Конспект урока физики "Конденсаторы. Короткое замыкание. Предохранители"; 8 класс

Этапы

урока

Методы обучения

УПЗ урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Формируемые УУД

Методы оценки, самооценки.

1

2

3

4

5

6

Организационный момент

Словесные

Приветствует учеников и проверяет готовность к уроку.

1 мин.

Приветствуют учителя, проверяют наличие необходимого учебного материала на пар

Коммуникативные УУД: строить эффективное взаимодействие со сверстниками и взрослыми

Регулятивные УУД: саморегуляция

Актуализация знаний.

Предлагает учащимся ответить на вопросы по повторению:

1. Чем создается электрическое поле?

2. Что Вы знаете о зарядах?

3. Что называется электрическим током?

4. Какие действия оказывает электрический ток?

5. К чему может привести чрезмерное нагревание проводников?

1. Электрическое поле создается электрическим зарядом.

2. Заряды бывают положительные и отрицательные. Измеряется в Кл.

3. Электрический ток это упорядоченное движение заряженных частиц.

4. Тепловые, магнитные, химические.

5. К плавлению изоляции, замыканию проводников, воспламенению.

Познавательные УУД: умение формулировать основные понятия

Коммуникативные УУД: слушать партнёра

Регулятивные УУД: контроль и оценивание ответов товарищей

Постановка цели и задач. Мотивация учебной деятельности.

Словесные, практические

Перед вами стоит параллельные металлические пластины, которые соединены к разным полюсам электрофорнной машине. Если мы крутим электрофорную машину между пластинами человечки начинают танцевать?

Почему «танцоры» начали танцевать?

Как думаете, как называется это устройство, которое состоит из двух параллельных пластин

Молодцы ребята, тема сегодняшнего урока «Конденсаторы», также дополнительно изучим Короткое замыкание и предохранители.

Записываем сегодняшнюю дату,

Тема урока: Конденсатор. Короткое замыкание. Предохранители.

Чему мы должны сегодня научиться?

Электрофорная машина образует электрическое поле, а электрическое поле действует на «танцоры»?

Устройство называется конденсатором.

- ввести понятие конденсатора, ознакомиться устройством.

- узнать всё о причине и последствиях короткого замыкания;

-объяснить явление короткого замыкания, используя физические законы;

-знать устройство и виды предохранителей.

Коммуникативные УУД: строить эффективное взаимодействие со сверстниками и взрослыми

Регулятивные УУД:

самоконтроль,

планирование деятельности и определение способов деятельности

ЛичностныеУУД:

готовность к расширению собственного кругозора

Познавательные УУД: поиск и выделение информации,

умение строить речевые высказывания в устной форме

Коммуникативные УУД: строить эффективное взаимодействие со сверстниками и взрослыми

Усвоение новых знаний

Словесные, практические

Практические

Практические

У стройством, позволяющим накапливать заряды, является конденсатор (от лат. Condensare — сгущение). Простейший плоский конденсатор состоит из двух одинаковых металлических пластин — обкладок, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга и разделённых слоем диэлектрика, например воздуха (рис. 83). Толщина диэлектрика в сравнении с размерами обкладок небольшая.

О бозначение на схеме –

После отключения электрофорной машины заряды на пластинах и электрическое поле между ними сохранятся.

Если обкладки заряженного конденсатора соединить проводником, то по проводнику некоторое время будет проходить ток. Значит, заряженный конденсатор является источником тока.

Т ипы конденсаторов

По виду диэлектрика

По форме обкладок

твердый диэлектрик

жидкий диэлектрик

газообразный диэлектрик

плоские

цилиндрические

сферические

Свойство конденсатора накапливать электрические заряды характеризуется электроёмкостью, или ёмкостью.

Отношение заряда к напряжению будет оставаться постоянным:

Величина, измеряемая отношением заряда одной из пластин конденсатора к напряжению между пластинами, называется электроёмкостью конденсатора.

Электроёмкость конденсатора вычисляется по формуле:

C = q / U

За единицу ёмкости в СИ принимается фарад (Ф), название дано в честь английского физика Майкла Фарадея. Электроёмкость конденсатора равна единице, если при сообщении ему заряда 1 Кл возникает напряжение 1В.

1 Ф — это очень большая ёмкость, поэтому на практике используют микрофарад (мкФ) и пикофарад (пФ).

1 мкФ = 10^-6 Ф; 1 пФ = 10^-12 Ф.

Чем отличается ноутбук от персонального компьютера?

Во всех ноутбуках, смартфонах, планшетах есть индикатор зарядки.

Что это показывает?

Выясним, от чего зависит ёмкость конденсатора.

Демонстрация

Чем больше площадь пластин, тем больше ёмкость конденсатора.

При уменьшении расстояния между пластинами конденсатора при неизменном заряде ёмкость конденсатора увеличивается.

При внесении диэлектрика ёмкость конденсатора увеличивается.

Конденсатор, как и любое заряженное тело, обладает энергией. Проверим это на опыте. Зарядим конденсатор и подсоединим к нему электрическую лампочку. Лампочка ярко вспыхнет. Это свидетельствует о том, что заряженный конденсатор обладает энергией. Энергия конденсатора превращается во внутреннюю энергию нити накаливания лампы и проводов. Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно было совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. В соответствии с законом сохранения энергии, совершённая работа А равна энергии конденсатора Е, т. е.

А = Е,

где Е — энергия конденсатора.

Работу, которую совершает электрическое поле конденсатора, можно найти по формуле:

А = qU_cp,

где Uср — это среднее значение напряжения.

Поскольку в процессе разрядки напряжение не остаётся постоянным, необходимо найти среднее значение напряжения:

Uср = U/2; тогда А = qU_ср = qU/2,
так как q = CU, то А = CU²/2.

Значит, энергия конденсатора ёмкостью С будет равна:

W = CU²/2

Конденсаторы могут длительное время накапливать энергию, а при разрядке они отдают её почти мгновенно. Свойство конденсатора накапливать и быстро отдавать электрическую энергию широко используется в электротехнических и электронных устройствах, в медицинской технике (рентгеновская техника, устройства электротерапии), при изготовлении дозиметров, аэрофотосъёмке.

ОПЫТ

Что будет если соединить клеммы аккумулятора без нагрузки?

Короткое замыкание – явление резкого возрастания силы тока в цепи при замыкании источника тока на очень малое сопротивление.

Электрические цепи всегда рассчитаны на определенную силу тока. Если пo той или иной причине сила тока в цепи становится больше допустимой, то провода могут значительно нагреться, а покрывающая их изоляция – воспламениться.

 Причиной значительного увеличения силы тока в сети может быть или одновременное включение мощных потребителей тока, например электрических плиток, или короткое замыкание. Коротким замыканием называют соединение концов участка цепи проводником, сопротивление которого очень мало пo сравнению с сопротивлением участка цепи. Короткое замыкание может возникнуть, например, при ремонте проводки под током или при случайном соприкосновении оголенных проводов.

 Сопротивление цепи при коротком замыкании незначительно, поэтому в цепи возникает большая сила тока, провода при этом могут сильно накалиться и стать причиной пожара. Чтобы избежать этого, в сеть включают предохранители.

Назначение предохранителей – сразу отключить линию, если сила тока вдруг окажется больше допустимой нормы. Рассмотрим устройство предохранителей, применяемых в квартирной проводке

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА

Групповая работа решение ребуса.

Ноутбук заряжается, а ПК работает от сети.

Индикатор зарядки показывает какое количество заряда осталось в аккумуляторе телефона и т.д.

Короткое замыкание.

Познавательные УУД:

Получать дополнительную информацию

Коммуникативные УУД: вступать в дискуссии, строить эффективное взаимодействие со сверстниками и взрослыми

Личностные УУД:

Нравственно- этическое оценивание

Регулятивные УУД: саморегуляция, комментированное оценивание

Познавательные УУД:

Получать дополнительную информацию

Коммуникативные УУД: вступать в дискуссии, строить эффективное взаимодействие со сверстниками и взрослыми

Личностные УУД:

Нравственно- этическое оценивание

Регулятивные УУД: саморегуляция, комментированное оценивание

Закрепление

1. Какой ёмкости конденсатор. Если он получил заряд 6 ^. 10^-5 Кл, от источника 120 В.

(Ответ:0,5 мкФ.)

2. Конденсатору емкостью 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора

Познавательные УУД:

Отбирать информацию и письменно оформлять её

Проверка понимания

1. Как устроен конденсатор?

2. В каких единицах выражается электроемкость? Как обозначается?

3. От чего зависит электроемкость конденсатора?

4. Чему равна энергия конденсатора?

5. Для чего нужны предохранители?

Коммуникативные УУД: вступать в дискуссии, строить эффективное взаимодействие со сверстниками и взрослыми

Домашнее задание. (Инструкция по его выполнению)

Изучить §54, 56

Выполнить Упр.38 (1,2), задание на стр.156 (1,2) на выбор.

Рефлексия

Если урок понравился, поднимите зеленый смайлик.

Если остались вопросы, поднимите желтый смайлик.

Если урок не понравился, поднимите красный смайлик.