TANMENET A 9. ÉVFOLYAMOS ELEKTRONIKA SZAKOS TANULÓK ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA SZAKMACSOPORTOS ALAPOZÓ ISMERETEK ELMÉLET TANTÁRGYÁHOZ A tantárgy tanításának célja, hogy: A szakmacsoportban a tanulók pályaválasztásának elősegítése, a szakmacsoport tevékenységformáinak és technológiáinak megismertetése. A tevékenységek sokszínű, tartalmas, aktív tanulói magatartást és tanulási élményeket is eredményező bemutatásával felkelteni a tanulók érdeklődését a szakmacsoport iránt, bizonyítani számukra annak gazdasági jelentőségét, hosszú távú fejlődőképességét. Felkelteni az érdeklődést a szakmacsoport elméleti alapjai iránt, bemutatni az egyes munkakörökben végzett munkatevékenységeket, hozzájárulni a tanulók egyéni életpályájának reális megtervezéséhez. Kialakítani a szakmacsoportot megalapozó természettudományi szemléletet, felkészíteni a szakmacsoportos alapozó gyakorlatokra. A természettudományi tantárgyak tananyagára építve fejleszteni, formálni a tanulók műszaki szemléletét. Fejleszteni a tanulók kreativitását, logikus gondolkodását, célirányos műszaki feladatmegoldó képességét. Képessé tenni a tanulókat az ok-okozati összefüggések feltárására. Kialakítani a tanulókban a pontos és minőségi munkavégzés igényét, a környezettel szembeni felelősségérzetet, a lényegmegragadó képességet és a berendezések, eszközök szakszerű, gondos használatának, kezelésének igényét. Tudatosítani a tanulókban a villamos áram veszélyességét, az áramütés elleni védekezés fontosságát, ismertetni a villamos balesetek megelőzési módjait és eszközeit. Fejleszteni a logikus gondolkodást, a problémamegoldó készséget, a műszaki életben szükséges pontosságot, tervszerűséget, kialakítani a tanulókban a műszaki tudás gyarapításának igényét. Éves óraszám: 55,5 óra A téma sorszáma megnevezése óraszáma 1. Műszaki pályák világa 6 2. Anyagismeret 12 3. Elektrotechnika 36 4. Szabad sáv 10 1
Óra száma Tananyagtartalom Megjegyzés 1. Műszaki pályák világa kb. 7 óra 1. 2. 3. 4. 5. 6-7 8. 9. 10. 11. 12. 13-14 15. 16-17 18-19 A műszaki pályák ismerete: A négy fő terület: Humán, Agrár, Műszaki, Gazdasági - szolgáltató A pályaismeret elvei, szempontjai. Pályaképek, pályatükör. A helyes pályaválasztás feltételei: A pálya és a személyiség kapcsolatai. A pálya vonzereje, szépségei és nehézségei. A képességek szerepe. ÖSSZEFOGLALÁS- 2. Anyagismeret A műszaki gyakorlatban felhasznált anyagok csoportosítása: Fémes, nemfémes anyagok. A nyersanyagok, alapanyagok, segédanyagok fogalma. A hulladékok és melléktermékek fogalma, hasznosításuk gazdasági jelentősége. Az alapanyagok alapvető fizikai, kémiai, mechanikai és technológiai tulajdonságai. Nemfémes anyagok: A kerámiák, műanyagok, gumi, fa, villamos szigetelő anyagok. Textíliák, papír, bőr, hő és hangszigetelő anyagok. Kenőanyagok jellemző tulajdonságai, felhasználási területei. Fémes anyagok: Vas és jellegzetes vasötvözetek, könnyű- és színesfémek, gyakoribb ötvözeteik. A villamosipar vezető és félvezető anyagainak tulajdonságai, fizikai jellemzőik. ÖSSZEFOGLALÁS- A műszaki szó jelentésének magyarázata. Miben nyilvánul meg a kapcsolat és a képesség? Kristályszerkezet Hulladékgazdálkodás. Az amorf állapot fogalma. A súrlódás és kenés kapcsolata. Atomszerkezet. A félvezető fizika bevezetése. 2
Óra száma Tananyagtartalom Megjegyzés 20. 21. 22. 23. 24-25 26-27 28-30 31 32-34 35-37 38-39 40-41 42. 43. 44. 45-46 3. Elektrotechnika Villamos alapfogalmak Feszültség, áram, töltés, ellenállás, vezetőképesség definíciók. Az SI alap és kiegészítő egységei, prefixumok. Alapvető ellenállás-számítások. Ellenállások hőfokfüggése (NTK, PTK). Ellenállások a gyakorlatban, rajzjelek. Egyenáramú hálózatok alaptörvényei Az áramkör fogalma, egyenáramú hálózatok alaptörvényei (Ohmtörvény, Kirchhoff-törvény). Ellenállás-hálózatok, eredő ellenállás-számítások. Az alaptörvények igazolása. Nevezetes hálózatok: feszültség- és áramosztó, Wheatstone-híd. Méréshatár-kiterjesztés, előtét- és söntszámítások. A villamos áram hatásai Hőhatás: - kapcsolat a villamos és a hőenergia között, testek melegedése, fajhő, a hőhatás jellemző alkalmazásai. Vegyi hatás: - folyadékok vezetése, anyagok kiválasztása, Faraday törvénye, az elektrolízis jellemző felhasználásai. Élettani hatás: - az élettani hatás fogalma, az áram hatása az ideg- és izomrendszerre, járulékos hatások. Mágneses hatás: - a Föld mágneses tere, az árammal átjárt vezető mágneses tere, a mágneses tér hatása a mozgó töltéshordozóra, örvényáramok, hiszterézis. Az alapegységek és a prefixumok pontos használata. Az alaptörvények és fogalmak biztos ismerete. Az elektronikai áramkörökben a hőhatás káros hatása. Az indukció bevezetése 3
Óra száma Tananyagtartalom Megjegyzés 47-48 49-50 51-52 53-56 57. 58-60 61-62 63-64 Energiaforrások A villamos munka és teljesítmény fogalma, mértékegységei és számításai. A hatásfok fogalma, számítása, villamos készülékek jellemző hatásfokai, az ellenállások terhelhetősége. Ideális és valódi generátorok, belső ellenállás, forrásfeszültség, kapocsfeszültség. A feszültség- és áramgenerátorok helyettesítő képei, soros, párhuzamos és vegyes kapcsolása (Thevenin, Norton). A szuperpozíció tétele. Generátorok teljesítménye és hatásfoka, az illesztés fogalma és gyakorlati jelentősége. Év végi zárás, az éves munka értékelése A nagyságrendekről. lehet-e nagyobb mint 1? Mitől válik valódivá egy generátor? 4
AZ EGYES EKHEZ TARTOZÓ KÉRDÉSEK ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA SZAKMACSOPORTOS ALAPOZÓ ISMERETEK TANTÁRGYBÓL A tantárgy célkitűzéséből eredően szóbeli és írásbeli számonkérések vannak. A szóbeli számonkérések bármely tanítási órán előfordulhatnak, előzetes bejelentés nélkül az elmúlt három tanítási óra anyagából. Az írásbeli számonkérések időpontját, minden esetben egy héttel előtte közlöm. Az írásbeli és szóbeli érdemjegyek azonos súllyal esnek latba! Az írásbeli dolgozatok kérdései az alábbiakban találhatóak. I. 1. Milyen négy fő népgazdasági ágazatot ismersz, melyiknek mi a fő jellemzője? 2. Nevezz meg legalább tíz általad ismert pályát, vegyes ágazatokból! 3. Milyen szempontok alapján választasz pályát? 4. Mi a képesség, készség, jártasság? 5. Mi a pályatükör, miért alkalmazzuk, mi a szerepe? 6. Mi a személyiség? 7. Van-e kapcsolat, és ha igen milyen a pálya és a személyiség között? 8. Mit jelent a pálya vonzereje? 9. Egy szabadon választott pálya segítségével mutasd be annak szépségeit és nehézségeit! 10. Milyen szerepe van a képességnek a pályaválasztásban? 11. Mit értesz sikeren, és mikor lehet sikeres egy munkavállaló? II. 1. Melyek a fémes és nem fémes anyagok fő jellemzői? Sorolj fel néhányat! 2. Mit nevezünk nyersanyagnak? Milyen jellemzői vannak? 3. Az alapanyag fogalma, fő jellemzői. Hogyan viszonyul az alapanyag a késztermékhez? 4. Mi a segédanyag, írj néhány példát! Milyen szerepe van a késztermékek előállításában? 5. Mi a hulladék, milyen csoportjai vannak, hogyan kell kezelni a különböző hulladékokat? Milyen újrahasznosítási lehetőségeket ismersz? 6. Mi a melléktermék fogalma, hogyan hasznosíthatók? 7. Az alapanyagoknak melyek azok a fizikai, kémiai, mechanikai tulajdonságai, amelyek alapján kiválasztjuk és felhasználjuk azokat? 8. Mi a technológia fogalma? 9. A nemfémes anyagok csoportosítása és alapvető jellemzői! 10. Milyen jellemzői vannak a kerámiának, és milyen hasznosítását ismered? 11. Milyen jellemzői vannak a guminak, és milyen hasznosítását ismered? 12. Milyen jellemzői vannak a fának, és milyen hasznosítását ismered? 13. Milyen műanyagokat ismersz, melyiknek mi a jellemzője, hol alkalmazzuk őket? 14. Milyen villamos szigetelőanyagokat ismersz, mik a jellemzőik? 15. Milyen jellemzői vannak a papírnak, és milyen hasznosítását ismered? 5
16. Milyen hő és hangszigetelő anyagokat ismersz, milyen jellemzőik vannak, és hol alkalmazzák őket? 17. Mi a kenőanyag szerepe? Hol alkalmazzuk, milyen jellemzői alapján választjuk ki a kenőanyagokat? III. 1. Írd le röviden a nyersvas gyártás folyamatát és alapanyagait! 2. Írd le röviden a konverteres acélgyártás folyamatát! 3. Írd le röviden az elektroacél gyártás folyamatát! 4. Mit fejez ki a Vas-vaskarbid állapotdiagram? 5. Milyen ötvözött acélokat ismersz, mik a jellemzőik? 6. A dinamó és a transzformátorlemez jellemzői, felhasználásuk! 7. Az öntöttvasak típusai, jellemzői, felhasználásuk! 8. A lágy és kemény mágneses anyagok tulajdonságai, felhasználásuk! 9. A mágnesezési görbe és értelmezése 10. Az alumínium előállítása! 11. Az alumínium és tulajdonságai! 12. A réz és tulajdonságai! 13. A színesfémek ötvöző anyagai és tulajdonságaik! 14. Alumínium és réz ötvözetek jellemzői! 15. Az alumínium és a réz villamos ipari felhasználása! IV. 1. Az atom szerkezete, az elemi töltések közötti kölcsönhatások! 2. Mit értünk villamos töltés alatt és mi a mértékegysége? 3. A villamos feszültség definíciója, mértékegysége! 4. A villamos áram definíciója, mértékegysége! 5. A villamos ellenállás és a vezetőképesség definíciója, mértékegységeik! 6. Az SI alap és kiegészítő egységei! (megnevezésük, jelük, mértékegységük) 7. A prefixum fogalma és felsorolása 10-12 -10 15 -ig! 8. Mi az NTK és PTK jelölések értelmezése? 9. Az órákon megoldott és házi feladatként feladott számpéldákból válogatás! V. 1. Mit nevezünk villamos áramkörnek, milyen elemekből áll? Rajzold le! 2. Az Ohm törvény! 3. Kirchhoff I. és II. törvénye ábrákkal együtt! 4. A feszültség osztó levezetése és jelentősége! 5. Az áramosztó levezetése és jelentősége! 6. A Wheatstone híd és jellemzői! 7. Hogyan kapcsoljuk az áramkörbe a feszültség és árammérőt? 8. Hogyan terjeszthető ki a feszültségmérő méréshatára? 9. Hogyan terjeszthető ki az árammérő méréshatára? 10. Az órákon megoldott és házi feladatként feladott számpéldákból válogatás! 6
VI. 1. Sorold fel a villamos áram hatásait! 2. Miben nyilvánul meg a villamos áram hőhatása? 3. Milyen kapcsolat van a villamos energia és a hőenergia között? 4. Hogyan mutatható be a villamos áram vegyi hatása? 5. Hogyan szól Faraday törvénye az elektrolízisre vonatkozóan? 6. Mik az elektrolízis jellemző felhasználási területei? 7. Hogyan hat az élő szervezetre a villamos áram? Elsődleges és másodlagos hatások! 8. Milyen módszerekkel kelthető villamos áram segítségével fényhatás? Az így keltett fényhatásoknak milyen jellemzői vannak? 9. Hogyan mutatható ki a villamos áram mágneses hatása? Készíts vázlatot! 10. Hogyan néz ki egy áramot vivő egyenes vezető mágneses tere? 11. Milyen hatással van a mágneses tér a mozgó töltéshordozókra, és hol használják ezt a hatást a gyakorlatban? 12. Mi az örvényáram? Hasznos ez vagy káros? 13. A hiszterézis fogalma, ábrával együtt! 14. Az órákon megoldott és házi feladatként feladott számpéldákból válogatás! VII. 1. A villamos munka és teljesítmény fogalma, mértékegységei és számításai. 2. A hatásfok fogalma, számítása. Villamos készülékekre nézve milyen jellemző hatásfokokat ismersz? 3. Az ideális feszültséggenerátor és áramgenerátor jellemzői! 4. A valódi feszültség és áramgenerátorok jellemzői, üzemállapotai! 5. A forrásfeszültség és a kapocsfeszültség értelmezése! 6. A Thevenin helyettesítő kép meghatározása! 7. A Norton helyettesítő kép meghatározása! 8. Generátorok soros párhuzamos és vegyes kapcsolása! Az egyes kapcsolások jellemzői! 9. A szuperpozíció tétele és alkalmazása! 10. A generátorok teljesítménye, hatásfoka, az illesztés fogalma! 11. Az órákon megoldott és házi feladatként feladott számpéldákból válogatás! 7
Az értékelés módja: Minden számonkérés hat kérdésből áll. A kérdések között vegyesen vannak elméleti és számítást igénylő feladatok. Minden kérdésre 10 pont szerezhető, tehát összesen 60 pont. 0-17 pontig elégtelen 18-29 pontig elégséges 30-41 pontig közepes 42-53 pontig jó 54-60 pontig jeles Az a diák, aki az esedékes számonkérést nem írja meg, a következő (először megjelenő) órán kötelezően javít, de más kérdéssorból. Az a diák, aki írásbeli számonkéréskor első próbálkozásra elégtelen osztályzatot kap, kötelezően javítja azt, de csak akkor, ha a szerezhető összes pontszám legalább 20%-át elérte! Kazincbarcika, 2010-09-01. Kiss László szaktanár 8