Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Школа-гимназия №3»

города Армянска Республики Крым

 

 

 

 

 

10   класс

урок  физики  № 57

дата 10.04.2019.

 

Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов..

 

 

                          Подготовила

                                                       Османова Марина Владимировна

                               учитель физики

                                                     МБОУ «Школа-гимназия №3»

                                  города Армянска

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10кл         Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов.

Задачи урока:

Образовательные: создать условия для деятельности школьников по изучению первичному закреплению понятий “энергия заряженного конденсатора”, “плотность энергии электрического поля”, формул С=; , .Содействовать актуализации личностного смысла учащихся к изучению темы.

Развивающие: развитие интересов и способностей обучающихся на основе передачи им знаний и опыта познавательной и творческой деятельности.

Воспитательные:  способствовать воспитанию ответственности перед партнерами за выполнение задания.

Тип урока: изучение нового материала

Форма: групповая, фронтальная, индивидуальная.

Методы: беседа, анализ домашней работы, наблюдение, самостоятельная работа.

Оборудование. Словарь политехнический, плакат о конденсаторах, конденсатор воздушный, конденсатор на гирлянде новогодней ёлочки, раздаточный материал, поделки демонстрирующие электрическое поле, папки -«справочники».

План урока:

1.                      Организационный момент

2.                      Мотивация. Целеполагание. Тема.

3.                      Актуализация знаний.

4.                      Изучение нового материала

5.                      Применение полученных знаний и умений при решении задач

6.                      Информация о домашнем задании: §97-99, стр326 А(1-2)

7.                      Подведение итогов и рефлексия

Содержание урока

Мотивация. Приходилось ли вам сталкиваться с профессией мастера по ремонту телерадиоаппаратуры? Как вы думаете, чем он занимается? (Выявляет причины неисправности, осуществляет замену вышедших из строя деталей.) 
Можете назвать эти детали? (Диоды, триоды, транзисторы, конденсаторы…) 
Какие знания по физике нужны для работы телемастеру? (Устройство, назначение, принцип действия, правила включения приборов.)

Целеполагание:   Соберу я радиолу -
                              Отнесу её я в школу!

Штекер, провод, трансформатор,
Лампа, дроссель, конденсатор.

Ещё возьму аккумулятор,
И снова мощный конденсатор.

Итак, тема урока: Конденсаторы.

Эту радиодеталь рассмотрим сегодня подробнее.

II. Актуализация знаний

1.                             Вещество проводящее электрический ток, - (проводник)

2.                             Существует ли электрическое поле внутри проводника? – (нет)

3.                             В чем измеряется разность потенциалов? (Вольт)

4.                             Металлы проводят эл. ток, потому что внутри них есть… (свободные электроны)

5.                             Сколько эл.зарядов? - (2) (+ и -); 

6.                             Эл.поле возникает…..(вокруг покоящихся зарядов);

7.                             Как выглядит эл.поле? (поделки демонстрирующие электрическое поле).

8.                             Какие потребители эл.тока вы знаете? -(резистор, лампочка).

III. Изучение нового материала

Политехнический словарь – конденсатор.

Конденсатор - система из двух проводников, разделённых слоем диэлектрика,

1. Название физической величины.               С – электроёмкость
2. Что характеризует. (хар-ет способность 2х проводников накапливать эл. заряд)
3. Определительная формула.                        С = q/U
4. Определение. (это отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводником и соседним.)

5. Скалярная или векторная.                        (скалярная)

6. От чего зависит значение величины. (определяется геометрическими размерами проводников, их формой, взаимным расположением, электрическими свойствами окружающей среды)
7. Единица измерения в «СИ». (фарада [С]=1 ф= 1 Кл/В; 1 мкф = 10^-6 ф 1 пф =10^-12 ф)
8. Применение конд-ров. (Фотовспышки; светомузыке; в клавиатуре компьютера.)
Презентация.

Задание 1.       С = q/U.      С = ε_оεS/d        U = q/C= q d /ε_оεS     ε_о = 8,85 ^. 10^-12ф/м                              1)d увел –> U увел –> С уменьш;              2)S увел –> U уменьш. –> С увел.

     Энергия конденсатора. 

     По «Справочнику»  сравнить диэлектрическую постоянную различных веществ

 Задание 2.                      СИ                 С =  =>  S =  
ε_о = 8,85 ^. 10^-12Ф/м                                  S =  =16,8*10 ^{-12+(-3)-(-12)= -15+12= -3}
ε (слюда)= 7

d = 2,8мм                         2,8 ^. 10^-3м         =16,8 ^. 10^-3 м² 
С= 53пФ                           53 ^. 10^-12Ф

S -?

Физкультминутка.

 

Соединение конденсаторов.

Для получения большой ёмкости-Парал. соед. конденсаторов. С_общ = С₁ + С₂ + … С_n.

           

Для получения малой ёмкости-Послед. соед. конд-ов.      1/С_общ = 1/С₁ + 1/С₂ + … 1/С_n.

IV.    Вывод урока

 

V.      Домашнее задание: §97-99, стр326 А(1-2)

 

VI.     Закрепление изученного на уроке Тест.

 

Работа в парах.     Тест: Конденсатор.

 

1.   Емкость конденсатора зависит:

1) от свойств диэлектрика, площади пластин, расстояния между ними;

2) только от свойств диэлектрика;               3) от сопротивления проводника;

 

2. Единица измерения емкости в СИ:

          1) 1 микрофарад;         2) 1 пикофарад или 1 микрофарад;          3) 1 фарад.

 

3. При последовательном соединении конденсаторов емкость батареи …

          1) увеличивается;           2) уменьшается;               3) остается неизменной.

 

4. При параллельном соединении конденсаторов емкость батареи …

          1) увеличивается;                 2) уменьшается;                 3) остается неизменной.

 

5. Конденсаторы применяют для …

          1) накопления электрического заряда и быстрого увеличения напряжения

          2) как источник напряжения для лампочек накаливания

          3) вместо аккумуляторов

 

6. Электроёмкость Земли:

         1) больше 1Ф;                         2) меньше 1Ф;                            3) равна 1Ф.

 

 

Тест   Самостоятельно.              Вариант 1

1.Как изменится электроемкость конденсатора, если заряд на его обкладках увеличить в 2 раза?

             А) увеличится в 2 раза;     Б) уменьшится в 2 раза;  

             В) не изменится;                Г) увеличится в 4 раза.

2.Как изменится электроемкость конденсатора, если площадь его обкладок увеличить в 2 раза?

            А) увеличится в 2 раза;      Б) уменьшится в 2 раза;  

            В) не изменится;                 Г) увеличится в 4 раза.

3.Как изменится электроемкость конденсатора, если парафиновый диэлектрик (ε = 2) заменить слюдой (β = 6)?

            А) увеличится в 3 раза;      Б) уменьшится в 3 раза;  

            В) уменьшится в 6 раз;      Г) увеличится в 6 раза.

4.Как изменится энергия конденсатора , если напряжение на нем увеличить в 2  раза?

            А) увеличится в 2 раза;     Б) уменьшится в 2 раза;  

            В) не изменится;                Г) увеличится в 4 раза.

5.Конденсатору емкостью 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора?

 

 

 

Тест   Самостоятельно.

Вариант 2

1. Как изменится электроемкость конденсатора, если напряжение уменьшить в 2 раза?

           А) увеличится в 2 раза;       Б) уменьшится в 2 раза;  

           В) не изменится;                  Г) увеличится в 4 раза.

2. Как изменится электроемкость конденсатора, если расстояние между его пластинами уменьшить в 2 раза?   А) увеличится в 2 раза;        Б) уменьшится в 2 раза;                   

           В) не изменится;                  Г) уменьшится в 4 раза.

3. Как изменится электроемкость конденсатора, если текстолитовый диэлектрик (ε = 7) заменить диэлектриком из винипласта (β = 3.5)?

         А) увеличится в 2 раза;         Б) уменьшится в 2 раза;  

         В) не изменится;                    Г) уменьшится в 3,5 раза.

 4.Как изменится энергия конденсатора , если заряд на его обкладках увеличить в 2  раза?        А) увеличится в 2 раза;        Б) уменьшится в 2 раза;  

           В) не изменится;                  Г) увеличится в 4 раза.

5. Наибольшая емкость школьного конденсатора 58 мкФ. Какой заряд он накопит при   его подключении к полюсам источника постоянного напряжения 50 В?

 

(Взаимопроверка)

 

Рефлексия.