Ашық сабақ “Конденсаторлардың құрылысы және түрлері”

Мулдашева Нурбакыт Нсанбайевна

Физика пәнінің мұғалімі
МКҚК “Жәнібек колледжі”
БҚО, Жанібек ауданы, Жәнібек ауылы

Сабақ мақсаты:

Білімділік: Электр сыйымдылығы туралы оқушылардың білімдерін толықтыра отырып, конденсаторлар туралы мағлұмат беру, конденсаторлардың қызметі, түрлері, қолдануына тоқталу;

Дамытушылық: Оқушылардың есептер шығару кезінде білімдерін қолдана отырып жұмыс жасай білу дағдыларын, практикалық шеберліктерін дамыту, қызығушылығын арттыруға ықпал ету;

Тәрбиелік: Оқушылардың шапшаңдыққа, ізденімпаздыққа, логикалық ойлау қабілеттерін дамытуға, өз ойын жеткізе білуге жағдай жасау.

Сабақ типі: аралас

Сабақ түрі: кино- сабақ

Көрнекіліктер: слайд, тақырып бойынша фильмдер, тапсырмалар,

Пән аралық байланыс: тарих, математика, электротехника.

Сабақ жоспары:

 І. Ұйымдастыру кезеңі

ІІ. Өткен тақырып бойынша қайталау

ІІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру 25´

ІV.Жаңа тақырып бойынша білімдерін жинақтау, бекіту

V. Үй тапсырмасы 1´
VІ. Оқушылар білімін бағалау, сабақты қорытындылау

Сабақ барысы

І. Ұйымдастыру кезеңі

Оқушыларды түгендеу

Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру

 

Сабақтың эпиграфы ретінде Конфуций сөздері алынады:

«Білімге жетелейтін үш жол бар: ойлану, толғану жолы – бұл ең өнегелі жол, еліктеу жолы – бұл ең жеңіл жол, тәжірибе жолы – бұл өте ащы жол».

Бүгінгі сабақта біз философтар ойы бойынша білімге жетелейтін осы үш жолды қолданатын боламыз. Бірақ сендер үшін қай жол тиімді екенін өздерің шешетін боласыңдар.

Мен сендерге өткен сабақтағы алған білімдеріңді қолдана отырып, ойлану, толғану жолымен келесі тапсырмаларды орындап, сұрақтарға жауап беруді ұсынамын.

ІІ. Өткен тақырып бойынша қайталау жүргізу.

  • Сәйкестендіру кестесі.

Оқушыларға сұрақтар  беріледі. Олар келесі бағандағы дұрыс жауапты белгілейді.

 

1) Электр тогы дегеніміз не?

 

2) Шардың электр сыйымдылығының

өрнегін тап

 

3) Электр зарядының өлшем бірлігі

 

4) Электр тогы қалай бағытталған?

 

5) Өткізгіштерге жатады….

 

6) Кулон заңы – …

 

 

Су, адам денесі, металл,

өсімдік тамыры

Новый рисунок (1)

Новый рисунок (2)

ІІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру

 

Сабақ тақырыбы: «Конденсаторлардың құрылысы  және түрлері»
  • Денелерді қалай зарядтауға болады?
  • Дененің зарядталғандығын қандай мысалдардан көруге болады?

Бүгін біз сабақта электр сыйымдылығын жинақтау үшін қолданылатын конденсатор жайлы, оның түрлері, типтері, қолдануы, бірнеше конденсатордың жалғануы жайлы мәліметтер алатын боламыз. Қажеттілігіне қарай тірек-конспект қолданамыз. Бұл тақырыпты бастамас бұрын алдымен аздаған бейнекөрсетілім тамашалайық (фильм №1).

  • Бұл бейнекөрсетілімнен не көрдіңдер? Бұл көрсетілімде конденсатордың басты ерекшелігі – электр зарядтарын жинақтай алуы көрініс табады.
  • Екі өткізгіштің электр зарядын жинақтау қасиеті электр сыйымдылық деп аталады. Үлкен электр сыйымдылыққа екі өткізгіштен тұратын жүйе – конденсаторлар ие болады.

Конденсатор деп электр зарядтарын жинақтауға арналған екі өткізгіштен тұратын жүйені айтады.

Әдетте конденсаторды бір-бірінен жұқа диэлектрик қабатпен ажыратылған екі өткішгіш ретінде қарастырады. Латынша condense «қоюлату» жинақтау деп аталады.

Егер өткізгіштер жазық болса, және параллель орналасса, онда конденсатор жазық деп аталады.

Новый рисунок (3)

(Мәлімет: Бірінші конденсатордың құрылысы)

1745 жылы Лейден қаласында неміс физигі Эвальд Юрген фон Клейст пен голланд физигі Питер ван Мушенбрук алғашқы конденсатор – «лейден банкасын» құрастырады. Олардан бөлек, қатарлас неміс физигі Клейст – «медициналық банка» аталатын ұқсас құралды ойлап табады. Лейден банкасы – іші-сырты фольгамен жапсырылған, сумен толтырылған шыны сауыт болды. Банканың қақпағынан металл стержень кіргізілінген. Лейден банкалары мүмкіндігінше үлкен зарядтарды жинақтап, сақтауға мүмкіндік береді.

Ендігі келесі бейнекөрсетілімді тамашалайық (фильм №2).

  • Бұл бейнекөрсетілімнен не байқадыңыздар? Лейден банкасы көмегімен алғаш рет жасанды жолмен электр ұшқынын алуға болады екен.
  • Конденсатордың түрлері: келесі бейнекөрсетілімді көрейік (фильм №3)

Практикалық мақсатта көбіне конденсаторларды батареяларға біріктіреді. Конденсаторларды батареяларға біріктіруді тізбектей және параллель қосу арқылы іске асырады.

1

Конденсаторларды тізбектей жалғау. Конден­саторларды тізбектей жалғаған кезде барлық конденсаторлардағы заряд бірдей болады (және олар барлық батареяның зарядына тең). 1 – суреттен

көріп отырғанымыздай, оң q зарядты Сг конден­сатордың сол жақ        1 – сурет                          астарына орналастырса, онда оң жақтағы астарда индукция салдарынан теріс заряд жинақталады, ал С2 конденсатордың сол жақ астарында +q оң заряд, ал оң жақ астарында -q теріс заряд пайда болады, яғни тізбектей жалғанған конденсаторлардың әркайсысындағы заряд q-ға тең, оны былай жаза аламыз  q1 = q2 = q.

Новый рисунок (4)

2

Конденсаторларды параллель жалғау. Конденсаторларды парал­лель жалғаған кезде С1, С2 конденсаторларының сол жақ астарларындағы потенциалдар бірдей және олардың таңбасы оң (3 – сурет). Сол секілді оң жақ астарлардың да потенциалы бірдей (теріс таңбалы). Демек, конденсаторлардағы кернеу бірдей және тізбектің кернеуіне тең,  яғни U1 = U2 = U.

3 – сурет    Параллель қосу кезінде конденсаторларда жинақталатын зарядтың шамасы әр түрлі (ол конденсатордың сыйымдылығына тәуелді). Конденсаторлардағы заряд q1 = С1U, q2 = С2U. Конденсатор батареяларының толық заряды q = q1 + q2= С1U+ С2U= U(С12) және q = СU болғандықтан, C = C1 + C2, яғни параллель жалғанған конденсаторлардың сыйымдылығы жекеленген конденсатор сыйымдылық-тарының қосындысына тең. Осыдан конденсаторлардың параллель жалғануының белгілері шығады:

3

Мәлімет «Конденсаторлардың қолдануы». (фильм №4)

  • Конденсатор электр зарядын ұзақ уақыт бойы сақтай алу қасиетіне ие болғандықтан, оны электр энергиясын сақтау, қорғау құрылғысы ретінде қолдануға болады.
  • Конденсатордың жылдам разрядталуы кезінде аса қуатты импульс алуға болады, мысалы, фототүсірілім, т.б.
  • Конденсаторлар электрониканың барлық салаларында кеңінен қолданылады.
  • Қолдану аясына қарай конденсаторлар жалпылама және арнайы мақсаттағы болып топтастырылады.
  • Жалпы мақсаттағы конденсаторлар электрлік аппаратуралардың басым көпшілігінде қолданылады. Қалған барлық конденсаторлар арнайы деп ажыратылады. Оларға жоғарывольттық, импульстік, дозиметрлік, пускілік және басқаша конденсаторлар түрін жатқызуға болады.

·        Сызбалардағы конденсатордың белгіленуі

Новый рисунок (5)

Конденсатордың жылдам разрядталуы кезінде аса қуатты импульс алуға болады, мысалы, фототүсірілім. Демонстрация (фотоға түсіру).

IV.           Жаңа тақырып бойынша білімдерін жинақтау, бекіту

Жаңа тақырып бойынша білімдерін жинақтау, бекіту мақсатында оқушыларға өтілген тақырып бойынша сұрақтар қойылып, есептер шығарылады.

Сұрақтар

–         Конденсатор деген не?

–         Конденсатордың қандай түрлерімен таныстыңдар?

–         Жазық конденсатордың сыйымдылығы неге тең?

–         Сонымен балалар, назар аударайық, конденсатордың жинаған заряды дегенді қалай түсінесіңдер?

Есептер

Есептер арнайы жасалған «қиық карталарда» орындалады. Алғашқы екі есепті өзім шығарып көрсетемін. Қалған есептерді өздерің шығарылу жолына қарап орындауларың қажет.

Р.А.Гладкова. Н.И.Кутыловская  «Сборник задач и вопросов по физике» №9.75 – есеп: Жазық ауа конденсаторы әрқайсысының аудандары 100см2 екі пластинадан тұрады. Олардың біріне 6,0*10-9Кл заряд берілгенде конденсатор 120В кернеуге зарядталған. Конденсатордың пластиналары арасындағы арақашықтықты анықтау керек.

Новый рисунок (6)

2. Л.А.Кирик «Физика 10. Самостоятельные и контрольные работы» Самостоятельная работа 15: Егер С12=2нФ және С3=500пФ болатын болса, конденсатор батареясының сыйымдылығын есепте.

Бер:

С12=2нФ

С3=500пФ

Табу керек: Сж-?

 

Шешуі: Бұл есепті бірнеше сатымен шығарамыз.

  • Берілген тізбектің сызбасы бойынша конденсатор әрі параллель, әрі тізбектей, яғни аралас жалғанған. Мұндай жағдайда сызба бойынша параллель мен тізбектей жалғану өзара кезектесіп қарастырылады. Сызбадан С1 мен С2 конденсаторларының параллель жалғанған бөлігінен бастап, бөлектеп қарастырамыз.

Конденсаторлардың параллель жалғану кезіндегі ортақ электрсыйымдылықты анықтау өрнегі бойынша Сж= С12=2*10-9+2*10-9=4*10-9Ф=4нФ.

  • Ендігі ортақ электрсыйымдылықты анықтаймыз.

Конденсаторлардың тізбектей жалғану кезіндегі ортақ электрсыйымдылықты анықтау өрнегі бойынша Сж1/23=4*10-9Ф/500*10-12=8*10-9Ф=8нФ

 

3. Л.А.Кирик «Физика 10. Самостоятельные и контрольные работы» Самостоятельная работа 15: Егер С1=0,1 мкФ, С2=0,4 мкФ және С3=0,52 мкФ болатын болса, конденсатор батареясының сыйымдылығын есепте.

4. Р.А.Гладкова. Н.И.Кутыловская «Сборник задач и вопросов по физике» №9.79 – есеп: Пластиналарының қалыңдығы 0,12мм және ауданы 12,56см2 болатын 9 слюда пластиналы конденсатордың электрсыйымдылығын есептеу керек. Ортаның диэлектрлік өтімділігі e=6.

 

I.                  Үй тапсырмасы.

Б.Кронгарт, В.Кем, Н.Қойшыбаев «Физика – 10» §8.11 (224 – 227) беттер

Р.А.Гладкова. Н.И.Кутыловская  «Сборник задач и вопросов по физике» №9.81, 9.82 – есептер (93 – бет)

№9.81

Сыйымдылықтар 4, 2 және 6мкФ үш конденсатор батареяға жалғанған, және 220В электр тогы көзіне қосылған. 1)тізбектей, 2)параллель жалғану кезіндегі жалпы сыйымдылықты табу керек.

№9.82

Берілген сызба бойынша жалпы сыйымдылықты табу керек, егер С1=1,2мкФ, С23=0,6мкФ болса.

 

II.               Оқушылар білімін бағалау, сабақты қорытындылау

  • Ендігі Конфуцийдің сөзін қайталайық, сендерге қай жолмен алынған білім тиімді болды? (Балалардың жауабы тыңдалады).
  • Адамның қандай жолмен білім алғандығы басты емес, ең бастысы, нәтиже. Яғни сендердің бүгінгі сабақтан алған білімдеріңнің нәтижесі – білімдеріңнің бағалануы (Бағалау).

Leave a Reply

Your email address will not be published.