Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Разработки уроков по теме "Свободные и вынужденные электромагнитные колебания" (11 класс)
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Разработки уроков по теме "Свободные и вынужденные электромагнитные колебания" (11 класс)

Выбранный для просмотра документ Pril 1.pptx

библиотека
материалов
Изобретение лейденской банки Презентация Печеркиной С.В.
Первое упоминание о «банке» В лаборатории голландского города Лейдена попробо...
Что представляет собой лейденская банка? Лейденская банка представляла собой...
Убийственные опыты!!! Француз Жан Нолле в присутствии короля Людовика XV прод...
«Банка» путешествует по Европе В лабораториях, аристократических салонах, на...
Современные конденсаторы Современные емкие конденсаторы, способные накопить б...
Конденсаторы-гиганты Но в современных молекулярных конденсаторах повышают не...
Где можно встретить лейденскую банку сегодня? В устройстве электрофорной маши...
Можно ли сделать «банку» дома? Стенки банки с внешней и внутренней поверхност...
Принцип действия Чтобы «наполнить» такой конденсатор электрическими зарядами,...
Интернет-ресурсы http://class-fizika-narod.ru/8_25.htm http://phys.bspu.unibe...
11 1

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Изобретение лейденской банки Презентация Печеркиной С.В.
Описание слайда:

Изобретение лейденской банки Презентация Печеркиной С.В.

№ слайда 2 Первое упоминание о «банке» В лаборатории голландского города Лейдена попробо
Описание слайда:

Первое упоминание о «банке» В лаборатории голландского города Лейдена попробовали электризовать воду в стеклянной колбе, получив таким образом первый в истории конденсатор, то искра оказалась такой мощной, что экспериментатор – студент по имени Канеус – чуть не был убит ею. Впоследствии ученые фон Клейст и Мушенбрук придали современный вид конденсатору, выполнив колбу с обкладками из фольги изнутри и снаружи. Так была открыта знаменитая лейденская банка, таинственные опыты с которой быстро завоевали популярность в научных и даже аристократических кругах.

№ слайда 3 Что представляет собой лейденская банка? Лейденская банка представляла собой
Описание слайда:

Что представляет собой лейденская банка? Лейденская банка представляла собой закупоренную наполненную водой стеклянную банку, оклеенную внутри и снаружи фольгой. Сквозь крышку в банку был, воткнут металлический стержень. Лейденская банка позволяла накапливать и хранить сравнительно большие заряды, порядка микрокулона. Изобретение лейденской банки стимулировало изучение электричества, в частности скорости его распространения и электропроводящих свойств некоторых материалов. Выяснилось, что металлы и вода, лучшие проводники электричества. Благодаря Лейденской банке удалось впервые искусственным путем получить электрическую искру.

№ слайда 4 Убийственные опыты!!! Француз Жан Нолле в присутствии короля Людовика XV прод
Описание слайда:

Убийственные опыты!!! Француз Жан Нолле в присутствии короля Людовика XV продемонстрировал забавный эксперимент. Двести придворных короля согласились пропустить через себя заряд лейденской банки. И длинная цепь из взявшися за руки блестящих кавалеров и дам с визгом подскочила вверх. Когда же смех и восторги по поводу опыта затихли, Нолле продемонстрировал и убийственную силу электричества. Тот же электрический заряд был пущен через тело воробья, а затем мыши – они были мгновенно убиты искрой!

№ слайда 5 «Банка» путешествует по Европе В лабораториях, аристократических салонах, на
Описание слайда:

«Банка» путешествует по Европе В лабораториях, аристократических салонах, на ярмарках ставились удивительнее опыты, неприятные, забавные и волнующие одновременно. Французская столица, разумеется, не могла остаться в стороне от «лейденского поветрия». 700 парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах прикоснулся к головке банки, все 700 монахов, сведенные одной судорогой, вскрикнули с ужасом.

№ слайда 6 Современные конденсаторы Современные емкие конденсаторы, способные накопить б
Описание слайда:

Современные конденсаторы Современные емкие конденсаторы, способные накопить большое количество электронов, делают из алюминиевой фольги, покрытой очень тонкой пленкой оксида алюминия. Эта пленка, как стекло в лейденской банке, разделяет электроды – алюминиевую пленку и специальный электролит (жидкость). Чем тоньше пленка, тем емче конденсатор, но тем скорее она может быть пробита искрой.

№ слайда 7 Конденсаторы-гиганты Но в современных молекулярных конденсаторах повышают не
Описание слайда:

Конденсаторы-гиганты Но в современных молекулярных конденсаторах повышают не размер, а электрическую емкость, что выгоднее. На таких конденсаторах, как накопители энергии, электромобиль может проехать сотни метров. Но все равно конденсатор принципиально не может накопить больших количеств энергии. Лучшие конденсаторы в сотни раз менее энергоемки, чем, например, маховики или электрические аккумуляторы.

№ слайда 8 Где можно встретить лейденскую банку сегодня? В устройстве электрофорной маши
Описание слайда:

Где можно встретить лейденскую банку сегодня? В устройстве электрофорной машины.

№ слайда 9 Можно ли сделать «банку» дома? Стенки банки с внешней и внутренней поверхност
Описание слайда:

Можно ли сделать «банку» дома? Стенки банки с внешней и внутренней поверхности на 2/3 высоты оклейте фольгой. Они будут служить обкладками конденсатора. Работать нужно аккуратно, чтобы не образовалось складок на фольге. Затем возьмите полиэтиленовую крышку, вставьте в середину ее металлический стержень длиной 8—10 см. На верхний конец стержня насадите стальной шарик (или деревянный, оклеенный фольгой). Из фольги сделайте метелочку и укрепите ее на нижнем конце стержня. Длина метелочки должна быть такой, чтобы при закрытой крышке она касалась внутренней поверхности банки. Закройте банку крышкой — и прибор готов.

№ слайда 10 Принцип действия Чтобы «наполнить» такой конденсатор электрическими зарядами,
Описание слайда:

Принцип действия Чтобы «наполнить» такой конденсатор электрическими зарядами, заряжайте металлический круг электрофора и прикасайтесь его краем к шарику лейденской банки. При этом на внутренней обкладки будут скапливаться положительные заряды, а на внешней — отрицательные.

№ слайда 11 Интернет-ресурсы http://class-fizika-narod.ru/8_25.htm http://phys.bspu.unibe
Описание слайда:

Интернет-ресурсы http://class-fizika-narod.ru/8_25.htm http://phys.bspu.unibel.by/static/hist/histelectr/history.html http://www.modernlib.ru/books/nurbey_gulia/udivitelnaya_fizika/read_21/ http://jelektrotexnika.ru/elektro/39

Выбранный для просмотра документ Pril 2.ppt

библиотека
материалов
Разработка: Клинковская М.В., учитель физики МОУ гимназии № 7 г. Балтийска 20...
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ – ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЛИ ПОЧТИ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ...
СВОБОДНЫЕ – ВОЗНИКАЮТ В СИСТЕМЕ ПОСЛЕ ВЫВЕДЕНИЯ ЕЕ ИЗ ПОЛОЖЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ (з...
ПРОСТЕЙШАЯ СИСТЕМА, В КОТОРОЙ МОГУТ ПРОИСХОДИТЬ СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КО...
Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенц...
В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре...
В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре...
Литература: Физика: учеб. Для 11 кл. общеобразоват. Учреждений/Г.Я.Мякишев, Б...
10 1

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Разработка: Клинковская М.В., учитель физики МОУ гимназии № 7 г. Балтийска 20
Описание слайда:

Разработка: Клинковская М.В., учитель физики МОУ гимназии № 7 г. Балтийска 2008-09 уч.год

№ слайда 2 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ – ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЛИ ПОЧТИ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ
Описание слайда:

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ – ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЛИ ПОЧТИ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЗАРЯДА, СИЛЫ ТОКА ИЛИ НАПРЯЖЕНИЯ.

№ слайда 3 СВОБОДНЫЕ – ВОЗНИКАЮТ В СИСТЕМЕ ПОСЛЕ ВЫВЕДЕНИЯ ЕЕ ИЗ ПОЛОЖЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ (з
Описание слайда:

СВОБОДНЫЕ – ВОЗНИКАЮТ В СИСТЕМЕ ПОСЛЕ ВЫВЕДЕНИЯ ЕЕ ИЗ ПОЛОЖЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ (зарядка конденсатора) ВЫНУЖДЕННЫЕ – КОЛЕБАНИЯ В ЦЕПИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВНЕШНЕЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ

№ слайда 4 ПРОСТЕЙШАЯ СИСТЕМА, В КОТОРОЙ МОГУТ ПРОИСХОДИТЬ СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КО
Описание слайда:

ПРОСТЕЙШАЯ СИСТЕМА, В КОТОРОЙ МОГУТ ПРОИСХОДИТЬ СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ --

№ слайда 5
Описание слайда:

№ слайда 6 Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенц
Описание слайда:

Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенциала. Не пропускать постоянный ток. В радиотехнике: колебательный контур, выпрямитель. Фотовспышка.

№ слайда 7
Описание слайда:

№ слайда 8 В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре
Описание слайда:

В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени. Вычислите индуктивность катушки контура, если емкость конденсатора равна 50 пФ. (Ответ выразите в миллигенри (мГн).) t, 10 -6 с 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 q, 10 -6 Кл 2 1,42 0 -1,42 -2 -1,42 0 1,42 2 1,42

№ слайда 9 В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре
Описание слайда:

В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени. Вычислите емкость конденсатора контура, если индуктивность катушки равна 32 мГн. (Ответ выразите в пикофарадах (пФ) и округлите до десятых долей.) t, 10 -6 с 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 q, 10 -6 Кл 2 1,42 0 -1,42 -2 -1,42 0 1,42 2 1,42

№ слайда 10 Литература: Физика: учеб. Для 11 кл. общеобразоват. Учреждений/Г.Я.Мякишев, Б
Описание слайда:

Литература: Физика: учеб. Для 11 кл. общеобразоват. Учреждений/Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев. 15 изд. М.: Просвещение, 2006. 381 с., ил. 2. Ю.Павленко. Начала физики. «Экзамен», Москва, 2007 г. 3.Настольный справочник школьника. «Весь», С-Пб., 2006 г. 4. http://www.be-freemusic.com/radiokanal/blog/ctranitsa-6 5. http://classfizika.ru/9_34.htm

Выбранный для просмотра документ Pril 5.docx

библиотека
материалов

C:\Documents and Settings\Администратор\Рабочий стол\Приложение 2\1 003.jpg

Выбранный для просмотра документ pril 4.doc

библиотека
материалов

Приложение 4


Вариант 1.


Сила тока в колебательном контур, содержащем катушку индуктивности 10мГц, меняется по закону: hello_html_15e36cd1.gif. Найдите:

  1. Im – амплитудное значение силы тока;

  2. Период, частоту и циклическую частоту колебаний;

  3. Амплитудное значение заряда и напряженности на конденсаторе;

  4. Емкость конденсатора.

  5. Напишите уравнение зависимости заряда и напряжения на обкладках конденсатора от времени: q = q (t), u = u (t)


Вариант 2.


Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура меняется по закону

q=2*10-6cos(104 Пt) Кл. Найдите амплитуду колебаний заряда qm; период и частоту колебаний. Запишите уравнение зависимости напряжения на конденсаторе от времени и силы тока в контуре от времени u= u(t), i= i(t).


Вариант 3.


  1. Определите амплитудное значение силы тока и циклическую частоту i=0,25sin50Пt

  2. Сила тока изменяется по закону: i=0,5sin10Пt. Определить линейную ٧ частоту колебаний.

  3. Как изменится период колебаний в идеальном колебательном контуре, если емкость конденсатора уменьшится в 9 раз?


Вариант 4.


  1. Определите амплитудное значение электрического заряда и циклическую частоту

q=2*10-6cos(500Пt)

  1. Напряжение на конденсаторе в колебательном контуре изменяется по закону: u=20cos105Пt. Определите период колебаний.

  2. Как изменится циклическая частота, если в колебательном контуре заменят конденсатор на другой меньшей в 36 раз емкостью?



Выбранный для просмотра документ pril 6.doc

библиотека
материалов

Сравнительная таблица


1. Величины

Механика Электродинамика

Смещение (координата) Х

Электрический заряд q

Скорость hello_html_m5574d7d4.gif

Мгновенное значение силы тока

hello_html_589ed143.gif

Ускорение hello_html_57b60d76.gif

Скорость изменения силы тока

hello_html_1876b24e.gif

Сила упругая hello_html_7ff9dfe2.gif

(квазиупругая)

Напряжение на конденсаторе hello_html_5c903f98.gif

Сила hello_html_m575c048a.gif, являющаяся причиной воз-

никновения у тела hello_html_m21000b25.gif

Напряжение на катушке,

э.д.с. самоиндукции - is

Масса hello_html_17aa43f7.gif

Индуктивность hello_html_3457e363.gif

Жесткость пружины hello_html_m5faf1d98.gif

Величина обратная емкости hello_html_m23ec7e5c.gif

hello_html_5e68d6ff.gif

Коэффициент трения

Электрическое сопротивление hello_html_m1c13e92f.gif

Энергия потенциальная hello_html_m5cfc4bf3.gif

Энергия электрического поля W= CU2m

2

Энергия кинетическаяhello_html_m5029ef02.gif

Энергия магнитного поля W hello_html_m5a47aeee.gif

Импульс hello_html_7a99dc8.gif

Поток магнитной индукции hello_html_4c6e16be.gif


  1. Уравнения гармонических колебаний


hello_html_574defe3.gif

hello_html_m4331d8c.gif- амплитудное значение

hello_html_a20ea94.gif

hello_html_23f6a8a1.gif

hello_html_m50751a32.gif- амплитудное значение

скорости

hello_html_383e70ef.gif

hello_html_4092aaa3.gif- амплитудное значение тока.

hello_html_m79a6d7b7.gif

hello_html_m58e20a32.gif- амплитудное значение

ускорения.

hello_html_7b11f659.gif

hello_html_m7a146574.gif- амплитудное значение

силы.

hello_html_7a43519b.gif

ismhello_html_m25651ad1.gif - амплитудное значение

э.д.с. самоиндукции.


3. Основное уравнение свободных колебаний

hello_html_m56279f18.gif

hello_html_m7f9896d.gif


4. Период колебаний

Пружинного маятника

hello_html_757af2f0.gif

В колебательном контуре

hello_html_m5b070d9c.gifформула Томсона



5. Графики гармонических колебаний

а) hello_html_574defe3.gif

а) hello_html_194b4927.gif

hello_html_20a72ff3.png

hello_html_19221420.png

б) hello_html_m50100bdc.gif (-sin)

hello_html_m7c230946.gif


б) hello_html_m2ca1f2b5.gif

hello_html_mda02991.png

hello_html_6e634dc0.png

в) hello_html_1bd2035.gif (-cos)

hello_html_m58e20a32.gif

hello_html_m6cc50c82.gif

в) hello_html_7d94e2ab.gif

ЭДС самоиндукции

ismhello_html_194fc2e9.gif

hello_html_50d6733a.gifhello_html_77eb65ae.gif

hello_html_13e0e138.png

hello_html_mea3e49c.png


Примечание: Левая часть таблицы «Механические колебания» в опорном конспекте заполнена заранее. Правую часть таблицы «Электромагнитные колебания» заполняют учащиеся после комментариев учителя и в результате самостоятельного поиска. Затем проверяется оформленный материал.

Анализ графиков:(проводят ученики) колебания заряда, тока, эдс отличаются начальными фазами на hello_html_m7c70c5be.gif.

Рассмотрим, колебания каких величин отстают, каких опережают?

3


Выбранный для просмотра документ Конструкт урока.docx

библиотека
материалов

КОНСТРУКТ УРОКА

Тема урока: Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями

Класс: 11

Тип урока: диалоговая лекция с элементами РКМПЧ (2 часа).

Цели урока:

Познавательные: продолжить формирование представлений о взаимосвязи явлений природы и единой физической картине мира.

Коммуникативные: развивать критическое мышление через работу с кластером.

Личностные: учить находить и воспринимать прекрасное в природе, искусстве и учебной деятельности, развивать когнитивные процессы учащихся, основываясь на применении научного метода познания: аналогичности и моделировании;

Результаты урока:

Предметные результаты:

Выделение необходимой информации, решение проблем творческого, поискового характера.

Метапредметные результаты:

Развитие речевой деятельности, формирование умения принимать, понимать людей разного социального положения.

Личностные результаты:

Закрепление нравственных норм поведения.

Основные виды деятельности ученика: Наблюдать осциллограммы гармонических колебаний силы тока в цепи. Формировать ценностное отношение к изучаемым на уроках физики объектам и осваиваемым видам деятельности

Оборудование:

для учителя -

  • метроном, пружинный и математический маятники;

  • ПК и проектор;

  • Коллекция конденсаторов постоянной и переменной емкости и катушек.

для ученика -

  • лист с заготовкой опорного конспекта;

  • рабочая карточка.

Домашнее задание: пользуясь §27, 29, 30, выполнить задания по уровням сложности.

План урока

Организация работы

Ход урока

Стадия вызова

На доске записана тема урока, заготовлен опорный конспект, оформлена Рабочая карточка с заданиями для учащихся.

Организационная часть урока.

Ребята! На прошлом уроке мы подвели итоги изучения темы «Механические колебания». На дом была дана работа по систематизации знаний по теме, пожалуйста, не забудьте её сдать. А сейчас повторим некоторые моменты пройденной темы.

- Какое движение называется колебательным движением?

- Каковы его свойства?

Какие колебания называются свободными? Вынужденными?

- В чем отличие свободных колебаний от вынужденных?

Основная учебная проблема нашего урока: «Могут ли происходить колебания в каких-либо других физических системах?»

Но прежде я хочу рассказать случай из истории. Лейденский профессор Мушенбрек, написал в своем дневнике однажды так: «Хочу сообщить вам новый и страшный опыт, который никак не советую повторять. Я делал некоторые исследования над электрической силой и для этой цели повесил на двух шнурах из голубого шелка железный ствол, получавший через сообщение электричество от стеклянного шара, который приводился в быстрое вращение и натирался прикосновениями рук. На другом конце свободно висела медная проволока, конец которой был погружен в круглый стеклянный сосуд, отчасти наполненный водой, который я держал в правой руке, другой же рукой я пробовал извлечь искры из наэлектризованного ствола. Вдруг моя правая рука была поражена с такой силой, что все тело содрогнулось, как от удара молнии. Сосуд, хотя и из тонкого стекла, обыкновенно сотрясением этим не разбивается, но рука и все тело поражаются столь страшным образом, что и сказать не могу, одним словом, я думал, что пришел конец... » Выяснилось, что в сосудах того типа, о котором пишет Мушенбрек, электричество может накапливаться в весьма значительных количествах. Так была открыта прославленная впоследствии «лейденская банка» – простейший конденсатор. (Приложение 1. Презентация «Изобретение лейденской банки»).

Стадия осмысления содержания.

Чтение лекции

Рассказ об электромагнитных колебаниях и их свойствах (Приложение 2.Презентация «Электромагнитные колебания»)


Стадия рефлексии

Мозговая атака и фронтальный опрос

Предлагаю поработать с рабочей карточкой по учебнику (параграф 27) (Приложение 3.Рабочая карточка учащегося, задание 1)

Домашнее задание.

1 уровень (базовый) Заполнение кластера (задание 2 Рабочей карточки).

2 уровень (повышенный). Выполнение теста (ссылка http://physik.ucoz.ru/board/11_klass/ehlektromagnitnye_kolebanija_i_volny/test_quot_svobodnye_ehlektromagnitnye_kolebanija_quot_11_klass_2/59-1-0-646)

Сделать 2 скрин-шота: с выполненным заданием и результатом. Выслать учителю на e-mail.

Лекция учителя.

1. Введение (Учитель).

Получить электрические магнитные колебания также легко, как и заставить колебаться математический или пружинный маятники, но наблюдать эти колебания без специальных устройств невозможно.

Демонстрации: 1) колебания мятников в механических системах.

2) фрагмент видеофильма “Электромагнитные колебания”.

В. Какие же величины могут периодически изменятся в электрических цепях?

Опр. 1. Периодические или почти периодические изменения http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4884.gif, и напряжения называются электромагнитными колебаниями.

В классической механике - это низкочастотные колебания.

В квантовой механике - это высокочастотные колебания.

Из вывода Максвелла следует, что в природе существует единое электромагнитное поле.

http://festival.1september.ru/articles/501918/img2.gif

Рис. 2

Опр. 2. Одновременное периодическое изменение связанных между собой электрического и магнитного полей называется электромагнитными колебаниями.

Как и механические колебания, электромагнитные колебания могут быть:

- свободными (затухающими)
- вынужденными (незатухающими)

а) Свободные электромагнитные колебания возникают в колебательном контуре после однократного подведения энергии.

http://festival.1september.ru/articles/501918/img3.gif

Рис. 3

Как всегда в любом разделе физики, мы стараемся изучить протекающие процессы на модели (смотрите Приложение 5 - конспект урока «Свободные электромагнитные колебания»).

Рассмотрим электромагнитные колебания с точки зрения преобразования энергии в колебательном контуре.

Объяснение явления: На обкладках конденсатора сосредоточен электрический заряд, после того как колебательному контуру предоставляется самостоятельность, конденсатор разряжается через катушку индуктивности, в которой возникает электрический ток. В конденсаторе сосредоточено электрическое поле с энергией Whttp://festival.1september.ru/articles/501918/Image4885.gif, которая http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4886.gifпо мере разрядки конденсатора, а в катушке возрастанию тока способствует http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4887.gifмагнитной энергии Whttp://festival.1september.ru/articles/501918/Image4888.gif.

Если контур реальный, то потери энергии электромагнитного поля неизбежны, т.к. частично энергия электромагнитного поля переходит во внутреннюю энергию проводников, диэлектрика, а также выделяется в виде джоулевого тепла на активной нагрузке (омическом сопротивлении R). В результате, в реальном контуре возникают свободные электромагнитные колебания, которые являются затухающими.

Вывод: (делают ученики) Свободные колебания, возникающие при разрядке конденсатора через катушку — затухающие электромагнитные колебания.

Демонстрация:

Затухающие электромагнитные колебания на экране осциллографа, где Up – напряжение развертки.

http://festival.1september.ru/articles/501918/img4.gif

Рис. 4

б) Вынужденные электромагнитные колебания - переменный электрический ток, являются незатухающими.

В Для того чтобы колебания были незатухающими, на колеблющееся тело должна действовать внешняя периодически изменяющаяся сила. Чем же будет являться внешняя сила для электрической цепи с незатухающими колебаниями? (Демонстрация колебаний метронома).

Опр. Вынужденными электромагнитными колебаниями называют периодические изменения силы тока и напряжения в электрической цепи, происходящие под действием переменной Э.Д.С. от внешнего источника.

Отв.(ученик). Роль внешней силы выполняет Э.Д.С. от внешнего источника - генератора переменного тока, работающего на электростанции. Вынужденные колебания электромагнитные обеспечивают работу электрических двигателей в станках на заводах и фабриках, приводят в действие электробытовые приборы и осветительные системы. Действие внешней переменной Э.Д.С. способно восстанавливать потерю энергии, создавать и поддерживать незатухающие электромагнитные колебания.

2. В идеальном колебательном контуре (R=0) возникают свободные электромагнитные колебания http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4889.gif, которые являются гармоническими.

В Дайте определение гармоническим колебаниям.

Отв (ученик). Гармонические колебания - это такие колебания, при которых физическая величина изменяется по закону Sin или Cos.

Воспользуемся аналогией между механическими и электромагнитными колебаниями и найдем зависимость от времени для электрических характеристик идеального колебательного контура.

Дополнительная справка

Аналогия - один из методов научного познания, который широко применяется при изучении физики. В основе аналогии лежит сравнение. Если обнаруживается, что два или более объектов имеют сходные признаки, то делается вывод и о сходстве других признаков. Вывод по аналогии может быть как истинным, так и ложным, поэтому он требует экспериментальной проверки. (Г. Галилей – основоположник научного метода познания).

Для облегчения изучения электромагнитных колебаний удобно использовать электромеханические аналогии, поскольку теория колебаний имеет универсальный характер, т.е. колебательные и волновые процессы различной природы подчиняются общим закономерностям.

Давайте обратимся к сравнительной таблице (Приложение 6)

Подведем итог: (обобщают ученики)

Колебательные процессы различной природы описываются одинаковыми по виду уравнениями и имеют тождественные графические интерпретации.

2-й урок.

Академик Мандельштам отмечал: “Теория колебаний объединяет, обобщает различные области физики... Каждая из областей физики — оптика, механика, акустика — говорит на своем “национальном” языке. Но есть “интернациональный” язык, и это - язык теории колебаний... Изучая одну область, вы получаете тем самым интуицию и знания совсем в другой области”.

Анализ формулы Томсона.

http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4890.gif, где http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4891.gif- сосредоточенные параметры колебательного контура идеального.

http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4892.gifесли http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4893.gif, то http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4894.gifмедленно http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4895.gifдо 0, т.е. http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4896.gifпериод колебаний возрастает.

Если http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4897.gif, то http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4898.gifмедленно http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4899.gifдо http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4900.gifт.к. мешает эдс самоиндукции, хотя http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4901.gif, но период колебаний укорачивается.

Чем больше С, тем больше времени необходимо для перезарядки конденсатора.

В реальном колебательном контуре происходят затухающие колебания, которые описываются экспоненциальным законом: http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4902.gif.

http://festival.1september.ru/articles/501918/img5.gif

Рис. 5

t - время релаксации, t http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4903.gif- время, за которое амплитуда колебаний http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4904.gifв е раз.

http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4905.gif- декремент http://festival.1september.ru/articles/501918/Image4906.gif- количественная характеристика быстроты затухания.

(Понятие декремента, времени релаксации и график затухающих колебаний - объясняют ученики)

Вывод: Свободные колебания тока, заряда, напряжения из-за энергических потерь не будут строго гармоническими.

В реальном колебательном контуре при малом R, колебания будут происходить с длительным периодом, а при большом R могут вообще не возникнуть, т.е. конденсатор разрядится через катушку, а перезарядки не последует.

3. Закрепление материала.

1266-Ст. (решает с комментариями ученик на доске).

http://festival.1september.ru/articles/501918/img12.gif

Стихотворение Н. Заболоцкого: (читает ученица).

Рожденный пустыней колеблется звук,
Колеблется синий на нитке паук,
Колеблется воздух, прозрачен и чист,
В сияющих звездах колеблется лист.

4. Самостоятельная работа по карточкам.

Цель: Проверить глубину и осознанность восприятия изученного материала.

Уровень: Частично-поисковый.

Форма: Индивидуальная.

Дифференциация по уровню сложности: Вариант 3,4 – задания базового уровня, Вариант 1,2 – задания повышенного уровня.

Текст карточек смотрите Приложение 4.



Выбранный для просмотра документ Рril 3.docx

библиотека
материалов

hello_html_m9b70402.gifhello_html_m7bb93337.gifhello_html_534607dd.gifhello_html_593752ec.gifhello_html_153da7a6.gifhello_html_m13e9487f.gifhello_html_m72fa40b7.gifhello_html_m66191ada.gifhello_html_m7a9e469f.gifhello_html_2be05de4.gifhello_html_m40e98ca1.gifhello_html_m6c37374b.gifhello_html_32c5a29f.gifhello_html_450ce4b0.gifhello_html_6866da02.gifhello_html_6866da02.gifРабочая карточка по теме

«Свободные и вынужденные электромагнитные колебания» 11 класс

Задание 1. Ответьте на вопросы устно, пользуясь параграфом 27 учебника (стр.80-82). На работу с учебником - 10 минут

1. Почему изучение свойств «лейденской банки» стало причиной открытия электромагнитных явлений?

2. Какие колебания называются электромагнитными?

3. Какой прибор используют для наблюдения электромагнитных колебаний?

4. Чем вызываются свободные электромагнитные колебания?

5. Почему свободные колебания являются затухающими?

6. Чем вызываются вынужденные колебания?

Задание 2. Заполните кластер, пользуясь опорным конспектом и параграфами 28, 29 учебника.

Электромагнитные колебания









Вынужденные колебания







Автор
Дата добавления 06.11.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров1878
Номер материала ДВ-130033
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Комментарии:

1 год назад

Тема урока: Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями

Класс: 11

Тип урока: диалоговая лекция с элементами РКМПЧ (2 часа).

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх