Урок 11 Типи конденсаторів та їх застосування в техніці. З'єднання конденсаторів у батарею

Урок 11 Типи конденсаторів та їх застосування в техніці. З'єднання конденсаторів у батарею

Мета: дидактична: ознайомити учнів з типами конденсаторів та їхнім використанням у техніці, розширити кругозір учнів шляхом розв’язування задач, пов’язаних з повсякденним життям, навчити розв’язувати задачі з врахуванням технічних особливостей конденсаторів.

Розвивальна: формувати в учнів навички самостійного здобуття знань і вміння аналізувати; розвивати логічне мислення, уміння систематизувати, порівнювати, розвивати фізико математичну мову та цікавість учнів до фізики.

Виховна: на основі міжпредметних зв’язків та асоціацій формувати гнучкість мислення, спостережливість, уміння користуватись методами аналогії, індукції та дедукції, аналізу й синтезу, робити висновки, порівняння та узагальнення; виховувати увагу, працелюбність учнів, вміння раціонально використовувати свій робочий час; виховувати науковий світогляд учнів через розкриття причинно – наслідкових зв’язків.

Тип уроку: урок набуття практичних умінь та навичок.

Необхідне обладнання: різні типи конденсаторів, батареї конденсаторів.

Недостатньо володіти премудрістю,

 потрібно ще й нею користуватись.

 Цицерон

Хід уроку

1.Організаційний момент.

Психологічний прийом «оригінальне привітання» (Учень вітає учителя відкритим зошитом, якщо –виконав завдання і закритим, коли не виконав)

Учитель повідомляє, що на уроці працюємо з комп’ютерними програмами, тому ділимось на групи-пари  та на дві команди .

2.  Перевірка знань та умінь учнів.

Прийом  «Я – дослідник»

1. Продемонструйте залежність ємності конденсатора від відстані між пластинами конденсатора і побудуйте графік цієї залежності.

(Один учень виконує експеримент, а інший — будує графік на дошці.)

2.Як залежить ємність плоского конденсатора від площі пластини і роду середовища між пластинами?

3. Доведіть, що заряджений конденсатор має енергію.

Прийом « Хочу повідомити про..» Учні виступають із підготовленими цікавими  повідомленнями про конденсатори .

Людина – конденсатор

При проходженні через тіло людини заряду відбувається розкладання крові та інших рідин. У структурі тканин є системи, що складаються з двох середовищ, які добре проводять струм (тихорецька рідина ), вони розділені діелектриком. Клітина людини має два провідні шари, протоплазму (клітинна мембрана ).

Тому клітина цим  схожа з конденсатором. Як приклад: м’язи  руки людини мають ємність  0,01-0,02 мкФ

В Українському інституті  охорони праці  дослідили, що одночасний заряд до 30 мКл за 1с вже може  викликати фізіологічні зміни в організмі людини.

Стан нервової системи людини визначається збудженням та гальмуванням нервових клітин. Процеси в нервових клітинах пояснюються передачею імпульсів до органів людини на рівні клітин. Цей процес регулює  заряд та ємність клітин

.Чи завжди слід боротись із «електричним зарядом»?

Але не завжди з електризацією потрібно боротись, не кожні заряди потрібно негайно нейтралізувати. Якщо людей зовсім нейтралізувати від  електричного поля – це позначиться на її самопочутті: відчуття страху, тривоги,  нервозність, депресія, головна біль, зміна тиску.

Похід до перукаря – миття голови – знімає статистичний заряд з волосся людини. У людини стає краще самопочуття. Гребінець для волосся краще підбирати кістяний, або дерев’яний. Зволожене волосся втрачає електричний заряд . Людина поліпшує свій «електричний» стан  коли ходить босою по землі, траві – тим самим нормалізує свій потенціал, зрівнює з потенціалом Землі. А  як чудово нам дихати після грози!

В Саарбрюкенському місцевому університеті , Німеччина  проводили дослідження студенти . Їх результати досліджень приголомшили: певний статистичний заряд поліпшує роботу мозку, дихання, опорно- рухового апарату.

З віком статичний заряд людини зменшується,  у робітників інтелектуальної діяльності вищий ніж у працівників фізичної праці.

          Рослини - конденсатори

Бактерії деяких подорослів можна вважати конденсаторами. Адже водорості накопичують в своєму стеблі заряд  10 ^-8 Кл, при напрузі   0,5-1В.

Росянку – рослину, що живиться мухами, також можна вважати конденсатором.  Ця «мухоловка» накопичує заряд при напрузі 0,001В за 20с. Цим зарядом паралізує  здобич.

3. Вивчення нового матеріалу.

Оголошення теми і мети уроку

1.Розповідь учителя. Учитель демонструє лейденську банку - перший конденсатор, який створив у 1745 р. голландський учений Пітер Мушенбрук, розповідає про будову і демонструє повітряний конденсатор змінної ємності, тоді показує різні типи конденсаторів: слюдяні, керамічні, паперові й електролітичні (залежність від роду діелектриків), а потім демонструє конденсатори різної конструкції: плоскі, трубчасті і дискові - й розповідає про їхнє застосування у техніці. Вчитель звертає увагу на написи на конденсаторах (за наявності відповідної матеріальної бази вчитель на кожну парту роздає набори різних типів конденсаторів).

 2.Робота з комп’ютерною програмою «навчальне програмне забезпечення з фізики для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів,  або  робота з підручником, коли нема технічного забезпечення.

Прочитати§51 від початку, с 159дослів «При послідовному з'єднанні...» с 160 (§ 54, с. 172). (Виведення формул показує вчитель.)

Дати відповіді на запитання:(Робота в групах)

а) чому при паралельному з'єднанні на всіх конденсаторах однакова різниця потенціалів?

б) чому загальний заряд на пластинах дорівнює сумі зарядів кожного конденсатора?

в) як знаходять загальну ємність батареї конденсаторів, з'єднаних паралельно?

 3.Вправа «шпаргалка» учні створюють свою власну опорну схему основного матеріалу, деякі користуються готовими

При послідовному з’єднанні конденсаторів з'єднуються лише дві пластини різних конденсаторів.  Незалежно від ємності всі конденсатори матимуть однакові заряди: Поясніть: чому? (Вчитель слухає відповіді учнів.)

Різниця потенціалів на кінцях всього ланцюжка послідовно з'єднаних конденсаторів дорівнює сумі різниць потенціалів на кожному конденсаторі. Поясніть: чому? (Вчитель слухає відповіді учнів.)

При паралельному з’єднанні загальний заряд системи рівний сумі зарядів на конденсаторах, а загальна ємність менша ємності кожного конденсатора, напруга  ж однакова.  Поясніть: чому?

4.Закріплення вивченого матеріалу.

Робота з комп’ютерною програмою «навчальне програмне забезпечення з фізики для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів. Робота з тестами, зразками задач.

Розв'язати задачу.

Задача№2(впр. 15,с.163)Відповідь. С = 97,35 пФ

Складання схеми «типи конденсаторів»

5. Підбиття підсумків уроку.

Інтерактивна вправа «результат». Учні по черзі роблять висновок , що саме краще запам’яталось, чого сьогодні навчились, де стануть  у пригоді набуті знання.

Інтерактивна вправа «найактивніший фізик на уроці».Учні дають оцінку собі та товаришам

6. Домашнє завдання.

Основне: вивчити § 49    переглянути матеріал §§ 44 - 52 з метою підготовки до оцінювання (вивчити §§ 53 (11 ч.), 54 і конспект, розв'язати задачу № 2 із впр. 18, с 170, переглянути матеріал §§ 42 - 56 з метою підготовки до оцінювання).Додаткове: підготувати таблички фізичних величин теми «Електричне поле»