Конспект урока "Электроемкость. Конденсаторы" 10 класс

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«МБОУ Куженерская средняя общеобразовательная школа №2»
Конспект урока по физике
в 10 классе
«Электроемкость. Конденсаторы»
подготовила
учитель физики
Нагаева Валентина Леонидовна
пгт. Куженер
2020
Конспект по теме «Электроемкость. Конденсаторы
1.Повторить. Приветствие учащихся, организация рабочего места.
Вступительное слово учителя: ребята, вы уже не первый год изучаете физику, из
каждого урока узнаете все больше о законах и явлениях природы, пытаясь ответить на
вопросы, что беспокоили человечество тысячелетиями. Сегодня на уроке мы
познакомимся с новой физической величиной.
Вначале урока проверим раннее изученный материал. Диктант по формулам:
Самооценка:
«5»- «4»- «3»- «
2. Изучение нового материала
Приходилось ли вам сталкиваться с профессией мастера по ремонту
телерадиоаппаратуры? Как вы думаете, чем он занимается?
О. Выявляет причины неисправности, осуществляет замену вышедших из строя
деталей.
В. Можете назвать эти детали?
О. Диоды, триоды, транзисторы, конденсаторы…
В. Какие знания по физике нужны для работы телемастеру?
О. Устройство, назначение, принцип действия, правила включения приборов.
3. Целеполагание
С одной из радиодеталей познакомимся сегодня подробнее. Это конденсатор. Он
может накапливать большой электрический заряд а, следовательно, тесно связан с
материалом, который мы изучаем. Итак, тема урока: Электроемкость.Конденсаторы.
Какую поставим цель? (изучение понятий электроемкости и конденсатора)
Чтобы узнать все об электроемкости и об конденсаторов, что мы должны узнать?
(определения, формулы, единицы измерения, практическое применение)- это задачи
нашего урока.
Главная формула успеха-знания и мышление.
Введем понятие электроемкость.
ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ (С) -
характеризует способность двух
проводников накапливать
электрический заряд.
- не зависит от q и U.
- зависит от геометрических размеров
проводников, их формы, взаимного
расположения,
электрических свойств среды между
проводниками.
История создания конденсатора.
Когда и кем был создан конденсатор? Рассмотрим историю этого электронного устройства.
Впервые конденсатор был создан случайно, как впрочем, и множество других изобретений в области науки и техники.
По своим физическим характеристикам он имел много общего с современными конденсаторами, но совсем не был похож
на них. Даже название у него было совершенно иное. Некий голландский ученый Питер ван Мушенбрук, проводя в
1745 году свои опыты с электрической машиной, случайно опустил один из ее электродов в банку с водой. А затем также
случайно прикоснулся к электроду, когда машина не работала, и ощутил достаточно мощный электрический заряд.
По другой версии (как известно правдоподобность исторических фактов очень частот достаточно сложно доказать)
Мушенбрук специально пытался «зарядить» воду в банке. В то время ученые и исследователи еще считали,
что электричество это некая жидкость, которая находится в любом заряженном теле или предмете. Так вот, ученый
специально опустил электрод электрической машины в воду, а затем, взяв одной рукой банку, а другой случайно
прикоснувшись к электроду, он опять-таки ощутил мощнейший удар током. А поскольку опыт проводился в городе
Лейдене, то эту банку прототип конденсатора, стали называть Лейденской банкой.
Есть и еще одна версия происшедшего события. Примерно в то же время в 1745 году настоятель собора в Померании
немецкий священнослужитель Эвальд Юген фон Клейст пытался провести научный опыт с целью «зарядить» святую
воду электричеством и сделать ее тем самым еще более полезной. Он также использовал электрическую машину, которая
в то время была достаточно популярна. Правда, он не опускал в банку сам электрод, а использовал в
качестве проводника металлический гвоздь. Случайно дотронувшись потом до гвоздя он также ощутил всю силу
электричества.
В таком виде конденсатор просуществовал 200 лет. Ученые и исследователи его немного доработали банку изнутри и
снаружи покрыли металлом, а воду убрали, и использовали его для различных опытов в области изучения электричества.
Кстати слово «емкость», которое сейчас используется для обозначения номинала современных конденсаторов это дань
прошлому. Ведь изначально этот элемент был стеклянным сосудом (банкой), который имел некий объем или емкость.
Кстати, Лейденские банки были разных объемов и чем больше, тем больше по площади электроды покрывали их изнутри
и снаружи, как известно, даже из школьного курса физики – чем больше по площади электроды конденсатора, тем
больше его емкость.
Практическое значение имеет емкость
не одного проводника, а системы
проводников.
Виды конденсаторов.
''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. Без конденсатора невозможна работа ни одной электрической
цепи. Даже цифровая электроника не может обойтись без них.
Основная классификация конденсаторов проводится по типу диэлектрика в
конденсаторе. Тип диэлектрика определяет основные электрические параметры
конденсаторов: сопротивление изоляции, стабильность ёмкости, величину потерь и др.
По виду диэлектрика различают:
Виды конденсаторов:
1. по виду диэлектрика:
воздушные, слюдяные,
керамические, электролитические
2. по форме обкладок: плоские,
сферические.
3. по величине емкости:
постоянные, переменные
(подстроечные).
Кроме того, конденсаторы различаются по
возможности изменения своей ёмкости:
Постоянные конденсаторы основной класс конденсаторов, не меняющие своей
ёмкости (кроме как в течение срока службы) .
Переменные конденсаторы конденсаторы, которые допускают изменение ёмкости в
процессе функционирования аппаратуры. Управление ёмкостью может
осуществляться механически, электрическим напряжением (вариконды, варикапы) и
температурой (термоконденсаторы) . Применяются, например, в радиоприемниках для
перестройки частоты резонансного контура.
Применение конденсаторов.
В современной технике конденсаторы находят себе исключительно широкое и
разностороннее применение, прежде всего в областях электроники. Здесь можно
отметить их применение для следующих основных целей:
1. накапливать за короткое время заряд или энергию для быстрого изменения
потенциала
2. не пропускать постоянный ток
3..В радиотехнической и телевизионной аппаратуре – для создания колебательных
контуров, их настройки, блокировки, разделения цепей с различной частотой, в
фильтрах выпрямителей и т.д.
4 радиолокационной технике для получения импульсов большей мощности,
формирования импульсов и т.д.
5. В телефонии и телеграфии для разделения цепей переменного и постоянного
токов, разделения токов различной частоты, искрогашения в контактах,
симметрирования кабельных линий и т.д.
Электроемкость плоского
конденсатора
В ряде случаев для получения большой электроемкости соединяют несколько
конденсаторов параллельно, при этом образуется батарея конденсаторов.
Электроемкость такой батареи равна сумме еэлектроемкостей конденсаторов:
С=С
1
2
+…+С
n
Мы поставили задачи: определения, формулы, единицы измерения, практическое
применение- как вы думаете мы выполнили задачи нашего урока?
Осталось закрепить полученные знания.
5. Контроль и самопроверка знаний.
1.Закрепим полученные знания В старом: 45.1( в новом 51.1), 45.3 (сам.)
2.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.)
IV. Подведение итогов урока. Рефлексия.
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.
Учитель: все задачи урока мы выполнили? Да.
рефлексия:
О чем вы сможете рассказать своим знакомым после этого урока?
Знания, которые вы получили во время этого урока понадобятся ли вам в вашей
жизни.
V І І І. Домашнее задание. П.101-102, упр18(1-2)
Сказ о
конденсаторе
Геннадий Власов
Это же не трансформатор.
Это только конденсатор.
На резистор он похож:
Также в схемах он хорош.
Он заряд копить умеет,
Но такой заряд не греет,
Не взорвётся сам собой,
И возможен лишь пробой.
Будто бы степные ветры
Рвут заряды диэлектрик,
Нарушая всю структуру,
Изменяя рецептуру.
Это всё произойдёт,
Коль цепи плохой расчёт.
Напряженье выше «крыши»
Было, коль из строя вышел.
А точнее назову:
«Выше нормы по ТУ.
Выше требований ГОСТа».
Разобраться в этом просто.
Что ещё про конденсатор
Рассказать здесь было б надо?
Он совсем не водоём…
Его ёмкость не объём.
А цена её – Фарада
Чаще доля её, правда.
Для него ток постоянный
Не особенно желанный,
Ведь в цепях, где как поток
Льётся постоянный ток,
Конденсатор – баррикада
И надёжная преграда.
Но он главный неизменно
Там, где ток есть переменный.
Он помехи устраняет:
Роль там фильтра выполняет.
Производит резонанс,
Если в контуре баланс.
Отдавать в нагрузку рад
Он накопленный заряд,
Образуя релаксатор
Или схему – генератор.
А ещё скажу, к примеру,
Земля наша с атмосферой –
Это тоже конденсатор:
Ярких молний генератор,
Управлять которым сложно,
А вот завтра… Всё возможно!
Но послужит много лет
Он нам как радиоэлемент.
Технологическая карта урока по физике в 10 классе по теме «Электроемкость.
Конденсаторы».
«Электроемкость. Конденсаторы».
Комбинированный
изучение понятий электроемкости и конденсатора.
Образовательные:
1.выяснить, что такое конденсатор, как он устроен, принцип его
действия;
2.используя демонстрационный эксперимент, фронтальные
экспериментальные задания и решая задачи понять, что такое
электроемкость и как определять заряд конденсатора;
3.выяснить какие виды конденсаторов существуют и где
используются.
Развивающие:
1.продолжить развитие познавательного интереса обучающихся
к предмету, используя занимательный материал,
демонстрационный материал;
2. развивать рефлексивную культуру школьника;
3.высказывая свое мнение и обсуждая данную проблему
развивать у обучающихся умение говорить, анализировать,
делать выводы.
Воспитательные:
1. воспитать у обучающихся уверенности в познаваемости
окружающего мира;
2.работая в группах при обсуждении проблемы
воспитывать коммуникативную культуру школьников.
УУД
Личностные. Формируются ответственное отношение к учению
и коммуникативная компетентность в общении и
сотрудничестве со сверстниками в процессе образовательной
деятельности.
Познавательные. Выделяют и формулируют познавательную
цель. Строят логические цепи рассуждений. Производят анализ
и преобразование информации.
Регулятивные. Учатся определять цель своей деятельности, на
основе соотнесения того, что уже усвоено, и того, что еще
неизвестно, оценивать и корректировать полученный результат.
Коммуникативные. Формируются речевые умения: учатся
высказывать суждения с использованием физических терминов
и понятий, формулировать вопросы и ответы в ходе выполнения
задания, обмениваться знаниями между членами группы для
принятия эффективных совместных решений.
Электризация, взаимодействие, притяжение, отталкивание,
заряд, проводники, диэлектрики, электростатика.
Организация пространства
Основные виды
учебной
деятельности
обучающихся.
Основные
технологии.
Основные
методы.
Формы работы.
Ресурсы.
Оборудование.
1.Слушание и
анализ
выступлений
своих товарищей и
учителя.
2.Самостоятельная
работа с
оборудованием и
материалами.
Технология:
ТРКМ.
1.словесн
ые;
2.наглядн
ые;
3.практиче
ские.
Индивидуальная,
общеклассная, в
парах
постоянного
состава,
групповая.
Физическое
оборудование:
электрометр,
плоский
конденсатор,
эбонитовая
палочка, войлок,
стеклянная
пластина,
Структура и ход урока.
Этап урока
Задачи
этапа
Деятельность
учителя
Деятельност
ь
ученика
УУД
Врем
я
Мотивационно – ориентировочный компонент
1.
Организацион
ный этап
Психологиче
ская
подготовка к
общению
Обеспечивает
благоприятны
й настрой.
Настраивают
ся на работу.
Лично
стные
1
мин.
2.
Этап
мотивации и
актуализации
(определение
темы урока и
совместной
цели
деятельности).
Обеспечить
деятельность
по
актуализации
знаний и
определению
целей урока.
Предлагает
сыграть в
игру,
обсудить
задачи и
назвать тему
урока,
определить
цель.
Пытаются
ответить,
решить устно
задачи.
Определяют
тему урока и
цель.
Лично
стные
,
позна
ватель
ные,
регул
ятивн
ые
10
мин.
Операционно – исполнительный компонент
3.
Изучение
нового
материала.
Способствов
ать
деятельности
обучающихс
я по
самостоятель
ному
изучению
материала.
Предлагает
организовать
деятельность
согласно
предложенны
м заданиям.
Демонстрацио
нный
эксперимент.
Видео
Изучение
нового
материала на
основе
предложенн
ых текстов.
Чтение
текстов,
выделение
ключевых
Лично
стные
,
позна
ватель
ные,
регул
ятивн
ые
20
мин.
3.Наблюдение и
проведение
эксперимента.
4. Составление
синквейна.
деревянная,
конденсатор
переменной
емкости,
источник тока,
провода,
лампочка,
комплекты с
разными видами
конденсаторов.
Ресурсы:
тексты, учебник,
диск к учебнику,
табло для игры.
эксперимента.
слов,
составление
планов
рассказа.
Обсуждение
изученного
материала.
Рефлексивно – оценочный компонент
4.
Контроль и
самопроверка
знаний.
Выявить
качество
усвоения
материала.
Предлагает
решить
практическую
задачу. ФЭЗ.
«Определени
е
электроемкос
ти
конденсатора
и
вычисление
заряда».
Работают с
раздаточным
материалом.
Решают.
Отвечают.
Обсуждают.
Лично
стные
,
позна
ватель
ные,
регул
ятивн
ые
10
мин.
5.
Подведение
итогов,
рефлексия.
Формируется
адекватная
самооценка
личности,
своих
возможносте
й и
способносте
й,
достоинств и
ограничений.
Предлагает
составить
синквейн.
Составляют.
Лично
стные
,
позна
ватель
ные,
регул
ятивн
ые
3
мин.
6.
Подача
домашнего
задания.
Закрепление
изученного
материала.
Запись на
доске.
Записывают
в дневник.
Лично
стные
1
мин.
Список использованной литературы
1.Г.Я.Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н.Сотский «Физика10». Учебник для
общеобразовательных школ.-М.: Просвещение,2016.
Использованные материалы и Интернет-ресурсы
1. https://yandex.ru/search/?lr=41&text=%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D1%8E%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B
0%D1%86%D0%B8%D0%B8%20%D0%BA%20%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA%D1%83%20%D0%BA%D0
%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B
2. https://yandex.ru/images/search?text=%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%
B8%20%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D
1%8B&stype=image&lr=41&source=wiz
3. https://yandex.ru/images/search?text=%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%83%D0%BD%D0%BA%D0%B8%20%
D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B&lr
=41