Imię i nazwisko autora:

Nina Tomaszewska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Budowa i zasada działania transformatora

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia -wymagania ogólne
I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.
Zakres rozszerzony
Treści nauczania - wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach;
IX. Magnetyzm. Uczeń:
13) opisuje zasadę działania transformatora; przedstawia uproszczony model transformatora, w którym przekładnia napięciowa i przekładnia prądowa zależą tylko od liczb zwojów; opisuje zastosowania transformatorów.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. przedstawia szczegóły budowy transformatora.

2. uzasadnia, dlaczego stosunek napięcia w obwodzie wtórnym do napięcia w obwodzie pierwotnym równy jest stosunkowi liczby zwojów.

3. uzasadnia, dlaczego zawsze mamy do czynienia ze stratami przekazywanej mocy.

4. wskazuje, co jest źródłem energii przekazywanej do uzwojenia wtórnego i jaki jest mechanizm jej przekazywania.

Strategie nauczania:

blended‑learning, ewentualnie nauczanie wyprzedzające

Metody nauczania:

wykład informacyjny wspomagany pokazem multimedialnym

Formy zajęć:

praca w zespole klasowym

Środki dydaktyczne:

Niniejszy e‑materiał + komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia.

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel rozmawia z uczniami podobnie, jak jest to opisane w części „Wprowadzenie i cele”, namawiając ich do głębszego przyjrzenia się pracy transformatora.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel przypomina zasadę działania transformatora oraz wielkości go opisujące. Jeśli wcześniej realizowany był e‑materiał „Do czego służy transformator?” lub „Zastosowanie transformatora”, to można odnieść się do nabytej już wiedzy.
Nauczyciel omawia zagadnienia straty energii w rdzeniu transformatora. Następnie wyprowadza związek napięć w uzwojeniach transformatora z liczbą zwojów. Przechodzi potem do zagadnienia przekazywania mocy między uzwojeniami pokazując uczniom swoisty paradoks, opisany w tekście. Powinno to stworzyć sytuację problemową i chęć rozwiązania paradoksu. Służy temu symulacja komputerowa, za pomocą której uczniowie mogą przekonać się, jak moc przekazywana do obwodu wtórnego zależy od przyłączonego w tym obwodzie oporu. Mogą również zobaczyć, jak wraz z wartością oporu R zmieniają się wykresy zależności czasowej natężenia prądu w obwodzie pierwotnym i mocy chwilowej przekazywanej do obwodu wtórnego i jak zmienia się wartość średnia przekazywanej mocy.
Lekcja w pełni wykorzystuje materiał tekstowy i medialny.

Faza podsumowująca:

W fazie podsumowującej uczniowie pod kierunkiem nauczyciela powinni rozwiązać zadania 1. i 2. z zestawu ćwiczeń (dotyczą budowy transformatora i wymagają być może rozszerzenia). Jako podsumowanie pracy z symulacją warto też na lekcji rozwiązać zadanie 8.

Praca domowa:

Pozostałe zadania z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Zastosowana tutaj symulacja interaktywna jest bardzo specyficzna - odnosi się do transformatora i nie widzę możliwości jej użycia poza tym e‑materiałem.