Учебник: 9 класс Конденсатор. Ёмкость плоского конденсатора!

Учебник: 9 класс. А.В.Перышкин, Е.М. Гутник.
Тема: «Конденсатор. Ёмкость плоского конденсатора!
Цель: Сформировать понятие «конденсатор» и на примере плоского
конденсатора, установить зависимость его емкости от геометрических
характеристик.
Оборудование: Электрометр, две плоские пластины, пластина из оргстекла,
эбонитовая палочка, 20 шт. металлических пластин, 10 стеклянных пластин,
5 штангенциркулей, 10 линеек измерительных, ИКТ.
Содержание урока.
1.Повторение: Подготовка к
восприятию нового материала.
Вспомним, что мы знаем о емкости
проводника (фронтальная беседа с
классом).
Вопросы:
1.Физический смысл электроемкости
Ответы учащихся:
Правильные ответы
демонстрируются на экране.
1.Электроемкость уединенного
проводника есть физическая величина
равная отношению заряда проводника к
потенциалу этого проводника. (1балл)
2.(1Ф-Фарад) (1балл)
2. Единица электроемкости?
3.Почему на практике часто
используются меньшие единицы
измерения?
4.Как увеличить электроемкость
уединенного проводника?
Емкость этой системы будет
определяться по формуле:
5.Почему значение заряда и потенциала
берутся по модулю?
3.1Ф - такой электроемкостью обладает
сфера, радиусом в 13 раз больше
радиуса Солнца, С земли = 0\7мФ.
(1балл)
4.Взять систему из двух параллельных
проводников. (1балл)
C
g
U
5. Емкость как свойство системы не
может быть отрицательной, поэтому
используются модульные значения этих
величин(1балл)
1. Изучение нового материала
Объявляется тема урока.
Большей электроемкостью обладает система из двух проводников,
называемая конденсатором (показ слайда). Рисунок
Устройство: Два проводника, разделенных слоем
диэлектрика, толщина которого мала по сравнению
с размерами проводника.
Проводники называются обкладками.
Обозначение
Заряды на пластинках конденсатора одинаковы по модулю и противоположны
по знаку. Электрическое поле сосредоточено между обкладками
конденсатора, электрическое поле окружающих тел почти не проникает
между обкладок (показ слайда)
Электроемкость системы двух параллельных пластин
определяется по формуле:
C
g
U
(1)
Установим зависимость емкости конденсатора от его геометрических
размеров.
Для этого вспомним ранее известные формулы:
1.Формула, связывающая напряжение и напряженность электрического поля.
U=Ed
2.Напряженность электрического поля заряженной пластины в среде.
𝑞
Е =2𝜀 𝜀 𝑆
3. Принцип суперпозиции полей.
Е = Е+Е
Вычисление электроемкости сводится к расчету разности потенциалов U
между пластинами. В однородном поле плоского конденсатора с
напряженностью Е между
пластинами равна: U =E d.
𝑞
Напряженность пластин: Е = 2𝜀 𝜀 𝑆, тогда из формулы (1)
получим (слайд): C    S
d
Делаем
вывод:
Теоретически, мы видим, что электроемкость конденсатора зависит как от
его геометрических характеристик (площади пластин, расстояния между
ними), так и от относительной диэлектрической проницаемости вещества,
заполняющего пространство между пластинами.
Докажем это экспериментально (опыт):
1.При наличии диэлектрика электрическое поле ослабевает, а электроемкость
увеличивается.
2. При увеличении расстояния между пластинами, увеличивается разность
потенциалов, емкость уменьшается.
3. При смещении пластин, уменьшая площадь, увеличиваем разность
потенциалов,
уменьшаем
емкость.
Виды конденсаторов: переменной и постоянной емкости (слайд).
Типы
конденсаторов
постоянной
емкости
(слайд).
1. Керамические конденсаторы. Обкладками являются тонкие слои
серебра, нанесенные на диэлектрик методом вжигания. В качестве
диэлектрика применяется керамический материал (например,
фарфор).
Применяются: в колебательных контурах и других цепях, где
требуется стабильная емкость при изменении температуры.
2,Бумажные конденсаторы. Обкладками служит фольга, а диэлектриком
— специальная бумага. Чередующиеся фольговые и бумажные ленты
сворачиваются в рулон и помещаются в корпус.
Применяются: в сглаживающих фильтрах блоков питания, в
выпрямительных схемах.
3.Слюдяные конденсаторы - обкладками являются фольга или тонкие
слои серебра. В качестве диэлектрика применяется слюда.
Применяются: в радиотехнической аппаратуре.
4. Электролитические конденсаторы, В качестве диэлектрика выступает
тонкий слой окиси, отложенной электрохимическим путем на поверхности
алюминиевой фольги, которая образует одну из обкладок. Другой
обкладкой служит специальная бумага, пропитанная электролитом и всей
своей поверхностью прилегающая к покрытой окисью фольге.
Используются главным образом в цепях питания радиотехнической и
электронной аппаратуры.
Вывод: емкость плоского конденсатора зависит от его геометрических
характеристик.
На закрепление этой формулы выполняется фронтальная лабораторная
работа (2 варианта).
Работа оценивается по 5 балльной системе с учетом ответов учащихся в
начале урока и озвучивается в конце урока.
Таблица
Ф.И
учащегося
Оформление
Самостоят
ельность
Работа со
штангенциркулем
Снятие
геометрически
х размеров
Расчет
по
формуле
1балл
1балл
1балл
1балл
1балл
Задание на дом: п.54 упр.45 (2,4) .
Ответы при
повторении