Тема урока: Электроемкость. Единицы емкости. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов.

Цель: 1. Дать понятие об электроемкости. Сформировать представление о том, что наличие у электрического поля является признаком материальности электрических полей.

2. Развивать логическое мышление учащихся, прививать практические умения и навыки.

3. Воспитывать ответственное отношение к учебе, аккуратность.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Программированный контроль (10 мин).

1 вариант Задание 2 вариант

Варианты ответов

1. Какую работу совершит поле при перемещении заряда 20 нКл?

1) 10 мкДж

2) 6 мкДж

3) 40 нДж

4) – 10 мкДж

из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В?

из точки с потенциалом -100 В в точку с потенциалом 400 В?

2. Найти работу электрического поля напряженностью 1 кВ/м, если

1) 1 мкДж

2) 10^-7 мкДж

3) –0,5 мкДж

4) 0,5 мкДж

заряд –25 нКл переместили на 2 см в направлении силовой линии.

заряд +25 нКл переместили на 2 см в направлении силовой линии.

3. Напряжение между двумя точками, лежащими на одной линии напряженности однородного поля, 2 кВ/м. Найти напряженность, если

1) 80 В/м

2) 20 кВ/м

3) 50 кВ/м

4) 0,2 кВ/м

расстояние между точками 10 см

расстояние между точками 4 см

4. Во сколько раз изменится кинетическая энергия электрона, если разность потенциалов, которую проходит электрон,

1) не изменится

2) увеличится в 10 раз

3) уменьшится в 10 раз

увеличить в 10 раз

уменьшить в 10 раз

5. Как изменится потенциальная энергия взаимодействия зарядов q₁ и q₂, если расстояние между ними

1) увеличится в 4 раза

2) уменьшится в 4 раза

3) уменьшится в 2 раза

4) увеличится в 2 раза

увеличить в 4 раза

уменьшить в 4 раза

3. Подготовка к восприятию нового материала (фронтальная беседа с классом)

- В чем заключается принцип суперпозиции полей?

- Какая связь между U и E?

- Чему равна поверхностная плотность зарядов?

- Записать формулу напряженности равномерно заряженной плоскости.

- Как измерить разность потенциалов между двумя проводниками?

4. Изучение нового материала.

Оборудование: электрометр, две большие пластины на изолирующих ручках, конденсатор переменной емкости, конденсаторы различных видов.

1. Установить на опыте с электрометром и пластинами связь между зарядом и напряжением между пластинами.

2. Ввести понятие емкости.

3. Дать понятие конденсатора, его схематического изображения.

4. Ввести единицу емкости – фарад, подчеркнув, что емкость a 1 A очень велика, и тем самым объяснить, поему на практике часто используют меньшие единицы емкости.

5. Вывести формулу емкости плоского конденсатора.

Т.к. , значит

Учитывая диэлектрик между пластинами, имеем:

6. Электроемкость шара:

7. Энергия электрического поля – это та энергия, которой обладает заряженный конденсатор. Эта энергия равна работе, которую совершил при зарядке источник тока, переместив на обкладки конденсатора заряд «q».

, т.к. разность потенциалов между пластинами конденсатора в процессе зарядки менялась линейно.

Поэтому , т.к.

Полученную формулу можно преобразовать, учитывая что , а

Получаем

Энергия заряженного конденсатора сосредоточена в его электрическом поле.

8. Соединение конденсаторов в батарею.

А) параллельное соединение

б) последовательное соединение

q

9. Виды конденсаторов

а) воздушный

б) бумажный

в) керамический

г) слюдяной

д) электролитический

10. Применение конденсаторов

а) накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенциала;

б) в радиотехнике: колебательный контур, выпрямитель.

В) фотовспышка.

V. Закрепление знаний, умений и навыков.

Раздать конденсаторы (по одному на двоих). Записать в тетради их характеристики, определить энергию и мощность конденсатора при t=10 ⁰С.

Пример:

, т.е. заряженный конденсатор опасен для жизни.

VI. Домашнее задание: §49,50,51, Упр. 9 (1,2,4,5)

Заполнить таблицу

В классе дома

Величина

Вакуум

Диэлектрик

1. Напряженность поля точечного заряда

2. Напряженность поля заряженной плоскости

3. Напряженность поля плоского конденсатора

4. Емкость плоского конденсатора