Физика 8 класс что такое конденсатор
Физика 8 класс что такое конденсатор
1. Для чего служат конденсаторы?
2. Что характеризует электроёмкость конденсатора?
Электроемкость характеризует свойство конденсатора накапливать электрические заряды.
3. Что называется электроемкостью конденсатора?
Электроемкостью конденсатора называется величина, измеряемая отношением заряда одной из пластин конденсатора к напряжению между пластинами.
Электроемкость конденсатора вычисляется по формуле:
Условное изображение конденсатора в электрической цепи:
4. Что принято за единицу электроёмкости в СИ?
За единицу электроемкости в системе СИ принимается 1 фарад (1 Ф)
Электроемкость конденсатора равна 1Ф, если при сообщении ему заряда 1 Кл на пластинах конденсатора возникает напряжение 1В.
5. От чего зависит электроёмкость плоского конденсатора?
Электроемкость плоского конденсатора зависит:
— от площади пластин S,
— от расстояния между пластинами d,
— от вида диэлектрика между пластинами.
Конденсатор
Урок 53. Физика 8 класс
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Конденсатор»
Мы уже говорили о том, что вокруг любого заряженного тела существует электрическое поле. Также, мы знаем, что создав электрическое поле, можно упорядочить движение заряженных частиц, тем самым, получив электрический ток. Но кроме этого, существует возможность накапливать заряды и, соответственно, энергию электрического поля. Если мы сможем сосредоточить положительные заряды на одном полюсе, а отрицательные на другом — то мы получим электрическое поле. Если такие полюса соединить проводником, то в этом проводнике возникнет электрический ток.
Если же, напротив, изолировать эти полюса друг от друга с помощью диэлектрика, то мы сможем продолжать накапливать заряды, тем самым увеличивая силу электрического поля. Устройство, позволяющее осуществить это технически, называется конденсатором.
В простейшем конденсаторе в качестве полюсов используются две одинаковые металлические пластины (которые называются обкладками), а качестве диэлектрика — воздух (или бумага). Толщина диэлектрика должна быть небольшой по сравнению с размерами обкладок.
В качестве опыта сделаем следующее: зарядим пластины конденсатора с помощью источника тока.
После того, как на пластинах конденсатора сосредоточатся заряды с противоположным знаком, мы выключим источник тока. Несмотря на это, между пластинами будет существовать электрическое поле, и если мы соединим пластины проводником, то по нему пройдет ток. Значит, заряженный конденсатор сам является источником тока.
Как мы помним, ток не будет проходить через проводник при отсутствии электрического поля. Также, мы знаем, что чем больше заряд, тем больше его электрическое поле, а электрическое поле имеет такую характеристику, как напряжение. Напомним, что напряжение характеризует отношение работы электрического поля по переносу заряда к величине этого заряда:
Проводя многочисленные опыты, ученые выяснили, что для одного и того же конденсатора отношение заряда к электрическому напряжению остается неизменно:
Электрическое напряжение между обкладками конденсатора увеличивается ровно во столько раз, во сколько увеличивается количество заряда, сосредоточенного на пластинах.
Но у разных конденсаторов соотношение заряда и напряжения было различным, из чего можно сделать вывод, что мы имеем дело со свойством самого конденсатора. Это свойство назвали электроёмкостью, хотя иногда вместо слова «электроёмкость» употребляют просто слово «ёмкость»:
Единицей измерения электроёмкости является фарад, в честь Майкла Фарадея:
1 Ф — это очень большая ёмкость для конденсатора. Чаще всего конденсаторы имеют электроёмкость порядка одного мкФ или нФ.
Надо сказать, что конденсатор, как и любое заряженное тело, обладает определенной энергией. Ведь, чтобы разделить положительные и отрицательные заряды для зарядки конденсатора, нужно совершить работу. Эта работа и будет равна энергии конденсатора, исходя из закона сохранения энергии:
Как мы помним, работа электрического поля равна
Но дело в том, что в процессе разрядки конденсатора напряжение не постоянно, поэтому для расчетов следует использовать среднее напряжение:
Для нахождения среднего напряжения используется довольно сложная математическая функция, которую мы не будем рассматривать на данном этапе, и просто примем, так сказать, на веру, формулу по которой рассчитывается энергия конденсатора:
В этой формуле мы можем вместо количества заряда подставить произведение напряжения и электроёмкости. Тогда получим, что энергия конденсатора прямо пропорциональна электроёмкости и квадрату напряжения между пластинами:
Несмотря на то, что конденсаторы могут достаточно долго накапливать энергию, отдают они эту энергию очень быстро. Это свойство конденсаторов широко используется людьми. Почти в любой аппаратуре есть конденсаторы. Например, в радиоэлектронике конденсаторы используются для того, чтобы настраиваться на ту или иную частоту. Только там используются конденсаторы с переменной электроёмкостью. Дело в том, что ёмкость конденсатора зависит от площади пластин.
Вращая подвижную часть такого конденсатора, мы можем изменять площадь пластин и, таким образом, электроёмкость. Более подробно такие конденсаторы будут изучены позже.
Задача 1. При напряжении 220 В, заряд на конденсаторе составляет 30 мкКл. Какова электроёмкость этого конденсатора?
Задача 2. Конденсатор накопил заряд, равный 300 мкКл. Какая на это была затрачена энергия, если ёмкость конденсатора составляет 1 мкФ?
Задача 3. К заряженному конденсатору с электроёмкостью 0,1 мФ подключили лампочку. По ней прошел ток силой 20 мА, а через 2 с лампочка погасла. Какое напряжение было изначально между пластинами конденсатора?
Давайте подумаем, что именно произошло? Конденсатор накопил заряд, а как только его включили в цепь, он начал разряжаться и был источником тока. Когда конденсатор разрядился, лампочка погасла, потому что через неё перестал проходить ток. Значит, на разрядку конденсатора ушло 2 секунды.
В общем, теоретически, мы всё правильно решили, но на самом деле, эта задача немного упрощённая, потому что в действительности ток бы уменьшался по мере разрядки конденсатора. Но это пока слишком сложные расчёты, мы потом научимся, как их делать.
§ 54. Конденсатор
Как вам известно, вокруг заряженных тел существует электрическое поле, которое обладает энергией.
А можно ли накапливать заряды и энергию электрического поля? Устройством, 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.
Рис. 83. Простейший конденсатор и его обозначение на схеме
Продемонстрируем на опыте способность конденсатора накапливать заряды. Для этого две металлические пластины подключим к разным полюсам электрофорной машины (рис. 84). Пластины получат одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды. Возникнет электрическое поле. Электрическое поле конденсатора практически сосредоточено между пластинами внутри конденсатора.
Рис. 84. Зарядка конденсатора от электро-форной машины
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.
В зависимости от диэлектрика конденсаторы бывают нескольких типов: с твёрдым, жидким и газообразным диэлектриком. Их различают и по форме обкладок: плоские, цилиндрические, сферические и др. (рис. 85).
Рис. 85. Различные типы конденсаторов
Свойство конденсатора накапливать электрические заряды характеризуется электроёмкостью, или ёмкостью. Для того чтобы понять, от чего зависит эта физическая величина, обратимся к опыту.
Рис. 86. Зависимость ёмкости конденсатора от площади, расстояния между пластинами, диэлектрика между пластинами
Стрелка электрометра отклонится от нулевого положения. С помощью одинаково заряженных шаров продолжим передавать конденсатору заряды последовательно равными порциями. Мы заметим, что при увеличении заряда в 2, 3, 4 раза соответственно в 2, 3, 4 раза увеличатся показания электрометра, т. е. увеличится напряжение между пластинами конденсатора. Причём 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:
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).
Выясним, от чего зависит ёмкость кондесатора. Для этого возьмём конденсатор с пластинами, имеющими большую площадь (рис. 86, б). Повторим опыт. Отношение заряда к напряжению и в этом случае остаётся постоянным
но отношение заряда к напряжению теперь больше, чем в первом опыте, т. е. С1 > С. Чем больше площадь пластин, тем больше ёмкость конденсатора.
Ещё раз проделаем первый опыт, но теперь изменим расстояние между пластинами (рис. 86, в). С уменьшением расстояния между пластинами уменьшается напряжение между ними. При уменьшении расстояния между пластинами конденсатора при неизменном заряде ёмкость конденсатора увеличивается.
Проделаем ещё один опыт. Установим пластины конденсатора А и В на некотором расстоянии друг от друга. Пластину А зарядим. Заметим показания электрометра, когда между пластинами находится воздух. Разместим между пластинами лист из оргстекла или другой диэлектрик (рис. 86, г). Мы заметим, что напряжение между пластинами уменьшится. Следовательно, ёмкость конденсатора зависит от свойств внесённого диэлектрика.
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.
где Е — энергия конденсатора.
Работу, которую совершает электрическое поле конденсатора, можно найти по формуле:
где Uср — это среднее значение напряжения.
Поскольку в процессе разрядки напряжение не остаётся постоянным, необходимо найти среднее значение напряжения:
Uср = U/2; тогда А = qUср = qU/2,
так как q = CU, то А = CU 2 /2.
Значит, энергия конденсатора ёмкостью С будет равна:
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.
Презентация по физике «Конденсатор»(8 класс)
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Описание слайда:
Конденсатор
Федоров А.М. – учитель физики Кюкяйской СОШ Сунтарского улуса Республики Саха
Описание слайда:
Плоский конденсатор
Определение. Конденсатор – набор проводников, служащий для накопления электрического заряда. Конденсаторы состоят из двух проводников и разделяющего их диэлектрика, причем толщина диэлектрического слоя много меньше размеров проводников.
— обозначение на схеме.
Описание слайда:
Зарядка конденсатора
Пластины получат одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды. Возникнет электрическое поле. Электрическое поле конденсатора практически сосредоточено между пластинами внутри конденсатора.
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. Заряженный конденсатор является источником тока.
Описание слайда:
Различные типы конденсаторов
В зависимости от диэлектрика конденсаторы бывают нескольких типов: с твёрдым диэлектриком, жидким и газообразным диэлектриком. Различают по форме обкладок: плоские, цилиндрические, сферические и др.
Свойство конденсатора накапливать электрические заряды характеризуется электроёмкостью, или ёмкостью.
Описание слайда:
Электроёмкость
Изначально пусть нам даны две разные по размеру изолированные банки, подключенные к электроскопу
Теперь к каждой из банок поднесли одинаково заряженное тело. Естественно, с каждой банкой произойдет процесс электризации, и стрелки обоих электроскопов разойдутся. Однако оказалось, что электроскоп большей банки показал меньшее отклонение.
Данный опыт доказывает, что различные тела электризуются одним и тем же зарядом по-разному (конкретно большая банка одним и тем же зарядом зарядилась до меньшего потенциала).
Описание слайда:
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 1 В.
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.
Описание слайда:
Отчего зависит ёмкость?
Описание слайда:
Энергия заряженного конденсатора
Конденсатор, как и любое заряженное тело, обладает энергией.
Лампочка вспыхнет и гаснет при разрядке конденсатора. Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно было совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов.
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Задача 2
Рассчитайте энергию плоского конденсатора емкостью 17 мкФ, подключенного к источнику напряжения в 190 В.
Дано: СИ Решение:
C = 17 мкФ 17*10 ¯⁶ Ф E = CU²/2 = 17*10 ¯⁶*190²/2
U = 190 B = 306850*10 ¯⁶ = 0,3 Дж.
Описание слайда:
Описание слайда:
Использованные ссылки
https://f.allegroimg.com/original/066b46/90e30e7f4da899b51b060078250f/Kondensator-elektrolityczny-4700uF-50V
https://uchkollektor39.ru/pictures/product/middle/58418_middle.jpg
http://ens.tpu.ru/posobie_fis_kusn/Электростатика.%20Постоянный%20Ток/05_f/105.png
http://ens.tpu.ru/posobie_fis_kusn/Электростатика.%20Постоянный%20Ток/05_f/105.png
http://900igr.net/up/datas/184349/017.jpg
https://fsd.multiurok.ru/html/2018/02/17/s_5a886ae777a4c/img12.jpg
https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/0ffe/00058e3d-09b22840/img5.jpg
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС
Курс повышения квалификации
Авторская разработка онлайн-курса
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Похожие материалы
Презентация по физике «Нагревание проводников электрическим током.»(8 класс)
Презентация по физике на тему «Плавание тел. Архимедова сила»
Презентация по физике на тему «Плавание тел»(7 класс)
Мастер-класс на тему «Hard и Soft Skills навыки как основа формирования функциональной грамотности»
Мастер-класс на тему»Hard и Soft Skills навыки как основа формирования функциональной грамотности»
Конспекты по физике (Избранные основные вопросы по механике, термодинамике, электричеству)
Конспект урока по физике на тему «Масса тела»
Презентация к уроку: «Суд над трением»
Не нашли то что искали?
Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5432335 материалов.
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
При детском омбудсмене в России создадут платформу для взаимодействия с родителями
Время чтения: 2 минуты
Российские юниоры завоевали 6 медалей на Международной научной олимпиаде
Время чтения: 2 минуты
В Липецкой области начинающие педагоги получат 120 тысяч рублей
Время чтения: 0 минут
В Минпросвещения рассказали о формате обучения школьников после праздников
Время чтения: 1 минута
Названы главные риски для детей на зимних каникулах
Время чтения: 3 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Урок на тему Кондесаторы,8 класс
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Тема урока:«Конденсаторы» 8 класс
Современная стратегия модернизации образования предполагает, что в основу обновления образования должны быть положены “ключевые компетентности”. Новое качество обучения требует разработки и отбора приемов и технологий, обеспечивающих деятельностный подход, формирование целостной системы самостоятельной деятельности и личной ответственности учащихся, максимально инициирующих и стимулирующих активность.
— личность, готовую к сознательному выбору дальнейшей профессии;
— личность, умеющую адаптироваться в мире быстро меняющихся технологий;
— личность, способную прогнозировать последствия своей деятельности и критически ее оценивать;
— личность, сохраняющую интерес к миру природы и готовую к получению нового знания.
На примере урок (изучение нового материала) по теме: «Конденсаторы» (Физика 8 кл., авторы учебника: Б Дуйсембаева, Г.Байжасарова, А. Медетбекова) я покажу как на практике организую урок, используя методы и приемы информационной компетентности, такие как: кластеры, синквейн и др. Так как на данном уроке изучаются такие основные понятия как: конденсатор, электроемкость конденсатора, то для изучения каждого понятия выделяю фазу вызова, фазу реализации смысла, фазу рефлексии.
Эффективность процесса обучения зависит от умения правильно выбрать технологические приёмы, удачно комбинировать их, вмещать их в рамки уже знакомых традиционных форм урока. Важно понимать, что каждый ученик успешен, талантлив и уникален во всем. Инновационная технология критического мышления позволяет определить сферу комфортности для каждого. Кроме того, при переходе с одного приема на другой меняется режим работы мозга. А это позволяет предупреждать утомляемость и приводит к развитию когнитивных способностей. Использование данной стратегии ориентировано на развитие навыков вдумчивой работы с любой информацией, а не только с текстом.
Цель: сформировать понятие электроемкость, доказать практическую значимость конденсатора.
ввести понятие конденсатора как системы двух проводников, разделённых слоем диэлектрика; показать внешний вид, устройство, маркировку конденсаторов постоянной ёмкости;
выяснить, от чего зависит ёмкость плоского конденсатора.
продолжить формировать научное мировоззрение, систему взглядов на мир и на технический прогресс; интерес к познанию законов природы и их применению;
продолжить формирование умений сравнивать явления, делать выводы и обобщения по данной теме; работать над формированием умений анализировать свойства на основе знаний; развивать познавательный интерес к физике и технике.
Тип урока : изучение нового материала с элементами самостоятельной работы учащихся.
Для учителя: компьютер, мультимедиапроектор, конденсатор (2мкФ), плоский конденсатор, конденсатор переменной ёмкости, батарея конденсаторов.
Для учащихся: наборы радиоконденсаторов
Результаты обучения: Изучение новых понятий, научить работать в группе, умение выслушивать мнения, задавать вопросы по теме.
Ключевые идеи: Знать устройство конденсатора, работа в группе.
Время. Стратегии. Ресурсы. Содержание урока.
Форма урока: урок изучения нового материала с элементами самостоятельной поисковой и практической деятельности учащихся. Урок проводится в кабинете физики при наличии мультимедийного проектора.
Технологии: презентация, интерактивное моделирование, использование карточек.
В структуре урока выделяю следующие этапы:
Изучение нового материала
Подведение итогов и рефлексия
Информация о домашнем задании
I. Организационный момент
Орг.момент
Приветствие, делим на группы. Поприветствовать друг друга
Мотивация.
Вводная часть. ИКТ, работа в группе, Интернет ресурсы. Учебник физики 8 класс, справочник по физике, кластеры, сотовые телефоны. Презентации учащихся: «Конденсаторы».
Изучение нового материала.
ЗХУ(вижу, экспериментирую, наблюдаю, результирую)
Работа с учебником. Выполнение кластеров.
Заключительная часть. Защита кластера.
Подведение итогов и рефлексия.
Рефлексия:
Я сегодня на уроке научился.
Мне понравились на уроке моменты..
Я чувствую себя.
Мне было сегодня на уроке.
Мое состояние я оцениваю, как.
Данная тема была для меня.
Урок был.
Информация о домашнем задании.
Подведение итогов урока, оценивание.
Домашнее задание. §34 упр.17
Учитель: Приходилось ли вам сталкиваться с профессией мастера по ремонту телерадиоаппаратуры? Как вы думаете, чем он занимается?
Ответ учащихся: Выявляет причины неисправности, осуществляет замену вышедших из строя деталей.
Учитель: Можете назвать эти детали?
Ответ учащихся: Конденсаторы…
Какие знания по физике нужны для работы телемастеру?
Ответ учащихся: Устройство, назначение, принцип действия, правила включения приборов.
С одной из радиодеталей познакомимся сегодня подробнее. Это конденсатор. Он может накапливать большой электрический заряд а, следовательно, тесно связан с материалом, который мы изучаем. Итак, тема урока: Конденсаторы.
Учитель: Какие цели мы поставим сегодня на уроке?
Учитель предлагает детям поиграть в игру «Верите ли вы, что…».
1. У вас на столах лежат листочки, на которых начерчена таблица, как у меня на доске. Цифрами я указала № вопросов.
3. Если вы верите, то во второй строке поставьте знак «+», если нет, то «-».