Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор»




НазваниеУрок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор»
Дата публикации17.10.2016
Размер9,76 Kb.
ТипУрок
МБОУ «СОШ №8»

Конспект урока физики

с использованием информационно-коммуникационных технологий.

Тема: Электроёмкость. Конденсатор.

10 «А» класс

Преподаватель: Фролова М.Е.

Новочебоксарск, 2012

Предмет: физика, урок – изучение нового материала, решение задач.

Тема: «Электроёмкость. Конденсатор»

Продолжительность: 45 минут

Класс: 10 «А»

Технологии: презентация, интерактивное моделирование, использование карточек.

Аннотация:

Данный урок проводится в изучении раздела физики «Электростатика» в 10 классе. Урок проводится по следующему плану: повторение, в процессе которого повторяется материал электростатики, изученный ранее, изучение нового материала и применение его при решении задач, а так же составление задач самими учащимися.

Повторение темы сопровождается презентационным материалом. В нем, параллельно со словами учителя, раскрываются основные понятия и определения. Так же общая идея излагаемого материала поддерживается визуальными образами. При этом четко соблюдается согласованность информации, излагаемой преподавателем и отображаемой на проекционном экране.

^ Закрепление изученного материала происходит во время индивидуального решения задач с последующей проверкой на доске.

Применение знаний, полученных в процессе повторения темы, происходит так же при индивидуальном решении задач с последующей проверкой на доске.

Данная форма применения знаний способствует как более глубокому пониманию нового материала, так и развитию творческих способностей ученика.

В конце урока учитель подводит итоги.

На данном уроке информационные технологии рационально используются:

при закреплении знаний и умений,

при применении и проверке знаний.

План-конспект

Цели урока:

  • Образовательные цели: сформировать понятия электрической ёмкости, единицы ёмкости; изучить зависимость ёмкости от размеров проводника, диэлектрической проницаемости среды и расстояния между пластинами конденсатора.

  • Воспитательные цели: продолжить формирование представления о строении вещества; о частицах, входящих в состав молекул и атомов; показать реальность электрического поля.

  • Развивающие цели: формировать умения сравнивать результаты опытов, формулы, а также величины характеризующие электроёмкость; научиться использовать знания формул в решении задач.

Оборудование: 2 электрометра, металлические пластины на изолирующих подставках, электростатическая машина, соединительные провода, конденсаторы переменной и постоянной ёмкости.

Демонстрации:

  • Зависимость электроёмкости от расстояния между пластинами.

  • Зависимость ёмкости плоского конденсатора от площади пластины.

  • Зависимость электроёмкости от диэлектрической проницаемости среды.

План урока.

  1. Физический диктант.

  2. Изучение нового материала.

  1. Понятие о конденсаторе.

  2. Электроёмкость конденсатора.

  3. Единица электроёмкости

  4. Формула электроёмкости плоского конденсатора.

  5. Виды конденсаторов.

  6. Энергия заряженного конденсатора

  7. Соединение конденсаторов

  1. Закрепление. Решение задач. Творческое задание.

  2. Итог урока.

Ход урока

Физический диктант- проверка ранее изученного

  1. Вещества проводящие электрический ток, -…?

  2. Существует ли электрическое поле внутри проводника?

  3. В чем измеряется разность потенциалов?

  4. Металлы проводят электрический ток, потому что внутри них есть….

  5. Как называются поверхности равного потенциала?



  1. Изучение нового материала.

Мы уже с вами на предыдущих занятиях говорили о том, что такое электрический заряд, определились с этим понятием и выяснили для себя это определение. Мы с вами говорили, что электростатика это тема в которой изучают взаимодействие покоящихся зарядов и о законе кулона - основном законе электростатики. Обсудили так же вопрос связанный с электизацией. Именно электизация говорит нам о возможности разделения и накопления электрических зарядов некоторыми телами. Это свойство имеет практическую значимость. И сегодня мы с вами об этом поговорим. Давайте обратимся к эксперименту.

Заряд в банки поступил одинаковый, а потенциал разный.

Вывод: Накопление эл.заряда может происходить по разному. Значит существует величина которая характеризует способность проводника накапливать эл.заряд-это электроёмкость

Проводники которые используются в конденсаторе называются обкладками

Если обкладки получают заряд то зарядка

Если обкладки соединить, то разрядка

Слово ''конденсатор'' происходит от латинского слова condensare, что означает ''сгущение''. В учении об электрических явлениях этим словом обозначают устройства, позволяющие сгущать электрические заряды и связанное с этими зарядами электрическое поле.

Простейший конденсатор состоит из двух проводников, разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами проводника.

Свойство конденсатора сгущать электрические заряды и связанное с ним электрическое поле можно наблюдать на опыте.

Опыт 1. Две металлические пластины, укреплённые на изолирующих подставках, располагаем параллельно друг другу и присоединяем к электрометру. Одну из пластин соединяем с землёй.

Одной из пластин сообщаем положительный заряд q. Другая при этом получит через влияние отрицательный заряд- q. Электрометр покажет разность потенциалов между пластинами.

Сообщим первой пластине дополнительно заряд q тем же способом, прикоснувшись наэлектризованным шаром. Теперь на пластинах находятся заряды 2 q и -2 q. Показания электрометра при этом увеличились в двое.

Не меняя зарядов, начнём сближать пластины. Напряжение между пластинами будет уменьшаться. При некотором расстоянии оно станет таким, каким оно было при зарядах q и –q. Прекратим сближение пластин и вновь первой пластине передадим дополнительный заряд q. Показания электрометра вновь увеличатся. При дальнейшем сближении пластин, замечаем, что при некотором, ещё меньшем расстоянии между ними электрометр вновь покажет прежнюю разность потенциалов. Следовательно, сдвигая пластины конденсатора, можно при одном и том же напряжении накапливать на одной пластине положительные заряды q, 2q, 3q,…, а на другой- равные по модулю отрицательные заряды. т.о, конденсатор накапливает заряды: поверхностная плотность зарядов увеличивается по мере сближения пластин.

Свойство конденсатора накапливать и сохранять электрические заряды и связанное с ними электрическое поле характеризуется особой величиной, называемой электроёмкостью.

Чтобы выяснить смысл этой величины, обратимся к исследованиям.

Электрической ёмкостью конденсатора называется скалярная величина, характеризующая его свойство накапливать и сохранять электрические заряды и связанное с этими зарядами электрическое поле. Электроёмкость конденсатора равна отношению заряда одной из пластин к напряжению между ними:

За единицу электроёмкости в СИ принимается электроёмкость конденсатора, напряжение между обкладками конденсатора которого равно 1В, когда на его обкладках имеются разноимённые заряды по 1Кл. Эта единица названа фарад в честь М.Фарадея: . На практике применяются:    

Из рассмотренных исследований делаем вывод, что С конденсатора зависит от площади S пластин и расстояния d между ними: .

Опыт 2. Кроме того, электрическая ёмкость конденсатора зависит от рода диэлектрика, находящегося между пластинами. Внесём в пространство между пластинами заряженного конденсатора лист какого-либо диэлектрика. Мы видим, что напряжение между пластинами уменьшилось.Значит, электрическая ёмкость конденсатора увеличилась

Выведем формулу для расчёта электроёмкости плоского конденсатора. По определению . Учитывая, что U = Ed, а , получаем:



Полученная формула согласуется с результатами рассмотренных опытов.

Если у нас имеется система проводников, то в этом случае эта система обладает энергией. По закону сохранения энергии при зарядке конденсатора мы совершаем работу по разделению эл.заряда и именно эта работа позволяет нам определить энергию конденсатора.

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.



Параллельное соединение конденсаторов. C = C1 + C2.





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.

В зависимости от назначения конденсаторы имеют различное устройство. Технический бумажный конденсатор состоит из двух полосок алюминиевой фольги, изолированных друг от друга и от металлического корпуса бумажными лентами, пропитанными парафином. Алюминиевая фольга и бумажные ленты туго свёрнуты в пакет небольшого размера. Бумажный конденсатор, имея размеры спичечного коробка, обладает электроёмкостью до 10 мкФ (металлический шар такой же ёмкости имел бы радиус 90 км).

В радиотехнике широко применяют конденсаторы переменной электроёмкости. Такой конденсатор состоит из двух систем металлических пластин, которые при вращении рукоятки могут входить одна в другую. При этом меняется площадь перекрывающейся части пластин и, следовательно, их электроёмкость. Диэлектриком в таких конденсаторах служит воздух.

Значительного увеличения электроёмкости за счёт уменьшения расстояния между обкладками достигают в так называемых электролитических конденсаторах. Диэлектриком в них служит очень тонкая плёнка оксидов, покрывающих одну из обкладок. Второй обкладкой служит бумага, пропитанная раствором специального вещества (электролита). При включении электролитических конденсаторов надо обязательно соблюдать полярность.

В слюдяных конденсаторах в качестве диэлектрика используют слюду, а обкладками служит металлическая фольга или тонкий слой металла, нанесённый непосредственно на слюду. Слюдяные конденсаторы устанавливают, главным образом, в электрических цепях высокой частоты.

В радиотехнике широкое распространение получили керамические конденсаторы, имеющие небольшие размеры, но обладающие хорошими электрическими свойствами. Конструктивно их выполняют в виде трубок или дисков из керамики, а обкладками служит слой металла, нанесённый на керамику.

  1. Закрепление изученного материала.

  • Определите толщину диэлектрика конденсатора, электроёмкость которого 1400 пФ, площадь покрывающих друг друга пластин 14 см2, если диэлектрик – слюда.

  • Определить электроемкость Земли, принимая ее за шар радиусом R=6400 км.

  • Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика с проницаемостями ε1 и ε2 толщиной d1 и d2 соответственно. Какова емкость такого конденсатора, если площадь пластин равна S.



  • Определить электроёмкость батареи конденсаторов, если C1=0,1мкФ, С2=0,4мкФ и С3=0,52 мкФ

Беседа по вопросам.

  • Что называют ёмкостью двух проводников? (электроёмкостью двух проводников называют физическую величину, характеризующую свойство проводников накапливать электрические заряды; она равна отношению заряда одного из проводников к напряжению между проводниками.)

  • Назовите единицы ёмкости. (Ф, мкФ, пФ.)

  • Какая система проводников называется конденсатором?(Конденсатор- эта система двух или более обкладок, разделённых диэлектриком. Заряженный конденсатор содержит на пластинах (обкладках) равные по величине, но противоположные по закону заряды.)

  • Как зависит электроёмкость плоского конденсатора от его геометрических размеров? (Ёмкость тем больше, чем больше площадь обкладок и чем меньше расстояние между ними.)

  1. Итог урока.

Учитель: Что нового узнали сегодня на уроке?

Ученик: Узнали, что такое электроёмкость и от чего она зависит; что такое конденсатор, какие бывают конденсаторы; где применяются конденсаторы; научились решать задачи на расчёт электроёмкости плоского конденсатора.

Похожие:

Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconУрок обществознания. 7 кл. Ресурсы: методическое пособие по модулю...
Изучение нового материала. Формулировка целей и задач урока (целеполагание); мотивация учебной деятельности
Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconУрок химии и икт «алкины»
Тип занятия: Урок комбинированный – изучение нового материала повторение и закрепление знаний, выработка умений
Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconУрок в течение 2 недель готовят учитель, учащиеся 10 класса. Урок...
Тип урока: изучение нового материала с элементами конференции, интегрированный с краеведением, ботаникой, зоологией, физикой
Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconУрок объяснения нового материала. 3
Тема нашего урока – это отгадка на предложенную загадку. Давайте прочитаем и отгадаем её
Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconУрок-игра «Путешествие в прошлое» Учитель математикимбоу «Целинная...
Форма проведения: урок- игра (подача нового исторического материала, закрепление навыков решение линейных уравнений, систем уравнений,...
Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconТема урока: Коллективизация сельского хозяйства. Элементы содержания
...
Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconУрока: изучение нового материала. Цели урока
Проверьте все ли готово у вас к уроку: дневник, учебник, тетрадь, ручка, линейка, чертежный треугольник, транспортир, цветные карандаши....
Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconУрок истории по теме «Боги Древней Греции»
Место в программе: урок изучения нового материала по теме «Религия древних греков» и 5 урок в разделе «Древняя Греция»
Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconУрок повторения и систематизации знаний по теме: «Решение треугольников»
Образовательная: повторение ранее изученного материала: теоремы синусов, теоремы косинусов, формул площади треугольников и умение...
Урок изучение нового материала, решение задач. Тема: «Электроёмкость. Конденсатор» iconУрок математики
Тема. Дробь. Сложение дробей с одинаковыми знаменателями решение задач на нахождение доли от числа
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
dopoln.ru
Главная страница