.RU

Электроемкость. Конденсаторы


Буданова Наталья Юрьевна,

учитель физики

МОУ «ООШ п. Чистопольский

Краснопартизанского района

Саратовский области»


Урок физики в 10 классе.

Тема: Электроемкость. Конденсаторы.

Цели:

Формировать представления о материальности электрического поля. Познакомить учащихся с понятием электроемкости, элементами теории конденсатора, с его устройством, применением;


Развивать представления учащихся о физической картине мира, познавательную и творческую активность, интерес и мотивацию школьников к изучению физики; активизировать деятельность учащихся, проектируя физический эксперимент на компьютере.


Прививать культуру умственного труда, воспитывать патриотические чувства


Оборудование:

компьютер, мультимедийный проектор, экран, диск «Открытая физика», военные фотографии в слайд-фильме, таблицы, фотоаппарат, опорный конспект;

электрометры, конденсаторы, электрофорная машина.


^ План урока:





Этапы урока

Время (мин.)

Приемы и методы

1

Организационный момент

1

Беседа.

2.

Проверка домашнего задания

5

Выполнение теста учащимися.

3.

Сообщение темы и целей урока

1

Демонстрация опыта. Сообщение учителя

4

Изучение нового материала

23

Демонстрация опытов. Беседа. Сообщения учащихся. Выполнение учащимися виртуальной лабораторной работы

5

Закрепление знаний учащихся

7

Самостоятельная работа. Ответы на вопросы.

6

Подведение итогов.

2

Беседа.

7

Домашнее задание

1

Запись в дневник.



^ Ход урока.

1. Организационный момент

Эпиграфом урока послужат слова Конфуция:

«Три пути ведут к знанию: путь размышления – это путь самый благородный, путь подражания - это путь самый легкий, и путь опыта – это путь самый горький».

В ходе урока мы воспользуемся тремя путями, которые ведут к знаниям, по мнению философа. Но какой путь для вас самый приемлемый решать вам.

Я предлагаю ответить на вопросы тестового задания, путем размышления, опираясь на полученные знания предыдущих уроков.

2. ^ Проверка домашнего задания

Учащимся предлагается выполнить тестовое задание «Диэлектрики и проводники в электростатическом поле» по материалам домашнего задания

3. ^ Сообщение темы и целей урока.

-Перечислите способы, с помощью которых можно зарядить тело?

-Опишите процесс зарядки нейтральных тел.

Демонстрация

Перед вами электрофорная машина. В результате трения банки машины заряжаются. Между металлическими шариками возникает разность потенциалов. С увеличением напряжения между проводниками может возникнуть пробой диэлектрика, проводники разряжаются. Сегодня на уроке мы познакомимся с физической величиной, которая характеризует способность двух проводников накапливать электрический заряд. Эту величину называют – электроемкостью, обозначают буквой с.

Так же установим, от каких величин она зависит, в каких единицах измеряется. Познакомимся с устройством конденсаторов и их применением. Выводы и формулы вы должны записать в опорном конспекте.

4. ^ Изучение нового материала

- Установим, как зависит электроемкость проводника от заряда и изменения потенциала.

Демонстрация.

А) Два корпуса электрометра заземлить, а стержни, на которые надеты шаровые кондукторы - большой и малый, соединить по очереди, от наэлектризованной палочки электрофорной машины. Каждый шар получает одинаковое количество положительного электричества.

(Для большей эффективности и наглядности можно продемонстрировать аналогичное явление с сообщающимися сосудами с различными поперечными сечениями (1 опыт с зажимом, 2 опыт - зажим убрать))

- Потенциал, какого электрометра увеличивается быстрее? /малого шара/

Б) Заряженные шары соединить проводником.

- Что показывают электрометры, как же распределились заряды?

/По показанию электрометров видно, что потенциалы шаров стали равными. После соединения происходило перемещение положительного заряда в сторону понижения потенциал, т. е. от малого шара к большому, пока потенциалы не выровнялись. Следовательно, на шарах заряды не равны; у большого шара заряд больше, чем у малого/


- Вы наглядно увидели, что у каждого проводника потенциал изменяется пропорционально заряду, а отношение заряда к потенциалу для данного проводника – величина постоянная, зависящая от его размеров и форм называется электроемкостью проводника.

- Можно ли размышлением или подражанием прийти к такому выводу? /Не всегда, нет/


Электроемкостью системы из двух проводников называется физическая величина, определяемая как отношение заряда q одного из проводников к разности потенциалов Δφ между ними:

В системе СИ единица электроемкости называется фарад (Ф): 1Ф = 1Кл/1В.

Конденсатор — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.


Демонстрация.


В) Установить зависимость электроемкости от размеров, форм проводника, диэлектрической проницаемости среды можно, проведя опыт с электрометрами, металлическими дисками.

1. При уменьшении расстояния между дисками, стрелка электрометра показывает уменьшение потенциала.

2. Уменьшение потенциала произойдет, если, сблизив диски до расстояния немного превышающего толщину пластины из диэлектрика, вставить её в зазор между дисками при удалении пластины потенциал восстанавливается до прежней величины.

^ Электроемкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади пластин (обкладок) и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Если пространство между обкладками заполнено диэлектриком, электроемкость конденсатора увеличивается в ε раз:





- А сейчас совершим небольшой экскурс в историю.

Сообщения учащихся: «Открытие факта конденсации», «Устройство первого конденсатора»


- Конденсатор в переводе на русский язык означает «сгуститель». Чтобы на емкость конденсатора не оказывали влияние окружающие тела, проводникам придают такую форму, чтобы поле было сосредоточенно в узком зазоре между обкладками конденсатора.

Такому условию удовлетворяют:

- Две плоские пластины – плоский конденсатор;

- Два коаксиальных цилиндра – цилиндрические;

- Две концентрические сферы – сферические;

Демонстрация различных конденсаторов (таблица, конденсаторы)




1Ф очень большая емкость. Если создать конденсатор емкостью в 1Ф, то пластины будут площадью примерно 100км2 при расстоянии между ними в 1 мм. На принципиальных электрических схемах номинальная ёмкость конденсаторов обычно указывается в микрофарадах (1 мкФ = 106 пФ) и пикофарадах, но нередко и в нанофарадах.

Конденсаторы могут соединяться между собой, образуя батареи конденсаторов. (Схемы)

При параллельном соединении конденсаторов напряжения на конденсаторах одинаковы: U1 = U2 = U, а заряды равны q1 = С1U и q2 = С2U. Такую систему можно рассматривать как единый конденсатор электроемкости C, заряженный зарядом q = q1 + q2 при напряжении между обкладками равном U. Отсюда следует





 

^ Таким образом, при параллельном соединении электроемкости складываются.



3



Параллельное соединение конденсаторов. C = C1 + C2.





4



Последовательное соединение конденсаторов.



При последовательном соединении одинаковыми оказываются заряды обоих конденсаторов: q1 = q2 = q, а напряжения на них равны и Такую систему можно рассматривать как единый конденсатор, заряженный зарядом q при напряжении между обкладками U = U1 + U2. Следовательно,





 

^ При последовательном соединении конденсаторов складываются обратные величины емкостей.

Формулы для параллельного и последовательного соединения остаются справедливыми при любом числе конденсаторов, соединенных в батарею.


Сообщения учащихся: «Типы конденсаторов», «Применение конденсаторов»

^ Выдержки из сообщений учащихся:






В России условные графические обозначения конденсаторов на схемах должны соответствовать ГОСТ 2.728-74[2] либо международному стандарту IEEE 315-1975:

  • Обозначение
    по ГОСТ 2.728-74

  • Описание



Конденсатор постоянной ёмкости



Поляризованный конденсатор



Подстроечный конденсатор переменной ёмкости



- При быстром разряде конденсатора можно получить импульс большой мощности, например, в фотовспышках при фотографировании.

Демонстрация.

Принцип работы мгновенного фотоаппарата, получение снимка.

- Благодаря фотографии многие интересные сюжеты из жизни человека можно хранить длительное время. Выставку фотографий мы посвятили 63 годовщине Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.

Просмотр слайд – фильма, сопровождаемый чтением стихотворения учащегося.

Ты пойди по стороне – в каждом доме

Или в красном углу, или в старом семейном альбоме

Ты увидишь портреты хозяев в пилотках и касках.

Ты увидишь людей в гимнастерках солдатских.

Кто под Нарвой иль Псковом, а кто под Москвой сражался.

Кто увидел победу, а кто не дожил, не дождался.

Все эти люди, что с разных глядят фотографий,

Наши деды и наши отцы.

Это сплав боевых биографий.


- Как происходит зарядка конденсатора, затем его разрядка при превращении электрической энергии в световую, мы посмотрим в сюжете «Открытая физика».

Проделаем виртуальную лабораторную работу.

Ваша задача:

а) собрать электрическую цепь, состоящую из источника питания, конденсатора, электрической лампочки, ключей, электрических соединительных проводов;

б) от источника питания 4 В зарядить конденсатор;

в) использовать конденсатор как самостоятельный источник тока для того, чтобы электрическая лампочка горела.

Вопросы:

1) Как осуществлялся процесс горения лампочки?

2) Какое напряжение получила электрическая лампочка в начале разрядки конденсатора?

3) какое напряжение имели конденсатор и лампочка в конце работы?


5. ^ Закрепление знаний учащихся.

Определите общую электроемкость, если С1 = С2 = 4мкФ при параллельном и последовательном соединении конденсаторов. (8 мкФ, 2 мкФ)

- В распоряжении радиолюбителя имеются 2 конденсатора. Как нужно их соединить, чтобы удвоить, уменьшить в 2 раза электрическую емкость?

- Определите электроемкость конденсатора, если заряд на одной из обкладок конденсатора равна 1,2 10-5 Кл, а напряжение в цепи равно 12 В. (1 мкФ)

- Что называют электрической емкостью?

- Чему равна емкость плоского конденсатора?

- Что такое конденсатор?

- С какими видами конденсаторов вы познакомились?

- Определите емкость на раздаточных конденсаторах.


6. ^ Подведение итогов урока.

- Еще раз прочитайте слова Конфуция и скажите, какой из путей приобретения знаний для вас самый приемлемый? /Дети отвечают по-разному/

- Не важно, каким путем человек получает знания, каждый индивидуален, важен результат.

Результат нашего урока - ваши приобретенные знания по теме: «Электроемкость, конденсаторы», и конечно заслуженные оценки. (Выставление оценок)

7. ^ Домашнее задание

п. 65-66 (повторить), п.67, упр. 295, 305.

В опорных конспектах дети отмечают свой эмоциональный настрой в конце урока.


При выставлении оценки обращаю внимание на заполнение опорного конспекта, оцениваю умение выделять учащимися главного из многого.


Самоанализ урока

doklad-specialnoj-komissii-po-izucheniyu-genocida-krimskotatarskogo-naroda-na-3-j-sessii-v-kurultaya-28-avgusta-2010-g.html
doklad-specialnoj-rabochej-gruppi-posoglasovaniyu-mpogdopogvopog-srekomendaciyami-organizacii-obedinennih-nacij-po-perevozke-opasnih-gruzov.html
doklad-spiker.html
doklad-st-n-sotr-sherstyukova-a-g-izmeneniya-klimata-i-ih-posledstviya-v-zone-mnogoletnej-merzloti-rossii-vniigmi-mcd.html
doklad-starkova-vadima-anatolevicha-glavi-sisertskogo-gorodskogo-okruga-stranica-6.html
doklad-statisticheskoj-komissii-oon-perepisi-naseleniya-i-zhilishnogo-fonda-na-svoej-tridcat-sedmoj-sessii-7-10-marta-2006-goda-p-4a.html
  • assessments.bystrickaya.ru/diodnij-hirurgicheskij-lazer-diomaks-proizvodstva-kompanii-gebruder-martin-gmbh-germaniya.html
  • college.bystrickaya.ru/32-tehnicheskoe-obsluzhivanie-prikaz-ot-5-avgusta-1987-goda-119-ovvedenii-v-dejstvie-rd-31-35-10-86-pravila.html
  • klass.bystrickaya.ru/algebraicheskie-chisla.html
  • college.bystrickaya.ru/1-chto-harakterizuet-ekonomiku-v-znachenii-nauka.html
  • assessments.bystrickaya.ru/diplomnoj-raboti-sistemnij.html
  • vospitanie.bystrickaya.ru/zao-primenyaet-sistemu-nalogooblozheniya-dlya-selskohozyajstvennih-proizvoditelej-eshn-vklyuchayutsya-li-v-sostav-dohodov-dlya-celej-ischisleniya-edinogo-naloga-subsid.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/vidi-dvizheniya-predmetov-truda-ciklovoj-grafik-izgotovleniya-izdelij-planirovanie-i-uchet-zatrat-i-dvizhenie-detalej.html
  • control.bystrickaya.ru/chto-pobuzhdaet-lyudej-osobenno-lyudej-mislyashih-segodnya-obrashatsya-k-religii-stranica-6.html
  • doklad.bystrickaya.ru/vospominaniya-i-razmishleniya-vladimir-sanin-beloe-proklyatie.html
  • turn.bystrickaya.ru/otchet-o-samoobsledovanii-osnovnoj-obrazovatelnoj-programmi-po-specialnosti-260203-tehnologiya-saharistih-produktov-stranica-6.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/teoriya-i-metodologiya-issledovaniya-kachestva-zhizni-naseleniya-goroda-v-marketinge-territorii-08-00-05-ekonomika-i-upravlenie-narodnim-hozyajstvom-marketing.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/azastan-respublikasini-blm-zhne-ilim-ministrlg-rleu-blktlkt-arttiru-ltti-ortalii-a-filiali.html
  • textbook.bystrickaya.ru/i-ya-semenov-istoriya-zakavkazskih-molokan-i-duhoborov-stranica-2.html
  • kanikulyi.bystrickaya.ru/za-nyakoi-neotlozhni-merki-pri-segashniteobektivni-usloviya-v-stranata-10-godini-otkrit-forum-v-blgarskata-socialisticheska-partiya.html
  • holiday.bystrickaya.ru/o-vnesenii-izmenenij-v-otdelnie-postanovleniya-pravitelstva-habarovskogo-kraya.html
  • testyi.bystrickaya.ru/arhitektor-restavrator-svyatoslav-leonidovich-agafonov.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/overhed-proektor-ili-ekvivalent-aukcion.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/osennie-volnodumci-sorok-dnej.html
  • shpora.bystrickaya.ru/vzaimodejstvie-gosdumi-s-federalnimi-organami-pervij-kanal-01-10-2004-vremya-21-00-00-novosti-18-00.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/grenlandiya.html
  • urok.bystrickaya.ru/poyasnitelnaya-zapiska-k-kompleksnoj-kursovoj-rabote-19-s-2-ris-9-tabl-2-prilozheniya4-istochnika.html
  • desk.bystrickaya.ru/otchyot-o-prodelannoj-rabote-predmetnoj-nedeli-po-geografii-biologii-i-prirodovedeniyu-uchitelya-i-s-livonenkovoj.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/luxury-wedding-gift-fair-2011.html
  • uchit.bystrickaya.ru/svetlana-lure-stranica-5.html
  • literatura.bystrickaya.ru/socialnoe-sluzhenie-pravoslavnoj-cerkvi-vo-vtoroj-polovine-xix-nachale-xx-vekov-na-materialah-vologodskoj-eparhii.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/rajon-sorevnovanij-uchebnoe-posobie-prednaznacheno-dlya-trenerov-pedagogov-dopolnitelnogo-obrazovaniya-uchitelej.html
  • university.bystrickaya.ru/ezhekvartalnij-otchet-otkritoe-akcionernoe-obshestvo-tomskaya-raspredelitelnaya-kompaniya-kod-emitenta.html
  • tasks.bystrickaya.ru/1-celi-i-zadachi-shemi-territorialnogo-planirovaniya-krasnoarmejskogo-municipalnogo-rajona-9-stranica-10.html
  • textbook.bystrickaya.ru/kletochnie-mehanizmi-nejroimmunnih-vzaimodejstvij-v-realizacii-orientirovochno-issledovatelskogo-povedeniya.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/pod-agevziej-ponimaetsya-polnaya-poterya-vseh-vkusovih-oshushenij-neobhodimo-otlichat-dannoe-zabolevanie-ot-gipogevzii-snizheniya-vkusovih-oshushenij-i-paragevzii-l-stranica-4.html
  • control.bystrickaya.ru/chto-vazhnee-marketing-ili-menedzhment.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-po-discipline-kommunikativnie-strategii-tolerantnosti-v-sovremennom-sociokulturnom-prostranstve-dlya-specialnosti-040104-organizaciya-raboti-s-molodezhyu.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-14-slava-petuhu-mihail-bulgakov-master-i-margarita.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/prilozheniya-prilozhenie-1-biblioteki.html
  • notebook.bystrickaya.ru/hinduisms-contemporary-catechism-stranica-6.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.