Notas de aula de física no 11º ano
Tópico: “Ondas eletromagnéticas”
Professor: Bakuradze L.A.
Lição: 20
Data: 14/11/2014
Lições objetivas:
Educacional: apresentar aos alunos as características da propagação das ondas eletromagnéticas; a história do estudo das propriedades dessas ondas;
Educacional: apresentar aos alunos a biografia de Heinrich Hertz;
Desenvolvimento: promover o desenvolvimento do interesse pelo assunto.
Demonstrações: slides, vídeo.
PLANO DE AULA
Momento organizacional (1 min.)
Repetição (5 min.)
Aprendendo novo material (20 min.)
Consolidação (10 min.)
Lição de casa (2 min.)
Resumo da lição (2 min.)
DURANTE AS AULAS
Momento organizacional
(SLIDE Nº 1) . Hoje conheceremos as características da propagação das ondas eletromagnéticas, observaremos as etapas de criação da teoria do campo eletromagnético e a confirmação experimental dessa teoria, e nos deteremos em alguns dados biográficos.
Repetição
Para atingir os objetivos da aula, precisamos repetir algumas questões:
O que é uma onda, em particular uma onda mecânica? (Propagação de vibrações de partículas de matéria no espaço)
Que quantidades caracterizam uma onda? (comprimento de onda, velocidade de onda, período de oscilação e frequência de oscilação)
Qual é a relação matemática entre comprimento de onda e período de oscilação? (o comprimento de onda é igual ao produto da velocidade da onda e do período de oscilação)
(SLIDE Nº 2)
Aprendendo novo material
Uma onda eletromagnética é em muitos aspectos semelhante a uma onda mecânica, mas também existem diferenças. A principal diferença é que esta onda não necessita de meio para se propagar. Uma onda eletromagnética é o resultado da propagação de um campo elétrico alternado e de um campo magnético alternado no espaço, ou seja, campo eletromagnetico.
O campo eletromagnético é criado por partículas carregadas em movimento acelerado. Sua presença é relativa. Este é um tipo especial de matéria, que é uma combinação de campos elétricos e magnéticos variáveis.
Uma onda eletromagnética é a propagação de um campo eletromagnético no espaço.
(SLIDE #3) (SLIDE #3) (SLIDE #3)
O diagrama de propagação de uma onda eletromagnética é mostrado na figura. É necessário lembrar que os vetores de intensidade do campo elétrico, indução magnética e velocidade de propagação das ondas são perpendiculares entre si.
Etapas da criação da teoria da onda eletromagnética e sua confirmação prática.
Michael Faraday (1831)
(SLIDE #4) Ele colocou seu lema em prática. Magnetismo convertido em eletricidade:
(SLIDE Nº 4)
Maxwell James Escriturário (1864)
(SLIDE Nº 5) O cientista teórico derivou as equações que levam seu nome.
(SLIDE No. 5) Segue-se dessas equações que um campo magnético alternado cria
(SLIDE No. 5) campo elétrico de vórtice,
(SLIDE No. 5) e cria um campo magnético alternado. Além disso, em suas equações havia uma constante
(SLIDE No. 5) – esta é a velocidade da luz no vácuo. AQUELES. desta teoria seguiu-se que uma onda eletromagnética se propaga no espaço à velocidade da luz no vácuo. O trabalho verdadeiramente brilhante foi apreciado por muitos cientistas da época, e A. Einstein disse que o mais fascinante durante seus estudos foi a teoria de Maxwell.
Heinrich Hertz (1887)
(SLIDE Nº 6) . Heinrich Hertz nasceu doente, mas tornou-se um aluno muito inteligente. Ele gostou de todas as matérias que estudou. O futuro cientista adorava escrever poesia e trabalhar no torno. Depois de terminar o ensino médio, Hertz ingressou em uma escola técnica superior, mas não queria ser um especialista restrito e ingressou na Universidade de Berlim para se tornar um cientista. Após ingressar na universidade, Heinrich Hertz procurou estudar em um laboratório de física, mas para isso foi necessário resolver problemas competitivos. E começou a resolver o seguinte problema: a corrente elétrica tem energia cinética? Esse trabalho foi planejado para durar 9 meses, mas o futuro cientista o resolveu em três meses. É verdade que um resultado negativo é incorreto do ponto de vista moderno. A precisão da medição teve que ser aumentada milhares de vezes, o que não era possível naquela época.
Ainda estudante, Hertz defendeu sua tese de doutorado com excelentes notas e recebeu o título de doutor. Ele tinha 22 anos. O cientista se envolveu com sucesso em pesquisas teóricas. Estudando a teoria de Maxwell, ele demonstrou alta habilidade experimental, criou um dispositivo que hoje é chamado de antena e, com a ajuda de antenas de transmissão e recepção, criou e recebeu uma onda eletromagnética
(SLIDE No. 6) e estudou todas as propriedades dessas ondas.
(SLIDE Nº 6) Ele percebeu que a velocidade de propagação dessas ondas é finita e igual (SLIDE Nº 6) à velocidade de propagação da luz no vácuo. Depois de estudar as propriedades das ondas eletromagnéticas, ele provou que elas são semelhantes às propriedades da luz.
Infelizmente, este robô prejudicou completamente a saúde do cientista. Primeiro meus olhos falharam, depois minhas orelhas, dentes e nariz começaram a doer. Ele morreu logo depois.
Heinrich Hertz concluiu o enorme trabalho iniciado por Faraday. Maxwell transformou as ideias de Faraday em fórmulas matemáticas e Hertz transformou imagens matemáticas em ondas eletromagnéticas visíveis e audíveis.
Ouvindo rádio, assistindo programas de televisão, devemos lembrar (SLIDE nº 7) dessa pessoa.
Não é por acaso que a unidade de frequência de oscilação tem o nome de Hertz, e não é de forma alguma acidental que as primeiras palavras proferidas pelo físico russo (SLIDE No. 8) A.S. Popov usando comunicação sem fio eram “Heinrich Hertz”, criptografados em código Morse.
Popov melhorou a antena receptora e transmissora e primeiro a comunicação foi realizada a uma distância de 250 m, depois a 600 m, e em 1899 o cientista estabeleceu a comunicação por rádio a uma distância de 20 km, e em 1901 - a 150 km. Em 1900, as comunicações por rádio ajudaram a realizar operações de resgate no Golfo da Finlândia. Em 1901, o engenheiro italiano G. Marconi realizou comunicações de rádio através do Oceano Atlântico.
Consolidação
Responda às perguntas:
(SLIDE Nº 9)
O que é uma onda eletromagnética?
(SLIDE Nº 9)
Quem criou a teoria das ondas eletromagnéticas?
(SLIDE Nº 9)
Quem estudou as propriedades das ondas eletromagnéticas?
Preencha a tabela de respostas em seu caderno, marcando o número da questão.
(SLIDE Nº 10)
Vamos resolver o problema.
(SLIDE Nº 11)
Trabalho de casa
(SLIDE Nº 12) É necessário preparar mensagens sobre os diversos tipos de radiação eletromagnética, listando suas características e falando sobre sua aplicação na vida humana. A mensagem deve ter cinco minutos de duração. Tópicos de mensagens:
Ondas de frequência sonora
Ondas de rádio
Radiação de microondas
Radiação infra-vermelha
Luz visível
Radiação ultravioleta
Radiação de raios X
Radiação gama
Resumindo.
Obrigado pela atenção e pelo seu trabalho!!!
Ver o conteúdo da apresentação
“+11º ano. Tópico da aula. Ondas eletromagnéticas. 20"
FÍSICA 11º ano APRESENTAÇÃO DA LIÇÃO ELETROMAGNÉTICO ONDAS
Bakuradze L. A.
Uma onda eletromagnética é um campo eletromagnético alternado que se propaga no espaço
A emissão de ondas eletromagnéticas ocorre durante o movimento acelerado de cargas elétricas
Lema:
“Transforme magnetismo em eletricidade”!!!
1831
Descobriu o fenômeno da indução eletromagnética
~ campo magnético ~ corrente elétrica
Criou a teoria do campo eletromagnético (1864)
- ~ campo magnético
~ campo elétrico
- ~ campo elétrico
~ campo magnético
- Vв = с = const = 3∙10 8 EM
Descobriu experimentalmente a existência de ondas eletromagnéticas (1887)
- Estudou as propriedades das ondas eletromagnéticas
- Determinada a velocidade de uma onda eletromagnética
- Provou que a luz é um caso especial de onda eletromagnética
- Por que a lâmpada da antena receptora muda de intensidade quando uma haste de metal é inserida?
- Por que isso não acontece quando se substitui uma haste de metal por uma de vidro?
Realizou comunicação radiotelegráfica em São Petersburgo (1895)
Comunicação à distância
150 km (1901)
G. Marconi fez comunicações de rádio através do Oceano Atlântico (1901)
1. O que é uma onda eletromagnética?
2. Quem criou a teoria das ondas eletromagnéticas?
3. Quem estudou as propriedades das ondas eletromagnéticas?
Inversamente
- Como o comprimento de onda depende da frequência de vibração?
- O que acontecerá com o comprimento de onda se o período de oscilação das partículas dobrar?
Aumentará 2 vezes
- Como a frequência de oscilação da radiação mudará quando a onda passar por um meio mais denso?
Não mudará
- O que causa a emissão de ondas eletromagnéticas?
- Onde as ondas eletromagnéticas são usadas?
Relógios carregados movendo-se com aceleração
Resolva o problema
O centro de televisão Krasnodar transmite duas ondas portadoras: uma onda portadora de imagem com frequência de radiação de 93,2 Hz e uma onda portadora de som com frequência de 94,2 Hz. Determine os comprimentos de onda correspondentes a essas frequências de radiação.
Elaborar relatórios sobre a utilização de ondas de diferentes frequências e suas características (duração da mensagem 5 minutos)
- Ondas de frequência sonora
- Ondas de rádio
- Radiação de microondas
- Radiação infra-vermelha
- Luz visível
- Radiação ultravioleta
- Radiação de raios X
- Radiação gama
Instituição de ensino profissional orçamentário do Estado da região de Samara “Escola Técnica Provincial m.r. Koshkinsky"
Profissão: 23/01/03 Mecânico de automóveis 2º ano
Física
DESENVOLVIMENTO METODOLÓGICO DE UMA AULA DE TREINAMENTO
NESTE TÓPICO: "ONDAS ELETROMAGNÉTICAS NA NOSSA VIDA"
Professora Yakimova Elvira Konstantinovna
Resumo da aula do tema “Ondas eletromagnéticas”
Assunto:TUDO SOBRE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
Tipo: generalizações e sistematização do conhecimento
Tipo: seminário
Objetivo metodológico:
Alvo:
Mostrar a orientação prática do ensino de física;
Testando seu conhecimento sobre o assunto.
Tarefas:
educacional:
Resuma o conhecimento sobre as radiações eletromagnéticas (campos) encontradas na vida cotidiana;
Descubra os efeitos positivos e negativos desses campos no corpo humano,
Formular princípios de proteção contra os efeitos nocivos dos campos, ou de redução dos seus efeitos nocivos.
em desenvolvimento:
Continuar o desenvolvimento do pensamento lógico, - a capacidade de formular corretamente os pensamentos no processo de resumir o que foi aprendido, a capacidade de conduzir um diálogo educativo;
educacional:
Cultivar o interesse cognitivo pela física, uma atitude positiva em relação ao conhecimento e o respeito pela saúde.
Promova uma cultura de discurso oral e respeito pelos outros.
Instalações e equipamentos metodológicos:
tecnologia multimídia, eletrodomésticos, planilhas; materiais de referência (ou seja,
força de indução magnética do campo eletromagnético de eletrodomésticos)
Métodos: explicativo-ilustrativo, prático.
Lição sobre o tema: " Tudo sobre ondas eletromagnéticas "
“Ao nosso redor, em nós mesmos, em todos os lugares e em todos os lugares,
mudando para sempre, coincidindo e colidindo,
Existem radiações de diferentes comprimentos de onda...
A face da terra muda com eles,
eles são em grande parte moldados.”
V.I.Vernadsky
O que é uma onda eletromagnética?
Respostas: Onda eletromagnética- vibrações eletromagnéticas que se propagam no espaço e transferem energia.
Ondas eletromagnéticas são perturbações de campos magnéticos e elétricos distribuídos no espaço.
As ondas eletromagnéticas são chamadas um campo eletromagnético que se propaga no espaço com uma velocidade finita dependendo das propriedades do meio. O primeiro cientista a prever a sua existência foi Faraday. Ele apresentou sua hipótese em 1832. Maxwell posteriormente trabalhou na construção da teoria. Em 1865 ele completou este trabalho. A teoria de Maxwell foi confirmada nos experimentos de Hertz em 1888.
As ondas Em incluem ondas….
Resposta: Para e.m. ondas incluem ondascujos comprimentos variam de 10 km (ondas de rádio) até menos de 17h (5 . 10 -12 ) (raios gama)
3. Liste as principais propriedades das ondas eletromagnéticas.
Responder:
Refração.
Reflexão.
A onda EM é transversal.
A velocidade das ondas em no vácuo é igual à velocidade da luz.
As ondas eletromagnéticas se propagam em todos os meios, mas a velocidade será menor do que no vácuo.
Uma onda EM transporta energia.
Ao passar de um meio para outro, a frequência da onda não muda.
4. Por que o campo eletromagnético afeta os humanos?
Uma pessoa é uma antena que recebe ondas eletromagnéticas, o corpo humano é um condutor através do qual o campo em passa bem, portanto, um campo eletromagnético adicional se sobrepõe às oscilações eletromagnéticas naturais do corpo, devido às quais o biocampo humano natural é perturbado .
5. De que depende o efeito biológico do campo eletromagnético?
Professor: pegue as planilhas novamente -
Trabalho independente.
ESQUEMA 1
Respostas: O efeito biológico depende de:
-E valores (intensidade do campo elétrico);
-valores de B (indução magnética);
-w valores (frequência), dependendo do tempo de exposição.
Professor: O efeito biológico pode ser positivo (surgimento da vida na Terra, aceleração, métodos de tratamento na medicina) e negativo. Os médicos descobriram que a exposição prolongada a um campo eletromagnético criado artificialmente dá...
(Tabela no quadro).
Professor: Você sentiu esses efeitos do campo eletromagnético e quando? Quais eletrodomésticos criam um campo eletromagnético no seu apartamento?
Trabalho independente.
Professor: Todos os aparelhos elétricos em funcionamento (e fiação elétrica) criam um campo eletromagnético ao seu redor, que causa o movimento de partículas carregadas: elétrons, prótons, íons ou moléculas dipolo. As células de um organismo vivo consistem em moléculas carregadas - proteínas, fosfolipídios (moléculas da membrana celular), íons de água - e também possuem um campo eletromagnético fraco. Sob a influência de um forte campo eletromagnético, as moléculas carregadas sofrem movimentos oscilatórios. Isto dá origem a uma série de processos, tanto positivos (melhorando o metabolismo celular) como negativos (por exemplo, destruição de estruturas celulares).
Em nosso país, pesquisas sobre a influência dos campos eletromagnéticos em humanos e animais são realizadas há mais de 50 anos. Depois de realizar centenas de experimentos, os cientistas russos estabeleceram que todos os eletrodomésticos são fontes de radiação eletromagnética, mas como exatamente o campo eletromagnético dos eletrodomésticos comuns nos afeta e quão prejudicial é para uma pessoa saudável é uma questão controversa, por isso é razoável tentar minimizá-lo, se possível, o impacto.
Para formular os princípios de proteção contra os efeitos nocivos da radiação eletromagnética, os alunos são incentivados a trabalhar com materiais de referência.
(
Apêndice nº 2
Tabela 1. MPL (níveis máximos permitidos).
Mesa 2. Como você pode se proteger dos efeitos nocivos do campo eletromagnético, ou pelo menos reduzir o efeito biológico?Vamos assistir à apresentação (do slide 11 ao final)
Resumindo.
Conclusões:
1. Blindagem metálica de fontes de radiação eletromagnética (fios, indutores, etc.),
2. Mantenha uma distância segura.
3. Todos os eletrodomésticos devem estar em boas condições de funcionamento e em conformidade com o controle remoto. (Certificado de qualidade).
4. Os espaços verdes absorvem ativamente as ondas eletromagnéticas.
Um memorando “É bom saber” é distribuído a cada aluno.
Trabalho de casa.
Professor: Discuta com sua família em casaMemorando “É bom saber”em casa, talvez seus entes queridos acrescentem algo útil e necessário ao nosso lembrete.
Lista de literatura usada:
Maron A. E. testes de física: 10º ao 11º ano: Um livro para professores. – M.: Educação, 2003.
Rymkevich A.P. Livro de problemas. 10º ao 11º ano: Um manual para instituições de ensino. – M.: Abetarda, 2003.
Stepanova G.N. Coleção de problemas de física: Para 10 a 11 anos. instituições educacionais. – M.: Educação, 2003.
5. ›
Professor de física, Escola Secundária No. 42, Belgorod
Kokorina Alexandra Vladimirovna
Aula: 9
Item: Física.
a data do:
Assunto:“Campo eletromagnético (EMF).”
Tipo: aula combinada .
Lições objetivas:
educacional:
- confiar em conhecimentos previamente adquiridos;
- assegurar a percepção, compreensão, memorização primária do conceito de “campo eletromagnético”, a relação dos campos elétricos e magnéticos;
— organizar as atividades dos alunos para reproduzir informações aprendidas;
educacional:
— educação dos motivos laborais e uma atitude consciente em relação ao trabalho;
- nutrir motivos de aprendizagem e uma atitude positiva em relação ao conhecimento;
— mostrando o papel dos experimentos físicos e da teoria física no estudo dos fenômenos físicos.
em desenvolvimento:
— desenvolvimento de competências para abordar de forma criativa a resolução de uma grande variedade de problemas;
— desenvolvimento de competências para agir de forma independente;
Meios de educação:
- quadro e giz;
Métodos de ensino:
- explicativo - ilustrativo .
Estrutura da aula (etapas):
momento organizacional (2 min);
atualização de conhecimentos básicos (10 min);
aprendendo novo material (17 min);
verificação da compreensão das informações recebidas (8 min);
resumindo a aula (2 min);
informações sobre o dever de casa (1 min).
Durante as aulas
Atividades estudantis | ||||||||||||
- saudações "Olá, pessoal". — registro de ausentes"Quem está ausente hoje?" | - cumprimente o professor "Olá" - o oficial de plantão chama os ausentes |
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- ditado físico “Você tem folhas de papel em branco em suas mesas, assine-as e indique o número da opção em que está sentado. Vou ditar as perguntas uma de cada vez, primeiro para a 1ª, depois para a 2ª opção. Tome cuidado " Perguntas para o ditado: 1.1 O que gera um campo magnético? 1.2 Como você pode mostrar claramente um campo magnético? 2.1 Qual é a natureza das linhas NMP? 2.2 Qual é a natureza das linhas de ADM? 3.1 Indução magnética: fórmula, unidades de medida. 3.2 As linhas de indução magnética são... 4.1 O que pode ser determinado pela regra da mão direita? 4.2 O que pode ser determinado pela regra da mão esquerda? 5.1 O fenômeno EMR é... 5.2 A corrente alternada é... “Agora passe seu trabalho para as primeiras mesas. Quem falhou na tarefa?(discutir as questões que causaram dificuldades) | - assinar o trabalho - responder a perguntas Respostas: 1.1 cargas móveis 1.2 linhas magnéticas 2.1 são curvados, sua densidade muda 2.2 paralelos entre si, localizados na mesma frequência 3.1 B = F/(I l), T 3.2 linhas, tangentes às quais em cada ponto do campo coincidem com a direção do vetor de indução magnética 5.1 quando o mp que passa pelo circuito de um condutor fechado muda, surge uma corrente no condutor 5.2 corrente variando periodicamente em magnitude e direção ao longo do tempo |
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- conversa com a turma: “O tema da nossa lição está escrito no quadro. E quem pode me dizer em que ano e por quem o fenômeno EMP foi descoberto?” “O que é?" “Sob quais condições a corrente flui em um condutor?” “Isso significa que podemos concluir que um campo magnético alternado que penetra em um circuito fechado de um condutor cria nele um campo elétrico, sob a influência do qual surge uma corrente induzida.” — explicação do novo material: “Com base nesta conclusão, James Clerk Maxwell em 1865 criou uma teoria complexa de EMF. Consideraremos apenas suas principais disposições. Anotá-la." Disposições básicas da teoria: 3. Essas variáveis gerando umas às outras e.p. e m.p. formar EMF. 5. (próxima lição) “Um mp constante é criado em torno de cargas que se movem a uma velocidade constante. Mas se as cargas se movem com aceleração, então o MP é excitado por elas. muda periodicamente. Variável e.p. cria uma variável mp no espaço, que por sua vez gera uma variável ep etc." Variável e.p. – vórtice. | - responder oralmente às perguntas do professor “Michael Faraday, em 1831" “quando o mp que passa pelo contorno de um condutor fechado muda, surge uma corrente no condutor” “ se contiver e.p.” - anote em um caderno o que o professor dita |
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“Agora desenhe uma tabela em seus cadernos como no quadro. Vamos preencher juntos.”
| - desenhe uma tabela e preencha junto com o professor |
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- generalização e sistematização: “Então, que conceito importante você aprendeu na aula hoje? Isso mesmo, com o conceito de EMF. O que você pode dizer sobre ele? - reflexão: “quem tem dificuldade de entender o material?” Avaliar o comportamento e o desempenho de cada aluno na sala de aula. | - responder a perguntas |
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- informações sobre lição de casa “§ 51 , prepare-se para o teste. A lição acabou. Adeus". | - anote o dever de casa - diga adeus ao professor: "Adeus". |
Os alunos deverão ter em seus cadernos:
Tópico: “Campo eletromagnético (EMF).”
1856 - J.C. Maxwell criou a teoria dos CEM.
Disposições básicas da teoria:
1. Qualquer alteração ao longo do tempo m.p. leva ao aparecimento de uma variável e.p.
2. Qualquer mudança ao longo do tempo e.p. leva ao aparecimento de uma variável m.p.
3. Essas variáveis gerando umas às outras e.p. e m.p. forma CEM.
4. Fonte de EMF – taxas móveis aceleradas.
Variável e.p. – vórtice.
vórtice | eletrostático | |
personagem | muda periodicamente ao longo do tempo | não muda com o tempo |
fonte | cobranças aceleradas | cargas estacionárias |
linhas de energia | fechado | comece com “+”; termine com “-” |
PLANO DE AULA
neste tópico " Campo eletromagnético e ondas eletromagnéticas"
| Nome completo | Kosintseva Zinaida Andreevna |
|
| Local de trabalho | DF GBPOU "KTK" |
|
| Cargo | professor |
|
| Item | ||
| 5. | Aula | Profissão do 2º ano “Cozinheiro, confeiteiro”, “Soldador” |
| 6. 7. | Assunto Número da lição no tópico | Campo eletromagnético e ondas eletromagnéticas. 27 |
| 8. | Tutorial básico | V.F. Dmitrieva Física: para profissões e especialidades técnicas: para o ensino geral. instituições: início do livro didático. e ensino secundário profissional Livro didático: -6ª ed. ster.-M.: Centro Editorial "Academy", 2013.-448 p. |
Lições objetivas:
- educacional
repetir e resumir o conhecimento dos alunos na seção “Eletrodinâmica”;
- desenvolvendo
promover o desenvolvimento da capacidade de analisar, propor hipóteses, suposições, fazer previsões, observar e experimentar;
desenvolvimento da capacidade de autoestima e introspecção da própria atividade mental e seus resultados;
verificar o nível de pensamento independente dos alunos na aplicação dos conhecimentos existentes em diversas situações.
- educacional
estimular o interesse cognitivo pelo assunto e pelos fenômenos circundantes;
nutrir o espírito de competição, responsabilidade pelos camaradas, coletivismo.
Tipo de aula Lição - seminário
Formas de trabalho do aluno transmissão verbal de informações e percepção auditiva de informações; transmissão visual de informações e percepção visual de informações; transferência de informações por meio de atividades práticas; estimulação e motivação; métodos de controle e autocontrole.
Instalações ensinar EU : Apresentações; relatórios; Palavras cruzadas; tarefas para a pesquisa testada;
Equipamento: PC, ID, projetor, apresentaçõesppt, videoaula, estações de trabalho PC-aluno, testes.
Estrutura e fluxo da aula
Tabela 1.
ESTRUTURA E PROGRESSO DA LIÇÃO
| Estágio da aula | Nome dos EORs usados (indicando o número de série da Tabela 2) | Atividades do professor (indicando ações com ESM, por exemplo, demonstração) | Atividade estudantil | Tempo (por minuto) |
|
| Tempo de organização | Saudações aos alunos | Cumprimente o professor | |||
| Atualizando e corrigindo conhecimentos básicos | 1. Oginsky “Polonaise” | Mostra um videoclipe. | |||
| Discurso introdutório do professor | 1,. Apresentação, Slide nº 1 Slide nº 2 | Anunciando o tema da lição Declaração de metas e objetivos | Ouça e grave | ||
| Repetição | Trabalho oral com definições e leis Pesquisa de teste – Teste nº 20 | Distribui entre locais de trabalho Inclui registro de teste eletrônico Mostra o teste na tela | Trabalhe em um PC e em notebooks | ||
| Experimentando novas descobertas Apresentações de estudantes 1. O brilhante autodidata Michael Faraday. 2. Fundador da teoria do campo eletromagnético, James Maxwell. 3. O grande experimentador Heinrich Hertz. 4. Alexandre Popov. História do rádio 5. Assistindo a um vídeo sobre A. S. Popov | 1, Apresentação, Slide nº 4 2. Apresentação 3. Apresentação 4. Apresentação 5. Apresentação | Coordena o desempenho do aluno, auxilia e avalia | Ouça os discursos dos alunos, faça anotações, faça perguntas, Caracterize o desempenho | ||
| Reflexão | 6, Palavras cruzadas | Organiza o trabalho em um PC | Resolvendo palavras cruzadas | ||
| Resumindo a lição | 1, Diapositivo nº 10 | Dá notas e resume | Dê avaliações | ||
| Trabalho de casa | 1, slide nº 5 | Explica o dever de casa - Apresentação "" | Escreva a tarefa |
Apêndice ao plano de aula
no tema “Campo eletromagnético e ondas eletromagnéticas”
Mesa 2.
LISTA DE EOR USADOS NESTA LIÇÃO
| Nome do recurso | Tipo, tipo de recurso | Formulário de envio de informações (ilustração, apresentação, videoclipes, teste, modelo, etc.) | ||
| Oginsky "Polonaise" | informativo | videoclipe |
|
|
| Resumo da lição | informativo | apresentação | ||
| Reportagem “O brilhante autodidata Michael Faraday” | informativo | apresentação | ||
| Relatório " Fundador da teoria do campo eletromagnético James Maxwell» | informativo | apresentação | ||
| O grande experimentador Heinrich Hertz" | informativo | apresentação | ||
| "Alexandre Popov. História do rádio" | informativo | Apresentação Vídeo aula O princípio da comunicação radiotelefônica. O receptor de rádio mais simples. | Lkvideouroki.net. Nº 20. |
|
| Filme "A.S. Popov" | informativo | tecnologia da internet | www.youtube.com A invenção do rádio, Popov Alexander Stepanovich, Popov. |
|
| Prático | Programa MyTest. | Nº 20 Lkvideouroki.net. |
||
| Palavras cruzadas | Prático | apresentação |
Cenário para ministrar uma aula utilizando tecnologias pedagógicas modernas.
Tópico da lição
"Ondas eletromagnéticas"
Lições objetivas:
Educacional : Estudar ondas eletromagnéticas, a história de sua descoberta, características e propriedades.
Desenvolvimento : desenvolver a capacidade de observar, comparar, analisar
Educar : formação de interesse científico e prático e visão de mundo
Plano de aula:
Repetição
Introdução à história da descoberta das ondas eletromagnéticas:
Lei de Faraday (experimento)
Hipótese de Maxwell (experimento)
Gráfico de ondas eletromagnéticas
Equações de Ondas Eletromagnéticas
Características de uma onda eletromagnética: velocidade de propagação, frequência, período, amplitude
Circuito oscilatório fechado
Circuito oscilatório aberto. Experimentos de Hertz
Representação gráfica e matemática de uma onda eletromagnética
Confirmação experimental da existência de ondas eletromagnéticas.
Propriedades das ondas eletromagnéticas
Atualizando conhecimento
Fazendo lição de casa
Equipamento:
Computador
quadro interativo
Projetor
Indutor
Galvanômetro
Magnético
Complexo de medição digital hardware-softwareequipamento de laboratório "Entretenimento científico"
Cartões pessoais prontos com representação gráfica de uma onda eletromagnética, fórmulas básicas e trabalhos de casa (Apêndice 1)
Material de vídeo do suplemento eletrônico do kit de Física, 11ª série ( UMK Myakishev G. Sim, Bukhovtsev B.B.)
ATIVIDADES DO PROFESSOR
Cartão de informações
ATIVIDADE ESTUDANTIL
Estágio motivacional – Introdução ao tema da aula
Queridos rapazes! Hoje começaremos a estudar a última seção do grande tópico “Oscilações e Ondas” sobre ondas eletromagnéticas.
Aprenderemos a história de sua descoberta e conheceremos os cientistas que participaram dela. Vamos descobrir como conseguimos obter uma onda eletromagnética pela primeira vez. Vamos estudar as equações, gráficos e propriedades das ondas eletromagnéticas.
Primeiro, vamos lembrar o que é uma onda e que tipos de ondas você conhece?
Uma onda é uma oscilação que se propaga ao longo do tempo. As ondas são mecânicas e eletromagnéticas.
As ondas mecânicas são diversas, propagam-se em meios sólidos, líquidos, gasosos, podemos detectá-las com os nossos sentidos? Dar exemplos.
Sim, em meios sólidos podem ser terremotos, vibrações de cordas de instrumentos musicais. Nos líquidos existem ondas no mar, nos gases são a propagação de sons.
Com ondas eletromagnéticas, as coisas não são tão simples. Você e eu estamos em uma sala de aula e não sentimos nem percebemos quantas ondas eletromagnéticas permeiam nosso espaço. Talvez alguns de vocês já possam dar exemplos das ondas que estão presentes aqui?
Ondas de rádio
Ondas de TV
- Wi- Fi
Luz
Radiação de telefones celulares e equipamentos de escritório
A radiação eletromagnética inclui ondas de rádio e luz do Sol, raios X e radiação e muito mais. Se os visualizássemos, não seríamos capazes de nos ver por trás de um número tão grande de ondas eletromagnéticas. Eles servem como o principal portador de informações na vida moderna e ao mesmo tempo são um poderoso fator negativo que afeta a nossa saúde.
Organização de atividades estudantis para criar uma definição de onda eletromagnética
Hoje seguiremos os passos dos grandes físicos que descobriram e geraram ondas eletromagnéticas, descobriremos quais equações as descrevem e exploraremos suas propriedades e características. Anotamos o tema da lição “Ondas eletromagnéticas”
Você e eu sabemos disso em 1831. O físico inglês Michael Faraday descobriu experimentalmente o fenômeno da indução eletromagnética. Como isso se manifesta?
Vamos repetir um de seus experimentos. Qual é a fórmula da lei?
Alunos realizam experimento de Faraday
Um campo magnético variável no tempo leva ao aparecimento de fem induzida e corrente induzida em um circuito fechado.
Sim, surge uma corrente induzida em circuito fechado, que registramos por meio de um galvanômetro
Assim, Faraday mostrou experimentalmente que existe uma relação dinâmica direta entre magnetismo e eletricidade. Ao mesmo tempo, Faraday, que não recebeu uma educação sistemática e tinha pouco conhecimento de métodos matemáticos, não conseguiu confirmar seus experimentos com teoria e aparatos matemáticos. Outro notável físico inglês, James Maxwell (1831-1879), ajudou-o nisso.
Maxwell deu uma interpretação ligeiramente diferente da lei da indução eletromagnética: “Qualquer mudança no campo magnético gera um campo elétrico de vórtice no espaço circundante, cujas linhas de força são fechadas”.
Assim, mesmo que o condutor não esteja fechado, uma mudança no campo magnético provoca um campo elétrico indutivo no espaço circundante, que é um campo de vórtice. Quais são as propriedades de um campo de vórtice?
Propriedades do campo de vórtice:
Suas linhas de tensão estão fechadas
Não tem fontes
Deve-se acrescentar também que o trabalho realizado pelas forças de campo para mover uma carga de teste ao longo de um caminho fechado não é zero, mas a fem induzida
Além disso, Maxwell levanta a hipótese da existência de um processo inverso. Qual você acha?
“Um campo elétrico variável no tempo gera um campo magnético no espaço circundante”
Como podemos obter um campo elétrico variável no tempo?
Corrente variável no tempo
O que é atual?
Corrente - partículas carregadas em movimento ordenado, em metais - elétrons
Então, como eles deveriam se mover para que a corrente fosse alternada?
Com aceleração
Isso mesmo, são as cargas em movimento acelerado que causam um campo elétrico alternado. Agora vamos tentar registrar uma mudança no campo magnético usando um sensor digital, trazendo-o para fios com corrente alternada
Um aluno conduz um experimento para observar mudanças no campo magnético
Na tela do computador observamos que quando o sensor é levado até uma fonte de correntes alternadas e fixado, ocorre uma oscilação contínua do campo magnético, o que significa que um campo elétrico alternado aparece perpendicular a ele
Assim, surge uma sequência interconectada contínua: um campo elétrico variável gera um campo magnético alternado, que, por sua aparência, gera novamente um campo elétrico variável, etc.
Uma vez que o processo de mudança do campo eletromagnético tenha começado em um determinado ponto, ele irá capturar continuamente mais e mais novas áreas do espaço circundante. O campo eletromagnético alternado em propagação é uma onda eletromagnética.
Assim, a hipótese de Maxwell era apenas uma suposição teórica que não tinha confirmação experimental, mas com base nela ele foi capaz de derivar um sistema de equações que descreve as transformações mútuas dos campos magnéticos e elétricos e até mesmo determinar algumas de suas propriedades.
As crianças recebem cartões pessoais com gráficos e fórmulas.
Cálculos de Maxwell:
Organização de atividades estudantis para determinação da velocidade das ondas eletromagnéticas e outras características
ξ-constante dielétrica da substância, consideramos a capacitância do capacitor,- permeabilidade magnética de uma substância – caracterizamos as propriedades magnéticas das substâncias, mostramos se a substância é paramagnética, diamagnética ou ferromagnética
Vamos calcular a velocidade de uma onda eletromagnética no vácuo, então ξ = =1
Os caras estão calculando a velocidade , após o qual verificamos tudo no projetor
O comprimento, a frequência, a frequência cíclica e o período das oscilações das ondas são calculados usando fórmulas que conhecemos da mecânica e da eletrodinâmica, lembre-me delas.
Os caras escrevem as fórmulas λ=υT no quadro, , , verifique sua correção no slide
Maxwell também derivou teoricamente uma fórmula para a energia de uma onda eletromagnética, e . C Em ~ 4 Isso significa que para detectar uma onda com mais facilidade, ela deve ser de alta frequência.
A teoria de Maxwell causou ressonância na comunidade física, mas ele não teve tempo de confirmar experimentalmente sua teoria, então o bastão foi pego pelo físico alemão Heinrich Hertz (1857-1894). Surpreendentemente, Hertz quis refutar a teoria de Maxwell, para isso apresentou uma solução simples e engenhosa para a produção de ondas eletromagnéticas.
Vamos lembrar onde já observamos a transformação mútua das energias elétrica e magnética?
Em um circuito oscilatório.
EM fechado circuito oscilatório, em que consiste?
Este é um circuito que consiste em um capacitor e uma bobina no qual ocorrem oscilações eletromagnéticas mútuas.
Isso mesmo, apenas as oscilações ocorriam “dentro” do circuito, e a principal tarefa dos cientistas era gerar essas oscilações para o espaço e, naturalmente, registrá-las.
Já dissemos issoa energia das ondas é diretamente proporcional à quarta potência da frequência . C Em~ν 4 . Isso significa que para detectar uma onda com mais facilidade, ela deve ser de alta frequência. Qual fórmula determina a frequência em um circuito oscilatório?
Frequência de circuito fechado
O que podemos fazer para aumentar a frequência?
Reduzir a capacitância e a indutância, o que significa reduzir o número de voltas na bobina e aumentar a distância entre as placas do capacitor.
Então Hertz gradualmente “endireitou” o circuito oscilatório, transformando-o em uma haste, que ele chamou de “vibrador”.
O vibrador consistia em duas esferas condutoras com diâmetro de 10-30 cm, montadas nas extremidades de um fio-máquina cortado ao meio. As extremidades das metades da haste no local do corte terminavam em pequenas bolas polidas, formando um centelhador de vários milímetros.
As esferas foram conectadas ao enrolamento secundário da bobina de Ruhmkorff, que era fonte de alta tensão.
O indutor de Ruhmkorff criava uma tensão muito elevada, da ordem de dezenas de quilovolts, nas extremidades do seu enrolamento secundário, carregando as esferas com cargas de sinais opostos. Num determinado momento, a tensão entre as esferas era maior que a tensão de ruptura e umafaísca elétrica , ondas eletromagnéticas foram emitidas.
Vamos relembrar o fenômeno de uma tempestade. O relâmpago é a mesma faísca. Como aparece o relâmpago?
Desenhando no quadro:
Se ocorrer uma grande diferença de potencial entre a terra e o céu, o circuito “fecha” - ocorre um raio, a corrente é conduzida pelo ar, apesar de ser um dielétrico, e a tensão é removida.
Assim, a Hertz conseguiu gerar uma onda uh. Mas ainda precisa ser registrado: para isso, como detector ou receptor, a Hertz utilizou um anel (às vezes um retângulo) com um gap - um centelhador, que poderia ser ajustado. O campo eletromagnético alternado excitava uma corrente alternada no detector; se as frequências do vibrador e do receptor coincidissem, ocorria ressonância e também aparecia uma faísca no receptor, que poderia ser detectada visualmente.
Hertz provou com seus experimentos:
1) a existência de ondas eletromagnéticas;
2) as ondas são bem refletidas nos condutores;
3) determinou a velocidade das ondas no ar (é aproximadamente igual à velocidade no vácuo).
Vamos realizar um experimento sobre a reflexão de ondas eletromagnéticas
É mostrado um experimento sobre reflexão de ondas eletromagnéticas: o telefone do aluno é colocado em um recipiente totalmente metálico e amigos tentam ligar para ele.
O sinal não passa
Os caras respondem por experiência própria à pergunta: por que não há sinal de celular.
Agora vamos assistir a um vídeo sobre as propriedades das ondas eletromagnéticas e registrá-las.
Reflexão de ondas eletrônicas: as ondas são bem refletidas em uma chapa metálica e o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão
Absorção de ondas: as ondas são parcialmente absorvidas ao passar por um dielétrico
Refração das ondas: as ondas mudam de direção quando passam do ar para o dielétrico
Interferência de ondas: adição de ondas de fontes coerentes (estudaremos com mais detalhes em óptica)
Difração de ondas - curvatura de obstáculos pelas ondas
O fragmento de vídeo “Propriedades das ondas eletromagnéticas” é mostrado
Hoje aprendemos a história das ondas eletromagnéticas da teoria à experiência. Então, responda às perguntas:
Quem descobriu a lei sobre o aparecimento de um campo elétrico quando um campo magnético muda?
Qual foi a hipótese de Maxwell sobre a geração de um campo magnético variável?
O que é uma onda eletromagnética?
Em quais vetores ele é construído?
O que acontece com o comprimento de onda se a frequência de vibração das partículas carregadas for duplicada?
De quais propriedades das ondas eletromagnéticas você se lembra?
Respostas dos rapazes:
Faraday descobriu experimentalmente a lei da fem e Maxwell expandiu esse conceito em teoria
Um campo elétrico variável no tempo gera um campo magnético no espaço circundante
Espalhando no espaçoeletromagnético campo
Tensão, indução magnética, velocidade
Diminuirá em 2 vezes
Reflexão, refração, interferência, difração, absorção
As ondas eletromagnéticas têm usos diferentes dependendo de sua frequência ou comprimento de onda. Eles trazem benefícios e malefícios para a humanidade, portanto, para a próxima lição, prepare mensagens ou apresentações sobre os seguintes temas:
Como faço para usar ondas eletromagnéticas
Radiação eletromagnética no espaço
Fontes de radiação eletromagnética na minha casa, seu impacto na saúde
O impacto da radiação eletromagnética de um telefone celular na fisiologia humana
Armas eletromagnéticas
E também resolva os seguintes problemas para a próxima lição:
eu =0.5 porque 4*10 5 π t
Tarefas em cartões.
Obrigado pela sua atenção!
Anexo 1
Onda eletromagnética:
1,25664*10 -6 H/m – constante magnética
Tarefas:
A frequência de transmissão da estação de rádio Mayak na região de Moscou é de 67,22 MHz. Em que comprimento de onda esta estação de rádio opera?
A intensidade da corrente em um circuito oscilatório aberto varia de acordo com a leieu =0.5 porque 4*10 5 π t . Encontre o comprimento de onda da onda emitida.
