План урока по физике "Электромагнитные колебания"

Урок № ______ 11 класс

Цели урока:

образовательные:

сформировать понятия электромагнитных колебаний и колебательного контура; сформировать представление как в колебательном контуре энергия электрического поля периодически превращается в энергию магнитного поля; показать, что колебания в идеальном колебательном контуре являются гармоническими; получить основное уравнение, описывающее свободные электрические колебания в контуре; вывести формулу, с помощью которой можно вычислить период свободных электрических колебаний.

развивающие:

развитие навыков самостоятельного поиска решения задач, логического мышления, умения рассуждать, сравнивать, делать выводы

воспитательные:

воспитание умения работать в группе, формирование физического мышления. содействовать формированию у учащихся умения осознавать собственную учебную деятельность, осуществлять самоконтроль.

Ход урока

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка готовности класса к уроку.

2. Подготовка к восприятию нового материала. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

3.Изучение нового материала.

Теоритическая часть

При изучении электромагнитных колебаний оказалось, что получить их легко, а вот наблюдать сложно. Электромагнитные колебания были открыты после открытия первого конденсатора.

Периодические или почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения называются электромагнитными колебаниями.

Так как частота электромагнитных колебаний очень высокая, для их наблюдений применяют электронный осциллограф. 

Переменное напряжение развертки пилообразной формы, подается на горизонтально отклоняющие пластины электроннолучевой трубки. Напряжение медленно увеличивается и резко уменьшается.

Электронный луч под действием электрического поля пробегает экран с постоянной скоростью и мгновенно возвращается назад. Потом процесс повторяется.

Если к конденсатору подключить вертикально отклоняющие пластины, то колебания напряжения будут происходить в вертикальном направлении. На экране появится развертка колебаний подобная той, которую вычерчивает маятник с песочницей над движущимся листом бумаги.

Такие колебания будут свободными. Свободные колебания возникают в системе после выведения ее из положения равновесия. Зарядка конденсатора соответствует выведению системы из положения равновесия (отклонению маятника).

В электрической цепи можно получить вынужденные колебания.

Колебания, происходящие в цепи под действием внешней периодически действующей электродвижущей силы, называются вынужденными.

Е сли проволочную рамку вращать в магнитном поле, то возникает переменная ЭДС, которая вызывает вынужденные колебания.

Каково происхождение ЭДС индукции в этом случае? На электроны в рамке действует сила со стороны магнитного поля. Под действием этой силы происходит перемещение электронов вдоль проводника. Периодически меняющийся магнитный поток, в соответствии с законом электромагнитной индукции, с таким же периодом изменяет ЭДС индукции. При замыкании цепи переменная ЭДС будет создавать переменный ток. Если в цепь подключить гальванометр, то стрелка его будет колебаться около положения равновесия.

Таким образом, периодически действующая ЭДС индукции создает вынужденные электромагнитные колебания. При разряде конденсатора через катушку ин дуктивности, возникают свободные электромагнитные колебания.

4. Актуализация знаний. Первичное усвоение новых знаний.

1. Почему долго не могли обнаружить электромагнитные колебания?

2. Где впервые заметили электромагнитные колебания?

3. Дать определение электромагнитных колебаний.

4. Как получить свободные электромагнитные колебания?

5. Как получить вынужденные электромагнитные колебания.

Учащимся предлагается решить тест для самопроверки.

1. Периодические изменения заряда, силы тока, напряжения называются

А. механическими колебаниями
Б. электромагнитными колебаниями
В. свободными колебаниями
Г. вынужденными колебаниями

1. Колебательный контур состоит из

А. катушки и резистора
Б. конденсатора и лампы
В. конденсатора и катушки индуктивности
Г. конденсатора и вольтметра

1. Условия возникновения электромагнитных колебаний:
   А. Наличие колебательного контура
   Б. Электрическое сопротивление должно быть очень маленьким.
   В. Зарядить конденсатор (вывести систему из равновесия).
   Г. Все три условия ( А, Б и В)

2. Какой энергией обладает колебательный контур в момент, когда заряд конденсатора максимален?
   А. Энергией электрического поля
   Б. Энергией магнитного поля
   В. Энергией магнитного и электрического полей
   Г. Энергией гравитационного, магнитного и электрического полей.

3. Какой энергией обладает колебательный контур в момент, когда ток в катушке максимален?
   А. Энергией электрического поля
   Б. Энергией магнитного поля
   В. Энергией магнитного и электрического полей
   Г. Энергией гравитационного, магнитного и электрического полей

4. В колебательном контуре после разрядки конденсатора ток исчезает не сразу, а постепенно уменьшается, перезаряжая конденсатор. Это связано с явлением
   А. инерции
   Б. электростатической индукции
   В. самоиндукции 

5. В колебательном контуре энергия электрического поля конденсатора периодически превращается

А. в энергию магнитного поля тока
Б. в энергию электрического поля
В. в механическую энергию
Г. в световую энергию

1. Каким выражением определяется период Т электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности?
   А. Б. В. Г.

2. Каким выражением определяется частота электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности?
   А. Б. В. Г.

3. Какие из описанных ниже колебательных процессов можно отнести к электромагнитным колебаниям?
   А. Колебания груза на пружине в магнитном поле, создаваемом электромагнитом.
   Б. Колебания математического маятника в магнитном поле Земли.
   В. Колебания силы тока в контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности.

Г. Все три из описанных колебательных процессов.

5. Рефлексия

Вспомните, те цели, что мы ставили в начале урока.

Все ли выполнили? Какие вопросы вызывают затруднение?

Подведем итоги урока ( выставление отметок)

Домашнее задание:_________________