Электроемкость. Конденсаторы icon

Электроемкость. Конденсаторы


6 чел. помогло.
Смотрите также:
Проводники в электростатическом поле...
Огулом их называют радиолюбителями. Людей с паяльниками и, как Плюшкин, подбирающих проволочки...
План Распределение свободных зарядов в проводнике...
Тема: Научно практическая конференция «Электричество вокруг нас»...
Вопрос1 Билет1...
Конспект урока тема : Конденсаторы. Энергия электрического поля...
Электрическая емкость. Конденсаторы 2...
1. Элементы электрических цепей Электромагнитные процессы протекающие в электротехнических...



Загрузка...
скачать
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:



  • Основная классификация конденсаторов проводится по типу диэлектрика в конденсаторе. Тип диэлектрика определяет основные электрические параметры конденсаторов: сопротивление изоляции, стабильность ёмкости, величину потерь и др.

  • Кроме того, конденсаторы различаются по возможности изменения своей ёмкости.




  • В зависимости от назначения можно условно разделить конденсаторы на конденсаторы общего и специального назначения.

  • Конденсаторы общего назначения используются практически в большинстве видов и классов аппаратуры. Все остальные конденсаторы являются специальными. К ним относятся высоковольтные, импульсные, помехоподавляющие, дозиметрические, пусковые и другие конденсаторы.

  • Конденсаторы находят применение практически во всех областях электротехники.

  • Конденсаторы используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т. п.

  • При быстром разряде конденсатора можно получить импульс большой мощности, например, в фотовспышках, и т. п.

  • Так как конденсатор способен длительное время сохранять заряд, то его можно использовать в качестве элемента памяти или устройства хранения электрической энергии и т. п.
  • ^

    Обозначение конденсаторов на схемах


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.

  • Учащимся раздаются по одному комплекту конденсаторов на парту. За две минуты, чтобы они рассмотрели устройство конденсаторов и переписали в тетрадь величины их емкости и рабочего напряжения.

  • Перед вами конденсатор переменной емкости. Расположите пластины конденсатора так, чтобы электроемкость была максимальной, минимальной, уменьшилась вдвое.

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

  • Задачи:

- 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)

  • Вопросы:

- 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

  • Преподавание физики в 10 классе веду по учебнику С. В. Громова.

  • В 10 классе 100% успеваемость. Качество знаний 66,6%. 4 девочки и 2 мальчика. Ребята активны, любят решать задачи, особенно качественные. Им интересно знать о жизни и деятельности ученых – физиков, Бралиев Азамат выступает ассистентом при проведении демонстративных опытов, если это допустимо по ТБ. Самостоятельно подготовят сообщение по физике на заданную тематику, оформят в виде презентации, слайд - фильма в программе Nero. Данный класс участвовал в конкурсе «Лучший ученический класс» в районе и победил в номинации «Лучший физический класс»

  • Данный урок был проведен после изучения темы «Диэлектрики и проводники в электростатическом поле». Изучение электростатики завершается знакомством учащихся с элементами теории конденсатора, с его устройством, применением. При изучении этого прибора учащиеся встречаются со всеми важнейшими понятиями электростатики. Поэтому само изучение конденсаторов дает возможность повторить все содержание главы (останется 1 урок «Энергия конденсатора)

  • Тип урока - комбинированный. Этот тип урока был выбран для того, чтобы активизировать познавательную деятельность учащихся, самостоятельность при выполнении виртуальной лабораторной работы и при решении задач на закрепление нового материала

  • Считаю, что мне удалось реализовать цели урока, которые я поставила. Можно поспорить об объеме информации на уроке, большой объем, даже не весь материал отражен в учебнике. Подбор материала осуществлялся мной с учетом уровня подготовленности класса. На уроке глубоко изучена данная тема.

  • Учащиеся к уроку подготовились добросовестно. Подготовили сообщения, слайд – фильм.

  • Все этапы урока взаимосвязаны

  • Урок соответствует требованиям программы.

  • Выбранная система вопросов и задач предусматривает постепенное нарастание сложности заданий и самостоятельности в их выполнении.

  • На уроке учащимися выполняли следующие виды работ: формулировка определений понятий; сообщения, дополняющие изучаемый материал; решение задач; выполнении виртуальной лабораторной; заполнение опорного конспекта, позволяющего формировать умение выделять учащимися главного из многого.

  • В ходе урока уроке стремилась вовлечь 10-ов в дискуссию, где они в конце урока смогли высказать свою точку зрения по вопросу: Какой из путей приобретения знаний для вас самый приемлемый?

  • Время на уроке использовано рационально. Большая часть его была отведена работе по изучение нового материала.

  • Микроклимат на уроке хороший.

  • Осуществлялась связь: учитель-ученик, ученик-учитель.

  • Контакт учителя с учениками был установлен.

  • Работа во время урока шла без принуждения. Проведение опытов позволило учащимся самостоятельно вывести формулы и дать определение электроемкости.

  • Время урока распределила точно, поэтому все, что было намечено, было выполнено.

  • Осуществлялись межпредметные связи (история, химия).

  • Одним из условий проведения данного урока – включение в урок тематики, посвященной 63 годовщине Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг. Воспитательный момент включен, как я думаю, лаконично, рассматривая применение конденсаторов.

  • Домашнее задание связано с данным уроком и позволит закрепить знании, полученные на этом уроке.




Скачать 134,76 Kb.
оставить комментарий
Дата27.09.2011
Размер134,76 Kb.
ТипУрок, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

плохо
  1
средне
  2
отлично
  6
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх