Конденсаторі котушка індуктивності у колі змінного струму: План-конспект уроку фізики

Полтавський державний педагогічний

університет ім. В. Г.Короленка

Кафедра педагогіки

План-конспект уроку.

Підготував студент

групи Ф-42

фізико-математичного

факультету

ПДПУ ім. В. Г. Короленка

Базилевич Володимир Володимирович.

Методист педагогічної   практики

КоваленкоО. Г.

Полтава – 2004.

План – конспект уроку з фізики

Школа №3 м. Полтава.

Клас 9-Б.

Дата: 16.11. 2004.

Урок викладу нового матеріалу.

Тема: Конденсаторі котушка індуктивності у колі змінного струму.

Мета:Навчальна – виявити і вивчити закономірності між фізичними величинами, коли в коло включені котушка індуктивності та конденсатор;

Виховна – виховувати в учнів почуття відповідальності при використанні знань на практиці;

Розвиваюча – розвивати логічність і послідовність мислення при викладенні та використанні матеріалу.

Здійснення мети: здійснити свою мету я хочу через свідомість учнів. Спробувати довести до них значення тих знань, які вони отримають на уроці, правильного їх використання. Показати дітям всі переваги  досвіду, який вони отримують розв’язуючи задачі.

Обладнання: конденсатор, котушка індуктивності, генератор змінного струму, осцилограф.

Хід уроку

1.  Організаційний момент. Мета: налаштування учнів на сприймання нового матеріалу, створення робочої атмосфери.

2.  Актуалізація попередніх знань (3хв.).

                      активний

опір                                              індуктивний

                      реактивний 

                                                     ємнісний

3.  Основна частина (Виклад нового матеріалу).

Конденсатор

Постійний струм не проходить! Змінний – проходить. Чому?

При змінному струмі відбувається почергове заряджання і розряджання конденсатора.

Нехай  - ідеальний варіант. Тоді напруга на обкладинках конденсатора обчислиться за формулою

                    .

Для сили струму отримаємо

.

З останньої рівності випливає, що струм випереджає напругу на ! Максимальне значення сили змінного струму обчислюється за формулою

.

Позначимо  - ємнісний опір, тоді остання рівність перепишеться так

 - закон Ома

для кола змінного струму з конденсатором.

Котушка індуктивності.

Знову розглядаємо випадок, коли  - ідеальний варіант.

Які фізичні процеси відбуваються в котушці при зміні струму?

Струм збільшується       збільшується магнітне поле        виникає явище самоіндукції        виникає ЕРС самоіндукції, яка за законом електромагнітної індукції дорівнює

.

Якщо , то

.

Але, врахувавши, що , отримаємо

=, де

, звідки отримуємо рівність

.

Якщо позначити , то остання рівність перепишеться так

 - закон Ома

для кола з котушкою індуктивності.

Величина  називається індуктивним опором.

З викладеного вище видно, що коли в коло змінного струму включено котушку індуктивності, то значення напруги випереджає значення сили струму на ! (Порівняти із випадком кондесатора).

Візьмемо замість  та  їх діючі значення  та . Тоді можна записати закон Ома для діючих значень:

, .

Отже, можна зробити висновок, що закон Ома справджується не лише для кола із постійним струмом, а й для кола зі змінним струмом.

Графіки для випадків кіл з конденсатором та котушкою індуктивності такі:

Котушка індуктивності                                           Конденсатор

і,ui,u

 

0                                                       t              0                                                     t

де            - i(t),             - u(t).

4.  Домашнє завдання.

Конспект по даній темі + матеріал підручника 1, підготуватися до самостійної роботи.

Використана література

1.  Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев. Фізика 11 кл. – К.: Радянська школа, 1991.

2.  А. И. Бугайов. Методика преподавания физики в средней школе. -  М.: Просвещение, 1981.