Электромагнитные колебания и волны.

• 1 слайд

  Электромагнитные колебания и волны.
  Семинар-практикум для учителей физики
  по организации подготовки школьников к сдаче ЕГЭ
  15.03.2023
  Материалы подготовил Шампоров П.А. учитель физики МАОУ СОШ №14 г.Кемерово
  

• 2 слайд

  Кодификатор
  проверяемых требований к результатам освоения основной образовательной программы среднего общего образования и элементов содержания для проведения единого государственного экзамена по ФИЗИКЕ (Извлечение).
  

• 3 слайд

  Спецификация
  контрольных измерительных материалов для проведения в 2022 году единого государственного экзамена по ФИЗИКЕ
  (Извлечение)
  Назначение контрольных измерительных материалов (КИМ) ЕГЭ.
  Документы, определяющие содержание КИМ ЕГЭ.
  Подходы к отбору содержания, разработке структуры КИМ ЕГЭ.
  Структура варианта КИМ ЕГЭ. Распределение заданий варианта КИМ ЕГЭ по содержанию, видам умений и способам действий.
  Распределение заданий варианта КИМ ЕГЭ по уровням сложности.
  Продолжительность ЕГЭ по физике.
  Дополнительные материалы и оборудование.
  Система оценивания выполнения отдельных заданий и экзаменационной работы в целом.
  Изменения в КИМ ЕГЭ 2023 года в сравнении с КИМ 2022 года.
  

• 4 слайд

• 5 слайд

  Спецификация
  КИМ для проведения в 2022 году ЕГЭ по ФИЗИКЕ (Извлечение)
  
  Номера заданий КИМ, для решения которых необходимо применить знания из раздела «Электромагнитные колебания и волны»:
  14. Применять при описании физических процессов и явлений величины и законы
  15. Анализировать физические процессы (явления), используя основные положения и законы, изученные в курсе Физики
  16. Анализировать физические процессы (явления), используя основные положения и законы, изученные в курсе Физики
  17. Анализировать физические процессы (явления), используя основные положения и законы, изученные в курсе физики. Применять при описании физических процессов и явлений величины и законы
  20. Правильно трактовать физический смысл изученных физических величин, законов и закономерностей
  21. Использовать графическое представление Информации
  22. Определять показания измерительных приборов
  23. Планировать эксперимент, отбирать оборудование
  24. Решать качественные задачи, использующие типовые учебные ситуации с
  явно заданными физическими моделями
  26. Решать расчётные задачи с явно заданной физической моделью с использованием
  законов и формул из одного раздела курса физики
  28. Решать расчётные задачи с неявно заданной физической моделью с использованием законов и формул из одного-двух разделов курса физики
  29. Решать расчётные задачи с неявно заданной физической моделью с использованием законов и формул из одного-двух разделов курса физики
  

• 6 слайд

  Задание 1
  1. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответе их номера.
  Ответ: ___________________________
  135
  Частота гармонических электромагнитных колебаний в идеальном контуре из катушки индуктивности с железным сердечником и воздушного конденсатора увеличивается при удалении сердечника из катушки.
  Если замкнутый проводящий контур покоится в однородном магнитном поле, то в нём возникает индукционный ток.
  Магнитное поле индукционного тока в контуре всегда препятствует изменению магнитного потока, из-за которого возникает этот индукционный ток .
  Заряженное тело, движущееся в инерциальной системе отсчёта равномерно и прямолинейно, создаёт в пространстве переменное магнитное поле.
  При прохождении электромагнитных волн в воздухе происходят колебания напряжённости электрического и индукции магнитного поля.
  
  Верно. Известно, что при удалении железного сердечника из катушки ее индуктивность L уменьшается. Тогда, согласно формуле Томпсона для колебательного контура, частота колебаний возрастает.
  Неверно.  Согласно закону электромагнитной индукции, индукционный ток возникает при изменении магнитного потока проходящего через  контур. Если контур покоится и поле  постоянно, то индукционный ток не возникает.
  Верно. Правило Ленца гласит: индукционный ток в  контуре имеет всегда такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует  изменению магнитного потока, вызвавшему  этот индукционный ток.
  Неверно. Заряженное тело, движущееся в инерциальной системе отсчёта равномерно и прямолинейно, вокруг себя создает постоянное магнитное поле.
  Верно. При прохождении электромагнитных волн в воздухе   происходят колебания  напряженности электрического и индукции  магнитного полей. Так как движение электрических зарядов есть электрический ток, то вокруг абсолютно любого проводника с током всегда возникает магнитное поле.
  

• 7 слайд

  Задание 2
  Даны следующие зависимости величин:
  А) зависимость энергии идеального колебательного контура от амплитуды напряжения на конденсаторе;
  Б) зависимость энергии магнитного поля катушки от силы тока в ней;
  В) зависимость магнитного потока от площади поверхности в однородном магнитном поле.
  Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1−5. Для каждой зависимости А−В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Ответ: __543___
  

• 8 слайд

  Задание 16
  Ответ: 5,7 В
  

• 9 слайд

  Задание 16
  На рисунке представлен график зависимости силы тока
  от времени в электрической цепи, индуктивность которой
  1мГН. Определите модуль ЭДС самоиндукции в интервале
  времени от 5 до 10 с.
  
  Ответ:___2мкВ___________
  

• 10 слайд

  Ответ: 500
  

• 11 слайд

  Задание 17
  В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени.
  
  Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре:
  1) Период колебаний равен 8·10−6 c.
  2) В момент t = 4·10−6 c энергия конденсатора минимальна.
  3) В момент t = 2·10−6 c сила тока в контуре максимальна.
  4) В момент t = 6·10−6 c сила тока в контуре равна 0.
  5) Частота колебаний равна 25 кГц.
  
  
  Решение:
  1. Верно. Из таблицы видно, что первый раз заряд был равен 2·10−9 Кл и вновь стал равен 2·10−9 Кл в 8·10−6 с. Следовательно, период равен 8·10−6 с.
  2. Неверно. Энергия конденсатора минимальна, когда заряд на нём минимален по модулю. Значит, энергия конденсатора минимальна при t = 2·10−6 с и при t = 6·10−6 с.
  3. Верно. Заряд в контуре изменяется синусоидально. Сила тока — это производная заряда по времени, следовательно, сила тока в контуре максимальна в момент, когда заряд конденсатора равен нулю, то есть при t = 2·10−6 с, 
  4.Неверно. Сила тока в контуре равна нулю в момент, когда заряд конденсатора максимален, то есть при t = 0, t = 4·10−6 с, t = 8·10−6 с.
  5. Неверно, зная период колебаний из первого задания, находим частоту 125кГц
  

• 12 слайд

  Задания оцениваются независимо от количества верных утверждений
  Особенности оценивания заданий на множественный выбор
  на линиях 17 КИМ ЕГЭ по физике 2022 года
  

• 13 слайд

  Задание 18
  Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
  
  В колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В момент, когда конденсатор разряжен, параллельно к нему подключают второй такой же конденсатор. Как после этого изменятся следующие физические величины: запасенная в контуре энергия, частота свободных электромагнитных колебаний, амплитуда напряжения между пластинами первого конденсатора?
  1) В момент подключения второго конденсатора вся энергия запасена в катушке индуктивности. А потому, изменение емкости контура не приводит к изменению запасенной в контуре энергии (А — 3).
  2)Период и частота свободных колебаний связана с емкостью контура формулой    Следовательно, увеличение емкости контура приводит к уменьшению частоты (Б — 2).
  3) Напряжения на конденсаторах совпадает. Энергия электрического поля, запасенная в конденсаторе, связана с напряжением на нём соотношением  W=СU²/2. Поскольку энергия колебаний не изменяется, максимальное значение энергии электрического поля в контуре сохраняется. Следовательно, увеличением емкости контура приводит к уменьшению напряжения на первом конденсаторе (В — 2)
  

• 14 слайд

  Задание 19
  
  3
  4
  Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент t = 0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих электромагнитные колебания в контуре после этого (Т — период колебаний).
  Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять
  ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
  1) сила тока в контуре
  2) энергия магнитного поля катушки
  3) энергия электрического поля конденсатора
  4) заряд левой обкладки конденсатора
  А) График расположен в положительной области, следовательно, это может быть или энергия конденсатора, или энергия катушки. В начальный момент график отличен от 0, следовательно, это энергия электрического поля конденсатора.
  Б) Этот график может соответствовать или силе тока в контуре или заряду левой обкладки конденсатора. При заряде конденсатора, его левая обкладка заряжается отрицательно, а правая – положительно. В начальный момент времени график находится в отрицательной области, что соответствует полному отрицательному заряду. Затем, он уменьшается и становится положительным. Это полностью соответствует процессу в колебательном контуре, когда обкладки конденсатора попеременно меняют свою полярность.
  

• 15 слайд

  Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивностью 4 мГн. Заряд на пластинах конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой   (все величины выражены в СИ).
  Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени в условиях данной задачи.
  
  Задание 19
  

• 16 слайд

  Задание 22
  В идеальном электрическом контуре происходят электромагнитные колебания. На рисунке изображён экран цифрового осциллографа, позволяющего наблюдать зависимость напряжения U на конденсаторе этого контура от времени t. Чёрными точками обозначены нажатые кнопки, при помощи которых установлены максимальные значения шкал. Погрешность определения показаний прибора равна половине цены деления соответствующей шкалы. Определите амплитуду колебаний напряжения, учитывая погрешность измерений. Ответ дайте в вольтах.
  Цена деления равна 10/4=2,5В.  
  Значит, погрешность измерения равна 2,5/2=1,25В
  Амплитудное значение напряжение нужно записать с точностью до сотых — 5,00 В.
  
  Ответ: ____5,001,25__________________
  Решение: Напряжение меняется от 0 до 10 В. Значит, амплитудное значение напряжения равно U=10/2=5В
  

• 17 слайд

  Задание 23
  Ученик изучает свободные электромагнитные колебания. В его распоряжении имеются пять аналогичных колебательных контуров с различными катушками индуктивности и конденсаторами, характеристики которых указаны в таблице. Какие два колебательных контура необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость периода свободных колебаний заряда конденсатора от индуктивности катушки?  
  Решение: Ученику для исследования зависимости периода свободных колебаний заряда конденсатора от индуктивности катушки, нужно взять две установки с разными индуктивностями, а все остальные параметры должны быть равными. Этому условию удовлетворяют установки под номерами 1 и 3.
  Ответ: ______
  13
  

• 18 слайд

  Задание 24
  Резистор R и катушка индуктивности L с железным сердечником подключены к источнику тока, как показано на схеме. Первоначально ключ К замкнут, показания гальванометров G1 и G2 равны, соответственно, I1 = 0,1 А и I2 =1 А. Что произойдёт с величиной и направлением тока через резистор при размыкании ключа К? Каким явлением это вызвано?
  Решение:
  1. Ток в катушке из-за большой индуктивности, благодаря явлению самоиндукции меняется медленно. После размыкания ключа К резистор R и катушка образуют цепь с последовательным соединением, в которой ток медленно меняет своё значение от 0,1А.
  2. Поэтому ток текущий через резистор поменяет своё направление на противоположное и быстро достигнет значения 0,1А.
  
  Ответ: Благодаря явлению самоиндукции ток через резистор после размыкания ключа К меняет направление на противоположное и быстро достигает значения около 0,1А.
  
  
  
  

• 19 слайд

• 20 слайд

• 21 слайд

  Задание 26
  П-образный контур с пренебрежимо малым сопротивлением находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура (см. рис.). Индукция магнитного поля  B = 0,2 Тл. По контуру со скоростью v = 1 м/с скользит перемычка сопротивлением R = 5 Ом. Сила индукционного тока в контуре I = 4 мА. Чему равна длина перемычки? Ответ дайте в метрах.
  Ответ: 0,1 м
  Дано:
  Решение:
  СИ:
  B = 0,2 Тл
  v = 1 м/с
  R = 5 Ом
  4·10-3 А
  I = 4 мА
  l - ?
  Согласно закону электромагнитной индукции, при изменении магнитного потока   через замкнутый контур в нем возникает ЭДС индукции равная по величине: 
  Поскольку сопротивлением П-образной части контура можно пренебречь, для тока в контуре имеем
  Определим изменение магнитного потока за время Δt  Величина магнитного поля не изменяется, следовательно, магнитный поток через контур растет только за счет увеличения площади контура. Обозначим искомую длину перемычки через l  За время  Δt перемычка сдвинется на  vΔt,  а значит, поток увеличится на
  Скомбинировав все равенства, для искомой длины перемычки имеем
  

• 22 слайд

• 23 слайд

  Задание 29
  Медное кольцо, диаметр которого D, а диаметр провода кольца 2 мм, расположено в однородном магнитном поле. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Модуль скорости изменения магнитной индукции со временем равен 1 Тл/с, при этом в кольце возникает индукционный ток 10 А. Удельное сопротивление меди 1,72 • 10⁸ Ом • м. Определите диаметр кольца.
  

• 24 слайд

  Задание 29
  

• 25 слайд

• 26 слайд

• 27 слайд

• 28 слайд

  Задание 24(электричество и электромагнитные колебания) https://docs.google.com/document/d/1E7VWb_eBKVhmHttch7RLP0KhoeRDuUCf/edit?usp=sharing&ouid=117619204809072696999&rtpof=true&sd=true
  
  Электричество часть С
  https://docs.google.com/document/d/15a8kLg3nOwqI5zOe8kccJv-j2PFYlZ8S/edit?usp=sharing&ouid=117619204809072696999&rtpof=true&sd=true
  
  Электромагнитные колебания и волны (часть С)
  https://docs.google.com/document/d/1MxyzX0-WT96fX1e4CQjKy9F_ISiM0nxC/edit?usp=sharing&ouid=117619204809072696999&rtpof=true&sd=true
  
  Оптика (часть С)
  https://docs.google.com/document/d/1WqNj1gq1DqG6ZytEVbanJAAUakOwhG31/edit?usp=sharing&ouid=117619204809072696999&rtpof=true&sd=true
  
  

Краткое описание документа:

Данная презентация поможет обобщить материал по электромагнитным волнам, для подготовки к ЕГЭ по физике.