Мастер-класс «Электромагнитный двигатель своими руками»
Сценарий
проведения мастер-класса
“Электромагнитный двигатель своими руками”
Ведущий: Пряслов Дмитрий Николаевич, педагог дополнительного образования
Состав и количество участников: 30 чел., 11-13 лет, учащиеся школ
Используемое оборудование и материалы: Батарейки ААА - 5 шт.;
неодимовые магниты - 10 шт.; саморезы чёрные - 10 шт.; проволока медная - 1 м.; фольга алюминиевая пищевая - 1 шт.
Продолжительность: 45 мин.
Цель мастер-класса - пробудить интерес учащихся школы к занятию электро- и радиотехническим творчеством посредством изготовления различных вариантов простейших электромагнитных двигателей.
Задачи:
расширить представления учащихся об устройстве электромагнитных двигателей;
вовлечь учащихся в практическую деятельность по изготовлению простейших электромагнитных двигателей;
привлечь к записи на обучение в объединение “Юный электрик”;
Ход мастер-класса:
Структура мастер-класса, планируемое время | Деятельность ведущего (педагога-мастера) | Деятельность участников |
1 | Организационно-подготовительный этап | |
1.1. Организация рабочих мест (3 мин.) | На каждое рабочее место выдаётся и заготавливается по 1 батарейке, 2 магнита, 1 саморез, по отрезку медной проволоки и фольги. | Проходят в кабинет, занимают свободные места |
1.2. Вступление (2 мин. ) | Приветствует участников, называет тему мастер-класса. Сегодня мы будем делать электромагнитные двигатели. | Настраиваются на работу |
2 | Теоретическая часть | |
2.2. Выделение проблемной ситуации (7 мин.) | Что такое двигатель? Ответ: это устройство, приводящее в движение что-либо, мотор. А вы знаете какие бывают двигатели? Ответ: верно, разновидностей двигателей много, начиная от ветряных и водяных колес и до двигателей внутреннего сгорания. А вы слышали про вечный двигатель? Что означает это понятие? Существует ли он? Почему его до сих пор не изобрели? Ответ: Энергия не может появиться ниоткуда и исчезнуть в никуда. Она лишь может преобразовываться из одного вида энергии в другую. Например, из электрической в световую (с помощью электрической лампы) или из механической в электрическую (с помощью электрогенератора тока). Любому двигателю нужен источник энергии. Двигателю внутреннего сгорания -бензин, электродвигателю - источник электроэнергии, например, аккумуляторы. Но бензин не вечен, его запас нужно постоянно пополнять, да и аккумуляторы требуют периодической подзарядки. Однако если использовать источник энергии, который бы не нуждался в пополнении, идея вечного двигателя смогла бы осущетсвиться. На первый взгляд существование такого источника в природе невозможно. Как известно, постоянный магнит ниоткуда не получает энергию, а его магнитное поле не расходуется, когда им что-либо притягиваешь. Если постоянный магнит притянул к себе железный предмет, он тем самым совершил работу, но его сила при этом не уменьшилась. (демонстрирует) Это уникальное свойство постоянного магнита позволяет использовать его в качестве источника неисчерпаемой энергии. Двигатели на основе магнитов самые энергоэффективные. Это электромагнитные двигатели. Поэтому существует мнение, что вечный двигатель возможно создать на базе электромагнитного. | Отвечают Отвечают: вечный двигатель, который работает сам по себе (без топлива и электричества)неограниченное время. Его ещё не изобрели. Высказывают свои предположения по поводу причин |
2.3. Актуализация знаний по проблеме (3 мин.) | Что такое электромагнитный двигатель? Где мы с ним встречаемся в повседневной жизни? Ответ: в стиральных машинах, блендерах, фенах, лазерных принтерах...везде! | Отвечают |
2.4. Определение цели (3 мин.) | Почему же всё-таки этот двигатель называют электромагнитный? Как создать электромагнитный двигатель? Цель - из имеющихся материалов создать свой электромагнитный двигатель | Отвечают: потому что в нём есть электричество и магнит Отвечают: нужно соединить электричество и магнит |
2.5. Изложение краткой теоретической информации по теме мастер-класса (3 мин.) | Как устроен электромагнитный двигатель на примере с простым магнитом. Магнит может двигать металлические предметы. (демонстрирует). Для того, чтобы электромагнитный двигатель работал нужен магнит и электричество. В устройстве электромагнитного двигателя есть ротор - подвижная часть и статор - неподвижная. В сочетании электричества и Роль ротора будет выполнять саморез и магнит, статор - батарейка. | Проверяют электромагнитные свойства металлического самореза с помощью неодимового магнита |
3 | Практическая часть | |
3.1. Организация практической работы участников (2 мин.) | Разбиваются на группы по 3 человека самостоятельно. | |
3.2. Практическая работа | Во-первых, попробуйте соединить магнит и саморез - вы получите ротор своего электродвигателя. Во-вторых, возьмите батарейку - это статор. Соедините его медной проволокой с ротором. Ещё у нас есть фольга. Используя её, мы изготовим другой вариант электромагнитного двигателя. Во-первых, положите перед собой фольгу - это статор. Во-вторых, 2 магнита прикрепите к батарейке с двух сторон - это ротор. В третьих, кладите на фольгу | Соединяют магниты и саморезы Присоединяют питание от батарейки Взаимодействуют группами по совместному использованию неодимовых магнитов |
3.3. Представление результатов работы (7 мин.) | У вас получились действующие электромагнитные двигатели. Продемонстрируйте, что из имеющегося можно назвать ротор. А теперь, продемонстрируйте, статор. Как устроен двигатель в первом случае? Как устроен двигатель во втором случае? | Демонстрируют оба варианта статоров и роторов. Описывают устройство изготовленных двигателей. |
3.4. Обсуждение и корректировка результатов работы (5 мин.) | Всё ли было понятно? У всех ли получилось? Какие затруднения были? Что новое для себя узнали? | Везде используются электромагнитные моторы. Устройство электромагнитного двигателя работает по простым принципам. Узнали что такое ротор и статор. Обычно затруднений не должно быть |
