Учимся основам радиоэлектроники»

МБОУ Кадыбашская СОШ
Агрызского муниципального района РТ
Элективный курс
Основы радиоэлектроники»
Гиззатуллина А. Ш. учитель физики информатики
2013г
В школьном курсе физики темы «Электроизмерительные приборы»,
«Электрическая
емкость.
Конденсаторы»,
«Резисторы»
изучаются
поверхностно. Темы «Законы Кирхгофа» и «Расширение пределов измерения
вольтметра и амперметра», «Вакуумный диод» в курсе основной школы не
изучаются совсем. Поэтому для учащихся, проявляющих устойчивый
интерес к предмету и ориентированных на профессии, связанные с
радиоэлектроникой, для подготовки к поступлению в технические ВУЗы
данный курс весьма актуален. Элективный курс «Основы радиоэлектроники»
углубляет и расширяет знания по теме «Электродинамика».
Курс дает возможность формирования и развития у учащихся
интеллектуальных
и
практических
умений
в
области
физического
эксперимента. Развивает интерес к обучению физики, умение самостоятельно
приобретать и применять знания, развивает творческие способности
В
каждую работу включена теоретическая часть, частично повторяющая
изученное на уроках физики, а частично развивающая, дополняющая его.
Цель курса:

Обучить
методам
и
приемам
применения
теоретических
сведений, приобретаемых на уроках, к реализации некоторых конкретных
физических заданий;

Обучить методам и технике проведения самостоятельных
физических исследований. Приобретение практических навыков.

Экспериментальное изучение и проверка основных физических
законов.

Обучить практическому анализу получаемых экспериментальных
результатов:
оценка
порядков
изучаемых
величин,
их
точности
и
достоверности.

Обучить технике применения измерительных приборов и
лабораторного оборудования в процессе выполнения самостоятельных
исследований.

Обучение
приемам
и
методам
обработки
и
оформление
экспериментальных результатов: ведение записей в тетрадях, представление
результатов в виде таблиц, графиков.

Повторить и углубить пройденный материал.
Задачи курса:
Расширение
практической
части
учебной
программы
по
«Электродинамике» и формирование экспериментальных умений учащихся
при обучении физики.
1.
Развитие творческой самостоятельности учащихся.
2.
Усиление связи обучения с жизнью.
3.
Расширение
возможностей
дифференциации
обучения,
его
индивидуализации (каждый ученик на занятии может работать в своем
темпе, ему в работах предлагается несколько заданий, которые он может
выполнить при изучении темы).
Программный материал рассчитан для учащихся 10 классов на на 35
часа, 1 учебный час в неделю. Настоящая программа является дополняющий
материал к основному учебнику физики и для углубления основ
электродинамики.
Она позволяет более
глубоко и осмысленно изучать
практические и теоретические вопросы Группа в количестве 13-15 человек.
Оборудование практикума.
Для практикума
демонстрационных
используются приборы, необходимые и для
опытов
или
являются
общим
лабораторным
Комплект
П.П.Головина
оборудованием физического кабинета.
Для
данного
элективного
курса
«Экспериментальные задания по электродинамики», содержащий набор
необходимых
деталей,
книги
«Учимся
радиоэлектронике»
и
«Электродинамика: лабораторные работы и практикум», а также стандартное
оборудование
физического
кабинета,
программное
обеспечение
«Электротехника» являются базой для проведения курса. Если не хватает
приборов можно лабораторные и практические работы проводит по графику
приготавливая по одному набору, изменив порядок проведения занятий.
Требования
В
результате
к
уровню
изучения
радиоэлектроники»,
усвоения
программы
учащиеся
учебного
элективного
материала.
курса
получают
«Основам
возможность
Знать:

определение
электрического
заряда,
электрического
тока,
электродвижущей силы, напряжения, сопротивления;

формулировку законно Ома, законы Кирхгофа;

распределение
токов
и
напряжений
при
последовательном,
параллельном и смешанном соединении проводников;

взаимосвязь между силой тока и сопротивлением проводника;

единицы измерения силы тока, напряжения, сопротивления, ЭДС
источника тока, электроемкости, электрического заряда;

правила включения амперметра, вольтметра;

правила работы с авометром;

зависимость сопротивления металлов от температуры;
Зависимость сопротивления полупроводников от температуры правила
определения номинала резисторов и конденсаторов по маркировке;
обозначение параметров радиоэлементов на принципиальных схемах.

Уметь:

измерять
силу тока,
напряжение, сопротивление при
электроизмерительных приборов;

расширять при помощи шунта пределы измерения амперметра;
помощи

расширять
при
помощи
добавочного
сопротивления
пределы
измерения вольтметра;

снимать вольтамперную характеристику резистора, диода, лампы
накаливания;

объяснять электризацию тел;

изготовить химический источник тока;

измерять ЭДС и внутреннее сопротивление источника питания;

составлять электрические схемы и собирать электрические цепи.
Содержательная часть программы
Тема I. Введение (1 час)
Техника безопасности в кабинете физики. Ознакомление с целями
данного курса и практическая значимость. Тестирование (с целью выяснения
глубины знаний и умений учащихся по данной теме)
Тема II. Электрический ток ( 1+1 часа)
Два вида электрических зарядов. Единица электрического заряда.
Электрон – частица с наименьшим зарядом. Электрическое поле.
Лабораторная
работа
№
1
«Изучение
явления
взаимодействия
заряженных тел»
Демонстрации: Электризация тел; взаимодействие зарядов;.
Тема III. . Источники тока. Электродвижущая сила. Потенциал.
Напряжение. (1+1часа)
Электрический ток, его направление. Условия для возникновения
электрического тока.
Электродвижущая сила – способность источника тока создавать
электрический ток. Электрический потенциал – характеристика энергии
электрического поля. Нулевой потенциал – потенциал Земли. Напряжение –
разность потенциалов.
Лабораторная работа № 2 «Изготовление химического источника тока».
Демонстрации: Прохождение электрического тока в металлах,
жидкостях, газах; источники тока Составление батареи из самодельных
элементов.
Тема IV: Электрическая цепь. Сопротивление. Закон Ома. Законы
Кирхгофа. (2+2часа)
Электрическая
Электрическое
цепь
–
путь
сопротивление
движения
–
электрических
характеристика
зарядов.
противодействия
проводника движению зарядов. Закон Ома для участка и полной цепи.
Короткое замыкание. Законы Кирхгофа. Температурный коэффициент
сопротивления металлов.
Демонстрации: Работа
простейшей
электрической
цепи,
влияние
сопротивления на силу тока.
Практикум «Изучение зависимости сопротивления металлов
от
температуры.»
Тема V: Резисторы (1+2 часа)
Буквенно-цифровая маркировка резисторов. Цветовая характеристика
резисторов. Переменный резистор как делитель напряжения. Вольт-амперная
характеристика резисторов.
Практикум «Снятие вольт-амперной характеристики резистора.»
Практикум
«Изучение
зависимости
сопротивления
реальных
проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений
материалов.»
Демонстрации: Таблицы, набор деталей резисторов, демонстрация
зависимости I(U).
Тема VI: Соединение проводников. (1+1 часа)
Последовательное,
параллельное
и
смешанное
соединение.
Распределение силы тока и напряжения, определение сопротивления цепи
при различных соединениях проводников. Недостатки и применение
соединений проводников.
Лабораторная работа № 3 «Исследование сопротивлений проводников
при параллельном и последовательным соединении».
Лабораторная работа № 4 «Исследование сложных цепей постоянного
электрического тока».
Демонстрации: Определение
общего
сопротивления
при
последовательном и параллельном соединении, изучение распределений
силы тока и напряжений.
Тема VII: Электроизмерительные приборы. (2+5 часа)
Амперметр. Вольтметр. Омметр. Авометр. Шунт – обходной путь для
электрического тока. Расширение пределов измерения амперметра и
вольтметра. Авометр, как омметр, вольтметр, миллиамперметр.
Лабораторная работа № 5 «Расширение предела измерения амперметра».
Лабораторная работа № 6 «Измерение сопротивления вольтметра».
Лабораторная работа № 7 «Расширение предела измерения вольтметра»
Лабораторная работа № 8 «Изучение авометра».
Демонстрация: Таблицы, амперметры, вольтметры с прозрачным
корпусом, авометр.
Тема VIII: Электрическая емкость. Конденсаторы. (2+3 часа)
Электроемкость – способность конденсатора накапливать электрический
заряд. Обозначение емкости конденсаторов на принципиальных схемах.
Кодирование
конденсаторов.
Определение
емкости
конденсаторов.
Соединение конденсаторов.
Лабораторная работа № 9 «Знакомство с конденсаторами».
Лабораторная
работа
№
10
«Определение
электроемкости
конденсатора».
Практикум «Определение заряда, емкости и энергии конденсатора.»
Демонстрации: Таблицы, процесс зарядки конденсатора, наблюдение
тока зарядки конденсатора.
Тема IX: Ток в полупроводниках. (1+3 часа)
Применение полупроводников. Односторонняя проводимость перехода.
Вольт-амперная характеристика диода.
Демонстрации: Таблицы, демонстрация односторонней проводимости
диода.
Лабораторная работа № 11 «Изучение односторонней проводимости
диода».
Практикум «Снятие вольт-амперной характеристики терморезистора.»
Практикум «Снятие вольтамперной характеристики диода.»
Тема X: Ток в вакууме. Вакумный диод. (1+2 часа)
Термоэлектронная эмиссия. Применение вакуумного диода.
Односторонняя проводимость. Вольтамперная характеристика вакуумного
диода.
Практикум «Снятие вольтамперной характеристики вакуумного диода.»
Тема XI: Итоговое тестирование (1час)
Учебно-тематический план
Количество учебных
№ п\п
Содержание обучения
занятий
всего
теория
практика
1.
Введение
1
1
2
Электрический ток
2
1
1
3
Источники тока. Электродвижущая
сила. Потенциал. Напряжение.
2
1
1
4
Электрическая цепь. Сопротивление.
Закон Ома. Законы Кирхгофа.
4
2
2
5
Резисторы
3
1
2
6
Соединение проводников
3
1
2
7
Электроизмерительные приборы
6
2
4
8
Электрическая емкость.
Конденсаторы
5
2
3
9
Ток в полупроводниках
5
2
3
10
: Ток в вакууме. Вакумный диод
3
1
2
11
Итоговое тестирование
1
1
Всего часов
35
15
20
Календарно-тематический план
прохождении курса в течение 1 года (10 класс, 35 ч., 1 ч. в неделю)
К
№
Тема занятия
урока
оличе
ство
часов
I . Введение (1 ч.)
1.1
Техника безопасности в кабинете физики.
Ознакомление с целями данного курса и практическая
значимость. Вводное тестирование.
II. Электрический ток (2 ч.)
1
Дата
2.1
Два вида электрических зарядов. Единица
электрического заряда. Электрон – частица с
наименьшим зарядом. Электрическое поле.
1
3.2
Лабораторная работа № 1 «Изучение явления
взаимодействия заряженных тел»
1
III Источники тока. Электродвижущая сила. Потенциал. Напряжение. (2 ч.)
4.1
Электрический ток, его направление. Условия для
возникновения электрического тока.
Электродвижущая сила – способность источника
тока создавать электрический ток. Электрический
потенциал – характеристика энергии электрического
поля. Нулевой потенциал – потенциал Земли.
Напряжение – разность потенциалов.
1
5.2
Лабораторная работа №
химического источника тока».
1
2
«Изготовление
IV: Электрическая цепь. Сопротивление. Закон Ома. Законы Кирхгофа. (4часа)
6.1
7.2
Электрическая
цепь
–
путь
движения
электрических зарядов. Электрическое сопротивление –
характеристика противодействия проводника движению
зарядов. Закон Ома для участка и полной цепи.
Короткое замыкание..
Законы Кирхгофа.
1
1
8.3
Температурный
коэффициент
сопротивления
металлов. Практикум «Определение температуры нити
накаливания и построение графика зависимости
сопротивления нити от температуры.»
1
9.4
Практикум «Изучение зависимости сопротивления
металлов от температуры»
1
V: Резисторы (3 часа)
10.1
Буквенно-цифровая
маркировка
резисторов.
Цветовая характеристика резисторов. Переменный
резистор как делитель напряжения. Вольт-амперная
характеристика резисторов.
1
11.2
Практикум
«Снятие
характеристики резистора.»
вольт-амперной
1
Практикум
«Изучение
зависимости
от их
12.3 сопротивления реальных проводников
геометрических параметров и удельных сопротивлений
материалов»
1
VI: Соединение проводников. (3 часа)
13.1
Последовательное, параллельное и смешанное
соединение. Распределение силы тока и напряжения,
определение сопротивления цепи при различных
1
соединениях проводников. Недостатки и применение
соединений проводников.
14.2
15.3
Лабораторная работа № 3 «Исследование
сопротивлений проводников при параллельном и
последовательным соединении».
Лабораторная работа № 4 «Исследование сложных
цепей постоянного электрического тока».
1
VII: Электроизмерительные приборы. (6 часа)
16.1
Амперметр. Вольтметр. Омметр. Авометр. Шунт –
обходной путь для электрического тока.
1
17.2
Расширение пределов измерения амперметра и
вольтметра.
1
18.3
Лабораторная работа №5 «Расширение предела
измерения амперметра».
19.4
Лабораторная
работа
сопротивления вольтметра».
«Измерение
1
20.5
Лабораторная работа № 7 «Расширение предела
измерения вольтметра»
1
21.6
Авометр, как омметр, вольтметр, миллиамперметр.
Лабораторная работа № 8 «Изучение авометра».
1
№
6
VIII: Электрическая емкость. Конденсаторы. (5 часа)
22.1
Электроемкость – способность конденсатора
накапливать электрический заряд. Обозначение емкости
конденсаторов
на
принципиальных
схемах.
Кодирование конденсаторов. Лабораторная работа № 9
«Знакомство с конденсаторами».
1
23.2
Определение емкости конденсаторов. Соединение
конденсаторов.
1
24.3
1
Соединение конденсаторов. Решение задач
25.4
Лабораторная
работа
№10
электроемкости конденсатора».
26.5
Практикум «Определение
энергии конденсатора.»
«Определение
заряда,
емкости
1
и
1
27.1
Применение полупроводников. Односторонняя
проводимость
перехода.
Вольт-амперная
характеристика диода.
1
28.2
Лабораторная
работа
№
11
односторонней проводимости диода».
«Изучение
1
вольт-амперной
1
IX: Ток в полупроводниках. (4 часа)
29.3
Практикум
«Снятие
характеристики терморезистора.»
Практикум
«Снятие
характеристики диода.»
вольтамперной
1
31.1
Термоэлектронная
эмиссия.
Применение
вакуумного диода. Односторонняя проводимость.
Вольт-амперная характеристика вакуумного диода.
1
32.2
Практикум
«Снятие
характеристики вакуумного диода.»
вольт-амперной
1
33.3
Практикум
«Снятие
характеристики вакуумного диода.»
вольт-амперной
1
30.4
X: Ток в вакууме. Вакуумный диод. (3 часа)
34.1
Итоговое тестирование (2час)
2
35.2
Литература для учащихся:
1. Учебник физики 10-11 класс Касьянова В.А. Дрофа, Москва 2004
2. Борисов В.Г. Юный радиолюбитель – М.: Радио и связь, 1985.
3. Головин П.П. Учимся радиоэлектронике - Ульяновск: РИЦ
«Реклама», 1999.
4. Ехонович А.С. Справочные материалы по физике – М.:
Просвещение, 1990.
5. Лободюк В.А., Рябошанка К.П., Шулимова О.И. Справочник по
элементарной физике – Киев: Наукова думка, 1975.
6. Кухлинг Х. Справочник по физике – М.: Мир, 1985.
7. Энциклопедический словарь юного техника – М.: Педагогика, 1987.
8. Основы электротехники. Энциклопедия.
9. http://www.radio-schemy.ru Основы радиоэлектроники
10.
http://ngpedia.ru //Большая Энциклопедия
Литература для учителя:

Головин П.П. Электродинамика. Фронтальные лабораторные работы и
практикум – р.п. Ишевка, 2002.

Головин П.П. Физика (уроки, факультативы, кружки, домашний
эксперимент) – Ульяновск – Ишевка, 2003.

Головин П.П. Школьный физико-технический кружок – М.:
Просвещение, 1991.

Дик Ю.И. Физический практикум для классов с углубленным
изучением физики – М.: Просвещение, 1993.

Анциферов, Л.И. Практикум по физике в средней школе /
Л.И.Анциферов, В.А.Буров, Ю.И.Дик, Б.С. Зворыкин, О.Ф. Кабардин,
В.А. Кубицкий, И.М. Румянцев, В.П. Яковлев // Дидактический
материал: Пособие для учителя / Л.И.Анциферов, В.А.Буров, Ю.И.Дик,
Б.С. Зворыкин, О.Ф. Кабардин, В.А. Кубицкий, И.М. Румянцев, В.П.
Яковлев. М.: Просвещение, - 1987. – С. 191.

Буров, В.А. и др. Практикум по физике в средней школе / В.А.
Блинова, Б.С. Зворыкин, С.Ф. Кабанов, А.А. Покровский, И.М.
Румянцев, В.П. Яковлев // Пособие для учителей / В.А. Блинова, Б.С.
Зворыкин, С.Ф. Кабанов, А.А. Покровский, И.М. Румянцев, В.П.
Яковлев. М: Просвещение, 1973. С. 255.

Все образование Интернета [Электронный ресурс] //
http://www.alledu.ru

Груздев, Ю.В. Физический практикум: учебное пособие [Электронный
ресурс] // http: // genphys.physmsu.su/rus/lab/

Покровский, А.А. Электричество / А.А. Покровский, В.А. Буров, А.И.
Глазырин, А.Г. Дубов, Б.С. Зворыкин, И.М. Румянцев //Практикум по
физике в средней школе. Пособие для учителя / А.А. Покровский, В.А.
Буров, А.И. Глазырин, А.Г. Дубов, Б.С. Зворыкин, И.М. Румянцев. М.:
Просвещение. – 1963. – С.139