Конспект урока "электромагнитное поле и электромагнитные волны". Свойства электромагнитных волн Распространение радиоволн. Конспект урока с презентацией свойства электромагнитных волн

Конспект урока физики в 11 классе

Тема: «Электромагнитные волны»

Учитель: Бакурадзе Л.А.

Урок: 20

Дата: 14.11.2014

Цели урока:

Учебная: познакомить учащихся с особенностями распространения электромагнитных волн; историей изучения свойств этих волн;

Воспитательная: ознакомить учащихся с биографией Генриха Герца;

Развивающая: способствовать развитию интереса к предмету.

Демонстрации: слайды, видеоролик.

ПЛАН УРОКА

Оргмомент (1 мин.)

Повторение (5 мин.)

Изучение нового материала (20 мин.)

Закрепление (10 мин.)

Домашнее задание (2 мин.)

Итоги урока (2 мин.)

ХОД УРОКА

Оргмомент

(СЛАЙД № 1) . Сегодня познакомимся с особенностями распространения электромагнитных волн, отметим этапы создания теории электромагнитного поля и экспериментального подтверждения этой теории, остановимся на некоторых биографических данных.

Повторение

Для осуществления целей урока нам необходимо повторить некоторые вопросы:

Что такое волна, в частности механическая волна? (Распространение колебаний частиц вещества в пространстве)

Какие величины характеризуют волну? (длина волны, скорость волны, период колебаний и частота колебаний)

Какая математическая связь между длиной волны и периодом колебаний? (длина волны равна произведению скорости волны и периода колебаний)

(СЛАЙД № 2)

Изучение нового материала

Электромагнитная волна во многом схожа с механической волной, но есть и различия. Основное отличие состоит в том, что для распространения этой волны не нужна среда. Электромагнитная волна – результат распространения переменного электрического поля и переменного магнитного полей в пространстве, т.е. электромагнитного поля.

Электромагнитное поле создается ускоренно движущимися заряженными частицами. Его наличие относительно. Это особый вид материи, является совокупностью переменных электрического и магнитного полей.

Электромагнитная волна – распространение электромагнитного поля в пространстве.

(СЛАЙД № 3) (СЛАЙД № 3) (СЛАЙД № 3)

Схема распространения электромагнитной волны представлена на рисунке. Необходимо запомнить, что вектора напряженности электрического поля, магнитной индукции и скорости распространения волны взаимно перпендикулярны.

Этапы создания теории электромагнитной волны и ее практического подтверждения.

Майкл Фарадей (1831 г.)

(СЛАЙД № 4) Он претворил свой девиз в жизнь. Превратил магнетизм в электричество:

(СЛАЙД № 4)

Максвелл Джеймс Клерк (1864 г.)

(СЛАЙД № 5) Ученый-теоретик вывел уравнения, которые носят его имя.

(СЛАЙД № 5) Из этих уравнений следует, что переменное магнитное поле создает

(СЛАЙД № 5) вихревое электрическое поле,

(СЛАЙД № 5) а оно создает переменное магнитное поле. Кроме того, в его уравнениях была постоянная величина

(СЛАЙД № 5) – это скорость света в вакууме. Т.Е. из этой теории следовало, что электромагнитная волна распространяется в пространстве со скоростью света в вакууме. Поистине гениальная работа была оценена многими учеными того времени, а А. Эйнштейн говорил, что самым увлекательным во время его учения была теория Максвелла.

Генрих Герц (1887 г.)

(СЛАЙД № 6) . Генрих Герц родился болезненным ребенком, но стал очень сообразительным учеником. Ему нравились все предметы, которые изучал. Будущий ученый любил писать стихи, работать на токарном станке. После окончания гимназии Герц поступил в высшее техническое училище, но не пожелал быть узким специалистом и поступил в Берлинский университет, чтобы стать ученым. После поступления в университет Генрих Герц стремиться заниматься в физической лаборатории, но для этого необходимо было заниматься решением конкурсных задач. И он взялся за решение следующей задачи: обладает ли электрический ток кинетической энергией? Эта работа была рассчитана на 9 месяцев, но будущий ученый решил ее через три месяца. Правда, отрицательный результат, с современной точки зрения неверен. Точность измерения необходимо было увеличить в тысячи раз, что тогда не представлялось возможным.

Еще будучи студентом, Герц защитил докторскую диссертацию на «отлично» и получил звание доктора. Ему было 22 года. Ученый успешно занялся теоретическими исследованиями. Изучая теорию Максвелла, он показал высокие экспериментальные навыки, создал прибор, который называется сегодня антенной и с помощью передающей и приемной антенн осуществил создание и прием электромагнитной волны

(СЛАЙД № 6 ) и изучил все свойства этих волн.

(СЛАЙД № 6) Он понял, что скорость распространения этих волн конечна и равна (СЛАЙД № 6) скорости распространения света в вакууме. После изучения свойств электромагнитных волн он доказал, что они аналогичны свойствам света.

К сожалению, эта робота окончательно подорвала здоровье ученого. Сначала отказали глаза, затем заболели уши, зубы и нос. Вскоре он скончался.

Генрих Герц завершил огромный труд, начатый Фарадеем. Максвелл преобразовал представления Фарадея в математические формулы, а Герц превратил математические образы в видимые и слышимые электромагнитные волны.

Слушая радио, просматривая телевизионные передачи, мы должны помнить (СЛАЙД № 7) об этом человеке.

Не случайно единица частоты колебаний названа в честь Герца, и совсем не случайно первыми словами, переданными русским (СЛАЙД № 8) физиком А.С. Поповым с помощью беспроводной связи, были «Генрих Герц», зашифрованные азбукой Морзе.

Попов совершенствовал приемную и передающую антенну и вначале была осуществлена связь на расстоянии 250 м, затем на 600 м. И в 1899 году ученый установил радиосвязь на расстоянии 20 км, а в 1901 – на 150 км. В 1900 году радиосвязь помогла провести спасательные работы в Финском заливе. В 1901 году итальянский инженер Г. Маркони осуществил радиосвязь через Атлантический океан.

Закрепление

Ответьте на вопросы:

(СЛАЙД № 9)

Что такое электромагнитная волна?

(СЛАЙД № 9)

Кто создал теорию электромагнитной волны?

(СЛАЙД № 9)

Кто изучил свойства электромагнитных волн?

Заполните таблицу ответов в тетради, помечая номер вопроса.

(СЛАЙД № 10)

Решим задачу.

(СЛАЙД № 11)

Домашнее задание

(СЛАЙД № 12) Необходимо подготовить сообщения о различных видах электромагнитного излучения, перечислив их особенности и рассказать об их применении в жизни человека. Сообщение по длительности должно составлять пять минут. Темы сообщений:

Волны звуковой частоты

Радиоволны

СВЧ излучение

Инфракрасное излучение

Видимый свет

Ультрафиолетовое излучение

Рентгеновское излучение

Гамма излучение

Подведение итогов.

Спасибо за внимание и за работу!!!

Просмотр содержимого презентации
«+11 кл.Тема урока. Электромагнинтые волны. 20»

ФИЗИКА 11 класс ПРЕЗЕНТАЦИЯ УРОКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Бакурадзе Л. А.

Электромагнитная волна – переменное электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве

Излучение электромагнитных волн возникает при ускоренном движении электрических зарядов

Девиз:

«Превратить магнетизм в электричество»!!!

1831 г.

Открыл явление электромагнитной индукции

~ магнитное поле ~ электрический ток

Создал теорию электромагнитного поля (1864 г.)

• ~ магнитное поле

~ электрическое поле

• ~ электрическое поле

~ магнитное поле

• Vв = с = сonst = 3∙10 8 м/с

Экспериментально обнаружил существование электромагнитных волн (1887 г.)

• Изучил свойства электромагнитных волн
• Определил скорость электромагнитной волны
• Доказал, что свет – частный случай электромагнитной волны

• Почему лампочка в приемной антенне изменяет свой накал при внесении металлического стержня?

• Почему этого не происходит при замене металлического стержня на стеклянный?

Осуществил радиотелеграфную связь в Санкт-Петербурге (1895 г.)

Связь на расстояние

150 км (1901 г.)

Г. Маркони осуществил радиосвязь через Атлантический океан (1901 г.)

1. Что такое электромагнитная волна?

2. Кто создал теорию электромагнитной волны?

3. Кто изучил свойства электромагнитных волн?

Обратно пропорционально

• Как зависит длина волны от частоты колебания?

• Что произойдет с длиной волны, если период колебания частиц увеличится в 2 раза?

Увеличится в 2 раза

• Как изменится частота колебания излучения при переходе волны в более плотную среду?

Не изменится

• Что является причиной излучения электромагнитной волны?

• Где используются электромагнитные волны?

Заряженные ч-цы, движущиеся с ускорением

Решите задачу

Краснодарский телецентр передает две несущие волны: несущая волна изображения с частотой излучения 93,2 Гц и несущая волна звука 94,2 Гц. Определить длины волн, соответствующие данным частотам излучения.

Подготовить сообщения о применении волн разной частоты и их особенностях (продолжительность сообщения 5 мин.)

• Волны звуковой частоты
• Радиоволны
• СВЧ излучение
• Инфракрасное излучение
• Видимый свет
• Ультрафиолетовое излучение
• Рентгеновское излучение
• Гамма излучение

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

по теме « Электромагнитное поле и электромагнитные волны»

	ФИО	Косинцева Зинаида Андреевна
	Место работы	ДФ ГБПОУ «КТК»
	Должность	преподаватель
	Предмет
5.	Класс	2 курс профессия «Повар, кондитер», «Сварщик»
6. 7.	Тема Номер урока в теме	Электромагнитное поле и электромагнитные волны. 27
8.	Базовый учебник	В.Ф. Дмитриева Физика: для профессий и специальностей технического профиля: для общеобразоват. учреждений: учебное пособие нач. и сред.проф.образования Учебник: -6-е изд. стер.-М.:Издательский центр «Академия», 2013.-448с.

Цели урока:

- обучающие

повторить и обобщить знания студентов по разделу «Электродинамика»;

- развивающие

способствовать развитию умения анализировать, выдвигать гипотезы, предположения, строить прогнозы, наблюдать и экспериментировать;

развитие способности к самооценке и самоанализу собственной мыслительной деятельности и ее результатов;

проверить уровень самостоятельности мышления учащихся по применению имеющихся знаний в различных ситуациях.

- воспитательные

побуждение познавательного интереса к предмету и окружающим явлениям;

воспитание духа соревнования, ответственности за товарищей, коллективизм.

Тип урока Урок - семинар

Формы работы студентов словесная передача информации и слуховое восприятие информации; наглядная передача информации и зрительное восприятие информации; передача информации с помощью практической деятельности; стимулирование и мотивация; методы контроля и самоконтроля.

Средства обучени я : Презентации; доклады; кроссворды; задания для тестированного опроса;

Оборудование: ПК, ИД, проектор, презентации ppt , видеоурок, ПК- рабочие места студентов, тесты.

Структура и ход урока

Таблица 1.

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

	Этап урока	Название используемых ЭОР (с указанием порядкового номера из Таблицы 2)	Деятельность учителя (с указанием действий с ЭОР, например, демонстрация)	Деятельность ученика	Время (в мин.)
	Организационный момент		Приветствие обучающихся	Приветствуют преподавателя
	Актуализация и коррекция опорных знаний	1. Огинский «Полонез»	Демонстрирует видеофрагмент.
	Вступительное слово преподавателя	1,. Презентация, Слайд №1 Слайд №2	Объявление темы урока Объявление целей и задач	Слушают и записывают
	Повторение	Устная работа с определениями и законами Тестовый опрос –Тест № 20	Распределяет по рабочим местам Включает электронный журнал для тестов Демонстрирует тест на экран	Работают за ПК и в тетрадях
	Познание новых открытий Выступления студентов 1. Гениальный самоучка Майкл Фарадей. 2. Основатель теории электромагнитного поля Джеймс Максвелл. 3. Великий экспериментатор Генрих Герц. 4. Александр Попов. История радио 5. Просмотр видефильма об А.С.Попове	1, Презентация, Слайд №4 2. Презентация 3. Презентация 4. Презентация 5. Презентация	Координирует выступление студентов, помогает и оценивает	Слушают выступление студентов, записывают, задают вопросы, Характеризуют выступление
	Рефлексия	6, Кроссворд	Организует работу на ПК	Решают кроссворд
	Подведение итогов урока	1, Слайд №10	Выставляет оценки, подводит итог	Выставляют оценки
	Домашнее задание	1,Слайд №5	Разъясняет домашнее задание - Презентация «»	Записывают задание

Приложение к плану-конспекту урока

по теме « Электромагнитное поле и электромагнитные волны »

Таблица 2.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА ДАННОМ УРОКЕ ЭОР

	Название ресурса	Тип, вид ресурса	Форма предъявления информации (иллюстрация, презентация, видеофрагменты, тест, модель и т.д.)
	Огинский «Полонез»	информационный	видеофрагмент
	Конспект урока	информационный	презентация
	Доклад «Гениальный самоучка Майкл Фарадей»	информационный	презентация
	Доклад « Основатель теории электромагнитного поля Джеймс Максвелл »	информационный	презентация
	Великий экспериментатор Генрих Герц»	информационный	презентация
	«Александр Попов. История радио»	информационный	Презентация Видеоурок Принцип радиотелефонной связи. Простейший радиоприемник.	Lkvideouroki .net . № 20.
	Фильм «А.С.Попов»	информационный	Интернет-технология	www.youtube.com Изобретение радио, Попов Александр Степанович,Попов.
		Практический	Программа MyTest .	№20 Lkvideouroki .net .
	Кроссворд	Практический	презентация

Название предмета	Физика
Класс
УМК	Физика. 11 класс. В.А. Касьянов (базовый уровень), 2014 год
Уровень обучения	базовый
Тема урока	Электромагнитные волны
Общее количество часов, отведённое на изучение темы
Место урока в системе уроков по теме	1 урок по теме «Излучение и прием электромагнитных волн радио- и СВЧ-диапазона», 5 часов
Цель урока	Изучить понятие электромагнитная волна, ее свойства и условие возникновения.
Задачи урока	Обучающие: умение делать логические заключения на основании данных физического эксперимента, применять теоретические знания для решения качественных и количественных задач.
	Развивающие: развитие системного и целостного восприятия окружающего мира и физических явлений происходящих в нем.
	Воспитательные: формирование умения организовывать собственную учебную деятельность, добросовестное отношение к учебному процессу.
Планируемые результаты	Усвоение гипотезы Максвелла; знание опытов Герца и умение их грамотно интерпретировать; понимание физической природы электромагнитной волны.
Техническое обеспечение урока	Доска, мультимедийный проектор, портреты ученых.
Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока	Портреты английского физика Джеймса Клерка Максвелла и немецкого физика Генриха Герца 1 Умбетова Л. И., авторская разработка урока «Электромагнитные волны. 9 класс»

Содержание урока

Организационный этап.

Приветствие обучающихся. Проверка явки и готовности обучающихся к уроку.

Проверка домашнего задания.

Ребята, мы приступаем к изучению нового раздела «Электромагнитное излучение». Для успешного освоения новых знаний я просил вас к сегодняшнему уроку повторить раздел «Механические колебания и волны» за курс 10 класса. Предлагаю выполнить тест.

Тест 1 : «Механические колебания и волны» ( тест с взаимопроверкой )

Вариант 1

1. Какое из перечисленных ниже движений является колебанием?

А. Движение качели.

Б. Движение мяча падающего на землю.

В. Движение спортсмена совершающего прыжок в длину.

2. Математический маятник совершает за 2 минуты 60 полных колебаний. Частота колебаний математического маятника равна:

А.30 Гц. Б. 0,5 Гц. В. 2 Гц.

3. Как изменится частота колебаний математического маятника, если длину уменьшить 4 раза

А.Увеличится 4 раза

Б.Уменьшится 2 раза.

В. Увеличится 2 раза.

4. Циклическая частота колебаний математического маятника 2π. Период изменения потенциальной энергии равен

А. 0,5 с. Б. 6,28 с. В. 1 с.

5. Расстояние между ближайшими гребнями волны в море 20 м. С какой скоростью распространяются волны, если период колебаний частиц в волне 100 с?

А. 0,2 м/с Б. 2000 м/с В. 5 м/с

Вариант 2

1. Как изменится период колебаний маятника на пружине в вертолете, движущемся с ускорением, направленным вертикально вниз?

А. Не изменится.

Б. Увеличится.

В. Уменьшится.

2. Как изменится период колебаний груза на пружине, если жесткость пружины увеличить 4 раза:

А.Увеличится 4 раза

Б.Уменьшится 2 раза.

В. Уменьшится 4 раза.

3. Каков период колебаний груза на пружине, если жесткость пружины 40 Н/м, а масса груза 0,4 кг.

А. 10 с. Б. 6,28 с. В. 0,628 с.

4. В Исаакиевском соборе в Петербурге висел маятник с длиной подвеса 98 м. Он совершает за одну минуту сколько колебаний.

А. 1 колебание

Б. 3 колебаний.

В. 98 колебаний.

5. Какова скорость распространения волны, если длина волны 2 м, а частота колебаний 200 Гц?

А. 400 м/с Б. 100 м/с В. 0,01 м/с

Ответы:

Вариант 1

1-А

2-Б

3-В

4-А

5-А

Вариант 2

1-А

2-Б

3-В

4-А

5-А

Актуализация знаний.

Ребята, давайте вспомним некоторые основные определения (фронтальный опрос ):

Что называют колебанием (колебательным движением)?

Какие бывают колебания?

Что называют волной?

Какие бывают волны?

Какие характеристики имеет волна?

Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

Мы с вами выяснили, что механическая волна это распространяющееся в пространстве от места возникновения колебание частиц вещества. Волны бывают разные, а что если частица вещества будет иметь электрический заряд? Нам известно, что ускорено двигающаяся заряженная частица, порождает в пространстве вокруг себя электромагнитное поле. Как вы думаете, какие волны будет порождать заряженная частица, совершающая колебательное движение? Все верно – электромагнитные волны, это и будет темой сегодняшнего урока.

Огромную роль в жизни современного человека играют электромагнитные волны – с их помощью мы передаем информацию, общаемся, обмениваемся данными, изучаем окружающий мир и многое другое. Ранее изученные нами, механические волны имеют много общего с электромагнитными волнами, однако есть и существенные отличия. Сегодня на уроке нам предстоит разобраться с понятием электромагнитные волны, ответить на вопросы как получаются электромагнитные волны и какими свойствами они обладают.

Первичное усвоение новых знаний.

Гипотеза Максвелла. На основе представлений Майкла Фарадея об электрических и магнитных полях английский физик Джеймс Клерк Максвелл создал теорию электромагнетизма. По представлениям Фарадея, любые изменения магнитного поля порождают вихревое электрическое поле.

Максвелл в 1864 г. предположил, что, и любое изменение электрического поля сопровождается возникновением вихревого магнитного поля. Силовые линии этого поля замкнуты, они расположены вокруг силовых линий переменного электрического поля точно так же, как вокруг проводников с электрическим током.

Согласно гипотезе Максвелла процесс взаимного порождения изменяющимся электрическим полем магнитного поля и изменяющимся магнитным полем электрического поля может неограниченно распространяться, захватывая всё новые и новые области пространства.

Распространяющиеся в пространстве переменные электрическое и магнитное поля, порождающие взаимно друг друга, называются электромагнитной волной.

Скорость распространения электромагнитных волн.

Максвелл на основе своей теории математически доказал, что в вакууме скорость с электромагнитной волны должна быть равна:

с = 299 792 458 м/с ~ 300 000 км/с.

Для подтверждения гипотезы Максвелла о существовании электромагнитного поля необходимо было экспериментальное открытие электромагнитных волн.

Открытие электромагнитных волн.

Электромагнитные волны были открыты немецким физиком Генрихом Герцем в 1887 г. В своих опытах Герц использовал открытый колебательный контур – два металлических стержня с шарами на концах, в которых при электрическом разряде возникали электромагнитные колебания. Герц обнаружил, что при подаче высокого напряжения между шарами происходил электрический разряд и одновременно, на некотором расстоянии от них, возникала искра между шарами другого колебательного контура. Это доказывало, что при электрических колебаниях в контуре в пространстве возникает вихревое переменное электромагнитное поле. Это поле создаёт электрический ток в витке проволоки.

Измерив частоту ν гармонических колебаний в контуре и длину λ электромагнитной волны, Герц определил скорость электромагнитной волны:

v = λ·ν

Значение скорости электромагнитной волны, полученной в эксперименте Герца, совпало со значением скорости электромагнитной волны по гипотезе Максвелла. Так представления Фарадея о существовании электрических и магнитных полей как физической реальности получили экспериментальное подтверждение.

Силовые линии электрического и магнитного полей в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Свет - электромагнитная волна. Вычисленная на основании гипотезы Максвелла скорость электромагнитной волны совпала с наблюдаемой в опытах скоростью света. Это совпадение позволило предположить, что свет является одним из видов электромагнитных волн.

5. Первичная проверка понимания.

Ребята предлагаю вам составить опорную таблицу в своих тетрадях.

(Опорная таблица составляется обучающимися в процессе изучения нового материала, на основе рассказа учителя и материала учебника).

М. Фарадей ввел понятие поля:

электрическое поле вокруг покоящегося заряда,

магнитное поле вокруг движущихся зарядов (тока).

Электромагнитная индукция: при изменении магнитного поля возникает вихревое электрическое поле.

В 1862 г. Д.К. Максвелл ; гипотеза: при изменении электрического поля возникает вихревое магнитное поле. Идея о едином электромагнитном поле.

Электромагнитная волна – распространяющееся в пространстве электромагнитное поле(колебания векторов).

Главное условие возникновения электромагнитной волны - ускоренное движение электрических зарядов.

Электромагнитная волна поперечна . Направление скорости электромагнитной волны совпадает с направлением движения правого винта при повороте ручки буравчика вектора к вектору .

Электромагнитные волны были открыты Г. Герцем (1887).

Закрытый колебательный контур электромагнитных волн не излучает.

Вибратор Герца – открытый колебательный контур. Электрическая искра в излучателе является источником электромагнитной волны. В приемнике волна порождает электромагнитные колебания – слабые искры.

Герц обнаружил электромагнитные волны, измерил их скорость с = 3 . 10 8 м/с, которая совпала с рассчитанной Максвеллом.

Первичное закрепление.

Применим ваши опорные таблицы для выполнения следующих заданий.

Ответить на вопросы ( ):

1. Какую гипотезу высказал Максвелл при создании теории электромагнетизма?
2. Какой эксперимент послужил доказательством правильности теории близкодействия?
3. Как Герц измерил скорость электромагнитной волны?

4. Какой факт является доказательством того, что свет - электромагнитная волна?
5. Что такое электромагнитная волна? Что в ней происходит, т.е. какова природа этого физического объекта?

Решить задачи ( индивидуальные ответы обучающихся ):

1. На какой частоте работает радиопередатчик, излучающий волну длиной 30 метров? (10 7 Гц)

2. Какова длина волны телевизионного сигнала, если несущая частота равно 50 МГц? (6 м)

3. Определите частоту и длину волны радиопередатчика, если период его электрических колебаний равен 10 -6 с? (1 МГц; 300 м)

Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.

§ 47; вопросы 1-5.

Решить задачу: чему равен период колебаний в ЭМВ, распространяющейся в воздухе с длиной волны 3 м? (0,01 мкс)

Рефлексия (подведение итогов занятия)

+

(все понятно )

( интересно , хочу узнать подробнее )

( вызвало затруднение )

Тема урока: Свойства электромагнитных волн. Распространение и применение электромагнитных волн.

Цель урока : повторить механические волны и их характеристики; понятие электромагнитной волны; их свойства, распространение и применение. Показать роль эксперимента в торжестве теории. Расширить кругозор учащихся.

На доске плакат, на котором указываются этапы работы класса: “Вспоминай – смотри – делай выводы – поделись интересными идеями”.

Оборудование урока :

На столе комплект приборов для изучения свойств электромагнитных волн, громкоговоритель, выпрямитель универсальный ВУП, усилитель низкой частоты, провода.

Модель плоскополяризованной волны

Таблица №1 “Классификация радиоволн и область их применения”.

Таблица №2 “Распространение радиоволн”. (Справка: таблицы и модель электромагнитных волн выполнены учащимися)

Доклады учащихся (выше упомянутые).

У каждого учащегося листок с заданием (самостоятельная работа)

Портреты ученых (Д.Максвелл, Г.Герц, А.С.Попов)

Постановка задачи.

На уроке мы изучим свойства электромагних волн на примере радиоволн (от мм до долей сотен км). Особенностью их распространения и применения. Услышите интересные сообщения ваших одноклассников о их применении. На столе пред вами листочки с заданиями, которые по ходу урока вами будут заполнены.

Этапы урока :

Актуализация опорных знаний (фронтальная беседа)

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. Демонстрируется модель электромагнитной волны, выполненная из цветной бумаги на спице. (При вращении ее создается впечатление, что вектора Е и В изменяются во всевозможных направлениях, перпендикулярных направлению ее движения). (рис. 65, стр.70 Физика-11, Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев)

II. Изучение нового материала .

Разрабатывая теорию электромагнитного поля Д.Максвелл в 60-х годах IXX века теоретически обосновал возможность существования электромагнитных волн (на основе составленных им дифференцированных уравнений) и даже вычислил скорость их распространения. Она совпала со скоростью света v=с=3*10 8 м/с. Это дало Максвеллу основание сделать заключение: свет – это один из видов электромагнитных волн.

Выводы Максвелла были признаны далеко не всеми физиками – современниками Максвелла. Требовалось экспериментальное подтверждение существования электромагнитных волн. Теория без практики мертва!

Такой эксперимент был выполнен в 1888 году немецким физиком Г.Герцем. Опыты Герца блестяще подтвердили теорию Максвелла. Но немецкий физик не видел перспективы их применения. А.С.Попов, русский физик, сумел найти им практическое применение, т.е. дал им путевку в жизнь. Была осуществлена безпроволочная связь с помощью электромагнитных волн.

Для получения электромагнитной волны необходимо создать колебания заряда высокой частоты. Это возможно осуществить в открытом колебательном контуре. Интенсивность излучения электромагнитной волны пропорциональна 4-й степени частоты. Низкочастотные колебания (звуковые) антенна не излучает.

Эксперимент: Современные технические устройства позволяют получить электромагнитные волны и изучить их свойства. Лучше использовать волны сантиметрового диапазона (=3см). Километровые волны излучаются специальным генератором сверхвысокой частоты (СВЧ). 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.(общий вид установки изображен на рис.81)

Демонстрируются свойства электромагнитных волн :

Прохождение и поглощение волн (картон, стекло, дерево, пластмасса и т.д.);

Отражение от металлической пластинки;

Изменение направления на границе диэлектрика (преломление);

Поперечность электромагнитных волн, доказывается поляризацией с помощью металлических стержней;

Интерференция;

Учащиеся после демонстрации записывают свойства электромагнитных волн (задание А).

Задание А .

Свойства электромагнитных волн:

Отражаются от… (проводников); (рис.82)

Проходят через… (диэлектрики);

Преломляются на границе… (диэлектрика); (рис.83)

Интерферируют - …;

Являются… (поперечными);

Таким образом, опыты доказали существование электромагнитных волн и помогли изучить их свойства.

Классификация электромагнитных волн – (радиоволн).

Обращается внимание учащихся на таблицу №1, на которой радиоволны распределены по видам, длинам, частотам и указана область применения их. После изучения они выполняют задание “В”:

Какие электромагнитные волны называют радиоволнами?

Какие радиоволны используются в:

А) радиовещании

Б) телевидении

В) космической связи

Таблица 1. Классификация радиоволн.

Сверх длинные

СВД

10 5 – 10 4

3*10 -3 – 3*10 -2

Радиотелеграфная связь, передача метеосводки и сигналов точного времени, связь с подводной лодкой.

Длинные волны

ДВ

10 4 – 10 3

3*10 -2 – 3*10 -1

Радиовещания, радиотелеграфная связь и радиотелефонная связь, радиовещание.

Средние волны

СВ

10 3 – 10 2

3*10 -1 - 3

тоже

Короткие волны КВ

10 2 - 10

3 - 30

Радиовещание, радиотелеграфная связь, связь с космическими спутниками, радиолюбительская связь и др.

Ультракороткие волны УКВ

10 – 0,001

30 – 3*10 5

Радиовещание, телевидение, радиолюбительская, космическая и др.

Распространение радиоволн.

Как распространяется радиоволна – вопрос не второстепенный. На практике от решения этого вопроса зависит качество при приеме.

На распространение радиоволн влияют следующие факторы:

Физические и геометрические свойства поверхности Земли;

Наличие ионосферы, т.е. ионизированного газа на высоте 100 – 300 км;

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 10м. Но способность ионосферы отражать и поглощать радиоволны существенно меняется в зависимости от времени суток и времени года.

На таблице №2 (см. стр. 85 учебника) изображены наиболее типичные варианты распространения радиоволн разного диапазона около поверхности Земли. При прохождении радиоволн наблюдаются и интерференция, и дифракция (огибание выпуклой поверхности Земли)

Применение радиоволн.

Краткие сообщения учащихся:

Радио, как средство связи – Баишева Капиталина.

Становление якутского радио – Потапова Юлия.

История сотовой связи в Якутии (Горизонт-РТ) – Марков Дмитрий.

Спутниковая связь – Васильев Александр.

Микроволновая терапия – Александрова Аня.

Радиотелеметрия (стр.258-259, Н.М.Ливенцев, Курс физики для медицинских ВУЗов) – Печенкина Лариса.

Изучение нового материала окончено. Прошу выполнить задание “С”.

Определить на какой длине работают местные радиостанции:

Вариант1. Частоты станций.

Варианты указаны на ваших листках.

Закрепление :

Почему зимой и ночью радиоприем лучше, чем летом и днем?

Почему радиоприемники плохо работают, когда машина проезжает под эстакадой или мостом?

Почему башни телецентра строят высокими?

Почему при работе на коротких волнах возникают зоны “молчания”?

Почему нельзя осуществить радиосвязь между подводными лодками, находящимися на некоторой глубине в океане?

Задание на дом: §§ 35,36,37, повторить §§ 28-30.

Спасибо за участие и помощь. Урок окончен.