Урок физики в 11 классе по теме «Электромагнитные волны»
Тема: Электромагнитные волны Цель: Изучить особенности электромагнитных волн. Развивать научный интерес к физике. Формировать материалистическое мировоззрение. Оснащение: Мультимедийный проектор, слайдовая презентация (Приложение 1: pril_1.ppt), Тест 1 и Тест 2 (Приложение 2: pril_2.doc), карта самоконтроля (Приложение 3: pril_3.doc), видеоролик (Приложение 4: pril_4. mp4).
Содержание
I. Организация начала урока УЧИТЕЛЬ: - Возьмите Карты самоконтроля (Приложение 3), подпишите их и поделитесь своим настроением, которое присутствует у вас на начало урока, выбрав соответствующий смайл. II. Проверка изученного на предыдущем уроке Тест 1 (Приложение 2) УЧИТЕЛЬ: - Выполните задания уровня А и В. За каждый правильный ответ уровня А – 1 балл. Уровня В – 2 балла. Ответы: A1 – 2. A2 – 2. В1 – 21,5В. В2 – 0,1А. (Приложение 1: Слайд 1) III. Подготовка учащихся к активной учебно-познавательной деятельности на основном этапе урока УЧИТЕЛЬ: - Посмотрите на слайд (Приложение 1: Слайд 2), что там изображено? УЧЕНИКИ: - Колебательный контур. УЧИТЕЛЬ: - Для чего используется это устройство? УЧЕНИКИ: - Для получения электромагнитных колебаний. УЧИТЕЛЬ: - А как мы называем колебания, распространяющиеся в пространстве? УЧЕНИКИ: - Волной. УЧИТЕЛЬ: - Применительно к электромагнитным колебаниям, сформулируйте тему для изучения. УЧЕНИКИ: - Электромагнитные волны. УЧИТЕЛЬ: - Итак, сегодня мы рассмотрим на другом уровне понятие Электромагнитных волн. (Приложение 1: Слайд 3) УЧИТЕЛЬ: - Почему я сказал на другом уровне? Когда же был предыдущий? УЧЕНИКИ: - Изучали электромагнитные волны в 9 классе. УЧИТЕЛЬ: - А знаете ли вы другие волны? УЧЕНИКИ: - Механические. УЧИТЕЛЬ: - Для того, чтобы отличить схожие объекты, процессы или понятия, что вы выделяете в первую очередь? УЧЕНИКИ: - Чем отличается от других. Особенности. УЧИТЕЛЬ: - Какую же первую цель при знакомстве с электромагнитными волнами вы поставите? УЧЕНИКИ: - Изучить особенности электромагнитных волн. УЧИТЕЛЬ: - Итак, наша цель – изучить особенности электромагнитных волн. IV. Изучение новых знаний и способов действий УЧИТЕЛЬ: - Электромагнитные колебания, возникающие в колебательном контуре, по теории Максвелла (Приложение 1: Слайд 4) могут распространяться в пространстве со скоростью света. Однако, многие ученые пытались опровергнуть работу Максвелла. И именно таким опровержением пытался заняться юный Генрих Герц (Приложение 1: Слайд 5). Обращаю ваше внимание на то, что Генрих Герц решил поставить эксперименты как раз по опровержению распространения электромагнитного поля. Теперь мы можем сказать, что распространяющееся в пространстве электромагнитное поле называется электромагнитной волной. Мы знаем, что в электромагнитном поле магнитная индукция и напряженность электрического поля располагаются взаимно перпендикулярно. И еще следовало из теории Максвелла, что плоскость расположения магнитной индукции и напряженности находится под углом 90 градусов к направлению распространения электромагнитной волны. (Приложение 1: Слайд 6) Вот эти выводы и попытался оспорить Генрих Герц. В своих опытах он попытался создать устройство для излучения электромагнитной волны. Но при этом ожидал отрицательный результат. Для того, чтобы получить излучатель электромагнитных волн Генрих Герц построил так называемый вибратор Герца. (Приложение 1: Слайд 7) Мы сейчас это устройство называем передающей антенной. Колебания высокой частоты можно получить с помощью колебательного контура. частота колебаний будет обратно пропорционально корню квадратному из произведения индуктивности катушки на электроемкость конденсатора (Приложение 1: Слайд 8). Рассмотрим как Герц получил излучатель. (Приложение 4: Видеоролик) У него имелся в наличии закрытый колебательный контур. А дальше Генрих Герц стал разводить обкладки конденсатора в разные стороны. В конце концов, обкладки расположились под углом 180 градусов. И если теперь в этом колебательном контуре будут происходить колебания, то они будут обволакивать его со всех сторон. В результате чего, изменяющееся электрическое поле будет создавать переменное магнитное, а переменное магнитное будет создавать электрическое поле и так далее. Вот этот процесс и стали называть электромагнитной волной. На следующем рисунке показано, как именно будет происходить излучение электромагнитных волн. Если к открытому колебательному контуру подключить источник высокочастотного напряжения, то в результате между шариками проскакивает искра. Искра – это не что иное как ускоренно движущийся заряд, и вокруг этого заряда создается переменное магнитное поле, которое создает переменное вихревое электрическое поле, электрическое – магнитное и далее, далее, далее. Вот таким образом по предположению Генриха Герца будет происходить излучение электромагнитных волн. Цель этого эксперимента была достаточно проста: пронаблюдать взаимодействие и распространение электромагнитных волн. Но остался вопрос как зарегистрировать эти волны. Для этого Герц сделал приемник, который сейчас называется резонатором. Это колебательный контур, который представлял собой разрезанный замкнутый проводник, снабженный двумя шариками, располагающимися на небольшом расстоянии. Из этого опыта последовал достаточно интересный вывод: между двумя шариками приемника проскакивала искра в тот же самый момент, когда проскакивала искра в излучателе. То есть на лицо было излучение электромагнитной волны и ее прием. Из этого опыта следовало, что электромагнитные волны есть, что они переносят энергию, могут создавать электрический ток в замкнутом контуре, который находится на достаточно большом расстоянии от излучателя электромагнитной волны. Надо сказать, что в опытах Герца это расстояние было порядка 3 метров. Но это было достаточно, чтобы выяснить, что электромагнитная волна может распространяться в пространстве. В дальнейшем, Генрих Герц продолжил свои эксперименты и выяснил, как распространяется электромагнитная волна, что некоторые материалы могут препятствовать ее распространению. Таким образом, опыты Герца показали возможность передачи и приема электромагнитных волн на расстояние. Следом за Герцем многие ученые начали работать в этом направлении. И наибольших успехов добился русский ученый Александр Степанович Попов. (Приложение 1: Слайд 9) Сегодня мы упомянули ученых, чьи труды способствовали развитию человечества, ведь без их открытий мы бы не имели тех устройств, которые позволяют нам делиться информацией, находясь за сотни, тысячи километров друг от друга. Их жизнь заслуживает внимания. УЧЕНИКИ делятся на три группы и получают материалы о Максвелле, Г. Герце и А.С. Попове. УЧИТЕЛЬ: - Перед вами несколько источников по упомянутым ученым. Задача – кратко, но содержательно осветить жизнь каждого из них. V. Закрепление знаний и способов действий 1. Что такое электромагнитная волна? 2. Кто создал теорию электромагнитной волны? 3. Кто изучил свойства электромагнитных волн? (Приложение 1: Слайд 10) VI. Контроль и самопроверка знаний и способов действий Тест 2 (Приложение 2) УЧИТЕЛЬ: - Выполните задания уровня А. За каждый правильный ответ уровня – 1 балл. Ответы: A1 – 3. A2 – 2. А3 – 2. А4 – 2. А5 – 2. (Приложение 1: Слайд 11) VII. Информация о домашнем задании § 48, 49 (Приложение 1: Слайд 12) VIII. Подведение итогов учебного занятия Выставление оценок в листах самоконтроля. IX. Рефлексия деятельности УЧИТЕЛЬ: - Поделитесь своим настроением, которое присутствует у вас на конец урока, выбрав соответствующий смайл. Если ваше настроение изменилось, то почему?
Использованные ресурсы: 1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин. Физика – 11, М.: Просвещение, 2006. 2. Видеоуроки по основным предметам школьной программы [web - сайт]. – Режим доступа : http://interneturok.ru/ru/school/physics/11-klass/belektromagnitnye-kolebaniya-i-volny-b/elektromagnitnye-volny-opyty-ggerca-izobretenie-radio-a-popovym, октябрь 2013.
Уважаемый Борис Дмитриевич, сообщаю Вам, что данная работа прошла техническую экспертизу и допущена к участию в Конференции. Технический эксперт Мухина Ирина Анатольевна
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ]
