Размер файла | 419,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГАОУ ВПО Российский государственный профессионально-педагогический университет
Кафедра профессиональной педагогики
Курсовая работа по методике профессионального обучения
На тему: «Листы рабочей тетради на тему «Переходные процессы»»
Выполнил студент:
группы ЭС-402
Квашнин Тимофей Дмитриевич
Проверил:
Колесникова Юлия Алексеевна
Старший преподаватель
Екатеринбург 2012
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ
2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМЫ
3. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
4. СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
5. ЛИСТЫ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ
6. МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ ЛИСТОВ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
рабочая тетрадь методика учебный
ВВЕДЕНИЕ
Одним из важных предметно-знаковых средств обучения, получивших в последнее время общее признание у преподавателей и учащихся, являются рабочие тетради. С опорными конспектами рабочие тетради объединяет знаковая форма представления учебной информации. Существенное отличие их заключается в том, что в опорных конспектах учебная деятельность отражается в определенной логике, а в рабочих тетрадях она специально конструируется. Суть конструкта емко выразил Л.Н.Ланда: "...обеспечить пооперационное формирование мыслительных процессов". Операции ученый образно представил в виде "кирпичиков мыслительной деятельности", чтобы сознательно и целенаправленно их формировать у педагога и учащихся, должно быть надежное средство. В настоящее время у преподавателя таких эффективных средств нет. Объясняя новый материал, проводя с учащимися решение задач, он сегодня не может быть уверен, что все учащиеся производят именно те операции, которые нужны, производят их так, как это необходимо, и что эти операции складываются у них в ту систему, которая требуется. Говоря другими словами, преподаватель сегодня не имеет возможности достаточно полно управлять течением и формированием мыслительной деятельности учащихся.
Цель курсовой работы: разработать доступные, понятные и интересные листы рабочей тетради по теоритическим основам электротехники.
Задачи курсовой работы:
1) Проанализировать характеристику темы;
2) Отобрать содержание учебного материала;
3) Провести структурно-логический анализ материала;
4) Разработать листы рабочей тетради;
5) Показать как применяются данные листы рабочей тетради.
Для разработки листов рабочей тетради я выбрал тему «Переходные процессы», потому что я хорошо в ней разбираюсь и ориентируюсь. Также эта тема всегда останется актуальна, так как это основы работы любой электроники и электрических систем любых масштабов. В этой теме содержится много материала, для усвоения которого рабочие тетради будут очень эффективны.
1. РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ
Рабочая тетрадь - это предметно-знаковое средство обучения, представляющее собой самостоятельное учебное пособие, содержащее систему заданий с информационными пробелами.
Листы рабочей тетради - это фрагмент рабочей тетради, содержащий систему заданий, объединенной одной темой.
Цель рабочей тетради - способствование повышению эффективности обучения учащихся и уровня их творческого развития.
Задачи рабочей тетради:
· Развитие мышления учащихся;
· Усвоение теоритических знаний;
· Приобретение практических умений по решению типовых развивающих и творческих заданий;
· Контроль за процессом обучения учащихся;
· Формирование у учащихся навыков самоконтроля.
Требования к рабочей тетради:
· Система заданий должна отражать все темы учебной дисциплины.
· Рабочая тетрадь должна быть доступная, понятная и интересная!!!
· Должна содержать дифференцированные задания.
Достоинства рабочей тетради:
· Экономия времени учащегося за счет выполнения заданий непосредственно в листах рабочей тетради.
· Повышение эффективности учебного процесса.
· Оптимизация познавательной деятельности.
· Мотивация обучения.
· Задания располагаются по возрастанию сложности.
Функции:
· Познавательная (обучающая)
· Контролирующая
· Воспитывающая
· Формирующая
· Развивающая
· Рационализирующая
Виды рабочей тетради:
· Информационная.
· Контролирующая.
· Смешанная.
Структура рабочей тетради:
1) Предисловие (пояснение).
2) Система знаний, охватывающая все дисциплины.
3) Приложения (справочная информация) (по необходимости).
4) Рекомендации по углублению знаний и выполнению работ (по необходимости).
5) Заключение
6) Список литературы.
Требования к содержанию рабочей тетради:
1) Система заданий выстраивается в соответствии со структурой и логикой изучаемого материала.
2) Иллюстрации должны быть обучающими.
3) Композиционное построение заданий зависит от автора.
4) При конструировании заданий должно быть предусмотрено место для ответов учащихся, а так же исправления ошибок, неточностей и т.д.
5) В конце каждой темы рекомендуется представлять контрольные вопросы.
Виды заданий, используемые в рабочей тетради:
1) Включение в определение пропущенных ключевых слов.
2) Запись формулы с определенными компонентами.
3) Алгоритм выполнения операции.
4) Заполнение таблиц.
5) Основы графиков для построения характеристик диаграмм.
6) Определение элементов конструкции.
Методика применения в учебном процессе листов рабочей тетради.
Основная идея - обеспечить пооперационное формирование мыслительных процессов учащихся.
· Учащиеся могут работать с рабочей тетрадью самостоятельно, используя дополнительный учебный материал.
· Учащиеся могут работать с рабочей тетрадью под руководством педагога.
· Рабочая тетрадь может использоваться в качестве контроля.
2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМЫ
В данной работе представлены листы рабочей тетради по дисциплине ТОЭ и теме «Переходные процессы». Эти листы предназначены для учащихся ВУЗов, 2 и 3 курсов, технических специальностей. На эту тему в дисциплине отводится 12 часов, из них 4 часа на лекционные занятия, 4 часа на практические занятия, 4 часа на лабораторные занятия. Теоритические основы электротехники изучаются два семестра, а точнее в 4 и 5 семестре.
Для успешного освоения дисциплины учащимся необходимо:
знать:
методы решения дифференциальных уравнений; законы электротехники; основные силовые элементы электрических систем; конструктивное исполнение синхронных машин и принцип их работы;
уметь:
составлять схемы замещения элементов энергосистемы и рассчитывать их пара-метры, составлять для простейших схем уравнения переходного процесса;
иметь опыт:
расчета токов и напряжений для простейших схем в установившемся и переходном режимах.
После изучения данной темы у учащихся сформируются:
Знания:
· Понятия о переходных процессах, их сущности и причинах возникновения;
· Дифференциальное уравнение и методы его решения;
· Свободные и принужденные составляющие тока;
· Законы (правила) коммутации;
· Начальные значения величин;
Умения:
· Порядок расчета переходных процессов классическим методом;
· Порядок расчета переходных процессов операционным методом;
· Составление характеристического уравнения;
· Изображения простейших функций.
3. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
Определение переходных процессов.
Под переходными процессами понимают процессы перехода от одного режима работы электрической цепи (обычно периодического) к другому (обычно также периодическому), чем-либо отличающемуся от предыдущего, например амплитудой, фазой, формой или частотой, действующей в схеме ЭДС, значениями параметров схемы, а также вследствие изменения конфигурации цепи.
Переходные процессы вызываются коммутацией в цепи. Коммутация-- это процесс замыкания (рис. 1, а) или размыкания(рис. 1, б) выключателей.
Физически переходные процессы представляют собой процессы перехода от энергетического состояния, соответствующего докоммутационному режиму, к энергетическому состоянию, соответствующему послекоммутационному режиму.
Рисунок 1 Рисунок 2
Приведение задачи о переходном процессе к решению линейного дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами.
Запишем уравнение по второму закону Кирхгофа для схемы рисунок 2 при замкнутом ключе. Сумма падений напряжений на элементах L и R равна ЭДС Е:
или
(1)
Как известно из курса математики, уравнение, содержащее неизвестную функцию (в нашем случае i) и ее производные (в нашем случае), называют дифференциальным уравнением.
Таким образом, определение тока как функции времени, по сути дела, есть решение дифференциального уравнения.
Известно, что решение дифференциального уравнения -- это отыскание функции, удовлетворяющей ему. Подстановка этой функции и ее производных превращает дифференциальное уравнение в тождество.
Решение линейных дифференциальных уравнений будем проводить в основном четырьмя методами: классическим, операторным, методом интеграла Дюамеля и методом пространства состояний.
Принужденные и свободные составляющие токов и напряжений.
Известно, что общий интеграл линейного дифференциального уравнения равен сумме частного решения неоднородного уравнения плюс общее решение однородного уравнения. Частное решение уравнения (1) равно Е/R (Е -- постоянная ЭДС).
Однородное уравнение получаем из исходного, если в нем возьмем правую часть равной нулю. В нашем случае
(2)
Решением однородного уравнения является показательная функция вида Аеpt.
Для всех переходных процессов условимся, что момент t= 0 соответствует моменту коммутации.
Постоянные А и р не зависят от времени. Без вывода дадим их значения для рассматриваемого примера: А = -Е/R и р = -R/L. Следовательно, решение уравнения (1) запишется так:
(3)
где Е/R -- частное решение неоднородного уравнения (1); - общее решение однородного уравнения (2). Подстановка (3) в (1) дает тождество
Следовательно, (3) действительно является решением уравнения (1).
Частное решение неоднородного дифференциального уравнения будем называть принужденной составляющей тока (напряжения), а полное решение однородного уравнения -- свободной составляющей. Применительно к рассмотренному примеру принужденная составляющая тока
,
а свободная составляющая
.
Полный ток
.
Кроме индексов «пр» (принужденный) и «св» (свободный) токи и напряжения могут иметь и дополнительные индексы, соответствующие номерам ветвей на схеме.
Принужденная составляющая тока (напряжения) физически представляет собой составляющую, изменяющуюся с той же частотой, что и действующая в схеме принуждающая ЭДС. Если в схеме действует принуждающая синусоидальная ЭДС частоты со, то принужденная составляющая любого тока и любого напряжения в схеме является соответственно синусоидальным током (синусоидальным напряжением) частоты щ.
Определяются принужденные составляющие в цепи синусоидального тока с помощью символического метода. Если в схеме действует источник постоянной ЭДС (как, например, в схеме рис. 2), то принужденный ток есть постоянный ток.
Постоянный ток через конденсатор не проходит, поэтому принужденная составляющая тока через него в цепях с источниками постоянной ЭДС равна нулю. Кроме того, напомним, что паление напряжения на индуктивной катушке от неизменного во времени тока равно нулю.
В линейных электрических цепях свободные составляющие токов и напряжений затухают во времени по показательному закону ept. Так, в рассмотренном примере
.
С увеличением времени t множитель быстро уменьшается. Название "свободная” объясняется тем, что эта составляющая есть решение уравнения, свободного от вынуждающей силы (однородного уравнения без правой части).
Из трех токов (полного, принужденного и свободного) и трех напряжений (полного, принужденного и свободного) основное значение имеют полный ток и полное напряжение.
Полный ток является тем током, который в действительности протекает по той или иной ветви при переходном процессе. Его можно измерить и записать на осциллограмме. Аналогично, полное напряжение -- это напряжение, которое в действительности имеется между некоторыми точками электрической цепи при переходном процессе. Его также можно измерить и записать на осциллограмме.
Принужденные и свободные составляющие токов и напряжений во время переходного процесса играют вспомогательную роль; они являются теми расчетными компонентами, сумма которых дает действительные величины.
Обоснование невозможности скачка тока через индуктивную катушку и скачка напряжении на конденсаторе.
Доказательство того, что ток через индуктивную катушку не может изменяться скачком, проведем на примере схемы рис. 2. По второму закону Кирхгофа
Ток i и ЭДС Е могут принимать конечные (не бесконечно большие) значения.
Допустим, что ток i может измениться скачком. Скачок тока означает, что за бесконечно малый интервал времени Дt>0 ток изменится на конечное значение Дi. При этом Дi/Дt>?. Если вместо в уравнение (1) подставить ?, то его левая часть не будет равна правой части и не будет выполнен второй закон Кирхгофа.
Следовательно, допущение о возможности скачкообразного изменения тока через индуктивную катушку противоречит второму закону Кирхгофа.
Ток через L не может изменяться скачком, но напряжение на L, равное , скачком измениться может. Это не противоречит второму закону Кирхгофа.
Доказательство того, что напряжение на конденсаторе не может изменяться скачком, проводится аналогично.
Обратимся к простейшей цепи с конденсатором (рис. 3). Составим для нее уравнение по второму закону Кирхгофа:
где Е -- ЭДС источника, конечная величина; -- напряжение на конденсаторе.
Рисунок 3
Так как , то
(4)
Если допустить, что напряжение ис может измениться скачком, то
и левая часть (4) не будет равна правой части. Отсюда следует, что допущение о возможности скачкообразного изменения напряжения на конденсаторе противоречит второму закону Кирхгофа. Однако ток через конденсатор, равный , может изменяться скачком; это не противоречит второму закону Кирхгофа.
Из указанных двух основных положений следуют два закона (правила) коммутации.
Первый закон (правило) коммутации.
Ток через индуктивный элемент L непосредственно до коммутации iL(0_) равен току через этот же индуктивный элемент непосредственно после коммутации iL(0+):
(5)
Время t = представляет собой время непосредственно до коммутации, t = -- после коммутации. Равенство (5) выражает собой первый закон коммутации.
Второй закон (правило) коммутации.
Обозначим напряжение на конденсаторе непосредственно до коммутации , а напряжение на нем непосредственно после коммутации .
В соответствии с невозможностью скачка напряжения на конденсаторе
(6)
Равенство (6) выражает собой второй закон коммутации.
Перед тем как приступить к изучению методов расчета переходных процессов, необходимо условиться о некоторых дополнительных определениях.
Начальные значения величин.
Под начальными значениями величин (в литературе их называют еще начальными условиями) понимают значения токов и напряжений в схеме при t=0.
Как уже отмечалось, токи через индуктивные элементы и напряжения на конденсаторах непосредственно после коммутации равны их значениям непосредственно до коммутации. Остальные величины: напряжения на индуктивных элементах, напряжения на резисторах, токи через конденсаторы, токи через резисторы могут изменяться скачком, и поэтому их значения после коммутации чаще всего оказываются не равными их значениям до коммутации. Поэтому следует различать докоммутационные и послекоммутационные начальные значения.
Докоммутационными начальными значениями называют значения токов и напряжений непосредственно до коммутации (при t=0- ); послекоммутационными начальными значениями -- значения токов и напряжений непосредственно после коммутации (при t=0+).
Независимые и зависимые (послекоммутационные) начальные значения.
Для любой схемы после коммутации в ней можно записать уравнения по законам Кирхгофа и из этих уравнений определить значения токов во всех ветвях и напряжений на любых участках схемы в послекоммутационном режиме(при t=0+).
С этой целью значения токов в ветвях, содержащих индуктивные элементы, и значения напряжений на конденсаторах берут равными тем значениям, которые они имели до коммутации при t=0- , а остальные токи и напряжения после коммутации при t=0+ находят из уравнений Кирхгофа, поскольку часть слагаемых в них известна.
Значения токов через индуктивные элементы и напряжений на конденсаторах, известные из доком мутационного режима, условимся называть независимыми начальными значениями.
Значения остальных токов и напряжений при t=0+ в послекоммутационной схеме, определяемые по независимым начальным значениям из законов Кирхгофа, будем называть зависимыми начальными значениями.
Нулевые и ненулевые начальные условия.
Если к началу переходного процесса непосредственно перед коммутацией все токи и напряжения на пассивных элементах схемы равны нулю, то в схеме имеют место нулевые начальные условия. Если же к началу переходного процесса хотя бы часть токов и напряжений в схеме не равны нулю, то в схеме имеют место ненулевые начальные условия.
При нулевых начальных условиях токи в индуктивных элементах и напряжения на конденсаторах начнут изменяться с нулевых значений, при ненулевых условиях -- с тех значений, которые они имели непосредственно до коммутации.
Составление уравнений для свободных токов и напряжений.
Для послекоммутационной схемы составляют уравнения по законам Кирхгофа для полных токов и напряжений, так же как это делалось и раньше: сначала обозначают токи в ветвях и произвольно выбирают для них положительные направления, затем составляют уравнения по первому и второму законам Кирхгофа.
Рисунок 4
Так, для схемы 4, а после выбора положительных направлений для токов имеем:
;
;
.
В этих уравнениях i1,i2 и i3 -- полные токи. Каждый из них состоит из свободного и принужденного токов. Для того чтобы от этой системы уравнений перейти к уравнениям для свободных токов, «освободим» систему от вынуждающих ЭДС (в нашем случае от ЭДС Е) и вместо i1 запишем i1св вместо iсв -- i2св и т. д. В результате получим:
;
; (7)
.
Заметим, что для любого контура любой электрической цепи сумма падений напряжений от свободных составляющих токов равна нулю.
Составление характеристического уравнения системы.
Число алгебраических уравнений равно числу неизвестных свободных токов. Положим, что р известно (в действительности оно пока не найдено и будет определено в дальнейшем) и решим систему (7) относительно i1св,i2св и i3св:
; ; ,
где Д - определитель системы. В рассмотренном примере
.
Определитель Д1 получим из выражения для определителя Д путем замены первого столбца правой частью уравнений (7):
.
Определитель Д2 получим из выражения для Д путем замены второго столбца правой частью системы (7) и т. д.
Так как в правой части системы (7) находятся нули, то в каждом определителе Д1, Д2 и Д3 один из столбцов будет состоять из нулей.
Известно, что если в определителе один из столбцов состоит из
нулей, то этот определитель равен нулю. Следовательно, Д1 = 0; Д2 = 0; Д3 = 0.
Из физических соображений ясно, что каждый из свободных токов не может быть равен нулю, ибо в этом случае не будут выполнены законы коммутации. Однако из предыдущего следует, что i1св = 0/Д, i2св = 0/Д и i3св = 0/Д.
Свободные токи могут быть не равны нулю в том случае, когда определитель системы
Д = 0. (8)
Таким образом, определитель Д алгебраизированной системы уравнений должен равняться нулю.
Уравнение Д = 0 называют характеристическим уравнением. Единственным неизвестным в нем является р.
Свойства корней характеристического уравнения.
Число корней характеристического уравнения равно степени этого уравнения. Если характеристическое уравнение представляет собой уравнение первой степени, то оно имеет один корень, если второй степени -- два корня и т. д. Уравнение первой степени имеет всегда отрицательный действительный (не мнимый и не комплексный) корень.
Уравнение второй степени может иметь: а) два действительных неравных отрицательных корня; б) два действительных равных отрицательных корня; в) два комплексно-сопряженных корня с отрицательной действительной частью.
Уравнение третьей степени может иметь: а) три действительных неравных отрицательных корня; б) три действительных отрицательных корня, из которых два равны друг другу; в) три действительных равных отрицательных корня; г) один действительный отрицательный корень и два комплексно-сопряженных с отрицательной действительной частью.
Классический метода расчета переходных процессов.
Классическим методом расчета переходных процессов называют метод, в котором решение дифференциального уравнения представляет собой сумму принужденной и свободной составляющих. Определение постоянных интегрирования, входящих в выражение для свободного тока (напряжения), производят путем совместного решения системы линейных алгебраических уравнений по известным значениям корней характеристического уравнения, а также, по известным значениям свободной составляющей тока (напряжения) и ее производных, взятых при t = 0+.
Логарифм как изображение числа.
Известно, что для выполнения операций умножения, деления, возведения в степень и извлечения корня из многозначных чисел целесообразно пользоваться логарифмами.
Действительно, операция умножения сводится к сложению логарифмов, операция деления -- к вычитанию логарифмов и т. д. Таким образом, произвести расчет легче в силу того, что сравнительно сложная операция сводится к более простой. Каждому числу соответствует свой логарифм, поэтому логарифм можно рассматривать как изображение числа. Так, 0,30103 есть изображение (логарифм) при основании 10 числа 2.
Комплексные изображения синусоидальных функций.
С понятием изображения встречаются также при изучении символического метода расчета цепей синусоидального тока. Согласно символическому методу, комплексная амплитуда есть изображение синусоидальной функции. Так, Im -- изображение синусоидального тока Imsin(щt + ц). Между изображением числа в виде логарифма и изображением синусоидальной функции времени в виде комплексного числа имеется существенная разница. В первом случае речь идет об изображении числа (не функции), во втором -- об изображении функции времени.
Подобно тому как введение логарифмов упростило проведение операций над числами, введение комплексных изображений синусоидальных функций времени позволило упростить операции над функциями времени.
Преобразование Лапласа.
Условимся под р понимать комплексное число
р = а + jb, (9)
где а -- действительная, а jb -- мнимая части комплексного числа (в ряде книг вместо буквы р пишут s).
В дальнейшем в соответствии с установившейся практикой коэффициент b с учетом знака условимся называть не коэффициент том при мнимой части комплекса (чем он в действительности является), а мнимой частью. Функцию времени (ток, напряжение, ЭДС, заряд) обозначают */(/) и называют оригиналом. Ей соответствует функции Р(р), называемая изображением, которая определяется следующим образом:
(10)
Соответствие между функциями F(p) и f(t) записывают так:
F(p) = f(t) (11)
Знак «=» называют знаком соответствия.
Верхний предел интеграла (10) равен бесконечности. Интегралы с бесконечным верхним пределом называют несобственными. Если в результате интегрирования и подстановки пределов получают конечное число (не бесконечность), то говорят, что интеграл сходится. В курсе математики доказывается, что интеграл (10), в состав которого входит функция е-pt = е-atе-jbt, сходится только в том случае, когда модуль функции f(t), если и увеличивается с ростом t, то все же медленнее, чем модуль функции еpt, равный еat. Практически все функции f(t), с которыми имеют дело в курсе ТОЭ, этому условию удовлетворяют.
4. СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Спецификация учебных элементов
|
Название учебного элемента |
Опорные понятия |
Новые понятия |
Уровень усвоения |
Символ |
|
|
Переходные процессы |
+ |
I |
|||
|
Коммутация |
+ |
II |
|||
|
Электрическая цепь |
+ |
II |
|||
|
Источник ЭДС |
+ |
II |
|||
|
Время до коммутации |
+ |
II |
t(0-) |
||
|
Время после коммутации |
t(0+) |
||||
|
Независимые начальные условия |
+ |
III |
|||
|
Односложный узел |
+ |
I |
|||
|
Зависимые начальные условия |
+ |
III |
|||
|
Нулевые начальные условия |
+ |
II |
|||
|
Ненулевые начальные условия |
+ |
II |
|||
|
Дифференциальное уравнение |
+ |
III |
|||
|
Свободная составляющая |
+ |
III |
iсв |
||
|
Принужденная составляющая |
+ |
III |
iпр |
||
|
Скачок напряжения через индуктивность |
+ |
II |
|||
|
Индуктивный элемент |
+ |
II |
|||
|
Скачок тока через емкость |
+ |
II |
|||
|
Емкостный элемент |
+ |
II |
|||
|
Характеристическое уравнение |
+ |
III |
Д |
||
|
Степень характеристического уравнения |
+ |
II |
|||
|
Классический метод расчета |
+ |
III |
|||
|
Последовательность расчета классическим методом |
+ |
III |
|||
|
Комплексные изображения синусоидального режима |
+ |
II |
|||
|
Преобразования Лапласа |
+ |
II |
F(p) |
||
|
Изображения показательной функции |
+ |
ept |
|||
|
Первая производная диф. уравнения |
+ |
||||
|
Интеграл диф. уравнения |
+ |
? |
|||
|
Изображение интеграла |
+ |
||||
|
Изображение напряжения емкости |
+ |
||||
|
Оригинал изображения |
+ |
||||
|
Смещение в области интеграла |
+ |
||||
|
Смещение в области производной |
+ |
||||
|
Теорема об изменении масштаба |
+ |
||||
|
Нахождение начального значения функции времени |
+ |
||||
|
Переходная проводимость |
+ |
||||
|
Интеграл Дюамеля |
+ |
||||
|
Дифференцирование методом Кирхгофа |
+ |
||||
|
Интегрирование операционным методом |
+ |
||||
|
Расчетный контур |
+ |
Графы учебной информации
1. Понятие о переходных процессах.
2. Ток и напряжение во время переходных процессов.
3. Коммутация и начальные условия.
4. Свободные составляющие. Преобразование Лапласа.
5. Характеристическое уравнение.
6. Изображение простейших функций.
5. ЛИСТЫ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ
Введение
Представленные листы рабочей тетради являются вспомогательным материалом в изучении переходных процессов в линейных электрических цепях .
Листы рабочей тетради необходимы на уроках теоретических основ электротехники и дома. Они могут служить справочником при решении практических задач.
Основной текст рабочей тетради представляет собой краткое описание переходных процессов, законов по которым эти процессы проходят и правил расчётов цепей.
В определениях и общих положениях теории пропущены ключевые слова, которые нужно вставить в текст, а также необходимо заполнить таблицу.
Хочется верить, что эта тетрадь поможет на уроках электрических машин для лучшего усвоения темы.
Переходные процессы в линейных электрических цепях
1. Понятие о переходных процессах
Под переходными процессами понимают процесс перехода от одного ______________________ работы электрической цепи к другому, чем-либо ______________________ от предыдущего, например амплитудой, фазой, частотой, действующей в схеме ЭДС, значениями параметров схемы, а также вследствие изменения конфигурации цепи.
Переходные процессы вызываются _______________ в цепи.
Коммутация - это процесс _______________ или ______________ выключателей.
Дорисуйте:
_______ ________ _______ ________
разомкнутый ключ замкнутый ключ
Физически переходные процессы представляют собой процессы перехода от энергетического состояния ________________________ режиму, к энергетическому состоянию, соответствующему ________________________ режиму.
Переходные процессы являются ________________ протекающими.
Зарисуйте послекоммутационный режим на рисунке 2 для схемы, представленной на рисунке 1:
рисунок 1
2. Ток и напряжение во время переходных процессов
Дифференциальным уравнение называют уравнение содержащее _______________________ функцию и её производные.
Запишем дифференциальное уравнение для схемы на рис.1 по второму закону Кирхгофа при замкнутом ключе и подпишем все её элементы :
E = __ + __
Решение линейных дифференциальных уравнений проводится в основном четырьмя методами:
1. ____________________________
2. ____________________________
3. ____________________________
4. ____________________________
Решение дифференциального уравнения - это отыскание ___________, удовлетворяющей ему.
Запишите дифференциальное уравнение для схемы рис.2:
Uc + ____ = ____
Ток через ______________________ элемент непосредственно до коммутации равен току через этот же элемент непосредственно после коммутации.
_____ = _____
Напряжение на ___________________ до коммутации _____________ напряжению на этом же элементе после коммутации.
_____ = _____
3. Коммутация и начальные условия
Под начальными значениями величин понимают значения токов и напряжений в схеме при t = ___ .
Заполните таблицу по классификации начальных значений величин:
|
____________ |
начальные значения токов и напряжений непосредственно до коммутации. |
|
|
____________ |
начальные значения токов и напряжений непосредственно после коммутации. |
|
|
____________ |
эти начальные условия в схеме имеют место, если к началу переходного процесса непосредственно перед коммутацией все токи и напряжения на пассивных элементах равны нулю |
|
|
____________ |
если к началу переходного процесса хотя бы часть токов и напряжений в схеме не равны нулю, то в схеме имеют место данные начальные условия. |
|
|
____________ |
Значения токов через индуктивные элементы и напряжений на конденсаторах, известные из докоммутационного режима |
|
|
____________ |
Значения остальных токов и напряжений при t = 0+ в после-коммутационной схеме. Определяемые по независимым начальным значениям из закона Кирхгофа |
Если переходный процесс вызывается размыканием ключа в электрической цепи, содержащей ______________ _____________ то между его расходящимися контактами при определённых условиях возникает электрическая дуга (искра).
_____________________ начальными значениями называют значения токов и напряжений непосредственно до ______________________(при t=0- );
________________________ начальными значениями -- значения токов и напряжений непосредственно после ________________________ (при t=0+).
Если к ______________ переходного процесса непосредственно перед коммутацией все токи и напряжения на пассивных элементах схемы равны нулю, то в схеме имеют место ______________ начальные условия.
Если же к ______________ переходного процесса хотя бы часть токов и напряжений в схеме не равны нулю, то в схеме имеют место ______________ начальные условия.
4. Свободные составляющие. Преобразование Лапласа
Частное решение неоднородного дифференциального уравнения называют ___________________ составляющей тока, а полное решение однородного уравнения - ___________________ составляющей .
Полный ток равен:
i = ___ + ___
В линейных электрических цепях свободные составляющие токов и напряжений затухают во времен по показательному закону ______________ .
___ - является тем током, который в действительности протекает по той или иной ветви при переходном процессе.
___ - это напряжение, которое в действительности имеется между некоторыми точками электрической цепи при переходном процессе.
В любой линейной электрической цепи состоит из следующей последовательности основных операций:
(Запишите этапы операции в блоки, в соответствии с последовательностью выполнения операции.)
Когда характеристическое уравнение имеет один корень, свободный ток равен: iсв= _________
Характер изменения iсв при А . . О (<,>) имеет вид:
Пусть р1= - а, р2= - b. Тогда:
iсв= ___________________
Пусть р1= - д + jюo , р2= - д - jюo , то характер свободного процесса при двух комплексно-сопряжённых корнях имеет вид:
iсв= ____________________
5. Характеристическое уравнение
Расчёт оперативным методом состоит из двух основных частей:
составления _______________ искомой функции времени
переход от _____________ к функции _________________.
В оперативном времени каждой функции времени соответствует функция _________________ и наоборот. Оперативный метод представляет собой метод расчёта основанный на преобразовании _________________ . Этот метод позволяет свести операцию дифференцирования к ___________________ , интегрирование к _____________________ .
- Закон Ома для участка схемы на рисунке 1.
цa= ___________________________________________
Uab= цa + цb = ___________________________________
Uab (р) = _______________________________________
I(р) = __________________________________________
Переходные процессы при макроскопическом рассмотрении которых не выполняются ________________________________.
1. При переходе от t =0- к t =0+ суммарное _________________ каждого замкнутого контура послекоммутационной схемы не должно претерпевать скачкообразных изменений.
Суммарное _______________ представляет собой алгебраическую сумму ________________________ токов ветвей этого контура на индуктивности их индуктивных элементов.
При переходе от t =0- к t =0+ суммарный заряд ___________________, присоединённых к любому узлу после коммутационной схемы, должен оставаться неизменным.
6. Изображение простейших функций
Если f (t) - оригинал , F(p) - изображение , то:
F(p) = ___________
Запишите в оперативной форме:
- изображение напряжения на конденсаторе
UC (p) = __________ + __________
- изображение напряжение на катушке индуктивности
UL (p) = __________ - _________
Заполните таблицу изображений простейший функций:
|
Изображение интеграла |
||
|
Изображение дифференциала |
||
|
Изображение емкости |
||
|
Изображение напряжения на диоде |
6. МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ ЛИСТОВ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ
Разработанные листы рабочих тетрадей используются в качестве контролирующих. На уроке они применяются на этапе применения новых знаний.
|
Структурный элемент урока |
План деятельности преподавателя |
План деятельности учащихся |
Время этапа урока |
Кол-во учащихся, работающих на данном этапе |
|
|
Организация начала урока |
Приветствие учащихся, проверка присутствия |
Приветствие педагога, настрой на урок |
3 мин. |
25 чел. |
|
|
Постановка целей и темы урока |
Сообщение темы урока, формирование целей урока. Метод: сообщающий |
Слушают и записывают цели и задачи урока. Метод: исполнительный |
5 мин. |
25 чел. |
|
|
Актуализация опорных знаний |
Актуализация знаний с применением теста. Метод: инструктивный |
Решение теста. Метод: практический |
20 мин. |
25 чел. |
|
|
Формирование новых знаний |
Изложение нового материала с использованием опорного конспекта. Метод: инструктивный |
Смотрят, записывают конспект. Метод: репродуктивный |
25 мин. |
25 чел. |
|
|
Применение новых знаний |
Закрепление нового материала с использованием листов рабочей тетради. Метод: инструктивный |
Заполняют листы рабочей тетради. Метод: практический |
25 мин. |
25 чел. |
|
|
Выдача домашнего задания |
Объяснение и формирование домашнего задания |
Записывают домашнее задание |
12 мин. |
25 чел. |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, рабочая тетрадь - тот помощник, который дает студентам, учащимся ориентиры, позволяющие двигаться вперед в намеченном направлении. Она контролирует процесс обучения, мышления, помогает последовательно усвоить намеченные учебной программой знания.
В целом повышение эффективности обучения через использование в учебном процессе рабочих тетрадей достигается в условиях самостоятельной работы учащихся, включения в процесс анализа применения приобретенных знаний, формулирование выводов, проверки результатов своей работы.
После работы с листами рабочей тетради по теме «Переходные процессы» учащиеся должны закрепить изученный материал, а преподаватель в свою очередь должен проверить насколько усвоили ученики материал.
При проверке рабочих тетрадей преподаватель записывает указания. Учащийся вносит необходимые исправления на основе указаний преподавателя.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Примерная программа дисциплины теоретические основы электротехники рекомендуется Министерством образования России для направлений подготовки (специальностей) в области техники и технологий;
2. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. - М.: «Высшая школа», 1996. - 638с.;
3. Эрганова Н. Е. Основы методики профессионального обучения. - Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. проф.-пед. ун-та, 1999. - 138 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Применение листов рабочей тетради в обучении, их понятие, технологии разработки, роль в методическом обеспечении и активизации учебно-познавательной деятельности учащихся, актуальность как предметно-знаковых средств для уроков производственного обучения.
курсовая работа [47,8 K], добавлен 29.08.2009Знакомство с основными особенностями разработки листов рабочей тетради по дисциплине "Экология". Рассмотрение методических рекомендаций для составления рабочих тетрадей, анализ проблем. Общая характеристика экологизации современного учебного процесса.
курсовая работа [134,8 K], добавлен 06.01.2014Понятие и основные цели применения рабочей тетради. Требования, предъявляемые к рабочим тетрадям. Методика работы с рабочей тетрадью по предмету "Устройство автомобиля" раздел "Механизмы и системы двигателя". Варианты работы с листами рабочей тетради.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 01.04.2015Анализ научно-методической литературы по теме "Методика изучения технологии обработки числовой информации". Разработка лекционного материала и практическое использование рабочей тетради для реализации методики преподавания учебного курса информатики.
дипломная работа [13,5 M], добавлен 09.07.2014Общее понятие информации. Методические особенности подготовки школьников в области информатики и информационных технологий. Содержание курса информатики и информационных технологий для 5-х классов. Разработка различных типов заданий для рабочей тетради.
курсовая работа [213,3 K], добавлен 03.06.2009Научно-методические основы использования рабочей тетради. Рабочая тетрадь как дидактическое средство обучения. Психолого-педагогические требования к рабочим тетрадям. Формирование знаний у учащихся по материаловедению с использованием рабочих тетрадей.
дипломная работа [593,3 K], добавлен 10.10.2011Планирование учебных занятий с использованием листов рабочей тетради. Подготовка тестирования учащихся по средствам профориентационного теста. Организация и проведение исследования учащегося, составление его психолого-педагогической характеристики.
отчет по практике [152,5 K], добавлен 12.01.2014Методический анализ учебного материала по теме "Адресации в IP-сетях": отбор учебного материала, структурно-логический анализ темы, выбор средств и методов обучения. Учебно-познавательная деятельность учащихся. Разработка урока теоретического обучения.
курсовая работа [771,8 K], добавлен 16.12.2009Развитие способностей учеников по системе обучения Л.Г. Петерсон. Методика проведения уроков. Описание рабочей тетради ученика и методических пособий для учителя. Разработка уроков математики для второго класса по методике преподавания Л.Г. Петерсон.
курсовая работа [10,1 M], добавлен 06.08.2011Основные направления использования мела, классной доски и тетради при преподавании истории: сравнений в виде таблиц, построение логических схем, хронология и словарная работа. Пример школьного проблемного сочинения, основанного на сравнительном анализе.
реферат [36,6 K], добавлен 28.12.2016Понятие "текстовая задача" и ее структура. Процесс решения текстовых задач. Методические приемы, используемые в обучении решению. Формирование у учащихся обобщенных умений. Работа над текстовой задачей с использованием тетрадей с печатной основой.
курсовая работа [105,9 K], добавлен 16.03.2012Анализ учебно-методической документации. Методы проектирования системы уроков по теме. Характеристика конструирования средств тематического контроля. Структурно-логический анализ учебного материала. Разработка плана для уроков теоретического обучения.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 21.05.2015Изучение технологии интенсификации обучения на основе проведения урока с использованием схемных и знаковых моделей учебного материала на уроках физики. Анализ проведения эксперимента по способу интенсификации процесса обучения посредством "опорных схем".
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.10.2010Средства систематизации учащихся при обучении старших школьников и их влияние на математическую подготовку. Методика обучения учащихся систематизации учебного материала на уроках алгебры. Цели и содержание темы "Показательные и логарифмические уравнения".
дипломная работа [100,1 K], добавлен 30.05.2015Математическое образование в школе. Характеристика детского математического творчества. Средства обеспечения выполнения творческих работ по математике. Действия детей с материалом тетради. Методическое обеспечение работы учителя с творческой тетрадью.
дипломная работа [428,1 K], добавлен 26.08.2011Анализ учебной рабочей программы по дисциплине "Информатика". Учебный материал по теме "Форматирование текста в текстовом процессоре OO WRITER, проектирование урока. Методическая редукция учебного материала, выбор методов обучения и определение состава.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 09.12.2010Структура методического анализа. Отбор учебного материала, его методическая редукция, цели, эффективные методы обучения. Анализ содержания учебного материала по теме "Языки программирования баз данных и СУБД". Разработка урока теоретического обучения.
курсовая работа [204,4 K], добавлен 19.06.2011Методика применения статичных экранных пособий. Методика применения звуковых средств. Использование экранно-звуковых средств в учебно-воспитательном процессе. Помощь в преодолении трудностей изложения и усвоения учебного материала.
контрольная работа [42,8 K], добавлен 28.11.2006Исследование эффективности использования демонстрационных таблиц при изучении материала физики в 11 классе. Виды объяснительного материала (иллюстративные, графические, цифровые, текстовые и смешанные таблицы) и методика его применения в учебном процессе.
реферат [25,4 K], добавлен 02.06.2011Дидактическая концепция обучения на основе компьютерных технологий. Классификация электронных средств учебного назначения. Использование мультимедиа курсов в учебном процессе. Дистанционное обучения в системе непрерывного профессионального образования.
контрольная работа [46,9 K], добавлен 27.11.2008
