Научно-исследовательская игра «Физика и математика в профессии «Сварщик»

Цель мероприятия: показать, как можно использовать знания из физики и математики для объяснения процессов, происходящих в практической деятельности обучающихся по профессии 22.02.06 «Сварочное производство». Научить использовать законы физики для решения прикладных задач.

Задачи мероприятия:

- способствовать повышению личной уверенности у каждого обучающегося: позволить каждому студенту увидеть себя как человека способного и компетентного.

- развивать у обучающихся «командный дух»: развивать коммуникабельность и умение сотрудничать, ответственность за порученное дело.

- развивать у обучающихся исследовательские умения: собирать информацию, анализировать планировать, обобщать.

- развивать критическое мышления;

- продолжить формирование умений сравнивать, анализировать, делать выводы.

Обеспечение мероприятия: методическая разработка мероприятия; раздаточный материал для выполнения заданий.

Форма проведения: научно-исследовательская игра.

Время проведения: 45 минут.

Форма организации: групповая

Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, МФУ.

Подготовительная работа: сформировать 4 подгруппы и дать подготовить каждой группе сообщения по предмету профессионального цикла: Технология сварочных работ. Основы теории сварки и резки металлов и соответствующей теме по предмету «Физика» по следующим темам:

1 группа «Механическое движение. Правка металла. Механическая резка металла. Механическая работа, мощность КПД. Расчет коэффициентов расплавления, потерь и наплавки. Техника ручной и дуговой сварки».

2 группа «Сила. Силы, действующие при переносе расплавленного металла через дуговое пространство. Колебательное движение. Испытание сварочного соединения на ударную вязкость (маятниковые копры). Основные дефекты сварных швов».

3 группа «Движение по окружности. Примеры вращательного движения в работе сварочных трансформаторов и преобразователей. Передача вращательного движения в электродержателях. Оборудование для ручной дуговой сварки и обслуживание его».

4 группа «Гравитационные силы. Сила тяжести. Давление твердых тел. Понятие о допускаемом усилии в сварном соединений. Положительная и отрицательная силы тяжести при наклонном, вертикальном и горизонтальном положении швов в сварочном производстве. Виды переноса электродного металла на изделие. Сварные соединения и швы».

---

Каждая группа готовит краткий рассказ по своей теме по следующему плану:

1. Теоретический материал по предмету: «Физика»

2. Теоретический материал по предмету: «Основы теории сварки и резки металлов»

3. Как применяется теоретический материал по предмету «Физика» в профессии 22.02.06 «Сварочное производство».

Ход мероприятия

1. Мотивация темы (5 мин)

Преподаватель. Ваша будущая профессия – сварщик. Как сварщики, вы должны будете уметь подготавливать металл, собирать изделие, владеть приёмами и выбирать технологию сварки, а также эксплуатировать сварочное оборудование. Сегодня, мы постараемся выяснить, насколько важно знать законы физики при выполнении сварочных работ.

Что такое сварка?

Ответ обучающихся: процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании и расплавлении или пластическом деформировании.

Сегодня мы с вами объясним явления, происходящие при дуговой сварке с точки зрения физики.

Просмотр видеоролика «Сварка металла»

https://disk.yandex.ru/i/ir43811c9vypdQ


Преподаватель: Что хотел показать автор данного ролика?

Обучающиеся: Применение сварки в быту и технике и красоту данного процесса.

Преподаватель: Что вы должны уметь будете делать, как сварщик

Обучающиеся: Как сварщик, мы должны будем уметь подготавливать металл, собирать изделие, владеть приёмами и выбирать технологию сварки, а также эксплуатировать сварочное оборудование

Преподаватель: Да, действительно, так. А насколько важно знать законы физики при выполнении сварочных работ?

Обучающиеся: Если исходить из определения сварки, то физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами и молекулами на соединяемых поверхностях заготовок.

Преподаватель: Да это действительно так, но более подробно о том зачем физика сварщику мы узнаем на нашей научно-исследовательской игре «Физика в профессии «Сварщик»

Группа была поделена на 4 подгруппы, каждая из которых получила индивидуальное домашнее задание по сегодняшней теме.

Давайте вспомним правила работы в группе.

Ответы обучающихся:

1. Выберите лидера группы.

2. Распределите обязанности.

3. Уважайте своего товарища.

4. Умейте каждого выслушать.

5. Не согласны – предлагайте!

---

6. Задание общее, но каждый может выбрать ту его часть, которая лично ему интереснее. Общий результат зависит от каждого.
2. Проверка домашнего задания (12 мин)

Домашнее задание (Приложение 1)

1 группа «Техника ручной и дуговой сварки»

2 группа «Основные дефекты сварных швов»

3 группа «Оборудование для ручной дуговой сварки и обслуживание его»

4 группа «Сварные соединения и швы»
Оцените выполнение домашнего задания. Поставь себе и группе оценку в лист самооценки.

Полностью освещен теоретический материал по предмету: «Физика» - 10 баллов

Полностью освещен теоретический материал по предмету: «Основы теории сварки и резки металлов» - 10 баллов

Полностью освещено, как применяется теоретический материал по предмету «Физика» в профессии 22.02.06 «Сварочное производство»– 30 баллов.
3. Практическая часть (20 мин)

Преподаватель. Спасибо группам за проделанное домашнее задание.

Физика – одна из наук, тесно связанная со сваркой. Применение физических формул, законов помогает сварщикам решать задачи по сварочному производству. С помощью основ физики и математики мы можем считать и строить диаграммы, проводить точные измерения, делать расчёты и подтверждать наблюдения. Проведем с вами разминку по решению задач с помощью математики и физики.

1 часть практической части, решение устных задач:

На экране таблица с пятью категориями:

Каждая категория содержит 5 вопросов определенной цены (10, 20, 30, 40 и 50 баллов). Группа выбирает ячейку с вопросом по очереди. На обдумывание есть 30 секунд, затем ход передается следующей группе. Если ответ неверный, другие группы (кто быстрее поднял руку), могут дать ответ и получить баллы за данный ответ.

Инструкция для преподавателя: Когда группа определяются с ячейкой, преподаватель нажимает мышкой один раз по необходимой ссылке. Вы переходите на вопрос. Проверить и показать правильный ответ можно, нажав один раз мышкой. Для возврата назад к таблице, имеется стрелка внизу слайда.

Задачи для разминки:

Первая категория: Физические величины

10 баллов. Единица измерения температуры тела.

Ответ. Градус Цельсия ( ⁰С)

20 баллов. Физическая величина, равная отношению перпендикулярной составляющей силы, действующей на поверхность, к площади этой поверхности

Ответ. Давление

30 баллов. Мера нагретости тела – это …

Ответ. Температура

---

40 баллов. В каких единицах в международной системе счисления СИ измеряется площадь?

Ответ. м² (метр в квадрате)

50 баллов. На рисунке представлена шкала некоторого измерительного прибора. Какова погрешность измерения физической величины этим прибором?

Ответ. 0,25

Вторая категория: О ком идёт речь.

10 баллов Он открыл явление дугового разряда. Опубликованная им в 1803 г. книга содержит не только описание самого явления, но также прямые указания на возможность расплавления металлов электрической дугой

Ответ. В.В. Петров

20 баллов. Он изобрёл «Способ сое­динения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока».

Ответ. Н.Н. Бернардос

30 баллов. Он разработал способ дуговой сварки металлическим электродом с защитой сварочной зоны слоем порошкообразного вещества, то есть флюса, и первый в мире механизм для полуавтоматической подачи электронного прутка в зону сварки

Ответ. Н.Н. Славянов

40 баллов. Он разработал технологию сварки под флюсом, уникальные способы сварки броневых сталей

Ответ. Е. О. Патон

50 баллов. Он разработал электроды для подводной сварки и провел натуральные испытания их в Черном море.

Ответ. К.К. Хренов

Третья категория: Сварка.

10 баллов. Диаметр электрода выбирается по покрытию или по металлической части?

Ответ. Металлической

20 баллов. Что больше: напряжение холостого хода ИП или рабочее напряжение?

Ответ. Холостого

30 баллов. Расшифруйте картинку

Ответ. Электрод

40 баллов. При сварке вертикальным швом, ток надо уменьшать или увеличивать?

Ответ. Уменьшать

50 баллов. Расшифруй фразу на картинке.

Ответ. Прихватка - это короткий шов

Четвертая категория: Удивительное электричество.

10 баллов. Это направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц

Ответ. Электрический ток

20 баллов. Выпрямитель - источник питания постоянного или переменного тока?

Ответ. Постоянного

30 баллов. Трансформатор преобразует ток или напряжение?

Ответ. Напряжение

40 баллов. Прямую полярность даёт электрод, когда он имеет название…

Ответ. Катод

50 баллов. Как подключиться к трансформатору, чтобы получилась обратная полярность

Ответ. Никак

Пятая категория: Ребус

10 баллов. Разряд электрического тока между двумя электродами в среде ионизированного газа называется…

---

Ответ. Дуга.

20 баллов. Откуда появилось название «СВАРКА»?

Ответ. Сварог

30 баллов. Расшифруй картинку.

Ответ. Защитная маска

40 баллов. Чтобы глазки не болели, надо проверить …

Ответ. Светофильтр

50 баллов. Какой электромагнитный аппарат здесь зашифрован?

Ответ. Трансформатор

Итак, по итогу 1 части практических заданий группы набрали следующие баллы....
Преподаватель. Сварщикам при своей деятельности требуется решать задачи, в основе которых лежат законы физики. Решим задачи по фзике с профильной направленностью для профессии «Сварщик»

За выполнение каждой задачи группе начисляются баллы:

Полностью правильно – 50 баллов.

1 ошибка – 40 баллов.

2 ошибки - 30 баллов.

Задача не решена – 0 баллов.

1-й блок задач по теме: Молекулярная физика.

1 группа. Дуговая сварка происходит при напряжении на электродах 50 В и силе тока 200 А. Какое количество теплоты выделится за 10 мин. сварки?

2 группа. Дуговая сварка ведётся током силой 500 А при напряжении на дуге 40 В. Какое количество энергии будет израсходовано за 30 мин работы?

3. 
   группа. Для автогенной сварки требуется 4 кг кислорода. Какой максимальный объем должен иметь баллон с кислородом, если его стенки рассчитаны на давления 2 ^. 1О⁷ Па? Температура в баллоне равна 37°С. Молярная масса кислорода М= 32^.10^-3 кг/моль
   

4 группа. Для выполнения сварочный работ используют кислородные баллон емкостью 100 л, который содержит 5,76 кг кислорода. При какой температуре возникает опасность взрыва, если баллон выдерживает до 5 ^.10⁶ Па? Молярная масса кислорода М= 32^.10^-3 кг/моль.
2-й блок задач по теме: Электрический ток

1 группа. Сварочный аппарат присоединен к источнику тока медными проводами длиной 20 м и сечением 25 мм² , по которым идет ток силой 12А. Определить напряжение в сети.

2 группа. Сварочные выпрямители имеют выходную мощность 23,5 кВт (ВКС-500) и 60 кВт (ИПП-1000). Какой ток дают эти выпрямители при напряжении 220 В?

3 группа. Для резки углеродистой стали с помощью плазменной струи применяется дуга мощностью 75 кВт. Сила тока в дуге плазменной струи 500 А. Определить напряжение дуги?

4 группа. 13. Сварочный аппарат присоединяют к источнику тока медными проводами длинной 200 м и сечением 50 мм². Каковы потери мощности в проводах, если сила тока в них 100 А?

---

Смотрите также файлы

• Упражнение Тест Умеете ли вы вести деловые переговоры.doc

• Федеральная служба судебных приставов.docx

• Составление плана путевого развития промежуточной станции.docx

• Введение Понятие гостевого брака.doc

• Памятка по выбору майнора на 20212022 учебный год с 01. 04. 2021г по 30. 05. 2021 началась запись на майноры 20212022 учебного года.docx