Электроемкость. Устройство и типы конденсаторов

Цель:1 сформировать понятие электроемкость, доказать практическую значимость конденсатора.

2 Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности

3 воспитать интерес к физике, развитие памяти,речи

Тип урока: теоретический

Методы и приемы: опрос, разноуровневые задания,беседа,работа с тестом

Оборудование: конденсатор переменной емкости,лекция, карточки , сборник задач

Ход урока

I. Организационный момент

II. Повторение изученного А

1. Что понимается под электрическим полем?

2. Какие характеристики электрического поля вы знаете?

3. Что вы можете сказать о направлении напряженности? Формула напряженности?

4. Какое поле называется однородным?

5. Как связана потенциальная энергия заряда с работой?

Б Выполнение разноуровневых заданий

I Вариант

1 уровень

1 Формула з Кулона. (определение)

2 Чему равны постоянные е=,,,,, к=,,,, Е₀₌

3 Найдите соответствие : Кулон, напряженность,потенциал,электрический заряд, силовая характеристика,вольт,

II уровень

Каков смысл разности потенциалов?

Какие поверхности называются эквипотенциальными?

Напряженность и напряжение,какова их связь?

III уровень

1 В однородном поле электрон движется с ускорением а=3,2*10¹³м/с².

Определите напряженность поля,если известна масса электрона.

2 Какова разность потенциалов двух точек электрического поля,если при перемещении заряда 2*10^-6Кл совершена работа А=8*10^-4Дж?

III. Изучение нового материала

Для накопления значительных разноименных электрических зарядов применяются конденсаторы.

Конденсаторы - это система из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с линейными размерами проводников. Плоский конденсатор представляет собой две плоские металлические пластины, разделенные слоем диэлектрика. Напряженность поля между пластинами . Физическая величина, определяемая отношением заряда q к разности потенциалов е между обкладками конденсатора, называется электроемкостью ...

Единица электроемкости в системе СИ - фарад Ф

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

Электроемкость уединенной среды радиусом R:

Электроемкость шара зависит от его радиуса и не зависит от заряда на его поверхности.

1Ф - электроемкость очень большой величины: такой электроемкостью обладает сфера 9 • 10¹⁰ км, что в 13 раз превышает радиус Солнца.

Виды конденсаторов: воздушный, бумажный, слюдяной, электростатический.

Соединения конденсаторов: параллельное и последовательное

Назначение:

1. Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенциала.

2. Не пропускать постоянный ток.

3. В радиотехнике - колебательный контур, выпрямитель.

4. Фототехника.

IV. Закрепление изученного

1. Для чего предназначены конденсаторы?

2. Как устроен конденсатор?

3. Что называется электроемкостью?

4. В каких единицах выражается электроемкость?

5. От чего зависит электроемкость конденсатора?

6. Для чего пространство между обкладками конденсатора заполняют диэлектриками?

7. Как устроен конденсатор переменной емкости?

. V Решение задач стр113 №3.123,3.126,3.127,3.129

VI Домашнее задание

§ 8.10-8.12 подготовиться к ЛР

VII Письменная работа ( тест)

Энергия электрического поля

Цель: определить энергию заряженного конденсатора. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка домашнего задания

1. Что называется конденсатором?

2. Дайте определение электроемкости.

3. Почему введение диэлектрика увеличивает электроемкость конденсатора?

4. Как зависит электроемкость плоского конденсатора от его геометрических размеров?

5. Во сколько раз увеличивается электроемкость конденсатора при введении диэлектрика?

III. Физический диктант. Конденсаторы

IV. Изучение нового материала

Эксперимент

Зарядим конденсатор, затем подключим его к выводам электрической лампы. При подключении лампы наблюдается кратковременная вспышка света!

За счет какой энергии произошло нагревание спирали лампы?

В начале опыта суммарный электрический заряд на пластинах конденсатора перед началом опыта был равен нулю, он остается равным нулю и в конце опыта, когда исчезает электрическое поле между обкладками.

Электрическое поле обладает энергией, за счет нее произошла вспышка.

Если на обкладках конденсатора электроемкость С находит одинаковые по модулю электрические заряды, то Ро - ~. В процессе разрядки конденсатора убывает от е₀ до нуля или через напряженность

Разделим обе части на V = S

плотность энергии электрического поля, т. е. энергия, содержащаяся в единице объема.

Впервые понятие плотности энергии электрического поля ввел Дж. Максвелл.

V. Закрепление изученного

1. Опишите опыт, доказывающий, что электрическое поле между обкладками заряженного конденсатора обладает энергией?

2. Чему равна энергия заряженного конденсатора?

3. Чему равна плотность энергии электрического поля?

Домашнее задание

§ 8.12 Задачи с задачника по Рымкевич. А.П.