План-конспект урока по физике в 11 классе на тему : " Свойства электромагнитных волн и их параметры. "

  План-конспект урока по физике в 11 классе

на  …………

Тема урока: Свойства электромагнитных волн и их параметры.

Цели урока :

Образовательные:

познакомить учащихся с особенностями распространения электромагнитных волн;

рассмотреть этапы создания теории электромагнитного поля и экспериментального подтверждения этой теории;

Воспитательные: ознакомить учащихся с основными величинами электромагнитной волны

Развивающие: способствовать развитию интереса к предмету

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие, выявление отсутствующих, проверка готовности учащихся к уроку.

2. Опрос  домашнего задания

Распространение электромагнитных колебаний . Скорость волны

3. Обьяснение новой темы

Свойства электромагнитных волн можно изучить с помощью специального генератора, который излучает электромагнитные волны. Высокочастотная электромагнитная волна, создаваемая в генераторе, распространяется через антенну, называемую рупором генератора (рис. 4.4).

Рис. 4.4.

Форма антенны приемника похожа на форму распространяющей антенны. ЭДС, созданная за счет электромагнитной волны, принятой в антенне, преобразуется в пульсирующий ток с помощью кристаллического диода. После усиления ток подается на гальванометр и регистрируется.

Отражение электромагнитных волн. Если между излучающим и принимающим рупорами установить металлическую пластину, то звук будет не слышен. Электромагнитные волны, не преодолевая металлические пластины, возвращаются. Теперь излучающий  рупор  развернем  вверх (вниз). Металлическую пластину расположим сверху (снизу) так, как показано на рис. 4.5. В этом случае можно заметить, что принимающая антенна при расположении под углом, равным углу падения, принимает звук.

Металлическая пластина

Отражение  электромагнитных  волн  от  металлической  пластины можно объяснить следующим образом. Электромагнитные волны при столкновении с металлом создают на его поверхности вынужденные колебания свободных электронов. Частота этих вынужденных колебаний будет равна частоте электромагнитных волн. Волна не может пройти через металл, но поверхность металла становится источником вторичных волн, т.е волна возвращается от поверхности. Опыты показывают, что при отражении электромагнитных волн на границе двух сред выполняются законы отражения. Если вместо металлической пластины взять диэлектрик, то количество отраженных от него электромагнитных волн очень мало, т.к. в диэлектриках число свободных электронов незначительно.

Отражением электромагнитных волн широко пользуются в радиосвязи и радиолокации (рис. 4.6).

Призма

Рис. 4.6.                                                    Рис. 4.7.

Преломление электромагнитных волн. Для изучения этого явления вместо металлической пластины берется треугольная призма, заполненная парафином  (рис.  4.7).  Принимающая  антенна  регистрирует   волну. Значит, электромагнитная волна при прохождении двух сред, воздух­ парафин  и  парафин­воздух,  преломляется.  Эксперименты   показывают, что при прохождении электромагнитной волны из одной среды в другую, выполняются законы преломления:

Расстояние между двумя ближайшими точками, которые колеблются в одинаковой фазе, называется длиной электромагнитной волны

λ =c/ ν

здесь λ – длина волны , с – скорость света , ν – частота

Основной характеристикой электромагнитной волны является ее частота ν (период Т). При прохождении электромагнитной волны из одной среды в другую меняется длина волны, а частота остается постоянной.

Направление колебания  векторов  напряженности  электрического  поля и индукции магнитного поля будут перпендикулярными друг к другу и направлению распространения волны. Значит, электромагнитные волны являются поперечными волнами.

Скорость распространения электромагнитной волны u направлена перпендикулярно вектору напряженности электрического поля  E  и вектору индукции магнитного поля B .

Одной  из  основных  энергетических  характеристик  электромагнитной волны является плотность потока излучения электромагнитной волны.

Плотностью потока  излучения  электромагнитной  волны  называется электромагнитная энергия W, проходящая за время Δt через поверхность с сечением S, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны:

I= W/( S Δt)

Плотность потока излучения электромагнитной волны равна средней мощности излучения электромагнитной волны, проходящей за один период через единичное сечение.  Ее называют интенсивностью волны.

P= W/ S

Единица плотности потока излучения или интенсивности волны Вт/м2 .

Напряженность электрического поля E  и индукция B магнитного поля    пропорциональны   ускорению   колеблющихся   частиц   a .   Ускорение в   гармонических   колебаниях   пропорционально   квадрату   частоты.   С учетом E ~ ω2 и B ~ ω2 плотность потока электромагнитного излучения пропорциональна четвертой степени частоты:

I ~ ω4  .

4.Решение задач :

Электромагнитные   волны   распространяются    в    данной    среде со скоростью 2 · 108 м/с. Найдите длину волны, если частота электромагнитной волны равна 1 МГц.

5.Подведение итогов

6.Дом.задание : §22

Баязитов Р.И.

Краткое описание документа:

План-конспект урока по физике в 11 классе на тему : " Свойства электромагнитных волн и их параметры. "

На данном уроке учащиеся знакомятся с основными свойствами некоторыми электромагнитных волн : отражение , преломление и основными ее параметрами : частота ( период) волны , интенсивность , плотность излучения