Конспект урока по электротехнике "Электростатика"

ТЕМА: ЭЛЕКТРОСТАТИКА

Тип урока: Урок новых знаний.

Цель урока: Познакомить учащихся с новыми понятиями, дать полное представление о токе, напряжении, ЭДС, конденсаторе, ёмкости.

Задачи: Развить умение переносить знания из ранее изученных предметов в новую учебную ситуацию. Научить систематизировать и анализировать учебный материал. Развитие аккуратности и дисциплины.

Оборудование:

• Электрометры;

• Эбонитовая и стеклянная палочки;

• Катушки;

• Образцы материалов;

• Модели и раздаточный материал.

Урок 2 - 3

Тема:

Строение вещества. Понятие о напряжении и токе.

Все материалы проводят электрический ток, потому что все материалы состоят из атомов.

Если с орбиты атома убрать электрон, то атом (материал) зарядится «положительно». Следовательно, «+» заряд – нехватка электронов (е^-).

Если на орбиту атома добавить электрон, то атом (материал), зарядится «отрицательно». Следовательно, «-» заряд – избыток электронов (е^-).

Заряд – это избыток или нехватка электронов Q (q) - заряд [Кл] - Кулон

ᵠ- потенциал [В] - Вольт

E – ЭДС [В] - Вольт

I – ток [A] - Ампер

U – напряжение[В] – Вольт

Е

+ ᵠ1 ᵠ2

Потенциал – это работа по перемещению заряда.

; ; где:

А - работа; q – заряд; F – сила; l – длина, расстояние;

Разница между двумя потенциальными точками называется разностью потенциала, а если:

[В]

Разность потенциалов между избытком и нехваткой электронов называется – ЭДС.

Между потенциальными точками существует электрическое поле – характеристикой этого поля является ЭДС (разность потенциалов).

ЭДС может существовать только в разомкнутой цепи.

Если цепь замкнуть, то начинается движение электронов.

+ ᵠ2 ᵠ

1. Ток - это направленное движение электронов.

2. Ток – это количество зарядов, прошедших за единицу времени.

где:

Q-количество заряда [Кл]; t – время [с]; I – ток[А].

Разность потенциалов при условии, что цепь замкнута и по цепи течет ток, называют - напряжением.

[В]

Вопрос: в чём отличие ЭДС от напряжения?

Материалы, которые свободно проводят электрический ток, называются – проводники к ним относятся: металлы, соли, некоторые газы.

Материалы, плохо проводящие электрический ток, называются - диэлектрики (изоляторы).

Каждый диэлектрик будет изолятором только до определённого напряжения.

ЗАКОН КУЛОНА

Сила по перемещению заряда прямо пропорциональна произведению двух точечных зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними с учётом диэлектрической проницаемости и поправочного коэффициента 1/4π.

[H]; где:

F – сила по перемещению заряда [Н]; q - заряд [Кл]; r – расстояние между зарядами [м];

.

Вопросы для повторения:

1. Что такое ЭДС?

2. Дать определение току, силе тока.

3. В чем отличие напряжения от ЭДС?

4. Закон Кулона.

5. Рассказать о проводниках и изоляторах.

6. Написать на доске формулы: I; U; E; F.

Урок 4 - 5

Технический диктант:

1. Заряд это-

2. Величина, характеризующая электрическое поле___________ - это:

3. Потенциал это-

4. Запишите формулу закона Кулона:

5. Ток это - (формула +1 балл)

6. Напряжение это –

Результат:

6 баллов – оценка 5

5 баллов – оценка 4

4-3 балла – оценка 3

меньше 3 баллов – 2

Вопросы для проверки усвоения предыдущего материала:

1. Что такое ЭДС?

2. Дать определение току, силе тока.

3. В чем отличие напряжения от ЭДС?

4. Закон Кулона.

5. Рассказать о проводниках и изоляторах.

6. Написать на доске формулы: I; U; E; F.

Тема:

Конденсаторы.

Цель:

• Познакомить учащихся с назначением и конструкцией конденсаторов.

• Научить учащихся расшифровывать марку конденсаторов.

• Показать значение работы конденсаторов в цепях постоянного и переменного тока.

• Сформировать электротехнические понятия и практическое применение полученных знаний.

ХОД УРОКА:

1. Проверка ранее полученного материала (технический диктант или ответы на вопросы)

2. Объяснение нового материала.

Заряды можно не только переносить, но и накапливать. Аппарат для накопления зарядов называется конденсатор.

Основной характеристикой конденсатора является ёмкость.

Ёмкость конденсатора – это количество зарядов, которое может разместиться на поверхности пластин данного конденсатора.

S

[Кл/В=Ф]

Ф - Фарад

где:

Q (q) – заряд (Кл) ; U – напряжение(В).

C – ёмкость конденсатора (Ф)

Емкость, зависимая от размеров пластин конденсатора называется параметрическая ёмкость.

Где:

d - расстояние между пластинами конденсатора (м)

S – площадь конденсатора (м²)

Между пластинами прокладывают материал, обладающий высокой диэлектрической проницаемостью.

(Ф) – Фарад очень большая величина, поэтому ёмкость конденсатора измеряют в:

1Ф=10⁶ мкФ --- 10^-6Ф=1мкФ

1Ф=10¹² пФ ^--- 10^-12 =1пФ

На конденсаторе указывают С и U соответственно при помощи этих величин можно определить заряд на конденсаторе и определить величину тока.

Решение задач:

1. С=5мкФ Q=[ФВ]=CU= 5*10^-6*600=3000*10^-6=3*10^-3(Кл)

U=600В

Q-?

2. С=320мкФ

U=600В

Q= ?

3. С=4 пФ

U=800В

t =0,5с

Q= ? I= ?

4. С=200пФ

U=500В

Q= ?