Қазақша рефераттар

Өлшем бірлігі

Физика (10-сынып): электрсыйымдылық және конденсаторлар

Бұл сабақта электрсыйымдылық, конденсаторлар және олардың түрлері, сондай-ақ жазық конденсатордың сыйымдылығы қарастырылады.

Сабақтың түрі

Дәстүрлі емес сабақ

Пәнаралық байланыс

Электротехника, математика

Сабақтың мақсаттары

Білімділік

Конденсатор туралы теориялық білім беру және есептер шығару арқылы білімді тереңдету.

Дамытушылық

Өз бетінше ойлау, логикалық пайымдау, тапқырлық пен шығармашылық қабілеттерді дамыту; ойын нақты жеткізуге үйрету.

Тәрбиелік

Пәнге қызығушылықты арттыру, дәлдікке, зеректікке, шапшаңдыққа баулу.

Қолданылатын әдістер мен құралдар

Оқыту әдістері

  • Ой қозғайтын сұрақтар қою
  • Ойлануға үйрету
  • Жаңа технологиялық тәсілдер

Көрнекіліктер

  • Проектор
  • Компьютер
  • Слайдтар
  • Кеспе қағаздар

Сабақтың барысы

I. Ұйымдастыру

  • Амандасу
  • Оқушыларды түгендеу
  • Назарды сабаққа аудару

II. Жоспар

  1. Графикалық диктант
  2. Жаңа материалды меңгеру

Графикалық диктант

1 ұпай

Тұжырымдардың дұрыстығын белгілеңіз (иә/жоқ).

  1. Электр зарядының өлшем бірлігі — кулон.
  2. Электр зарядының 3 түрі бар.
  3. Әр зарядтың айналасында өріс бар және ол материалдық ортада байқалады.
  4. Диэлектрик — еркін заряд тасымалдағыштары бар материал.
  5. Электрсыйымдылық — конденсатор зарядының пластиналар арасындағы потенциалдар айырымына қатынасы арқылы сипатталатын шама.
  6. Электрсыйымдылықтың ХБЖ-дағы өлшем бірлігі — фарад.
  7. Конденсатор — үлкен электрсыйымдылығы бар екі өткізгіштен тұратын жүйе.
  8. Жазық конденсатордың сыйымдылығы диэлектрик қасиеттеріне тәуелді емес.

Сөзжұмбақ арқылы тақырыпты ашу

Сөзжұмбақ жауаптарынан тігінен бүгінгі сабақтың негізгі ұғымы шығады.

Сұрақтар (үзінді)

  • Зарядтың өлшем бірлігі (кулон)
  • Заряды бойынша бейтарап бөлшек (атом)
  • м²-пен өлшенетін шама (аудан)
  • Электр тогын өткізбейтін зат (диэлектрик)
  • Элементар заряд (электрон)
  • Ток күшінің өлшем бірлігі (ампер)
  • Фи таңбасымен белгіленетін шама (потенциал)
  • Кедергінің өлшем бірлігі (Ом)

Нәтиже

Сөзжұмбақ нәтижесінде «конденсаторлар» ұғымына келеміз. Ендеше бүгінгі сабақ осы тақырыпқа арналады.

Жаңа сабақ: қысқаша тарих және негізгі анықтамалар

1745 жылы Лейден қаласында неміс физигі Эвальд Юрген фон Клейст және голланд физигі Питер ван Мушенбрук алғашқы конденсатор — Лейден банкасын жасады.

Конденсатор — жұқа диэлектрик қабатымен бөлінген екі өткізгіштен тұратын жүйе. Атауы латынның condenso («қоюлату», «жинақтау») сөзінен шыққан.

Неге қажет?

  • Электр зарядын және электр энергиясын жинақтау
  • Электрондық құрылғыларда жұмыс режимдерін тұрақтандыру
  • Импульстік режимде қуатты қысқа уақытқа беру

Конденсатордың екі өткізгіші жапсарлар (астарлар) деп аталады. Жапсарлар шамалары тең, ал таңбалары қарама-қарсы зарядтармен зарядталады. Конденсаторлар теледидар, радиоқабылдағыш, магнитофон және басқа да электр құрылғыларында кең қолданылады.

Тақырыпты оқушы баяндамалары арқылы меңгеру

Сабақ барысында оқушылар дайындалған бөлімдер бойынша түсіндіреді, қалғандары сұрақ қояды.

1) Сыйымдылық: өлшем бірлігі, формуласы

Қуандықов Дәулет

2) Конденсатор түрлері

Әміржанова Айзада

3) Сыйымдылыққа әсер ететін факторлар

Хатенов М.

4) Әртүрлі конденсаторлардың формулалары

Қодаров Ербол

5) Тізбектей және параллель жалғау

Муксенова Айзада

6) Қолданылуы

Сайфоллаева Айнелла

Сыйымдылыққа әсер ететін негізгі факторлар

  • Екінші зарядталмаған өткізгішті жақындатқанда өткізгіштің электрсыйымдылығы артады.
  • Екінші өткізгішті жерге жалғау бірінші өткізгіштің электрсыйымдылығын арттырады.
  • Қатты диэлектрик енгізу жүйенің электрсыйымдылығын арттырады.
  • Диэлектрик қалыңдығы азайса, сыйымдылық артады.
  • Диэлектриктің салыстырмалы диэлектрлік өтімділігі артса, сыйымдылық артады.
  • Өткізгіштердің өзара беттесу ауданы артса, сыйымдылық артады.

Маңызды ой

Сыйымдылық — бұл «қанша заряд жинай алады?» деген сұрақтың физикалық өлшемі. Сондықтан аудан, аралық және диэлектрик шешуші рөл атқарады.

Конденсатор түрлері және жіктелуі

Тағайындалуы бойынша

  • Жалпы қолданыстағы: төмен вольтты, кең таралған тұрмыстық және аспаптық құрылғыларда
  • Арнайы қолданыстағы: жоғары вольтты, импульстік, бөгетті жойғыш, дозиметриялық және т.б.

Пішіні бойынша

  • Жазық
  • Цилиндр тәрізді
  • Шар тәрізді
  • Басқа да конструкциялар

Сыйымдылықтардың диапазоны

Конденсаторлардың сыйымдылығы әдетте 1 пФ-тан жүздеген мкФ-қа дейін, ал кейбір түрлерінде ондаған фарадқа дейін жетуі мүмкін.

Жазық конденсатор: негізгі шамалар

Белгілеулер

  • C — электрсыйымдылық
  • ε — салыстырмалы диэлектрлік өтімділік
  • ε₀ ≈ 8,85·10-12 — электр тұрақтысы
  • d — пластиналар арақашықтығы
  • S — пластина ауданы
  • q — заряд
  • U — кернеу
  • E — өріс кернеулігі

Негізгі байланыстар (түсінік деңгейінде)

Сыйымдылық анықтамасы бойынша заряд пен кернеу арасында тура пропорционалдық бар: q ∝ U.

Жазық конденсаторда сыйымдылық ауданға тура, аралыққа кері тәуелді және диэлектрик қасиетімен күшейеді.

Ескерту: бастапқы мәтіндегі кейбір формула жолдары толық берілмегендіктен, мұнда формулалар мән-мағынасы бойынша ықшамдап баяндалды.

Конденсаторларды жалғау

Параллель жалғау

  • Сыйымдылықты арттыру үшін қолданылады.
  • Кернеу бірдей: U = U₁ = U₂ = … = Uₙ.
  • Эквивалент сыйымдылық: C = C₁ + C₂ + … + Cₙ.

Тізбектей жалғау

  • Барлық конденсаторларда заряд бірдей болады.
  • Жалпы кернеу қосылады: U = U₁ + U₂ + … + Uₙ.
  • Эквивалент сыйымдылық тізбектей жалғауда кемиді (кері шамалар қосылады).

Энергия туралы қысқаша

Зарядталған конденсатор энергия жинақтайды. Біртекті электр өрісінде энергияның көлемдік тығыздығы өріс кернеулігінің квадратына тура пропорционал болады: w ∝ E².

Бекіту: тест және есептер

А тобы: тапсырмалар

17-жаттығу: (2, 3, 7, 8). Әр тапсырма — 1 ұпай, жалпы — 5 ұпай.

Үлгі сұрақтар

  1. Зарядтардың қанша тегі бар?
  2. Электрон деген не?
  3. Зарядтарды қалай атайды?
  4. Электр өрісін зерттеген ғалымдар кімдер?
  5. Кулон заңына байланысты арақашықтықтың өзгеруі қалай анықталады?

Қорытынды сөз

Жауап кілті нәтижесінде «Жеңіс» сөзі шығады. Бұл бөлікте ұқыптылық пен бірізді ойлау бағаланады.

B тест: негізгі ұғымдарды тексеру

  1. Конденсатор сыйымдылығы неге тәуелді?
  2. ХБЖ-дағы сыйымдылық өлшем бірлігі қандай?
  3. Тізбектей жалғағанда сыйымдылық қалай өзгереді?
  4. Параллель жалғағанда сыйымдылық қалай өзгереді?
  5. Конденсатор не үшін қолданылады?

Тарихи дерек

Тест қорытындысында Хиуаз Доспанова туралы мәлімет беріледі: Хиуаз Қайырқызы Доспанова — Ұлы Отан соғысындағы қазақтан шыққан жалғыз әйел ұшқыш, жауынгер, Қазақстан Республикасының Халық Қаһарманы.

Деңгейлік тапсырмалар (A, B, C)

A деңгейі

  • №233: C = q/U бойынша есептеу
  • №234: берілген C және U арқылы q табу
  • №235: Q жинақталатын заряд
  • №238: параллель/тізбектей жалғау

B деңгейі

  • №239: жазық конденсаторда d табу
  • №240: берілген ε, d, C арқылы диаметрді анықтау

C деңгейі

  • №245: диэлектрик енгізгенде ε табу
  • №246: тізбектей қосылған батарея және кернеулер
  • №247: параллель жалғауда C табу

Ескерту: бастапқы мәтіндегі кейбір жауаптар мен бірліктердің жазылуы әркелкі болғандықтан, есептеу кезінде өлшем бірліктерін мұқият келтіру (Ф, мкФ, пФ) талап етіледі.

Ой жинақтау: ғалымдар, формулалар, өлшем бірліктер, құралдар

Ғалымдар

  • Б. Франклин — электр құбылыстарының алғашқы теориялары, найзағай тартқыш
  • Г. Ом — ток, кернеу, кедергі арасындағы заң
  • Ш. Кулон — нүктелік зарядтардың әрекеттесу заңы

Формулалар

  • Сыйымдылықтың мағынасы: q және U байланысы
  • Жазық конденсаторда S, d, ε әсері
  • Жалғау ережелері: параллель және тізбектей

Өлшем бірліктер

  • Фарад — сыйымдылық
  • м² — аудан
  • пФ — 10-12 Ф

Құралдар

  • Конденсаторлардың жинақтау және сақтау қасиеттері
  • Лейден банкасы — классикалық үлгі
  • Электролиттік және қағаз-конденсатор үлгілері

Қорытынды

Конденсаторлар электротехниканың барлық саласында кең қолданылады. Олар:

  • Катушка немесе резистормен бірге жиілікке тәуелді тізбектер құрастыруда (тербелмелі контур, кері байланыс тізбектері)
  • Жылдам разряд кезінде үлкен қуатты импульс алуда (фото жарқыл, импульстік лазер)
  • Энергияны белгілі уақыт сақтауда
  • Өндірісте реактивті қуатты толықтыруда
  • Зарядталған бөлшектерді үдетуде
  • Сыйымдылық өзгерісіне негізделген өлшеуіш түрлендіргіштерде

Үй тапсырмасы

Оқу

  • §8.11–§8.12 оқу
  • 17-жаттығу: (4, 5, 6)

Қосымша

Конденсаторлардың түрлері және қолданылуы бойынша қосымша материал жинақтау.

Бағалау

Ұпай
Баға
Ескерту
5–12
«3»
Негізгі деңгей
13–20
«4»
Жақсы
21 және жоғары
«5»
Өте жақсы

Автор туралы

Атырау облысы, Құрманғазы ауданы, С. Н. Имашев атындағы орта мектебі. Математика және физика пәні мұғалімі — Рауила Харисова.