„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Wanda Bukała
Określanie właściwości materiałów stosowanych
w przemyśle optycznym i precyzyjnym 731[04].O1.02
Poradnik dla nauczyciela
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr inŜ. Anna Kordowicz-Sot
mgr inŜ. Wojciech Klimasara
Opracowanie redakcyjne:
mgr inŜ. Wanda Bukała
Konsultacja:
inŜ. Teresa Piotrowska
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 731[04].O1.02
„Określanie właściwości materiałów stosowanych w przemyśle optycznym i precyzyjnym”,
zawartego w programie nauczania dla zawodu optyk-mechanik.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1.
Wprowadzenie
3
2.
Wymagania wstępne
4
3.
Cele kształcenia
5
4.
Przykładowe scenariusze zajęć
5.
Ćwiczenia
5.1.
Właściwości metali i stopów
5.1.1. Ćwiczenia
5.2.
Stopy Ŝelaza z węglem
5.2.1. Ćwiczenia
5.3.
Metale nieŜelazne i ich stopy
5.3.1. Ćwiczenia
5.4.
Korozja metali
5.4.1. Ćwiczenia
5.5.
Tworzywa sztuczne
5.5.1. Ćwiczenia
5.6.
Ceramika, szkło i materiały uszczelniające
5.6.1. Ćwiczenia
6.
Ewaluacja osiągnięć ucznia
7.
Literatura
6
13
13
13
15
15
17
17
19
19
21
21
23
23
25
39
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela – Określanie właściwości materiałów
stosowanych w przemyśle optycznym i precyzyjnym, który będzie pomocny w prowadzeniu
zajęć dydaktycznych jednostki modułowej 731[04].O1.02 w szkole kształcącej w zawodzie
optyk mechanik. W poradniku zawarte są:
−−−−
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŜ ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
−−−−
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
−−−−
materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,
−−−−
zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŜ opanowałeś określone treści,
−−−−
ć
wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
−−−−
sprawdzian postępów,
−−−−
sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,
−−−−
literaturę uzupełniającą.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone róŜnymi metodami ze
szczególnym uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania, np. samokształcenia
kierowanego, tekstu przewodniego. Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być
zróŜnicowane, począwszy od samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.
Schemat układu jednostek modułowych
731[04].O1.01
Stosowanie zasad
bezpieczeństwa i higieny pracy,
ochrony przeciwpoŜarowej oraz
ochrony środowiska
731[04].O1
Podstawy techniczne zawodu
731[04].O1.04
Wykonywanie
podstawowych pomiarów
warsztatowych
731[04].O1.02
Określanie właściwości
materiałów stosowanych
w przemyśle optycznym
i precyzyjnym
731[04].O1.05
Wykonywanie podstawowych
prac z zakresu ręcznej
i mechanicznej obróbki
materiałów
731[04].O1.06
Zastosowanie
elektrotechniki i elektroniki
w sprzęcie optycznym
731[04].O1.03
Posługiwanie się
dokumentacją
techniczną
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
2.
WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
−−−−
stosować układ SI,
−−−−
posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu chemii i fizyki takimi jak:
właściwości fizyczne i chemiczne, stop metalu, symbole pierwiastków chemicznych;
z zakresu statyki, dynamiki, kinematyki, takimi jak: masa, siła, prędkość, energia;
z zakresu zajęć technicznych: obróbka plastyczna, odlewanie, skrawanie, spawanie,
lutowanie,
−−−−
określać właściwości fizyczne i chemiczne Ŝelaza i metali nieŜelaznych,
−−−−
obsługiwać komputer na poziomie podstawowym,
−−−−
korzystać z róŜnych źródeł informacji,
−−−−
dokonać prezentacji wykonanej pracy,
−−−−
współpracować w grupie z uwzględnieniem podziału zadań,
−−−−
wyciągać i uzasadniać wnioski z wykonanych ćwiczeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
3.
CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
–
określić właściwości i przeznaczenie stopów Ŝelaza i metali kolorowych,
–
określić właściwości i przeznaczenie tworzyw sztucznych, szkła optycznego, materiałów
ceramicznych, materiałów uszczelniających, szlifierskich i materiałów pomocniczych,
–
zastosować stopy Ŝelaza i metali kolorowych w procesie wytwarzania części, montaŜu,
napraw i konserwacji sprzętu optycznego i optyczno-elektronicznego,
–
scharakteryzować przyczyny powstawania korozji,
–
zastosować metody zabezpieczania materiałów przed korozją,
–
określić powłoki ochronne,
–
scharakteryzować celowość stosowania powłok ochronnych w zaleŜności od wymagań
technologicznych, estetycznych i ochronnych,
–
zastosować tworzywa sztuczne w przemyśle optycznym,
–
zastosować materiały ceramiczne, materiały uszczelniające, szlifierskie i materiały
pomocnicze.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
4.
PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ
Scenariusz zajęć 1
Osoba prowadząca …………………………………….……………………………………….
Modułowy program nauczania:
Optyk-mechanik 731[04]
Moduł:
Podstawy techniczne zawodu
731[04].O1.
Jednostka modułowa:
Określanie właściwości materiałów stosowanych
w przemyśle optycznym i precyzyjnym 731[04].O1.02
Temat: Stopy Ŝelaza – właściwości i zastosowanie stali.
Cel ogólny: Umiejętność określania zastosowania stali w zaleŜności od jej właściwości.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
−−−−
określić właściwości i przeznaczenie stopów Ŝelaza,
−−−−
określić zastosowanie róŜnych gatunków stali.
W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponadzawodowe:
−−−−
korzystać z norm.
Czas: 90 min.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do ćwiczenia 1 nauczyciel powinien omówić zaleŜność
wytrzymałości od zawartości węgla w stali i zaprezentować wyroby o róŜnej zawartości
węgla, przygotować foliogramy przedstawiające wyroby o róŜnej zawartości węgla, wybrać
elementy naturalnych części urządzeń optycznych do pokazu, przygotować kartę ćwiczeń.
Przed przystąpieniem do ćwiczenia 2 nauczyciel powinien przeprowadzić pokaz części
określonych w kolumnie I ćwiczenia i omówić warunki ich pracy, przygotować kartę
ć
wiczeń. Przed przystąpieniem do ćwiczenia 3 nauczyciel powinien przeprowadzić pokaz
drobnych Ŝeliwnych części stosowanych w urządzeniach optycznych, przygotować kartę
ć
wiczeń. Po zakończeniu zajęć uczniowie, które etapy rozwiązania zadań sprawiły im
trudności.
Metody nauczania–uczenia się:
−
pogadanka,
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ć
wiczenia,
−
dyskusja dydaktyczna.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca indywidualna.
Środki dydaktyczne:
−
Mały Poradnik Mechanika,
−
PN-EN 10020:2003, PN-EN 10027-2:1994, PN-EN 10027-1:1994,
−
kolekcja wyrobów o róŜnej zawartości węgla,
−
rysunki typowych części maszyn z określoną zawartością węgla (foliogramy),
−
drobne Ŝeliwne części stosowane w urządzeniach optycznych,
−
karty ćwiczeń,
−
rzutnik.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
Przebieg zajęć:
1.
Wprowadzenie.
2.
Uświadomienie celów zajęć.
3.
Wykonanie ćwiczeń:
–
pokaz wyrobów o róŜnej zawartości węgla z objaśnieniem zaleŜności wytrzymałości
od zawartości węgla w stali,
–
wykonanie ćwiczenia 1,
–
omówienie wyników ćwiczenia 1,
–
ustalenie sposobu wykonania ćwiczenia 2,
–
pokaz części określonych w kolumnie I ćwiczenia i omówić warunki ich pracy,
–
wykonanie przez uczniów ćwiczenia 2,
–
pokaz drobnych Ŝeliwnych części stosowanych w urządzeniach optycznych,
–
wykonanie przez uczniów ćwiczenia 3,
–
sprawdzenie przez nauczyciela poprawności wykonania ćwiczeń 2 i 3.
4.
Sprawdzenie wiadomości.
5.
Podsumowanie zajęć, wystawienie ocen.
6.
Ewaluacja zajęć.
7.
Czynności porządkowe.
Treść ćwiczeń
Ćwiczenie 1
Określ właściwości stopów Ŝelaza.
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym oznaczeń i właściwości stali,
2)
uszeregować podane gatunki stali wg wzrastającej zawartości węgla,
3)
wpisać w nawiasy litery odpowiadające wytrzymałości po ulepszaniu cieplnym danego
gatunku stali.
1.
( ) C22R
2.
( ) C30
3.
( ) C40
4.
( ) C45
5.
( ) C60E
6.
( ) C50
7.
( ) C55R
8.
( ) C25
a – 500 MPa
b – 850 MPa
c – 800 MPa
d – 600 MPa
e – 700 MPa
f – 630 MPa
g – 550 MPa
h – 650 MPa
Ćwiczenie 2
Dobierz gatunek stali do wyrobu elementów maszyn i urządzeń i narzędzi.
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym oznaczeń i zastosowania stali,
2)
dobrać gatunki stali do wymienionych w kolumnie I elementów maszyn i narzędzi,
3)
wpisać w nawiasy litery odpowiadające dobranemu gatunkowi stali.
1.
( ) gwoździe, śruby
2.
( ) wały, osie
3.
( ) stalową oprawę okularów
4.
( ) pilniki
A - C60E
B - C22R
C - C120U
D - X30Cr13
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Ćwiczenie 3
Określ właściwości stopów Ŝelaza.
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym oznaczeń i właściwości stali,
2)
wyszukać charakterystykę Ŝeliw w Małym Poradnikiem Mechanika,
3)
przyporządkować gatunki Ŝeliw: a – Ŝeliwo szare, b – Ŝeliwo białe, c – Ŝeliwo stopowe,
d – Ŝeliwo ciągliwe, e – sferoidalne, do wyszukanej charakterystyki,
4)
wpisać w nawiasy litery odpowiadające przyporządkowanym gatunkom.
–
( ) Nie nadaje się na części maszyn, jest twarde, kruche i trudne do skrawania.
–
( ) Otrzymywane jest przez dodanie do ciekłego Ŝeliwa stopów magnezu, a następnie
modyfikowane Ŝelazo-krzemem.
–
( ) Odznacza się dobrymi właściwościami odlewniczymi, duŜą wytrzymałością na
ś
cieranie i małą udarnością.
–
( ) Otrzymywane jest przez długotrwałe wyŜarzanie odlewów z Ŝeliwa białego,
w wyniku, czego następuje rozpad cementytu na grafit i Ŝelazo. Odznacza się dobrymi
właściwościami mechanicznymi i dobrą plastycznością, stosowane jest na drobne
części maszyn i urządzeń.
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
Informacja ustna od uczniów po zakończeniu ćwiczeń i wyniki ćwiczeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Scenariusz zajęć 2
Osoba prowadząca …………………………………….……………………………………….
Modułowy program nauczania:
Optyk-mechanik 731[04]
Moduł:
Podstawy techniczne zawodu
731[04].O1.
Jednostka modułowa:
Określanie właściwości materiałów stosowanych
w przemyśle optycznym i precyzyjnym 731[04].O1.02
Temat: Dobór stopów na łoŜyska ślizgowe.
Cel ogólny: Określanie właściwości i przeznaczenie stopów metali kolorowych.
Cele szczegółowe:
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
−
uzasadnić wymagania stawiane stopom łoŜyskowym,
−
scharakteryzować struktury posiadające właściwości wymagane od stopów łoŜyskowych,
−
określić materiały stosowane na stopy łoŜyskowe,
−
oznaczyć stopy łoŜyskowe wg PN-EN,
−
dobierać stopy na łoŜyska,
−
skorzystać z róŜnych źródeł informacji.
W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponadzawodowe:
−
organizowanie i planowanie zajęć,
−
samokształcenie,
−
prezentowanie wyników pracy.
Metody nauczania–uczenia się:
−
pogadanka,
−
pokaz z objaśnieniem,
−
praca z tekstem przewodnim,
−
ć
wiczenie.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca indywidualna.
Czas: 2 godziny dydaktyczne.
Środki dydaktyczne:
−
Mały Poradnik Mechanika,
−
norma PN-76/M-69400,
−
karta ćwiczeń (instrukcja dla ucznia, karta informacyjna samokształcenia,
−
pytania przewodnie, karta odpowiedzi, treść zadania praktycznego dla kaŜdego ucznia
parametry pracy łoŜyska, tabela do wpisywania wyników, karty odpowiedzi z kryteriami
oceny),
−
materiały pomocnicze (czasopisma techniczne, komputer z dostępem do Internetu).
Przebieg zajęć:
1.
Przedstawienie tematu i uświadomienie celów zajęć.
2.
Przedstawienie metody pracy.
3.
Pogadanka wprowadzająca do tematu doboru materiałów na stopy łoŜyskowe.
4.
Rozdanie arkusza ćwiczeniowego i materiałów pomocniczych do pracy oraz wyjaśnienie
ewentualnych niejasności.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
5.
Praca uczniów, wyjaśnianie indywidualnie ewentualnych niejasności.
6.
Sprawdzenie wyników pracy, ocena z uzasadnieniem słownym.
7.
Podsumowanie wyników pracy.
8.
Ewaluacja zajęć.
Parametry do zadań praktycznych
Dobrać stop do łoŜyska obciąŜonego:
–
statycznie i dynamicznie:
-
nacisk 9 MPa, prędkość obwodowa 4 m/s,
-
nacisk 10 MPa, prędkość obwodowa 5 m/s,
-
nacisk 2 MPa, prędkość obwodowa 20 m/s,
-
nacisk 10 MPa, prędkość obwodowa 3 m/s,
–
statycznie:
-
nacisk 4 MPa, prędkość obwodowa 3 m/s,
-
nacisk 10 MPa, prędkość obwodowa 3 m/s,
-
nacisk 15 MPa, prędkość obwodowa 2 m/s,
–
uderzeniowo.
I. Instrukcja dla ucznia
1.
Zapoznaj się z tematem ćwiczenia. Zwróć uwagę na czas przeznaczony na jego
wykonanie.
2.
Przeczytaj uwaŜnie wszystkie polecenia w arkuszu ćwiczeniowym. Szczególnie uwaŜnie
przeczytaj i udziel odpowiedzi na pytania prowadzące zawarte w kolejnych fazach tekstu
przewodniego. Pytania te poprowadzą Cię do wykonania zadania.
3.
Postępuj zgodnie z instrukcją starając się wykonywać ćwiczenie całkowicie
samodzielnie. Jest to dla Ciebie wyzwanie, ale podjęcie go pozwoli ukształtować Ci
umiejętności, których listę znajdziesz w dalszej części tekstu.
4.
W razie wątpliwości skonsultuj się z nauczycielem.
5.
Zachowaj dyscyplinę czasu, nie przeszkadzaj głośnym zachowaniem kolegom.
II. Karta informacyjna samokształcenia
Temat pracy: Dobór stopów do łoŜysk ślizgowych
Podczas zajęć opanujesz wiadomości dotyczące ogólnej charakterystyki stopów
łoŜyskowych (warunki pracy stopów łoŜyskowych, wymagania stawiane stopom
łoŜyskowym, struktury mogące sprostać wymaganiom stawianym stopom łoŜyskowym),
materiałów o strukturach posiadających właściwości wymagane od stopów łoŜyskowych oraz
oznaczania stopów łoŜyskowych wg PN i PN-EN.
Ponadto ukształtujesz następujące umiejętności:
–
charakteryzowania wymagań stawianych stopom łoŜyskowym,
–
dobierania materiału na łoŜyska.
Pomoce i wyposaŜenie do wykonania pracy: karta ćwiczeń, materiały pomocnicze.
III. Pytania przewodnie:
1.
W jakich przypadkach stosujemy łoŜyska ślizgowe zamiast tocznych?
2.
Dlaczego stopy łoŜyskowe powinny mieć:
–
Wysoką twardość i wytrzymałość takŜe w podwyŜszonej temperaturze?
–
Plastyczność umoŜliwiającą pewne odkształcenia trwałe?
–
Mały współczynnik tarcia?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
–
DuŜą przewodność cieplną?
–
Małą rozszerzalność cieplną?
–
Dobrą lejność?
–
Brak skłonności do segregacji?
3.
Jaki typ struktury moŜe spełnić wymagania stawiane stopom łoŜyskowym?
4.
Jakie rodzaje stopów posiadają strukturę określoną w odpowiedzi na poprzednie pytania?
5.
Który z wymienionych przez Ciebie stopów najpełniej spełnia wymagania stawiane
stopom łoŜyskowym?
6.
Dlaczego stosuje się wiele rodzajów stopów łoŜyskowych, mimo, Ŝe mają one gorsze
(niŜsze) właściwości od podanego wyŜej stopu?
7.
Jakim pierwiastkiem zastępujemy cynę w babbitach?
8.
Co to są łoŜyska samosmarowne i z jakich materiałów są wykonywane?
1.
Zadanie praktyczne
Dobierz materiał na panewkę łoŜyska ślizgowego pracującego w warunkach określonych
przez nauczyciela, określ skład chemiczny tego stopu.
Karta odpowiedzi
Imię i nazwisko:
Klasa:
Nr pytania
Miejsce na odpowiedź
Ilość
punktów
max
Ilość
punktów
1
1
2a
1
2b
1
2c
1
2d
1
2e
1
2f
1
2g
1
3
1
4
1
5
1
6
1
7
1
8
1
Zadanie
praktyczne
Dobierz materiał na panewkę łoŜyska ślizgowego
pracującego w warunkach: podanych przez nauczyciela,
podaj skład chemiczny tego stopu.
3
Razem:
17
Ocena:
Kryterium oceny: 17 punktów – bardzo dobry, 12 – dobry, 9 – dostateczny,
5 – dopuszczający, poniŜej 5 punktów – niedostateczny.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Ankieta dla ucznia
Temat: Dobór stopów do łoŜysk ślizgowych.
PoniewaŜ po raz pierwszy brałeś udział w zajęciach prowadzonych w ten sposób chciałabym
dowiedzieć się, co o nich sądzisz. Twoja odpowiedź pomoŜe mi w organizacji następnych
zajęć prowadzonych tą metodą.
Zakreśl odpowiedź:
a)
Czy odpowiada Ci taka forma pracy?
tak
częściowo
nie
b)
Czy będziesz umiał bez pomocy nauczyciela dobrać materiał na łoŜysko
ś
lizgowe?
tak
częściowo
nie
c)
Co Ci się podobało na tych zajęciach?
tak
częściowo
nie
d)
Co Ci się nie podobało na tych zajęciach?
tak
częściowo
nie
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
5.
ĆWICZENIA
5.1
Właściwości metali i stopów
5.1.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Podaj przykłady właściwości materiałów technicznych.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić znaczenie znajomości
właściwości uŜywanych materiałów, sprawdzi wiadomości uczniów z fizyki i chemii
dotyczące tematu ćwiczenia, przygotować kartę ćwiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.1.1,
2)
uzupełnić tabelę 2.
Tabela do ćwiczenia 1
Lp.
Rodzaj właściwości
Przykłady właściwości
1
fizyczne
2
chemiczne
3
mechaniczne
4
technologiczne
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
dyskusja dydaktyczna,
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
Mały Poradnik Mechanika,
–
karta ćwiczeń.
Ćwiczenie 2
Określ cechy materiału, uwzględniane podczas doboru na określone w tabeli elementy.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien przeprowadzić pokaz
elementów określonych w tabeli i dyskusję na temat warunków ich pracy, przygotować kartę
ć
wiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.1.1,
2)
zaznaczyć w tabeli znakiem X, cechy materiału, uwzględnione podczas doboru materiału
na określone elementy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Tabela do ćwiczenia 2
Cecha materiału
Tłok
w silniku
spalinowym
Teleskopu
stacjonarnego
Obudowa
noktowizora
Nieznacznie
obciąŜone
koło zębate
Izolacja
przewodów
elektrycznych
odporność na wysokie temperatury
odporność na działanie uderzeń
właściwości ekranujące i izolujące
trudnozapalność oraz samogaśnięcie
mały współczynnik tarcia
estetyka wykonania
wytrzymałość
przewodność cieplna
cena
kolor
odporność na korozję
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
karta ćwiczeń.
–
rzutnik,
–
foliogramy z rysunkami omawianych elementów urządzeń.
Ćwiczenie 3
Oblicz masę płytki miedzianej o wymiarach 100 x 80 x 2,5 mm.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien przeprowadzić pokaz obliczenia
na tablicy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.1.1,
2)
wyszukać w Małym Poradniku Mechanika gęstość miedzi,
3)
wypisać dane do zadania,
4)
obliczyć masę podanej w ćwiczeniu płytki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
Poradnik dla ucznia,
–
karta ćwiczeń,
–
Mały Poradnik Mechanika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
5.2. Stopy Ŝelaza z węglem
5.2.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ właściwości stopów Ŝelaza.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić zaleŜność
wytrzymałości od zawartości węgla w stali i zaprezentować wyroby o róŜnej zawartości
węgla, przygotować foliogramy przedstawiające wyroby o róŜnej zawartości węgla, wybrać
elementy naturalnych części urządzeń optycznych do pokazu, przygotować kartę ćwiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.2.1,
2)
uszeregować podane gatunki stali wg wzrastającej zawartości węgla,
3)
wpisać w nawiasy litery odpowiadające wytrzymałości po ulepszaniu cieplnym danego
gatunku stali.
( ) C22R
( ) C30
( ) C40
( ) C45
( ) C60E
( ) C50
( ) C55R
( ) C25
a – 500 MPa
b – 850 MPa
c – 800 MPa
d – 600 MPa
e – 700 MPa
f – 630 MPa
g – 550 MPa
h – 650 MPa
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
Mały Poradnik Mechanika,
–
karta ćwiczeń.
–
rzutnik pisma,
–
foliogramy,
–
Poradnik dla ucznia,
–
części stalowe urządzeń optycznych.
Ćwiczenie 2
Dobierz gatunek stali do wyrobu elementów maszyn, urządzeń i narzędzi.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien przeprowadzić pokaz części
określonych w kolumnie I i omówić warunki ich pracy, przygotować kartę ćwiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.2.1,
2)
dobrać gatunki stali do wymienionych w kolumnie I elementów maszyn i narzędzi,
3)
wpisać w nawiasy litery odpowiadające dobranemu gatunkowi stali.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
( ) gwoździe, śruby
( ) wały, osie
( ) stalowa oprawa okularów
( ) pilniki
A – C60E
B – C22R
C – C120U
D - X30Cr13
E – S235JRG1
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
Poradnik dla ucznia,
–
karta ćwiczeń,
–
rzutnik pisma,
–
foliogramy,
–
wyroby stalowe.
Ćwiczenie 3
Określ właściwości stopów Ŝelaza.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien przeprowadzić pokaz drobnych
Ŝ
eliwnych części stosowanych w urządzeniach optycznych, przygotować kartę ćwiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.2 poradnika,
2)
wyszukać charakterystykę Ŝeliw w Małym Poradnikiem Mechanika,
3)
przyporządkować gatunki Ŝeliw: a – Ŝeliwo szare, b – Ŝeliwo białe, c – Ŝeliwo stopowe,
d – Ŝeliwo ciągliwe, e – sferoidalne, do wyszukanej charakterystyki,
4)
wpisać w nawiasy litery odpowiadające przyporządkowanym gatunkom:
–
( ) Nie nadaje się na części maszyn, jest twarde, kruche i trudne do skrawania.
–
( ) Otrzymywane jest przez dodanie do ciekłego Ŝeliwa stopów magnezu,
a następnie modyfikowane Ŝelazo-krzemem.
–
( ) Odznacza się dobrymi właściwościami odlewniczymi, duŜą wytrzymałością na
ś
cieranie i małą udarnością.
–
( ) Otrzymywane jest przez długotrwałe wyŜarzanie odlewów z Ŝeliwa białego,
w wyniku, czego następuje rozpad cementytu na grafit i Ŝelazo. Odznacza się
dobrymi właściwościami mechanicznymi i dobrą plastycznością, stosowane jest na
drobne części maszyn i urządzeń.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
Mały Poradnik Mechanika,
–
poradnik dla ucznia,
–
karta ćwiczeń,
–
drobne Ŝeliwne części stosowane w urządzeniach optycznych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
5.3. Metale nieŜelazne i ich stopy
5.3.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ zastosowanie stopów Ŝelaza i metali kolorowych do wykonania opraw
okularowych.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien: przeprowadzić pokaz
metalowych opraw okularowych, omówić ich zalety i wady ze szczególnym uwzględnieniem
moŜliwości występowania alergii na zastosowany materiał, przygotować kartę ćwiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.2 poradnika dla ucznia,
2)
przeprowadzić analizę warunków pracy oprawy okularowej,
3)
wyszukać w Małym Poradniku Mechanika i poradniku ucznia podane materiały,
4)
zaznaczyć w tabeli, który z podanych materiałów moŜe być zastosowany do wykonania
opraw okularowych.
Tabela do ćwiczenia 1
materiał
Ŝ
eliwo
sferoidalne
Stal
chromowo
niklowa
TBC12
S185
Stop
tytanowy
Stal
niklowana
Stal
kadmowana
oprawa
okularowa
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
karta ćwiczeń,
–
poradnik dla ucznia,
–
Mały Poradnik Mechanika.
Ćwiczenie 2
Określ zastosowanie metali nieŜelaznych i ich stopów do wykonywania elementów
aparatury kontrolno-pomiarowej, elementów automatyki i armatury.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien: przeprowadzić pokaz
elementów określonych w ćwiczeniu, przygotować foliogramy do pokazu, odpowiednia ilość
katalogów oraz kartę ćwiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wypisać z katalogu Antikor Controls wszystkie urządzenia, których elementy wykonane
są z metali nieŜelaznych lub ich stopów,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
2)
podać obok nazwy urządzenia (elementu) nazwę stopu: manometr na bardzo niskie
ciśnienia seria 2000 – aluminium, mosiądz.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
karta ćwiczeń,
–
foliogramy,
–
sprzęt audiowizualny,
–
katalog Antikor Controls.
Ćwiczenie 3
Dobierz materiał na łoŜysko ślizgowe obciąŜone statycznie i dynamicznie: nacisk 9 MPa,
prędkość obwodowa 4 m/s.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić warunki pracy
materiałów na łoŜysko ślizgowe obciąŜone statycznie i dynamicznie oraz sposób wykonania
ć
wiczenia metodą przewodniego tekstu, przygotować materiały pomocnicze, wyznaczyć
uczniom parametry do zadań praktycznych, przygotować kartę ćwiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
scharakteryzować struktury materiałów posiadających właściwości wymagane od stopów
łoŜyskowych,
2)
uzasadnić wymagania stawiane stopom łoŜyskowym,
3)
dobrać materiał na łoŜysko obciąŜone statycznie i dynamicznie: nacisk 9 MPa, prędkość
obwodowa 4 m/s.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
przewodniego tekstu.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
materiały pomocnicze,
–
Mały Poradnik Mechanika.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
5.4.
Korozja metali
5.4.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Uzasadnij podstawowe załoŜenia projektu ochrony urządzeń naraŜonych na korozję.
Wskazówki do realizacji
Przed ćwiczeniem nauczyciel powinien zaprezentować próbki ze zmianami korozyjnymi,
przeprowadzić pokaz prawidłowych i nieprawidłowych rozwiązań konstrukcyjnych
elementów naraŜonych na korozję, poprowadzić dyskusję na temat znanych uczniom metod
zabezpieczeń przed korozją.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.3 poradnika,
2)
wyjaśnić, jakie zjawiska powodują, Ŝe rozwiązania konstrukcyjne przedstawione na
rysunku 14 zostały uznane za nieprawidłowe,
3)
podać i omówić zasady projektowania elementów urządzeń naraŜonych na korozję.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie,
–
dyskusja dydaktyczna.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
Mały Poradnik Mechanika,
–
próbki części ze zmianami korozyjnymi,
–
karta ćwiczeń,
–
foliogramy,
–
sprzęt audiowizualny.
Ćwiczenie 2
Dobierz powłoki antykorozyjne do: opraw okularowych wykonanych ze stali, części
Ŝ
eliwnej obudowy mikroskopu metalograficznego i do
sprawdzianów.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien przeprowadzić pokaz, próbek
metali i stopów z powłokami ochronnymi oraz poprowadzić dyskusję na temat warunków
pracy i mechanizmu korozji części wymienionych w ćwiczeniu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.3 poradnika,
2)
uzasadnić decyzje wyboru zastosowania powłok ochronnych do wymienionych
elementów,
3)
dobrać powłoki korzystając z Małego Poradnika Mechanika,
4)
uzasadnić wybór danego rodzaju powłoki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie,
–
dyskusja dydaktyczna.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
Mały Poradnik Mechanika,
–
poradnik dla ucznia,
–
arkusz ćwiczeniowy,
–
próbki elementów ze zmianami korozyjnymi,
–
karta ćwiczeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
5.5.
Tworzywa sztuczne
5.5.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ odporność tworzyw sztucznych na działanie środowiska korozyjnego i podaj
przekłady ich zastosowania w produkcji elementów uŜywanych do budowy aparatury
kontrolno pomiarowej, automatów oraz armatury.
Wskazówki do realizacji
Przed ćwiczeniem nauczyciel powinien przeprowadzić pokaz zestawu próbek tworzyw
sztucznych uŜywanych do budowy aparatury kontrolno pomiarowej, automatów oraz
armatury, przygotować kartę ćwiczeń, po ćwiczeniu omówić wyniki pracy uczniów.
Uczeń powinien:
1)
wypisać z katalogu Antikor Controls wszystkie urządzenia, których elementy wykonane
są z tworzyw sztucznych,
2)
zapisać obok nazwy urządzenia (elementu) nazwę tworzywa na przykład:
przepływomierz elektromagnetyczny seria FM-300 – guma ebonitowa, teflon,
3)
określić na podstawie katalogu rodzaj środowiska, na które jest odporne tworzywo.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie.
Środki dydaktyczne:
–
katalog Antikor Controls,
–
zestaw próbek tworzyw sztucznych,
–
karta ćwiczeń.
Ćwiczenie 2
Dobierz tworzywa sztuczne do wykonania następujących wyrobów: pokrowiec na
maszynę, soczewki okularowe, wykładziny podłogowe, elementy pomp, ramy okienne, koła
zębate, korpus przyrządu.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien poprowadzić dyskusję na temat
warunków wyrobów podanych w ćwiczeniu, przygotować filiogramy z omawianymi
wyrobami, kartę ćwiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.4 poradnika,
2)
wpisać do karty ćwiczeń nazwy dobranych tworzyw.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
dyskusja dydaktyczna,
–
ć
wiczenie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
Ś
rodki dydaktyczne:
–
foliogramy,
–
sprzęt audiowizualny,
–
karta ćwiczeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
5.6.
Ceramika, szkło i materiały uszczelniające
5.6.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Porównaj właściwości optyczne i zastosowanie szkła flintowego, kronowego
i organicznego.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien przedstawić historię produkcji
szkła i wskazać na historyczne korzenie podanych nazw szkła, przygotować kartę ćwiczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.5 poradnika,
2)
zapoznać się z materiałami pomocniczymi,
3)
zaplanować tabelę do wpisania właściwości optycznych i zastosowania określonych
w ćwiczeniu materiałów.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−
pokaz objaśnieniem,
−
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
−
materiały pomocnicze,
−
karta ćwiczeń.
Ćwiczenie 2
Przyporządkuj oznaczenia szkła flintowego, kronowego.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do ćwiczenia nauczyciel powinien omówić sposób wykonania
ć
wiczenia, opracować grę dydaktyczną na dobieranie zawierającą najczęściej stosowane
gatunki szkła optycznego, przygotować odpowiednią ilość plansz i kopert z oznaczeniami
elementów do dobierania w grze, materiały pomocnicze (katalogi z oznaczeniami szkieł),
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.5 poradnika,
2)
zapoznać się z materiałami pomocniczymi,
3)
ułoŜyć na planszy oznaczenia szkła flintowego, kronowego.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
gra dydaktyczna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Ś
rodki dydaktyczne:
–
materiały pomocnicze,
–
katalogi szkła,
–
instrukcja do gry,
–
plansza i materiały do gry dydaktycznej.
Ćwiczenie 3
Dobierz lakier do elektroizolacji i ochrony
klawiatur urządzeń.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien przeprowadzić pokaz
elementów stosowanych w elektronice i elektrotechnice pokrytych lakierami izolacyjnymi
i ochronnymi, przygotować zestaw materiałów reklamujących lakiery izolacyjne
.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
zapoznać się z materiałem nauczania 4.5 poradnika,
2)
zapoznać się z materiałami pomocniczymi,
3)
dobrać lakier do elektroizolacji i ochrony
klawiatur urządzeń
.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
–
pokaz z objaśnieniem,
–
ć
wiczenie.
Ś
rodki dydaktyczne:
–
poradnik dla ucznia,
–
materiały reklamowe firm,
–
karta ćwiczeń,
–
próbki lakierowane.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
6.
EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA
Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego
TEST 1
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Określanie właściwości
materiałów stosowanych w przemyśle optycznym i precyzyjnym”
Test pisemny składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:
−−−−
zadania od 1 do 15 są z poziomu podstawowego,
−−−−
zadania od 16 do 20 są z poziomu ponadpodstawowego.
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za kaŜdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak
uczeń otrzymuje 0 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzymuje następujące
oceny szkolne:
−−−−
dopuszczający – za rozwiązanie, co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,
−−−−
dostateczny – za rozwiązanie, co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,
−−−−
dobry – za rozwiązanie 14 zadań, w tym, co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,
−−−−
bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 5 z poziomu
ponadpodstawowego.
Klucz odpowiedzi: 1. c, 2. d, 3. a, 4. b, 5. c, 6. c, 7. b, 8. d, 9. a, 10. d, 11. a,
12. a, 13. d, 14. d, 15. d, 16. b, 17. a, 18. d, 19. a, 20. a
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1
Określić rodzaje stopów Ŝelaza z węglem
C
P
c
2
Określić rodzaj Ŝeliwa
C
P
d
3
Ustalić właściwości stopów Ŝelaza
z węglem w zaleŜności od zawartości
węgla
C
P
a
4
Zastosować stopy Ŝelaza
C
P
b
5
RozróŜnić stopy metali nieŜelaznych
B
P
c
6
RozróŜnić materiały przewodzące,
izolatory i półprzewodniki
B
P
c
7
Określić właściwości tworzyw sztucznych
ograniczające ich stosowanie
C
P
b
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
8
Określić zastosowanie tworzyw sztucznych
C
P
d
9
Określić skutki korozji
C
P
a
10 Określić właściwości materiałów
ceramicznych
C
P
d
11 Określić zastosowanie stopów metali
kolorowych
C
P
a
12 Wskazać rozwiązanie konstrukcyjne
sprzyjające powstawaniu korozji
C
P
a
13 Zdefiniować lutowia
B
P
d
14 Zastosować tworzywa sztuczne w
przemyśle optycznym
C
P
d
15 Wskazać rozwiązanie konstrukcyjne
sprzyjające powstawaniu korozji
C
P
d
16 Sklasyfikować szkła optyczne
D
PP
b
17 Określić zalety tworzyw sztucznych
stosowanych na soczewki
D
PP
a
18 Uzasadnić stosowanie powłok
antyrefleksyjnych na soczewki organiczne
D
PP
d
19 Ustalić skład i właściwości szkła
kronowego
D
PP
a
20 Określić sposób zmiany właściwości szkła
C
PP
a
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
1.
Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.
2.
Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3.
Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4.
Przygotuj odpowiednią liczbę testów.
5.
Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.
6.
Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.
7.
Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij.
8.
Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.
9.
Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliŜającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.
Instrukcja dla ucznia
1.
Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Test zawiera 20 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwe odpowiedzi. Tylko
jedna jest prawidłowa.
5.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
6.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8.
Na rozwiązanie testu masz 30 min.
Powodzenia
Materiały dla ucznia:
−−−−
instrukcja,
−−−−
zestaw zadań testowych,
−−−−
karta odpowiedzi.
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1.
Stal jest to stop Ŝelaza z węglem
a)
i innymi domieszkami o zawartości węgla 2,5%.
b)
o zawartości węgla do 2,0%.
c)
i innymi domieszkami o zawartości węgla do 2,0%, poddany obróbce plastycznej.
d)
i innymi domieszkami, poddany obróbce cieplnej.
2.
ś
eliwo białe jest to stop, który
a)
otrzymywany jest przez dodanie do ciekłego Ŝeliwa stopów magnezu, a następnie
modyfikowanie Ŝelazo-krzemem.
b)
odznacza się dobrymi właściwościami odlewniczymi, duŜą wytrzymałością na
ś
cieranie i małą udarnością.
c)
odznacza się dobrymi właściwościami mechanicznymi i dobrą plastycznością.
d)
nie nadaje się na części konstrukcyjne, jest twarde, kruche i trudne do obróbki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
3.
NajwyŜszą wytrzymałość na rozciąganie, spośród podanych poniŜej, ma stal
a)
C50.
b)
C30.
c)
C22R.
d)
C45.
4.
Do wykonania elementów zwilŜanych manometru cyfrowego uŜyjemy
a)
stal szybkotnącą.
b)
stal kwasoodporną.
c)
stal narzędziową.
d)
Ŝ
eliwo.
5.
Stop miedzi z cynkiem to
a)
hydronalium.
b)
brąz.
c)
mosiądz.
d)
dural.
6.
Materiał, który jest przewodnikiem prądu elektrycznego to
a)
kauczuk naturalny.
b)
szkło.
c)
miedź.
d)
chromel.
7.
Właściwości tworzyw sztucznych, które ograniczają ich stosowanie do produkcji
elementów maszyn to
a)
dobre właściwości wytrzymałościowe.
b)
mała odporności na działanie podwyŜszonych temperatur.
c)
znaczna odporność na działanie czynników atmosferycznych.
d)
mała gęstość.
8.
Do wykonania izolacji przewodów elektrycznych nie stosuje się
a)
gumy.
b)
polichlorek winylu (PVC).
c)
polietylenu.
d)
ołowiu.
9.
Korozja nie jest to
a)
odwracalny proces chemiczny zmieniający jedynie na pewien czas własności
uŜytkowe wyrobu.
b)
zjawisko powodujące zmianę przewodności elektrycznej materiału.
c)
proces chemiczny lub elektrochemiczny powodujący powstawanie produktów
o niskiej wytrzymałości.
d)
zjawisko zmieniające zazwyczaj wygląd powierzchni.
10.
Materiały ceramiczne charakteryzują się
a)
dobrą przewodnością elektryczną.
b)
bardzo dobrą przewodnością cieplną.
c)
dobrą plastycznością.
d)
odpornością na agresywne działanie stęŜonych kwasów i zasad.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
11.
Do wykonania zaworów bezpośredniego działania i wspomaganych ciśnieniem medium
naleŜy wybrać
a)
mosiądz i stal kwasoodporną.
b)
brąz ołowiowy i stal kwasoodporną.
c)
znal i stal konstrukcyjną.
d)
kanthal i inwar.
12.
Rozwiązaniem konstrukcyjnym sprzyjającym powstawaniu korozji jest
a)
tworzenie przestrzeni zamkniętych.
b)
ustawianie zbiorników na piasku z inhibitorami.
c)
zachowanie odstępów między elementami nie mniejsze niŜ 45 mm.
d)
zapewnienie łatwego opróŜniania i oczyszczania zbiorników.
13.
Lutowia miękkie są to stopy
a)
aluminium.
b)
o temperaturze topnienia powyŜej 232
o
C.
c)
Cu-Zn.
d)
które powinny gwarantować jedynie szczelność połączenia bez szczególnych
wymagań wytrzymałościowych.
14.
Materiałem, który nie jest stosowany do wyrobu materiałów optycznych jest
a)
polimetakrylan metylu.
b)
polistyren.
c)
Ŝ
ywica poliwęglanowa.
d)
polichlorek winylu.
15.
Na niszczenie konstrukcyjne spowodowane pozostałościami wilgoci są naraŜone
elementy wykonane wg rysunku
1
2
3
4
a)
1.
b)
2.
c)
3.
d)
4.
16.
Szkło kronowe oznacza się
a)
BaF 8.
b)
SSK 2.
c)
TiF 4.
d)
LLF 3.
17.
Zaletą tworzyw sztucznych stosowanych na soczewki jest
a)
bardzo dobre wygaszanie promieniowania ultrafioletowego.
b)
wysoka twardość.
c)
duŜa gęstość.
d)
dobra przewodność cieplna.
18.
Powłokę antyrefleksyjne na soczewki organiczne stosuje się w celu
a)
utwardzenia powierzchni.
b)
ułatwienia pielęgnacji okularów.
c)
nadania odpowiedniej barwy.
d)
eliminacji straty światła przy przejściu przez soczewkę.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
19.
Flint jest to odmiana szkła kronowego
a)
w którym CaO zostało zastąpione przez PbO.
b)
w którym PbO zostało zastąpione przez CaO.
c)
w którym liczba Abbego γ > 50.
d)
bardzo dobrej przewodności cieplnej.
20.
WyŜszy „indeks” materiału (współczynnik załamania materiału optycznego) uzyskuje się
a)
zwiększając jego gęstość.
b)
zmniejszając jego gęstość.
c)
zwiększając twardość.
d)
poprzez nadanie odpowiedniego kształtu wyrobom optycznym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ...............................................................................
Określanie właściwości materiałów stosowanych w przemyśle optycznym
i precyzyjnym
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
TEST 2
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Określanie właściwości
materiałów stosowanych w przemyśle optycznym i precyzyjnym”
Test pisemny składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:
−
zadania od 1 do 14 są z poziomu podstawowego,
−
zadania od 15 do 20 są z poziomu ponadpodstawowego.
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za kaŜdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak
uczeń otrzymuje 0 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzymuje następujące
oceny szkolne:
−
dopuszczający – za rozwiązanie, co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,
−
dostateczny – za rozwiązanie, co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,
−
dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym, co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,
−
bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 5 z poziomu
ponadpodstawowego.
Klucz odpowiedzi:
1. a, 2. a, 3. a, 4. c, 5. b, 6. d, 7. b, 8. a, 9. b, 10. c, 11. d,
12. d, 13. c, 14. c, 15. a, 16. b, 17. c, 18. d, 19. a, 20. b
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1
Określić przeznaczenie materiałów
pomocniczych
C
P
a
2
Dobrać rodzaj pokryć antykorozyjnych
C
P
a
3
Określić odporność na korozję materiałów
C
P
a
4
Określić odporność na korozję metali
C
P
c
5
Określić właściwości metali
C
P
b
6
Wskazać zastosowanie Ŝeliw
C
P
d
7
Zdefiniować materiały szklanokrystaliczne
B
P
b
8
Określić właściwości szkła optycznego
C
P
a
9
Określić rodzaje stopów Ŝelaza z węglem
C
P
b
10 Dobrać rodzaj ochrony przed korozją
C
P
c
11 Określić właściwości optyczne szkła
C
P
d
12 Określić wady szkła organicznego
C
P
d
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
13 Wskazać stop niklu
C
P
c
14 Dobrać materiał do wymaganych
właściwości
C
P
c
15 Wskazać rozwiązanie konstrukcyjne
sprzyjające powstawaniu korozji
D
PP
a
16 Określić sposób zmiany właściwości szkła
C
PP
b
17 Dobrać materiał do wykonania elementów
oporowych
D
PP
c
18 Sklasyfikować szkła optyczne
C
PP
d
19 Dobrać materiał na łoŜyska
D
PP
a
20 Określić właściwości szkła krystalicznego
C
PP
b
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
1.
Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.
2.
Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3.
Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4.
Przygotuj odpowiednią liczbę testów.
5.
Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.
6.
Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.
7.
Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij.
8.
Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.
9.
Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliŜającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.
Instrukcja dla ucznia
1.
Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Test zawiera 20 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwe odpowiedzi. Tylko
jedna jest prawidłowa.
5.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
6.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8.
Na rozwiązanie testu masz 30 min.
Powodzenia
Materiały dla ucznia:
−−−−
instrukcja,
−−−−
zestaw zadań testowych,
−−−−
karta odpowiedzi.
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1.
Do łączenia szkła lub ceramiki między sobą albo z metalami stosowane
a)
są niskotopliwe szkła ze znaczną zawartością tlenku ołowiu.
b)
są lutowia twarde.
c)
są lutowia miękkie.
d)
jest aluminium.
2.
Do wykonania powłok galwanicznych uŜywa się
a)
niklu, chromu, miedzi.
b)
emalii.
c)
inhibitorów korozji.
d)
lakierów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
3.
Z materiałów konstrukcyjnych stosowanych w budowie maszyn najszybciej ulegają
korozji
a)
metale i ich stopy.
b)
tworzywa sztuczne.
c)
ceramika.
d)
szkła niskotopliwe.
4.
Z podanych materiałów najbardziej odporny na korozje jest
a)
magnez.
b)
miedź.
c)
tytan.
d)
Ŝ
elazo.
5.
Dobrymi właściwościami odlewniczymi, duŜą wytrzymałością na ścieranie i małą
udarnością odznacza się
a)
miedź.
b)
Ŝ
eliwo.
c)
stal.
d)
Ŝ
elazo.
6.
Z Ŝeliwa wykonuje się
a)
blachy.
b)
druty.
c)
gwoździe.
d)
rury wodociągowe.
7.
Dewitryfikatory są to
a)
stopy tantalu.
b)
materiały szklanokrystaliczne.
c)
pasty polerskie.
d)
dodatki do masy szklanej powodujące zwiększenie współczynnika odbicia.
8.
Szkła stosowane do produkcji soczewek posiadają następujące właściwości
a)
współczynnik załamania n = 1,6.
b)
niską dyspersję.
c)
duŜa twardość powierzchni.
d)
współczynnik załamania n = 2,5.
9.
Staliwo jest to stop Ŝelaza z węglem
a)
i innymi domieszkami o zawartości węgla 2,5%.
b)
stosowany do wyrobu części maszyn i urządzeń otrzymywanych w procesie zalewania
formy ciekłą stalą o zawartości węgla do 2,0%.
c)
i innymi domieszkami o zawartości węgla do 2,0%, poddany obróbce plastycznej.
d)
i innymi domieszkami, poddany obróbce cieplnej.
10.
Do ochrony przed korozją oprawy okularowej wykonanej ze stali stosujemy
a)
modyfikację środowiska korozyjnego.
b)
odpowiednie rozwiązania konstrukcyjne.
c)
powlokę elektrolityczną.
d)
inhibitory korozji.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
11.
Do właściwości optycznych szkła nie naleŜy taka cecha jak
a)
współczynnik załamania światła.
b)
zabarwienie.
c)
zdolność
do
odbijania,
rozpraszania
i
pochłaniania
ś
wiatła
widzialnego
i poszczególnych części widma.
d)
współczynnik rozszerzalności cieplnej.
12. Wadą szkła organicznego jest
a)
mały cięŜar właściwy.
b)
duŜa odporność na stłuczenie.
c)
moŜliwość barwienia na dowolne kolory.
d)
niska twardość powierzchni.
13.
Stopem niklu nie jest
a)
nimonic.
b)
inwar.
c)
dural.
d)
hastelloy.
14.
Materiałem na tuleje z kołnierzem, która ma być lekka, odporna na korozję,
przezroczysta, tania i łatwa w formowaniu jest
a)
silimin.
b)
szkło kwarcowe.
c)
polimetakrylan metylu.
d)
stal kwasoodporna.
15.
Rozwiązanie konstrukcyjne zmniejszające naraŜenie elementów na niszczenie korozyjne
spowodowane pozostałościami wilgoci przedstawione jest na rysunku
1
2
3
4
a)
1
b)
2
c)
3
d)
4
16. NiŜszy „indeks” materiału (współczynnik załamania materiału optycznego) uzyskuje się
a)
zwiększając jego gęstość.
b)
zmniejszając jego gęstość.
c)
zwiększając twardość.
d)
poprzez nadanie odpowiedniego kształtu wyrobom optycznym.
17. Do wykonania elementów oporowych stosujemy
a)
brąz cynowy B4.
b)
silumin AK20.
c)
kanthal.
d)
znal.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
18.
Szkło kronowe oznacza się
a)
PSK3.
b)
ZK102.
c)
LF2.
d)
SK4.
19.
ŁoŜysko samosmarowne o najkorzystniejszych właściwościach eksploatacyjnych
wykonujemy
a)
z proszków metali.
b)
ze stali łoŜyskowej.
c)
z Ŝeliwa.
d)
z babbitu.
20.
Ma 2 do 3 krotnie większą wytrzymałość od szkła budowlanego, duŜą odporność na
ś
cieranie, odporność na udar cieplny, odporność na działanie kwasów i zasad w wysokich
temperaturach. W tym zdaniu jest mowa o
a)
szkle piankowym.
b)
szkle krystalicznym.
c)
wacie szklanej.
d)
włóknie szklanym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ...............................................................................
Określanie właściwości materiałów stosowanych w przemyśle optycznym
i precyzyjnym
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
7.
LITERATURA
1.
Dobrzański L.: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwie. Materiały inŜynierskie
z podstawami projektowania materiałowego. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne,
Gliwice – Warszawa 2002
2.
Dretkiewicz-Więch J.: Materiałoznawstwo. Materiały do ćwiczeń. OBR Pomocy
Naukowych i Sprzętu Szkolnego, Warszawa 1993
3.
Lisica A. Laboratorium materiałoznawstwa. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej,
Radom 2005
4.
Mały Poradnik Mechanika. Praca zbiorowa t. I. WNT, Warszawa 1996
5.
Miller P., Radwanowicz H,: Towaroznawstwo wyrobów nieŜywnościowych. WSiP,
Warszawa 1998
6.
Szwedowski A.: Materiałoznawstwo optyczne i optoelektroniczne. WNT, Warszawa
1996
7.
Wojtkun F., Bukała W.: Materiałoznawstwo cz. I. WSiP, Warszawa 1999
8.
Wojtkun F., Bukała W.: Materiałoznawstwo cz. II. WSiP, Warszawa 1999
9.
Zając B.: Materiały pomocnicze dla nauczycieli liceum technicznego o profilu
mechanicznym cz. II. WODN, Łódź 1996
Katalog:
−
Antikor Controls