Решение задач на тему: Электромагнитные колебание и волны.

Урок

Тема : Решение задач по теме Электромагнитные колебания

Цель: Продолжить формирование  умений  решения  задач по электромагнитным колебаниям

Задачи:

1. Образовательная: повторить основные величины, понятия и формулы по электромагнитным колебаниям при помощи фронтального опроса; совершенствовать навык решения задач.

2. Развивающая: развить умение решать задачи по физике

3. Воспитательная: повысить интерес к предмету

План урока:

1. Организационный момент мин

2. Проверка домашнего задания мин

3. Решение задач мин

4. Итог мин

Разъяснение домашнего задания мин

Ход урока

1. Взаимное приветствие.

2. Фронтальный опрос

1. Какие колебания называются электромагнитными?

(Электромагнитными колебаниями называются периодические изменения заряда, силы тока и напряжения, сопровождающиеся взаимными превращениями энергии электрического и магнитного полей)

1. Что называется колебательным контуром? Идеальным? ( Замкнутая электрическая цепь, состоящая из конденсатора емкости С и катушки индуктивности L, называется колебательным контуром. Если сопротивление проводов =0, то контур называется идеальным)

2. Какие колебания называются свободными?(Колебания возникающие в системе под действием внутренних сил, называются свободными)

3. Какие колебания называются гармоническими? ( Периодические изменения физической величины, происходящие по закону синуса или косинуса в зависимости от времени, называются гармоническими колебаниями)

4. Что такое собственная циклическая частота колебательной системы?( Величина ω=2πν, равная числу колебаний за 2π секунд, называется собственной циклической частотой)

5. Что называется периодом колебаний?( Период колебаний – это время , в течение которого совершается одно полное колебание)

6. Что называется амплитудой колебаний? (Наибольшее значение колеблющейся величины называется амплитудой колебаний)

7. Что такое фаза колебаний?(Аргумент косинуса или синуса в уравнении φ=(ω₀t+ φ₀) называется фазой колебаний

8. По какой формуле рассчитать энергию электрического поля?

9. П о какой формуле рассчитать энергию магнитного поля?

10. Чему равна полная энергия?

3. Решение задач у доски и на опережение в тетрадях

Учебник физики стр 7

1.2. Колебательный контур содержит конденсатор электроемкостью С=8 пФ и катушку индуктивностью L=0,5 мГн. Максималь­ная сила тока в катушке 1_т=40 мА. Определите максимальное напряжение на обкладках конденсатора.

Дано: СИ

С=8 пФ 8∙10^-12Ф

L=0,5 мГн 0,5∙10^-3Гн

1_т=40 мА 40∙10^-3 А

Найти:

U_m-?

Решение:

W_Э=W_М

Ответ : U_m=317В

Учебник физики стр 7

1.4. Колебательный контур имеет индуктивность L=1,6 мГн и электроемкость С=0,04 мкФ, максимальное напряжение на конденсаторе U_m=200 В. Определите максимальную силу тока в контуре, считая его идеальным.

Решение:

Дано: СИ

С=0,04 мкФ 0,04∙10^-6Ф

L=1,6 мГн 1,6∙10^-3Гн

U_т=300В

Найти:

I_m-?

W_Э=W_М

Ответ : I_m=1А

Учебник физики стр 13

2.1. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=4,9мкФ и катушки индуктивностью L=1 Гн. Амплитуда колебаний заряда на обкладках конденсатора 0,5 мкКл. Напишите уравнение колебаний заряда

Дано: СИ

С=4,9 мкФ 4,9∙10^-6Ф

L=1 Гн

q_т=0.5 мкКл 0.5∙10^-6 Кл

Найти:

q(t) - ?

Решение:

q(t)=q_mcos ωt

q_m=0.5∙10^-6 Кл

=2∙π∙(4,9∙10^-6∙1)^1/2

ω=2π/Т =1/(4,9∙10^-6∙1)^1/2 =451

q(t)= 0.5∙10^-6 cos (451)t

Ответ: q(t)= 0.5∙10^-6 cos (451)t

2.3. Определите период собственных колебаний колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью L=0,1 Гн и конденсатора емкостью С=2 мкФ.

Дано: СИ

С=2 мкФ 2∙10^-6Ф

L=0,1Гн

Найти:

Т-?

Решение:

Ответ : Т=2,8∙10^-3 с

2.4. Частота свободных колебаний колебательного контура, содер­жащего катушку индуктивностью L=0,04 Гн, равна v=800 Гц. Какова емкость конденсатора этого контура?

Дано:

L=0,04 Гн

ν=800Гц

Найти:

С - ?

Решение:

Ответ : ν=1 мкФ

2

Дано:

i =20 Cos 100πt

Найти:

I_m - ?

ω- ?

T- ?

I(t)- ?

Решение:

1. вид колебаний: Гармонические колебания.

2. уравнение в общем виде: i = I_m Cos ω t

3. сравнение общего уравнения с данным: Увидели, что I_m =20А, а  ω = 100π.

4. Для построения графика нужны: I_m и T.
 I_m - нашли, а теперь найдём T из формулыT = ; T = .

5. построим оси координат; переменный ток, время

6. Зная с алгебры промежутки возрастания и убывания функции y = Cosx, мы построим схематично график. T = 0,02с. 7.Проведем плавную линию.

График колебаний  по уравнению i =20 Cos 100πt. выглядит следующим образом:

1. Подведение итога, выставление оценок

Д/З

Задачи аналогичные разобранным на уроке

Стр 7 упр 1.1,1.3

Стр 13 упр 2.2,2.5, 2.7

Повторить §1.1, § 1.2, §1.3

Ресурсы:

1) Учебник Физика 11, Алматы, «Мектеп», 2012, естественно-мат. направления общеобразоват.шк. С.Т. Туякбаев, Ш.Б. Насохова, Б.А. Кронгарт …