План-конспект открытого урока по физике на тему «Электромагнитные волны». 11 класс.

Республика Дагестан

Дахадаевский район

МКОУ «Кищинская СОШ им. Г. Сулейманова»

План-конспект

открытого урока по физике

на тему:

«Электромагнитные волны»

11 класс

Составил:

Учитель физики МКОУ «Кищинская СОШ им. Г. Сулейманова»

Вишталова Эльмира Магомедовна

2024-25 учебны год

ХОД УРОКА

1. Организационный этап.

Приветствие обучающихся. Проверка явки и готовности обучающихся к уроку.

1. 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: «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

1. 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?

1. 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.

1. 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).

1. Первичное закрепление.

Применим ваши опорные таблицы для выполнения следующих заданий.

Ответить на вопросы (индивидуальные ответы обучающихся):

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? (10⁷ 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^-6с? (1 МГц; 300 м)

1. 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)

1. Рефлексия (подведение итогов занятия)

Предлагаю проголосовать карточками, указав на них ваши пожелания