Конспект урока "Конденсатор"

План - структура конспекта урока

Дата_______

№ урока___

Класс 8

Тема урока - «Конденсатор»

Цели урока:

• Стратегические: способствовать формированию научной картины мира; способствовать развитию: усвоение учащимися основных понятий, развитие познавательного интереса;

• Тактические: научить учащихся применять полученные знания для решения количественных и качественных задач, создать условия для освоения учебного материала по теме;

• оперативные цели: знать формулировку, уметь применять для решения задач.

1. в когнитивной области:

– на уровне знаний ученик должен объяснять назначения конденсаторов в технике; рассчитывать электроемкость конденсатора, работу, которую совершает электрическое поле конденсатора, энергию конденсатора;

– на уровне понимания ученик должен различать способы увеличения и уменьшения емкости конденсатора;

– на уровне применения знаний ученик должен уметь решать задачи;

– на уровне оценки ученик должен уметь оценивать логику рассуждений темы, задачи, уметь проследить последовательность рассуждений;

1. в аффективной области:

– на уровне восприятия ученик должен внимательно слушать, осознавать важность данной темы в жизни.

– на уровне реагирования ученик должен выполнять систематически домашнюю работу, на уроке участвовать в обсуждении решаемых задач, активно вести себя на уроке.

– на уровне распространения ценностной ориентации или комплекса ориентации на деятельность ученик должен проявлять самостоятельность при решении задач, предлагать свои способы решения задач;

1. в психомоторной области:

– формирование у учеников грамотной логически правильной речи при употреблении физических терминов.

Тип урока – изучение нового материала

Оборудование – учебник, рабочая тетрадь, школьные принадлежности, проектор, экран;

Для демонстраций: эбонитовая палочка, сукно, электрофорная машина, конденсаторы, электрометр, диэлектрическая пластина, лампочка, соединительные провода.

Демонстрации: зарядка конденсатора от электрофорной машины (опыт на странице 152 учебника).

Зависимость емкости конденсатора от площади пластин, расстояния между ними и

наличия диэлектрика (опыт на странице 153 учебника).

Структура урока:

Конспект (ход) урока

(в соответствии с целями урока,

с указанием результата в соответствии с ФГОС ОО)

1) Организационный этап (приветствие, выявление отсутствующих, проверка готовности учащихся к уроку);

2) Проверка выполнения домашнего задания (выявление уровня знаний учащихся по материалу, заданному на дом, определение недостатков в знаниях и причин их появления, ликвидация недостатков)

Учитель: Перейдем к проверке домашнего задания.

Учитель просит обменяться учащихся тетрадями для взаимопроверки, на экране проектора появляется правильное решение заданий. Учащиеся после проверки выставляют друг другу отметки за домашнее задание. Если есть непонятные моменты в решении заданий, то учитель разбирает их вместе с учащимися.

3) Актуализация знаний учащихся.

Учитель: Приведите примеры использования теплового действия тока в быту и на производстве.

Ученики: Тепловое действие тока используется в быту (электрочайники, утюги, кипятильники, нагреватели воздуха и воды, рефлекторы), в промышленности (электросварка, выплавка металлов), в сельском хозяйстве (обогрев теплиц, инкубаторов, просушка зерна, приготовление сухофруктов).

Учитель: Какими свойствами должен обладать металл, из которого изготавливают нагревательные элементы?

Ученики: Спирали и ленты нагревательных элементов должны изготавливаться из материалов, имеющих высокую температуру плавления и большое удельное сопротивление. Наиболее известные материалы, подходящие для нагревательных элементов — сплав нихром и вольфрам.

4) Формирование новых знаний

Учитель: Выясним важный для практики вопрос: при каком условии можно накопить на проводниках большой электрический заряд? При любом способе передачи заряда телам – с помощью трения, электростатической машины, гальванического элемента и т.д. – первоначально нейтральные тела заряжаются вследствие того, что некоторая часть заряженных частиц переходит от одного тела к другому. Обычно этими частицами являются электроны.

Для накопления значительных разноименных электрических зарядов применяются конденсаторы. Конденсатор – это устройство для накопления заряда, состоящее из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга. Конденсаторы бывают различных форм (плоские, сферические, цилиндрические) и размеров, а также заполненные различными диэлектриками (жидкостями, газами или твердыми веществами), в зависимости от области их применения. Если через конденсатор пропустить электрический ток, то одна из его пластин зарядится положительно, а вторая - отрицательно, между пластинами возникнет электрическое поле. Если соединить пластины заряженного конденсатора проводником, то по нему будет проходить электрический ток, а значит, конденсатор сам станет кратковременным источником тока.

Демонстрация 1. Зарядка конденсатора от эбонитовой палочки или электрофорной машины (ссылка на видео с демонстрацией: https://youtu.be/3e02gTb-82w )

Учитель: продемонстрируем на опыте способность конденсатора накапливать заряды. Для этого две металлические пластины подключим к разным полюсам электрофорной машины. Пластины получат одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды. Возникнет электрическое поле. Электрическое поле конденсатора практически сосредоточено между пластинами внутри конденсатора. После отключения электрофорной машины заряды на пластинах и электрическое поле между ними сохранятся. Если обкладки заряженного конденсатора соединить проводником, то по проводнику некоторое время будет проходить электрический ток. В зависимости от диэлектрика конденсаторы бывают нескольких типов: с твёрдым, жидким и газообразным диэлектриком. Их различают и по форме обкладок: плоские, цилиндрические, сферические и др.

Свойство конденсатора накапливать электрические заряды характеризуется электроёмкостью, или ёмкостью. Для того чтобы понять, от чего зависит эта физическая величина, обратимся к опыту.

Демонстрация 2. Сравнение показаний электрометра, подключенного к конденсатору: при сдвигании пластин относительно друг друга, изменении расстояния между пластинами за ряженного конденсатора, внесении диэлектрической пластины в пространство между обкладками конденсатора (ссылка на видео с демонстрацией: https://youtu.be/Cbl8xwWlbfw )

(После демонстрации опытов ученики самостоятельно делают вывод.)

Вывод. Электроемкость плоского конденсатора можно увеличить путем увеличения площади обкладок, уменьшая расстояние между ними и применяя диэлектрики с большими значениями диэлектрической проницаемости.

Заряженный конденсатор всегда обладает энергией, поскольку сначала, в процессе зарядки конденсатора, необходимо совершить работу по разделению зарядов, которая и будет численно энергии конденсатора, т.е.:

А = Е

Работу, которую совершает электрическое поле конденсатора, найдем по формуле:

A=qU_cp

где U_cp – среднее значение напряжения. Поскольку напряжение на конденсаторе изменяется в процессе его разрядки, то целесообразно использовать среднее значение напряжения , тогда , так как , то .

Значит энергия конденсатора ёмкостью С будет равна:

Конденсаторы могут в течение длительного времени накапливать энергию, а затем быстро отдать её при разрядке. Это свойство широко используется в различных электронных устройствах (радио- и фото-технике), медицинских аппаратах и пр.

5) Закрепление нового учебного материала

Учитель: теперь попробуем применить полученные знания на практике, давайте рассмотрим задачи.

1. Какой величины заряд сосредоточен на каждой из обкладок конденсатора емкостью 10 мкФ, заряженного до напряжения 100 В?

Решение:

Ответ: q = 1 мКл

1. Рассчитайте емкость и энергию конденсатора, обладающего зарядом 4,4 мКл, если напряжение между его обкладками составляет 220 В.

Решение:

Ответ: С = 20 мкФ; Е = 484 мДж

6) Инструктаж по выполнению домашнего задания

Учитель: откройте дневники и запишите домашнее задание: § 54 упражнение 38 в конце параграфа.

7) Подведение итогов занятия (выставление оценок, отметок)

8) Рефлексия

«ПРОДОЛЖИ ФРАЗУ»

Карточка с заданием «Продолжить фразу»:

 Мне было интересно…

 Мы сегодня разобрались….

 Я сегодня понял, что…

 Мне было трудно…

 На следующем уроке я хочу…

Список литературы

1) Физика. 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / А.В. Пёрышкин. – м.: Дрофа, 2019 – 237

Дополнительные источники:

2) Физика. 9 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская – М. Дрофа, 2020. 285 с.

3) Физика 8 класс. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы Л.А. Кирик– М.: ИЛЕКСА, 2014. – 208 с.

6