Разработка урока по физике 10 класс

Урок № 62 10 класс Дата 2.02

Тема: Последовательное и параллельное соединения конденсаторов

Цели урока:

Образовательные цели: Закрепить и обобщить понятие конденсатора, емкость конденсатора, соединение конденсаторов в электрической цепи;

Воспитательные цели: воспитывать интерес к предмету, взаимопомощь.

Развивающие цели: формировать умения сравнивать формулы, а также величины характеризующие электроёмкость; научиться использовать знания формул в решении задач, развивать коммуникативные навыки.

Тип урока; урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Методы: Объяснительно-иллюстративный

План урока.

1. Орг. момент.

2. Повторение пройденного материала. Физический диктант.

3. Изучение нового материала.

4. Закрепление. Решение задач. Творческое задание.

5. Итог урока.

6. Домашнее задание.

Ход урока

1. Орг. момент готовность учащихся к уроку. Сообщение темы урока. Постановка цели урока.

2. Повторение пройденного материала. Физический диктант- проверка ранее изученног

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?

3. Изучение нового материала. 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.

4. Закрепление изученного материала.

Решение задач. (Работа по карточке). Работа в паре.

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

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

5. 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.

VI. Домашнее задание.§8.11 с.253-255. Повторить. Выучить формулы, единицы измерения изученных физических величин. Решить задачи.

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

2.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.