Sinopsis pelajaran fisika di kelas 11
Topik: "Gelombang elektromagnetik"
Guru: Bakuradze L.A.
Pelajaran: 20
Tanggal: 14/11/2014
Tujuan Pelajaran:
Pelatihan: untuk memperkenalkan siswa dengan fitur perambatan gelombang elektromagnetik; sejarah mempelajari sifat-sifat gelombang ini;
Pendidikan: untuk memperkenalkan siswa dengan biografi Heinrich Hertz;
Mengembangkan: mempromosikan minat pada subjek.
Demo: slide, video.
RENCANA BELAJAR
Momen pengorganisasian (1 menit)
Ulasan (5 menit)
Mempelajari materi baru (20 menit)
Memperbaiki (10 menit)
Pekerjaan rumah (2 menit)
Ringkasan pelajaran (2 menit)
SELAMA KELAS
organisasi
(SLIDE #1). Hari ini kita akan berkenalan dengan fitur-fitur perambatan gelombang elektromagnetik, mencatat tahapan dalam penciptaan teori medan elektromagnetik dan konfirmasi eksperimental teori ini, dan membahas beberapa data biografi.
Pengulangan
Untuk mencapai tujuan pelajaran, kita perlu mengulangi beberapa pertanyaan:
Apa itu gelombang, khususnya gelombang mekanik? (Perambatan getaran partikel materi di ruang angkasa)
Besaran apa yang menjadi ciri gelombang? (panjang gelombang, kecepatan gelombang, periode osilasi dan frekuensi osilasi)
Apa hubungan matematis antara panjang gelombang dan periode osilasi? (panjang gelombang sama dengan produk dari kecepatan gelombang dan periode osilasi)
(SLIDE #2)
Mempelajari materi baru
Gelombang elektromagnetik dalam banyak hal mirip dengan gelombang mekanik, tetapi ada perbedaan. Perbedaan utamanya adalah gelombang ini tidak membutuhkan medium untuk merambat. Gelombang elektromagnetik adalah hasil dari perambatan medan listrik bolak-balik dan medan magnet bolak-balik di ruang angkasa, mis. medan elektromagnetik.
Medan elektromagnetik diciptakan oleh partikel bermuatan yang bergerak cepat. Kehadirannya relatif. Ini adalah jenis materi khusus, merupakan kombinasi dari variabel medan listrik dan magnet.
Gelombang elektromagnetik adalah perambatan medan elektromagnetik di ruang angkasa.
(SLIDE #3) (SLIDE #3) (SLIDE #3)
Skema perambatan gelombang elektromagnetik ditunjukkan pada gambar. Harus diingat bahwa vektor-vektor kuat medan listrik, induksi magnet dan kecepatan rambat gelombang saling tegak lurus.
Tahapan penciptaan teori gelombang elektromagnetik dan konfirmasi praktisnya.
Michael Faraday (1831)
(SLIDE #4) Dia membuat motonya menjadi kenyataan. Mengubah magnet menjadi listrik:
(SLIDE #4)
Maxwell James Clerk (1864)
(SLIDE No. 5) Ilmuwan teoritis menyimpulkan persamaan yang menyandang namanya.
(SLIDE No. 5) Dari persamaan ini dapat disimpulkan bahwa medan magnet bolak-balik menciptakan
(SLIDE No. 5) pusaran medan listrik,
(SLIDE No. 5) dan itu menciptakan medan magnet bolak-balik. Selain itu, dalam persamaannya ada nilai konstan
(SLIDE #5) adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa. ITU. itu mengikuti dari teori ini bahwa gelombang elektromagnetik merambat di ruang angkasa dengan kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Sebuah karya yang benar-benar brilian diapresiasi oleh banyak ilmuwan saat itu, dan A. Einstein mengatakan bahwa teori Maxwell adalah yang paling menarik selama ajarannya.
Heinrich Hertz (1887)
(SLIDE #6). Heinrich Hertz terlahir sebagai anak yang sakit-sakitan, tetapi menjadi siswa yang sangat cerdas. Ia menyukai semua mata pelajaran yang dipelajarinya. Ilmuwan masa depan suka menulis puisi, mengerjakan mesin bubut. Setelah lulus dari gimnasium, Hertz memasuki sekolah teknik yang lebih tinggi, tetapi tidak ingin menjadi spesialis yang sempit dan memasuki Universitas Berlin untuk menjadi ilmuwan. Setelah memasuki universitas, Heinrich Hertz berusaha keras untuk belajar di laboratorium fisik, tetapi untuk ini perlu menyelesaikan masalah persaingan. Dan dia mengambil solusi dari masalah berikut: apakah arus listrik memiliki energi kinetik? Pekerjaan ini dirancang selama 9 bulan, tetapi ilmuwan masa depan menyelesaikannya dalam tiga bulan. Benar, hasil negatif salah dari sudut pandang modern. Akurasi pengukuran harus ditingkatkan ribuan kali, yang tidak mungkin dilakukan pada waktu itu.
Saat masih menjadi mahasiswa, Hertz mempertahankan disertasi doktornya dengan nilai sangat baik dan mendapat gelar doktor. Dia berusia 22 tahun. Ilmuwan berhasil terlibat dalam penelitian teoretis. Mempelajari teori Maxwell, ia menunjukkan keterampilan eksperimental yang tinggi, menciptakan perangkat, yang sekarang disebut antena, dan dengan bantuan antena pemancar dan penerima, menciptakan dan menerima gelombang elektromagnetik.
(SLIDE nomor 6) dan mempelajari semua sifat gelombang ini.
(SLIDE #6) Ia menyadari bahwa kecepatan rambat gelombang ini terbatas dan sama (SLIDE #6) dengan kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Setelah mempelajari sifat-sifat gelombang elektromagnetik, ia membuktikan bahwa mereka mirip dengan sifat-sifat cahaya.
Sayangnya, robot ini akhirnya menggerogoti kesehatan para ilmuwan. Pertama, mata gagal, lalu telinga, gigi, dan hidung sakit. Dia segera meninggal.
Heinrich Hertz menyelesaikan pekerjaan besar yang dimulai oleh Faraday. Maxwell mengubah ide Faraday menjadi rumus matematika, dan Hertz mengubah gambar matematika menjadi gelombang elektromagnetik yang terlihat dan terdengar.
Mendengarkan radio, menonton televisi, kita harus ingat (SLIDE No. 7) tentang orang ini.
Bukan kebetulan bahwa satuan frekuensi osilasi dinamai Hertz, dan sama sekali bukan kebetulan bahwa kata-kata pertama yang ditransmisikan oleh fisikawan Rusia (SLIDE No. 8) A.S. Popov menggunakan komunikasi nirkabel, yang "Heinrich Hertz", dienkripsi dalam kode Morse.
Popov meningkatkan antena penerima dan transmisi dan pada awalnya komunikasi dilakukan pada jarak 250 m, kemudian pada 600 m Dan pada tahun 1899, ilmuwan membangun komunikasi radio pada jarak 20 km, dan pada tahun 1901 - pada 150 km. Pada tahun 1900, komunikasi radio membantu melakukan pekerjaan penyelamatan di Teluk Finlandia. Pada tahun 1901, insinyur Italia G. Marconi membuat komunikasi radio melintasi Samudra Atlantik.
Penahan
Jawablah pertanyaan:
(SLIDE #9)
Apa itu gelombang elektromagnetik?
(SLIDE #9)
Siapa yang menciptakan teori gelombang elektromagnetik?
(SLIDE #9)
Siapa yang mempelajari sifat-sifat gelombang elektromagnetik?
Lengkapi tabel jawaban di buku catatan Anda, beri tanda nomor pertanyaan.
(SLIDE #10)
Mari kita selesaikan masalahnya.
(SLIDE #11)
Pekerjaan rumah
(SLIDE No. 12) Laporan tentang berbagai jenis radiasi elektromagnetik perlu disiapkan, mendaftar fitur-fiturnya, dan berbicara tentang penerapannya dalam kehidupan manusia. Pesan tersebut harus berdurasi lima menit. Topik pesan:
Gelombang frekuensi audio
gelombang radio
radiasi gelombang mikro
Radiasi infra merah
cahaya tampak
Radiasi ultraviolet
radiasi sinar-x
Radiasi gamma
Meringkas.
Terima kasih atas perhatian dan pekerjaan Anda!
Lihat konten presentasi
Kelas +11. Tema pelajaran. gelombang elektromagnetik. dua puluh"
FISIKA kelas 11 PRESENTASI PELAJARAN ELEKTROMAGNETIK OMBAK
Bakuradze L.A.
Gelombang elektromagnetik adalah medan elektromagnetik bolak-balik yang merambat di ruang angkasa
Radiasi gelombang elektromagnetik terjadi ketika pergerakan muatan listrik yang dipercepat
Motto:
"Ubah magnet menjadi listrik"!!!
1831
Menemukan fenomena induksi elektromagnetik
~ medan magnet ~ arus listrik
Menciptakan teori medan elektromagnetik (1864)
- ~ medan magnet
~ medan listrik
- ~ medan listrik
~ medan magnet
- Vv = s = konstanta = 3∙10 8 MS
Eksperimen menemukan keberadaan gelombang elektromagnetik (1887)
- Mempelajari sifat-sifat gelombang elektromagnetik
- Menentukan cepat rambat gelombang elektromagnetik
- Membuktikan bahwa cahaya adalah kasus khusus dari gelombang elektromagnetik
- Mengapa bola lampu di antena penerima berubah intensitasnya ketika batang logam dimasukkan?
- Mengapa ini tidak terjadi saat mengganti batang logam dengan batang kaca?
Melakukan komunikasi radiotelegraph di St. Petersburg (1895)
Komunikasi jarak jauh
150 km (1901)
G. Marconi membuat komunikasi radio melintasi Samudra Atlantik (1901)
1. Apa yang dimaksud dengan gelombang elektromagnetik?
2. Siapa yang menciptakan teori gelombang elektromagnetik?
3. Siapa yang mempelajari sifat-sifat gelombang elektromagnetik?
Terbalik
- Bagaimana panjang gelombang bergantung pada frekuensi?
- Apa yang terjadi pada panjang gelombang jika periode osilasi partikel digandakan?
Akan meningkat 2 kali lipat
- Bagaimana frekuensi osilasi radiasi berubah ketika gelombang melewati media yang lebih padat?
Tidak akan berubah
- Apa yang menyebabkan gelombang elektromagnetik dipancarkan?
- Di mana gelombang elektromagnetik digunakan?
Sel bermuatan bergerak dengan percepatan
Menyelesaikan masalah
Pusat televisi Krasnodar mentransmisikan dua gelombang pembawa: gelombang pembawa gambar dengan frekuensi radiasi 93,2 Hz dan gelombang pembawa suara 94,2 Hz. Tentukan panjang gelombang yang sesuai dengan frekuensi radiasi yang diberikan.
Siapkan laporan tentang penggunaan gelombang frekuensi yang berbeda dan fitur-fiturnya (durasi pesan adalah 5 menit)
- Gelombang frekuensi audio
- gelombang radio
- radiasi gelombang mikro
- Radiasi infra merah
- cahaya tampak
- Radiasi ultraviolet
- radiasi sinar-x
- Radiasi gamma
Lembaga pendidikan kejuruan APBN wilayah Samara “Sekolah teknik provinsi m. R. Koshkinsky
Profesi: 23.01.03 Kursus mekanik mobil 2
Fisika
PENGEMBANGAN METODOLOGI PELAJARAN
PADA TOPIK INI: "GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DALAM HIDUP KITA»
Guru Yakimov Elvira Konstantinovna
Pelajaran-generalisasi dari topik "Gelombang elektromagnetik"
Tema:SEMUA TENTANG GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Jenis: generalisasi dan sistematisasi pengetahuan
Jenis: seminar
Tujuan metodologis:
Target:
Tunjukkan orientasi praktis pengajaran fisika;
Memeriksa asimilasi pengetahuan tentang topik tersebut.
Tugas:
pendidikan:
Menggeneralisasikan pengetahuan tentang radiasi elektromagnetik (medan) yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari;
Cari tahu efek positif dan negatif dari bidang ini pada tubuh manusia,
Membentuk prinsip-prinsip perlindungan dari efek berbahaya dari bidang, atau mengurangi efek berbahaya mereka.
mengembangkan:
Melanjutkan pengembangan berpikir logis, kemampuan merumuskan pikiran dengan benar dalam proses meringkas apa yang telah dipelajari, kemampuan melakukan dialog pendidikan;
pendidikan:
Pendidikan minat kognitif dalam fisika, sikap positif terhadap pengetahuan, menghormati kesehatan.
Menumbuhkan budaya pidato lisan, menghormati orang lain.
Peralatan dan perlengkapan metodis:
peralatan multimedia, peralatan rumah tangga, lembar kerja; bahan referensi (artinya
kekuatan induksi magnetik medan elektromagnetik peralatan rumah tangga)
Metode: penjelasan-ilustratif, praktis.
Pelajaran tentang topik: " Semua tentang gelombang elektromagnetik "
“Di sekitar kita, di dalam diri kita sendiri, di mana saja dan di mana saja,
selamanya berubah, bertepatan dan bertabrakan,
radiasi dengan panjang gelombang yang berbeda...
Wajah bumi berubah
mereka sebagian besar dipahat. ”
V.I.Vernadsky
Apa itu gelombang elektromagnetik?
Jawaban: Gelombang elektromagnetik- osilasi elektromagnetik merambat di ruang angkasa dan membawa energi.
Gelombang elektromagnetik adalah gangguan medan magnet dan listrik yang didistribusikan di ruang angkasa.
Gelombang elektromagnetik disebut medan elektromagnetik yang merambat di ruang angkasa dengan kecepatan terbatas tergantung pada sifat-sifat medium. Ilmuwan pertama yang memprediksi keberadaan mereka sama sekali adalah Faraday. Dia mengajukan hipotesisnya pada tahun 1832. Teori ini kemudian dikembangkan oleh Maxwell. Pada tahun 1865 ia menyelesaikan pekerjaan ini. Teori Maxwell menemukan konfirmasinya dalam eksperimen Hertz pada tahun 1888.
Gelombang adalah gelombang em.
Jawaban: K em. gelombang adalah gelombang,yang panjangnya berkisar dari 10 km (gelombang radio) hingga kurang dari jam 5 sore (5.10 -12 ) (sinar gamma)
3. Sebutkan sifat-sifat utama gelombang elektromagnetik.
Menjawab:
Pembiasan.
Cerminan.
Gelombang EM bersifat transversal.
Kecepatan gelombang em dalam ruang hampa sama dengan kecepatan cahaya.
Gelombang elektromagnetik merambat di semua media, tetapi kecepatannya akan lebih rendah daripada di ruang hampa.
Gelombang EM membawa energi.
Ketika berpindah dari satu medium ke medium lain, frekuensi gelombang tidak berubah.
4. Mengapa medan elektromagnetik mempengaruhi seseorang?
Seseorang adalah antena yang menerima gelombang elektromagnetik, tubuh manusia adalah konduktor yang dilalui medan em dengan baik, oleh karena itu, medan elektromagnetik tambahan ditumpangkan pada osilasi elektromagnetik alami tubuh, yang menyebabkan biofield alami manusia terganggu. .
5. Apa pengaruh biologis dari medan elektromagnetik?
Guru: kami mengambil lembar kerja lagi -
Pekerjaan mandiri.
SKEMA 1
Jawaban: Efek biologis tergantung pada:
- nilai E (kekuatan medan listrik);
-nilai B (induksi magnetik);
-nilai w (frekuensi), dari waktu pemaparan.
Guru: Efek biologisnya bisa positif (munculnya kehidupan di Bumi, percepatan, metode pengobatan dalam kedokteran) dan negatif. Dokter telah menemukan bahwa tinggal lama di medan elektromagnetik yang dibuat secara artifisial memberi ...
(Meja di papan tulis).
Guru: Apakah Anda merasakan aksi medan elektromagnetik seperti itu dan kapan? Peralatan rumah tangga apa yang menciptakan medan elektromagnetik di apartemen Anda?
Pekerjaan mandiri.
Guru: Semua peralatan listrik yang beroperasi (dan kabel listrik) menciptakan medan elektromagnetik di sekitarnya, yang menyebabkan pergerakan partikel bermuatan: elektron, proton, ion, atau molekul dipol. Sel-sel organisme hidup terdiri dari molekul bermuatan - protein, fosfolipid (molekul membran sel), ion air - dan juga memiliki medan elektromagnetik yang lemah. Di bawah pengaruh medan elektromagnetik yang kuat, molekul dengan muatan membuat gerakan osilasi. Ini menimbulkan sejumlah proses, baik positif (peningkatan metabolisme seluler) dan negatif (misalnya, penghancuran struktur seluler).
Di negara kita, penelitian tentang pengaruh medan elektromagnetik pada manusia dan hewan telah dilakukan selama lebih dari 50 tahun. Setelah ratusan percobaan, para ilmuwan Rusia telah menemukan bahwa semua peralatan listrik rumah tangga adalah sumber radiasi elektromagnetik, tetapi bagaimana sebenarnya medan elektromagnetik dari peralatan rumah tangga biasa memengaruhi kita dan seberapa berbahayanya bagi orang yang sehat adalah poin yang diperdebatkan, jadi masuk akal. untuk mencoba meminimalkannya sebanyak mungkin.
Untuk membentuk prinsip-prinsip perlindungan terhadap efek berbahaya dari radiasi elektromagnetik, siswa diundang untuk bekerja dengan bahan referensi.
(
Aplikasi No.2
Tabel 1. PDU (tingkat maksimum yang diizinkan).
Meja 2. Bagaimana Anda dapat melindungi diri dari efek berbahaya dari medan elektromagnetik, atau setidaknya mengurangi efek biologis?Yuk simak presentasinya (dari slide 11 sampai akhir)
Menyimpulkan.
Kesimpulan:
1. Pelindung logam dari sumber radiasi elektromagnetik (kabel, induktor, dll.),
2. Jaga jarak aman.
3. Semua peralatan listrik rumah tangga harus berfungsi dengan baik dan sesuai dengan remote control. (Sertifikat kualitas).
4. Ruang terbuka hijau secara aktif menyerap gelombang elektromagnetik.
Selebaran “Senang mengetahui” dibagikan kepada setiap siswa.
Pekerjaan rumah.
Guru: Diskusikan dengan keluarga di rumahCatatan "Senang mengetahui"di rumah, mungkin orang yang Anda cintai akan menambahkan sesuatu yang berguna dan perlu ke memo kami.
Daftar literatur yang digunakan:
Maron A.E. tes dalam fisika: 10 - 11 sel: Sebuah buku untuk guru. – M.: Pencerahan, 2003.
Rymkevich A.P. Buku tugas. Kelas 10 - 11: Sebuah manual untuk lembaga pendidikan. – M.: Bustard, 2003.
Stepanova G.N. Kumpulan soal fisika: Untuk 10 - 11 sel. lembaga pendidikan. – M.: Pencerahan, 2003.
5. ›
Guru fisika sekolah menengah MBOU 42, Belgorod
Kokorina Alexandra Vladimirovna
Kelas: 9
Subjek: Fisika.
tanggal:
Tema:“Medan Elektromagnetik (EMF)”.
Jenis: pelajaran gabungan .
Tujuan Pelajaran:
pendidikan:
- untuk percaya pengetahuan yang diperoleh sebelumnya;
- memberikan persepsi, pemahaman, menghafal utama konsep "medan elektromagnetik", hubungan medan listrik dan magnet;
- mengatur kegiatan siswa untuk mereproduksi informasi yang dipelajari;
pendidikan:
- pendidikan motif tenaga kerja, sikap teliti untuk bekerja;
- pendidikan motif untuk belajar, sikap positif terhadap pengetahuan;
— menunjukkan peran eksperimen fisika dan teori fisika dalam studi fenomena fisik.
mengembangkan:
- pengembangan keterampilan untuk secara kreatif mendekati solusi dari berbagai masalah;
- pengembangan keterampilan untuk bertindak secara mandiri;
Sarana pendidikan:
- papan dan kapur;
Metode pengajaran:
- penjelasan - ilustrasi .
Struktur pelajaran (tahapan):
momen organisasi (2 menit);
pemutakhiran pengetahuan dasar (10 menit);
mempelajari materi baru (17 menit);
verifikasi pemahaman informasi yang diterima (8 menit);
meringkas pelajaran (2 menit);
informasi pekerjaan rumah (1 menit).
Selama kelas
kegiatan siswa | ||||||||||||
- Salam pembuka "Hallo teman-teman". — memperbaiki yang hilang"Siapa yang tidak hadir hari ini?" | - salam guru "Halo" - petugas memanggil yang tidak hadir |
|||||||||||
- dikte fisik “Anda memiliki lembaran kosong di atas meja, menandatanganinya dan menunjukkan nomor opsi tempat Anda duduk. Saya akan mendiktekan pertanyaan kepada Anda satu per satu, pertama untuk opsi pertama, lalu untuk opsi ke-2. Hati-hati " Pertanyaan untuk dikte: 1.1 Apa yang menghasilkan medan magnet? 1.2 Bagaimana Anda dapat memvisualisasikan medan magnet? 2.1 Apa sifat dari garis IMF? 2.2 Apa sifat garis WMD? 3.1 Induksi magnetik: rumus, satuan. 3.2 Garis induksi magnet adalah ... 4.1 Apa yang dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan? 4.2 Apa yang dapat ditentukan dengan aturan tangan kiri? 5.1 Fenomena EMP adalah ... 5.2 Arus bolak-balik adalah ... “Sekarang transfer pekerjaan Anda ke meja pertama. Siapa yang tidak menyelesaikan pekerjaan?"(menyelesaikan masalah yang menyebabkan kesulitan) | - tanda bekerja - jawab pertanyaan Jawaban: 1.1 muatan bergerak 1.2 garis magnet 2.1 melengkung, kepadatannya bervariasi 2.2 sejajar satu sama lain, terletak dengan frekuensi yang sama 3.1 B \u003d F / (I l), T 3.2 garis, garis singgung yang pada setiap titik medan bertepatan dengan arah vektor induksi magnetik 5.1 ketika mengubah m.p., menembus sirkuit konduktor tertutup, arus muncul di konduktor 5.2 arus, berubah secara berkala dalam besaran dan arah |
|||||||||||
- percakapan dengan kelas: “Topik pelajaran kita ditulis di papan tulis. Dan siapa yang akan memberi tahu saya pada tahun berapa dan oleh siapa fenomena EMP ditemukan?” “Apa itu?" “Dalam kondisi apa arus mengalir dalam penghantar? “Ini berarti bahwa kita dapat menyimpulkan bahwa variabel m.p., menembus sirkuit tertutup konduktor, menciptakan e.p. di dalamnya, di bawah pengaruh arus induksi yang muncul. - penjelasan materi baru: “Berdasarkan kesimpulan ini, James Clerk Maxwell pada tahun 1865 menciptakan teori kompleks EMF. Kami hanya akan mempertimbangkan ketentuan utamanya. Tuliskan." Ketentuan utama teori: 3. Variabel yang saling menghasilkan ini e.p. dan mp membentuk EMF. 5. (pelajaran berikutnya) “Sebuah m.p. konstan dibuat di sekitar muatan yang bergerak dengan kecepatan konstan. Tetapi jika muatan bergerak dengan percepatan, maka m.p. berubah secara berkala. Variabel ep. menciptakan variabel m.p. di ruang angkasa, yang pada gilirannya menghasilkan variabel e.p. dll." Variabel ep. – pusaran. | - menjawab pertanyaan guru secara lisan “Michael Faraday, pada tahun 1831" “ketika mp berubah, menembus loop konduktor tertutup, arus muncul di konduktor” “ jika mengandung e.p.” - tulis di buku catatan apa yang diperintahkan guru |
|||||||||||
“Sekarang gambarlah tabel di buku catatan Anda seperti di papan tulis. Ayo kita isi bersama"
| - menggambar meja dan mengisinya dengan guru |
|||||||||||
- generalisasi dan sistematisasi: “Jadi, konsep penting apa yang Anda pelajari di kelas hari ini? Betul, dengan konsep EMF. Apa yang bisa kamu katakan tentang dia?" - cerminan: “Siapa yang kesulitan memahami materi?” Evaluasi perilaku dan kinerja individu siswa dalam pelajaran. | - jawab pertanyaan |
|||||||||||
- informasi tentang pekerjaan rumah Ҥ 51 , mempersiapkan ujian. Pelajaran sudah berakhir. Selamat tinggal". | - tulis pekerjaan rumah - ucapkan selamat tinggal kepada guru: "Selamat tinggal". |
Siswa harus memiliki di buku catatan mereka:
Topik: “Medan elektromagnetik (EMF)”.
1856 - J.Cl. Maxwell menciptakan teori EMF.
Ketentuan utama teori:
1. Setiap perubahan dari waktu ke waktu m.p. mengarah pada munculnya variabel e.p.
2. Setiap perubahan dengan waktu di e.p. mengarah pada munculnya variabel m.p.
3. Variabel yang saling menghasilkan ini e.p. dan mp membentuk EMF.
4. Sumber EMF - muatan yang bergerak cepat.
Variabel ep. – pusaran.
pusaran | elektrostatis | |
karakter | berubah secara berkala dari waktu ke waktu | tidak berubah seiring waktu |
sumber | biaya bergerak cepat | biaya stasioner |
garis kekuatan | tertutup | mulai dengan "+"; berakhir dengan "-" |
RENCANA BELAJAR
pada topik ini " Medan elektromagnetik dan gelombang elektromagnetik»
| Nama lengkap | Kosintseva Zinaida Andreevna |
|
| Tempat kerja | DF GBPOU "KTK" |
|
| Judul pekerjaan | guru |
|
| Subjek | ||
| 5. | Kelas | 2 kursus profesi "Masak, manisan", "tukang las" |
| 6. 7. | Tema Nomor pelajaran dalam topik | Medan elektromagnetik dan gelombang elektromagnetik. 27 |
| 8. | Tutorial Dasar | V.F. Fisika Dmitrieva: untuk profesi dan spesialisasi profil teknis: untuk pendidikan umum. institusi: buku teks mohon. dan buku teks pendidikan kejuruan menengah: -6th ed. Ster.-M.: Pusat Penerbitan "Akademi", 2013.-448s. |
Tujuan Pelajaran:
- pendidikan
ulangi dan umumkan pengetahuan siswa di bagian "Elektrodinamika";
- mengembangkan
untuk mendorong pengembangan kemampuan menganalisis, mengajukan hipotesis, asumsi, membuat prakiraan, mengamati, dan bereksperimen;
pengembangan kemampuan untuk menilai diri sendiri dan menganalisis diri sendiri dari aktivitas mentalnya sendiri dan hasilnya;
untuk memeriksa tingkat kemandirian berpikir siswa terhadap penerapan pengetahuan yang ada dalam berbagai situasi.
- pendidikan
stimulasi minat kognitif pada subjek dan fenomena di sekitarnya;
pendidikan semangat kompetisi, tanggung jawab kawan, kolektivisme.
Jenis pelajaran Pelajaran - seminar
Bentuk karya siswa transmisi verbal informasi dan persepsi pendengaran informasi; transmisi visual informasi dan persepsi visual informasi; transfer informasi melalui kegiatan praktis; stimulasi dan motivasi; metode pengendalian dan pengendalian diri.
dana pelatihan Saya : Presentasi; laporan; Teka-teki silang; tugas untuk survei yang diuji;
Peralatan: PC, ID, proyektor, presentasippt, pelajaran video, PC - tempat kerja siswa, tes.
Struktur dan jalannya pelajaran
Tabel 1.
STRUKTUR DAN PROSES PELAJARAN
| Tahap pelajaran | Nama ESM bekas (dengan indikasi nomor seri dari Tabel 2) | Aktivitas guru (menunjukkan tindakan dengan ESM, misalnya, demonstrasi) | kegiatan siswa | Waktu (dalam menit) |
|
| Mengatur waktu | salam siswa | Selamat datang guru | |||
| Aktualisasi dan koreksi pengetahuan dasar | 1. Oginsky "Polonaise" | Menampilkan klip video. | |||
| Kata pengantar dari guru | satu,. Presentasi, Slide #1 Slide #2 | Pengumuman topik pelajaran Pengumuman tujuan dan sasaran | Mendengarkan dan merekam | ||
| Pengulangan | Karya lisan dengan definisi dan hukum Survei tes - Tes No. 20 | Mengalokasikan ke pekerjaan Termasuk jurnal elektronik untuk tes Mendemonstrasikan tes layar | Bekerja untuk PC dan di notebook | ||
| Pengetahuan tentang penemuan baru pertunjukan siswa 1. Michael Faraday otodidak yang brilian. 2. Pendiri teori medan elektromagnetik, James Maxwell. 3. Eksperimen hebat Heinrich Hertz. 4. Alexander Popov. sejarah radio 5. Menonton film video tentang A.S. Popov | 1, Presentasi, Slide #4 2. Presentasi 3. Presentasi 4. Presentasi 5. Presentasi | Mengkoordinasikan kinerja siswa, membantu dan mengevaluasi | Mendengarkan presentasi siswa, mencatat, mengajukan pertanyaan, Cirikan kinerjanya | ||
| Cerminan | 6, Teka teki silang | Mengatur pekerjaan di PC | Memecahkan teka-teki silang | ||
| Menyimpulkan pelajaran | 1, Geser #10 | Memberikan nilai dan meringkas | Beri tanda | ||
| Pekerjaan rumah | 1, Geser nomor 5 | Mengklarifikasi pekerjaan rumah - Presentasi "" | Tuliskan tugas |
Lampiran rencana pelajaran
pada topik "Medan elektromagnetik dan gelombang elektromagnetik"
Meja 2.
DAFTAR EER YANG DIGUNAKAN DALAM PELAJARAN INI
| Nama Sumberdaya | Jenis, jenis sumber daya | Formulir pengiriman informasi (ilustrasi, presentasi, klip video, tes, model, dll.) | ||
| Oginsky "Polonaise" | informasional | klip video |
|
|
| Ringkasan pelajaran | informasional | presentasi | ||
| Laporkan "Michael Faraday Jenius otodidak" | informasional | presentasi | ||
| Laporan " James Maxwell, pendiri teori medan elektromagnetik» | informasional | presentasi | ||
| Eksperimen hebat Heinrich Hertz | informasional | presentasi | ||
| "Alexander Popov. sejarah radio" | informasional | Presentasi Pelajaran video Prinsip komunikasi radiotelepon. Penerima radio paling sederhana. | Lkvideouroki.net. 20. |
|
| Film "A.S. Popov" | informasional | teknologi internet | www.youtube.com Penemuan radio Popov Alexander Stepanovich, Popov. |
|
| Praktis | Program yang paling saya suka. | 20 Lkvideouroki.net. |
||
| Teka teki silang | Praktis | presentasi |
Skenario pelajaran menggunakan teknologi pedagogis modern.
Topik pelajaran
"Gelombang elektromagnetik"
Tujuan Pelajaran:
pendidikan : Untuk mempelajari gelombang elektromagnetik, sejarah penemuan, karakteristik dan sifat-sifatnya.
pendidikan : mengembangkan kemampuan mengamati, membandingkan, menganalisis
pengasuhan : pembentukan minat dan pandangan dunia ilmiah dan praktis
Rencana belajar:
Pengulangan
Kenalan dengan sejarah penemuan gelombang elektromagnetik:
Hukum Faraday (percobaan)
Hipotesis Maxwell (percobaan)
grafik gelombang elektromagnetik
Persamaan Gelombang Elektromagnetik
Karakteristik gelombang elektromagnetik: kecepatan rambat, frekuensi, periode, amplitudo
Sirkuit osilasi tertutup
Rangkaian osilasi terbuka. Eksperimen Hertz
Representasi grafis dan matematis dari gelombang elektromagnetik
Konfirmasi eksperimental keberadaan gelombang elektromagnetik.
Sifat gelombang elektromagnetik
Pembaruan pengetahuan
Mendapatkan pekerjaan rumah
Peralatan:
Komputer
papan interaktif
Proyektor
induktor
Galvanometer
magnet
Kompleks pengukuran digital perangkat keras dan lunakperalatan laboratorium "Hiburan Ilmiah"
Kartu siap pakai pribadi dengan representasi grafis dari gelombang elektromagnetik, rumus dasar, dan pekerjaan rumah (Lampiran 1)
Materi video dari aplikasi elektronik hingga kit Fisika kelas 11 ( UMK Myakishev G . I., Bukhovtsev B.B.)
AKTIVITAS GURU
kartu informasi
KEGIATAN MAHASISWA
Tahap motivasi - Pengenalan topik pelajaran
Teman-teman! Hari ini kita akan mulai mempelajari bagian terakhir dalam topik besar "Osilasi dan gelombang" ke gelombang elektromagnetik.
Kami akan mempelajari sejarah penemuan mereka, berkenalan dengan para ilmuwan yang menaruh tangan mereka di sana. Mari kita cari tahu bagaimana kita bisa mendapatkan gelombang elektromagnetik untuk pertama kalinya. Mari kita pelajari persamaan, grafik dan sifat-sifat gelombang elektromagnetik.
Untuk memulainya, mari kita ingat apa itu gelombang dan jenis gelombang apa yang Anda ketahui?
Gelombang adalah getaran yang merambat dalam waktu. Gelombang bersifat mekanik dan elektromagnetik.
Gelombang mekanik beragam, merambat dalam media padat, cair, gas, dapatkah kita mendeteksinya dengan indera kita? Berikan contoh.
Ya, di media padat - itu bisa berupa gempa bumi, getaran senar alat musik. Dalam cairan - gelombang di laut, dalam gas - ini adalah perambatan suara.
Dengan gelombang elektromagnetik, tidak semuanya begitu sederhana. Anda dan saya berada di ruang kelas dan tidak merasakan sama sekali dan tidak menyadari berapa banyak gelombang elektromagnetik yang menembus ruang kita. Mungkin sebagian dari kalian sudah bisa memberikan contoh ombak yang hadir disini?
gelombang radio
gelombang TV
- Wi- fi
Lampu
Emisi dari ponsel dan peralatan kantor
Radiasi elektromagnetik termasuk gelombang radio dan cahaya dari Matahari, sinar-X dan radiasi, dan banyak lagi. Jika kita memvisualisasikannya, maka di balik sejumlah besar gelombang elektromagnetik, kita tidak akan dapat melihat satu sama lain. Mereka berfungsi sebagai pembawa informasi utama dalam kehidupan modern dan pada saat yang sama merupakan faktor negatif yang kuat yang mempengaruhi kesehatan kita.
Organisasi kegiatan siswa untuk membuat definisi gelombang elektromagnetik
Hari ini kita akan mengikuti jejak fisikawan hebat yang menemukan dan menghasilkan gelombang elektromagnetik, mencari tahu persamaan apa yang dijelaskan oleh mereka, dan menjelajahi sifat dan karakteristiknya. Kami menuliskan topik pelajaran "Gelombang elektromagnetik"
Kita semua tahu bahwa pada tahun 1831 Fisikawan Inggris Michael Faraday secara eksperimental menemukan fenomena induksi elektromagnetik. Bagaimana itu memanifestasikan dirinya?
Mari kita ulangi salah satu eksperimennya. Apa rumus hukumnya?
Siswa bereksperimen dengan Faraday
Medan magnet yang berubah terhadap waktu menyebabkan munculnya EMF induksi dan arus induksi dalam rangkaian tertutup.
Ya, arus induksi muncul di sirkuit tertutup, yang kami daftarkan dengan galvanometer
Dengan demikian, Faraday secara empiris menunjukkan bahwa ada hubungan dinamis langsung antara magnet dan listrik. Pada saat yang sama, Faraday, yang tidak menerima pendidikan sistematis dan memiliki sedikit penguasaan metode matematika, tidak dapat mengkonfirmasi eksperimennya dengan teori dan peralatan matematika. Fisikawan Inggris terkemuka lainnya James Maxwell (1831-1879) membantunya dalam hal ini.
Maxwell memberikan interpretasi yang sedikit berbeda tentang hukum induksi elektromagnetik: "Setiap perubahan medan magnet menghasilkan medan listrik pusaran di ruang sekitarnya, yang garis-garis gayanya tertutup"
Jadi, meskipun penghantar tidak tertutup, perubahan medan magnet menyebabkan medan listrik induksi di ruang sekitarnya, yang merupakan pusaran. Apa sifat-sifat medan vortex?
Properti bidang pusaran:
Garis ketegangannya tertutup
Tidak memiliki sumber
Anda juga perlu menambahkan bahwa pekerjaan gaya medan untuk memindahkan muatan uji di sepanjang jalur tertutup tidak sama dengan nol, tetapi EMF induksi
Selain itu, Maxwell mengajukan hipotesis tentang adanya proses sebaliknya. Bagaimana menurutmu?
"Medan listrik yang berubah-ubah waktu menghasilkan medan magnet di ruang sekitarnya"
Dan bagaimana kita bisa mendapatkan medan listrik yang berubah terhadap waktu?
Arus yang berubah-ubah waktu
Apa itu saat ini?
Arus - partikel bermuatan yang bergerak teratur, dalam logam - elektron
Lalu bagaimana mereka harus bergerak agar arus menjadi bolak-balik?
Dengan percepatan
Itu benar, itu adalah muatan yang bergerak dipercepat yang menyebabkan medan listrik bolak-balik. Sekarang mari kita coba memperbaiki perubahan medan magnet menggunakan sensor digital, membawanya ke kabel dengan arus bolak-balik
Seorang siswa melakukan percobaan untuk mengamati perubahan medan magnet
Di layar komputer, kami mengamati bahwa ketika sensor dibawa ke sumber arus bolak-balik dan diperbaiki, osilasi medan magnet terus menerus terjadi, yang berarti bahwa medan listrik bolak-balik muncul tegak lurus terhadapnya.
Dengan demikian, urutan yang saling berhubungan terus menerus muncul: medan listrik yang berubah menghasilkan medan magnet bolak-balik, yang, dengan fenomenanya, sekali lagi menghasilkan medan listrik yang berubah, dan seterusnya.
Begitu dimulai pada titik tertentu, proses perubahan medan elektromagnetik akan terus menerus menangkap semakin banyak area baru dari ruang sekitarnya. Medan elektromagnetik bolak-balik yang merambat adalah gelombang elektromagnetik.
Jadi, hipotesis Maxwell hanyalah asumsi teoretis yang tidak memiliki konfirmasi eksperimental, tetapi atas dasar itu ia berhasil menurunkan sistem persamaan yang menggambarkan transformasi timbal balik medan magnet dan listrik dan bahkan menentukan beberapa sifat mereka.
Anak-anak diberikan kartu pribadi dengan jadwal dan formula.
Perhitungan Maxwell:
Organisasi kegiatan siswa untuk menentukan kecepatan gelombang elektromagnetik dan karakteristik lainnya
konstanta -dielektrik zat, kami mempertimbangkan kapasitansi kapasitor,- permeabilitas magnetik suatu zat - kami mengkarakterisasi sifat magnetik suatu zat, ini menunjukkan apakah zat tersebut akan menjadi paramagnetik, diamagnetik atau feromagnetik
Mari kita hitung cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa, maka = =1
Orang-orang menghitung kecepatan , setelah itu kami memeriksa semuanya di proyektor
Panjang, frekuensi, frekuensi siklik dan periode osilasi gelombang dihitung sesuai dengan rumus yang kita kenal dari mekanika dan elektrodinamika, tolong ingatkan saya tentang mereka.
Teman-teman menuliskan rumus = di papan tulis, , , cek kebenarannya di slide
Maxwell juga secara teoritis menurunkan rumus untuk energi gelombang elektromagnetik, dan . W em ~ 4 Ini berarti bahwa untuk lebih mudah memperbaiki gelombang, perlu frekuensi tinggi.
Teori Maxwell menyebabkan resonansi dalam masyarakat fisik, tetapi dia tidak punya waktu untuk mengkonfirmasi teorinya secara eksperimental, kemudian fisikawan Jerman Heinrich Hertz (1857-1894) mengambil tongkatnya. Anehnya, Hertz ingin menyangkal teori Maxwell, karena ini dia menemukan solusi sederhana dan cerdik untuk mendapatkan gelombang elektromagnetik.
Mari kita ingat di mana kita telah mengamati transformasi timbal balik energi listrik dan magnet?
dalam rangkaian osilasi.
PADA tertutup rangkaian osilasi, terdiri dari apa?
Ini adalah sirkuit yang terdiri dari kapasitor dan kumparan di mana osilasi elektromagnetik timbal balik terjadi.
Itu benar, hanya osilasi yang terjadi "di dalam" sirkuit, dan tugas utama para ilmuwan adalah menghasilkan osilasi ini ke ruang angkasa dan, tentu saja, mendaftarkannya.
Kami sudah mengatakan ituenergi gelombang berbanding lurus dengan pangkat empat frekuensi . W em~ν 4 . Ini berarti bahwa untuk lebih mudah memperbaiki gelombang, perlu frekuensi tinggi. Rumus apa yang menentukan frekuensi dalam rangkaian osilasi?
Frekuensi osilasi dalam rangkaian tertutup
Apa yang bisa kita lakukan untuk meningkatkan frekuensi?
Mengurangi kapasitansi dan induktansi, yang berarti mengurangi jumlah lilitan pada kumparan dan meningkatkan jarak antara pelat kapasitor.
Kemudian Hertz secara bertahap "meluruskan" sirkuit osilasi, mengubahnya menjadi batang, yang disebutnya "vibrator".
Vibrator terdiri dari dua bola konduktif berdiameter 10–30 cm, dipasang di ujung batang kawat yang dipotong di tengah. Ujung-ujung bagian batang di tempat pemotongan berakhir dengan bola-bola kecil yang dipoles, membentuk celah percikan beberapa milimeter.
Bola-bola itu dihubungkan ke belitan sekunder koil Ruhmkorff, yang merupakan sumber tegangan tinggi.
Induktor Ruhmkorff menciptakan tegangan yang sangat tinggi di ujung gulungan sekundernya, dari urutan puluhan kilovolt, mengisi bola dengan muatan dengan tanda yang berlawanan. Pada saat tertentu, tegangan antara bola lebih besar dari tegangan tembus, dan di celah percikan vibrator,percikan listrik gelombang elektromagnetik yang dipancarkan.
Mari kita ingat fenomena badai petir. Petir adalah percikan yang sama. Bagaimana kilat muncul?
Menggambar di papan:
Jika ada perbedaan potensial yang besar antara bumi dan langit, sirkuit "tertutup" - petir terjadi, arus dialirkan melalui udara, terlepas dari kenyataan bahwa itu adalah dielektrik, tegangan dihilangkan.
Dengan demikian, Hertz berhasil menghasilkan gelombang em. Namun kita tetap perlu mendaftarkannya, untuk keperluan ini, sebagai detektor, atau penerima, Hertz menggunakan cincin (kadang persegi panjang) dengan celah – celah percikan yang bisa diatur. Medan elektromagnetik bolak-balik membangkitkan arus bolak-balik di detektor, jika frekuensi vibrator dan penerima bertepatan, resonansi terjadi dan percikan juga muncul di penerima, yang dapat diperbaiki secara visual.
Hertz dibuktikan dengan eksperimennya:
1) adanya gelombang elektromagnetik;
2) gelombang dipantulkan dengan baik dari konduktor;
3) menentukan kecepatan gelombang di udara (kira-kira sama dengan kecepatan di ruang hampa).
Mari kita melakukan percobaan tentang pemantulan gelombang elektromagnetik
Eksperimen dalam memantulkan gelombang elektromagnetik ditunjukkan: telepon siswa dimasukkan ke dalam wadah yang sepenuhnya terbuat dari logam dan teman-temannya mencoba menghubunginya.
Sinyal tidak lulus
Orang-orang menjawab pertanyaan pengalaman, mengapa tidak ada sinyal seluler.
Sekarang mari kita lihat klip video tentang sifat-sifat gelombang elektromagnetik dan merekamnya.
Pemantulan gelombang em: gelombang dipantulkan dengan baik dari lembaran logam, dan sudut datang sama dengan sudut pantul
Penyerapan gelombang: gelombang um diserap sebagian ketika melewati dielektrik
Pembiasan gelombang: Gelombang EM mengubah arahnya dari udara menjadi dielektrik
Interferensi gelombang: penambahan gelombang dari sumber yang koheren (kita akan mempelajari lebih detail di optik)
Difraksi gelombang - pembengkokan gelombang rintangan
Fragmen video "Sifat gelombang elektromagnetik" ditampilkan
Hari ini kita telah mempelajari sejarah gelombang elektromagnetik dari teori hingga eksperimen. Jadi, jawab pertanyaan:
Siapa yang menemukan hukum tentang munculnya medan listrik ketika medan magnet berubah?
Apa hipotesis Maxwell tentang pembangkitan medan magnet yang berubah?
Apa itu gelombang elektromagnetik?
Pada vektor apa itu dibangun?
Apa yang terjadi pada panjang gelombang jika frekuensi osilasi partikel bermuatan digandakan?
Sifat gelombang elektromagnetik apa yang Anda ingat?
Laki-laki menjawab:
Faraday - eksperimen menemukan hukum EMF dan Maxwell memperluas konsep ini dalam teori
Medan listrik yang berubah terhadap waktu menghasilkan medan magnet di ruang sekitarnya
Menyebar melalui ruangelektromagnetik bidang
Ketegangan, induksi magnetik, kecepatan
Turun 2 kali
Pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi, penyerapan
Gelombang elektromagnetik memiliki kegunaan yang berbeda tergantung pada frekuensi atau panjang gelombangnya. Mereka membawa manfaat dan kerugian bagi umat manusia, jadi untuk pelajaran selanjutnya, siapkan pesan atau presentasi dengan topik berikut:
Bagaimana cara menggunakan gelombang elektromagnetik?
Radiasi elektromagnetik di luar angkasa
Sumber radiasi elektromagnetik di rumah saya, dampaknya terhadap kesehatan
Dampak radiasi elektromagnetik dari ponsel pada fisiologi manusia
Senjata elektromagnetik
Dan juga selesaikan tugas-tugas berikut untuk pelajaran selanjutnya:
saya =0.5 karena 4*10 5 π t
Tugas di kartu.
Terima kasih atas perhatian Anda!
Lampiran 1
Gelombang elektromagnetik:
1,25664*10 -6 H/m – konstanta magnet
Tugas:
Frekuensi siaran stasiun radio Mayak di wilayah Moskow adalah 67,22 MHz. Berapa panjang gelombang radio ini beroperasi?
Kekuatan arus dalam rangkaian osilasi terbuka bervariasi sesuai dengan hukumsaya =0.5 karena 4*10 5 π t . Cari panjang gelombang yang dipancarkan.
