Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Название предмета Физика Класс 11 УМК Физика. 11 класс. В.А. Касьянов (базовый уровень), 2014 год Уровень обучения базовый Тема урока Распространение электромагнитных волн Общее количество часов, отведённое на изучение темы 1 Место урока в системе уроков по теме 2 урок по теме «Излучение и прием электромагнитных волн радио- и СВЧ-диапазона», 5 часов Цель урока Экспериментальным путем изучить распространение электромагнитных волн, их свойства и применение. Задачи урока Обучающие: умение объяснять механизм распространения электромагнитных волн; уметь сопоставлять различные электромагнитные волны с областями их применения. Развивающие: развивать системное и целостное восприятие окружающего мира и физических процессов происходящих в нем. Воспитательные: привитие чувства гордости и патриотизма за достижение отечественных ученых в изучении электромагнитных волн и процесса их распространения, формирование умение работать в паре. Планируемые результаты Умение объяснять процесс распространения электромагнитных волн; знать условия распространения радиоволн; уметь сопоставлять различные электромагнитные волны с областями их применения. Техническое обеспечение урока На столе комплект приборов для изучения свойств электромагнитных волн, громкоговоритель, выпрямитель универсальный ВУП, усилитель низкой частоты, провода. Модель плоскополяризованной волны Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока Таблица №1 “Классификация радиоволн и область их применения”. Таблица №2 “Распространение радиоволн”. (Справка: таблицы и модель электромагнитных волн выполнены обучающимися) У каждого учащегося листок с заданием (самостоятельная работа) Содержание урока 1. Организационный этап. Приветствие обучающихся. Проверка явки и готовности обучающихся к уроку. Проведем наш урок под девизом: «Теория без практики мертва!» 2. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности обучающихся. В своей повседневной жизни человек постоянно использует электромагнитные волны, чтобы общаться, передавать информацию, изучать предметы, вещества, да и окружающий мир в целом. Средства связи – мобильные телефоны, которые мы используем, работают за счет излучения и приема электромагнитных волн. Довольно часто вы сталкиваетесь с тем что, даже находясь в зоне покрытия оператора, у вашего телефона пропадает сигнал. Почему? Казалось бы, электромагнитные волны вездесущи – им не помеха даже вакуум. В каком вопросе нам сегодня предстоит разобраться? Как происходит распространение электромагнитных волн? Сегодня на уроке мы изучим распространение электромагнитных волн на примере радиоволн (от долей миллиметров до сотен километров). Рассмотрим особенности их распространения и применения. На столе пред вами листочки с заданиями, которые по ходу урока вами необходимо заполнить. Но прежде, вспомним, что мы знаем о волнах. 3. Актуализация знаний (фронтальная беседа) 1. Что такое волна? 2. Виды волн по направлению изменения физических величин и по их природе. 3. Характеристики волны: – длина волны (расстояние между соседними горбами (впадинами)); – частота колебаний; v – конечная скорость распространения. 4. Какая связь между ними? 5. Что такое электромагнитная волна? 6. Что общего между механическими и электромагнитными волнами? (переносят энергию и имеют конечную скорость). (Демонстрируется модель электромагнитной волны, выполненная обучающимися из цветной бумаги на спице). У электромагнитной волны нет горбов (впадин), в ней вектор напряженности электрического поля Е и магнитной индукции В изменяются по синусоидальному закону, взаимно перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны. При вращении ее создается впечатление, что вектора Е и В изменяются во всевозможных направлениях, перпендикулярных направлению ее движения. 4. Первичное усвоение новых знаний. Созданная в XIX веке теория электромагнитных волн требовала экспериментального подтверждения. Теория без практики мертва! Теоретически предсказанные Д. Максвеллом электромагнитные волны и рассчитанная скорость распространения экспериментально были подтверждены опытами Г. Герца. Однако немецкий физик не видел перспективы применения электромагнитных волн. А.С.Попов, русский физик, сумел найти им практическое применение, т.е. дал им путевку в жизнь. Была осуществлена беспроводная связь с помощью электромагнитных волн – то без чего трудно представить наш сегодняшний мир. Демонстрация свойства электромагнитных волн. Эксперимент по изучению свойств электромагнитных волн выполним следующим образом, опыты: прохождение и поглощение волн слоем диэлектрика; отражение от металлической пластинки, вы выполняете в паре. Вам понадобятся два сотовых телефона, коробки из различных материалов (картон, пластмасса, дерево и т.д.) и кусок металлической фольги. (Комментарии к демонстрационному эксперименту: опыты 1, 2, 3). Современные технические устройства позволяют получить электромагнитные волны и изучить их свойства. Лучше использовать волны сантиметрового диапазона ( = 3 см). Генератор с помощью рупорной антенны излучает электромагнитные волны. Электромагнитная волна, достигая приемника, преобразуются в электрические колебания и усиливаются усилителем и подаются на громкоговоритель. Электромагнитные волны излучаются рупорной антенной в направлении от рупора. Приемная антенна в виде такого же рупора принимает волны, которые распространяются вдоль ее оси. Опыты: 1. Изменение направления на границе диэлектрика (преломление); 2. Поперечность электромагнитных волн, доказывается поляризацией с помощью металлических стержней; 3. Интерференция. Выполняются как демонстрация. 5. Первичная проверка понимания. (Обучающиеся после эксперимента записывают свойства электромагнитных волн в маршрутный лист). Задание «А». Свойства электромагнитных волн: 1. Отражаются от… (проводников); 2. Проходят через… (диэлектрики); 3. Преломляются на границе… (диэлектрика); 4. Интерферируют – это …; 5. Являются… (поперечными). Таким образом, опыты доказали существование электромагнитных волн и помогли изучить их свойства. Классификация электромагнитных волн (радиоволн). Обращается внимание обучающихся на таблицу №1, на которой радиоволны распределены по видам, длинам, частотам и указана область применения их. После изучения они выполняют задание «В»: 1. Какие электромагнитные волны называют радиоволнами? 2. Какие радиоволны используются в: А) радиовещании; Б) телевидении; В) космической связи. Таблица 1. Классификация радиоволн ,м ,МГц Область применения Сверх длинные СВД 105 – 104 3*10-3 – 3*10-2 Радиотелеграфная связь, передача метеосводки и сигналов точного времени, связь с подводной лодкой. Длинные волны ДВ 104 – 103 3*10-2 – 3*10-1 Радиовещания, радиотелеграфная связь и радиотелефонная связь, радиовещание. Средние волны СВ 103 – 102 3*10-1 - 3 тоже Короткие волны КВ 102 - 10 3 - 30 Радиовещание, радиотелеграфная связь, связь с космическими спутниками, радиолюбительская связь и др. Ультракороткие волны УКВ 10 – 0,001 30 – 3*105 Радиовещание, телевидение, радиолюбительская, космическая и др. Распространение радиоволн. Как распространяется радиоволна – вопрос не второстепенный. На практике от решения этого вопроса зависит качество при приеме. Рассмотрим рисунок в учебнике, на нем изображены наиболее типичные варианты распространения радиоволн разного диапазона около поверхности Земли. При прохождении радиоволн наблюдаются и интерференция, и дифракция (огибание выпуклой поверхности Земли). На распространение радиоволн влияют следующие факторы: 1. Физические и геометрические свойства поверхности Земли; 2. Наличие ионосферы, т.е. ионизированного газа на высоте 100 – 300 км; 3. Искусственные сооружения или объекты (дома, самолеты и т.п.). Ионизация воздуха вызвана электромагнитным излучением Солнца и потоками заряженных частиц, излучаемых им. Проводящая ионосфера отражает радиоволны. Но способность ионосферы отражать и поглощать радиоволны существенно меняется в зависимости от времени суток и времени года. 6. Первичное закрепление. Прошу выполнить задание «С». Варианты указаны на вашем маршрутном листе. Определить на какой длине работают местные радиостанции: Вариант 1. Частоты станций. 1. Радио РИМ = 101,7 МГц 2. Микс мастер = 102,5 МГц 3. НТВ = 99,8 МГц Вариант 2.Частоты станций. 4. СТВ = 105,7 МГц 5. Радио центр = 103,6 МГц 6. Виктория = 103,1 МГц Ответьте на вопросы: 1. Почему зимой и ночью радиоприем лучше, чем летом и днем? 2. Почему радиоприемники плохо работают, когда машина проезжает под эстакадой или мостом? 3. Почему башни телецентра строят высокими? 4. Почему при работе на коротких волнах возникают зоны “молчания”? 5. Почему нельзя осуществить радиосвязь между подводными лодками, находящимися на некоторой глубине в океане? 7. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению. § 48, вопросы 1-5, задачи 1-3. 8. Рефлексия (подведение итогов занятия) Прошу вас в маршрутном листе отметить знаками «!» и «?» вопросы и задания, с которыми вы справились и какие вызвали затруднения.
Автор(ы): Виноградов А. Н.
Скачать: Физика 11кл - Конспект.docx
