Урок физики 11 класс: Электромагнитные волны.

План-конспект урока «Электромагнитные волны» в 11 классе.

Дидактическая цель: формировать представление об электромагнитной волне, как взаимодействии электрических и магнитных полей; сравнить электромагнитные волны с механическими волнами по ряду характеристик общих для двух типов волн.

Развивающая цель: составить структурно-логическую схему(СЛС) характеризующую электромагнитные волны, способствовать развитию интереса к предмету.

Воспитательная цель: познакомить обучающихся с эпизодами биографии ученых Майкла Фарадея, Джеймса Максвелла, Генриха Герца.

Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока:

На экране тематическая заставка с музыкальным сопровождением (5-7 сек)

1.Организационный момент(2-3 мин)

Постановка задачи

Учитель:Посмотрите на эту заставку. Что вы видите?

Предполагаемый ответ: Звезды, созвездия, небо, туманность.

Учитель: Запомните ваш ответ. Зададим себе этот вопрос еще раз в конце нашего урока.А теперь скажите, как часто вы слышите от заботливых мам: «Не клади телефон под подушку, когда ложишься спать! Не сиди долго за компьютером.Не находись долго около микроволновки! Не носи телефон в кармане брюк (особенно мальчикам). А девочкам мамы что  говорят?

Предполагаемый ответ:Не носи  в нагрудном кармане.  Вопрос:

 Почему?

 заболеть раковыми заболеваниями, действуют электромагнитные волны.

Учитель: Вот о последних мы сегодня с вами и поговорим. В рабочих тетрадях записываем число: 30.11.2015. Классная работа.

Тема: Электромагнитные волны

2.Актуализация опорных знаний(5-7 минут)

ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПРОС

 Учитель: Если я произнесу слово «волна», что вы себе представляете?

Предп. отв: Волна на реке, волна в ванной, волна воздуха и т. д.

Учитель: Это механические волны. Механика переводится как… движение. Мы видим их? Можно потрогать эти волны руками?Давайте вспомним, какими величинами характеризуются механические волны?

Ответ: Периодом, частотой, амплитудой, длиной волны, скоростью.

Учитель. Охарактеризуйте каждую величину у доски.

 1.Период –Т, с Т= 1/ν, Период-время, за которое совершается одно колебание.

2.Частота- ν, Гц   ν =1/Т. Число колебаний в единицу времени.

3.Амплитуда – А, м. Наибольшее отклонение от положения равновесия.

4.Скорость- υ, м/с    υ=λ/Т=λ·ν,

5.Длина волны - λ, м, λ= υ /ν = υ·Т

Расстояние между точками, находящимися в одинаковых фазах.

6.Начертите схематически волну, покажите длину волны λ, амплитуду А.

7.Решить задачу  на доске.

3.Изучение новой темы (20-25 мин)

Учитель: А если я произнесу слово «радиоволны», магнитные волны, какие ассоциации связаны с этими словами?

Пр.ответ: Мы их не видим. Что-то неощущаемое. Нельзя потрогать.

Учитель: Вы правы, потому что, механические волны распространяются только в упругих средах: газе, жидкости, твердых телах, а электромагнитным волнам не нужна среда.

Электромагнитная волна - результат распространения переменного электрического поля и переменного магнитного полей в пространстве, т.е. электромагнитного поля.

Электромагнитное поле создается ускоренно движущимися заряженными частицами. Его наличие относительно. Это особый вид материи, является совокупностью переменных электрического и магнитного полей.

Электромагнитная волна - распространение электромагнитного поля в пространстве.

Рассмотрим график распространения электромагнитной волны.

Схема распространения электромагнитной волны представлена на рисунке. Необходимо запомнить, что вектора напряженности электрического поля, магнитной индукции и скорости распространения волны взаимно перпендикулярны.

Переменное электрическое поле порождает магнитное, а переменное магнитное порождает электрическое.

Учитель: Электромагнитные волны (ЭМВ). Это портреты 3-х великих ученых, которые внесли огромный вклад в историю открытия и развития электромагнетизма.Ребята расскажут вам о некоторых эпизодах из их жизни.

Майкл Фарадей (1831 г.)Гениальный ученый Майкл Фарадей был самоучкой. В школе получил только начальное образование, а затем в силу жизненных проблем работал и попутно изучал научно-популярную литературу по физике и химии. Позже Фарадей стал лаборантом у известного в то время химика, затем превзошел своего учителя и сделал много важного для развития таких наук, как физика и химия. В 1821 году Майкл Фарадей узнал об открытии Эрстеда, которое заключалось в том, что электрическое поле создает магнитное поле и наоборот. После обдумывания этого явления, Фарадей задался целью получить из магнитного поля электрическое поле и в качестве постоянного напоминания он носил в кармане магнит. Через десять лет он претворил свой девиз в жизнь. Превратил магнетизм в электричество: ~ магнитное поле создает ~ электрический ток.

Джеймс МаксвеллУченый-теоретик вывел уравнения, которые носят его имя. Эти уравнения говорили о том, что переменные магнитное и электрическое поля создают друг друга. В его уравнениях была постоянная величина - это скорость света в вакууме-с=3·10 в 8 степени. Т.е. из этой теории следовало, что электромагнитная волна распространяется в пространстве со скоростью света в вакууме. Поистине гениальная работа была оценена многими учеными того времени, а А.Эйнштейн говорил, что самым увлекательным во время его учения была теория Максвелла.

Генрих Герц  (1887 г.) Генрих Герц родился болезненным ребенком, но стал очень сообразительным учеником. Ему нравились все предметы, которые изучал. Будущий ученый любил писать стихи, работать на токарном станкеЕще будучи студентом, Герц защитил докторскую диссертацию на "отлично" и получил звание доктора. Ему было 22 года.  Изучая теорию Максвелла, он показал высокие экспериментальные навыки, создал прибор, который называется сегодня антенной и с помощью передающей и приемной антенн осуществил создание и прием электромагнитной волны и изучил все свойства этих волн. После изучения свойств электромагнитных волн он доказал, что они переносят энергию. К сожалению, эта работа окончательно подорвала здоровье ученого. Сначала отказали глаза, затем заболели уши, зубы и нос. Вскоре он скончался.  

ФИЗМИНУТКА (1-2 минуты)Музыкальное сопровождение

Учитель: Я не могу утверждать, что его постигла эта участь из-за работы с электромагнитными волнами, но на всякий случай предлагаю вам заняться своим здоровьем. Наших гостей мы тоже приглашаем присоединиться к нам. Сели правильно, спина прямая.  Я вам предлагаю зрительный тренажер для глаз офтальмолога Владимира Базарного.По желтым линиям водим влево-вправо, вверх- вниз, затем по красному кругу по часовой стрелке, по синему кругу-  против часовой стрелки. И завершаем по зеленой  восьмерочке. Так повторим 3-4 раза.

Учитель:Отложите тренажеры на край стола. Теперь смело можем продолжать разговор об электромагнитных волнах.

Учитель:Генрих Герц завершил огромный труд, начатый Фарадеем. Максвелл преобразовал представления Фарадея в математические формулы, а Герц превратил математические образы в видимые и слышимые электромагнитные волны. Слушая радио, просматривая телевизионные передачи, мы должны помнить об этом человеке. Не случайно единица частоты колебаний названа в честь Герца, и совсем не случайно первыми словами, переданными русским   физиком Александром Степановичем Поповым с помощью беспроводной связи, были "Генрих Герц", зашифрованные азбукой Морзе.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА (2-3 минуты)

Учитель: У меня в руках остался один лист со словами: «Обладают свойствами:…». Но с удивительными свойствами электромагнитных волн, мы познакомимся на следующем уроке.

Закрепление.    Ответьте на вопросы:

1.Что такое электромагнитная волна?

2.Кто создал теорию электромагнитной волны?

3.Кто изучил свойства электромагнитных волн?

4.Заполните таблицу ответов в тетради, помечая номер вопроса.

5.Как зависит длина волны от частоты колебания ?

(Ответ: Обратно пропорционально)

6.Что произойдет с длиной волны, если период колебания частиц увеличится в 2 раза?(Ответ: Увеличится в 2 раза)

7.Как изменится частота колебания излучения при переходе волны в более плотную среду?(Ответ: Не изменится)

8.Что является причиной излучения электромагнитной волны?

(Ответ: Заряженные частицы, движущиеся с ускорением)

9.Где используются электромагнитные волны?

(Ответ: сотовый телефон, микроволновая печь, телевидение, радиовещание и т.д.)

4.Домашнее задание.§35учить,36(проч.по желанию);

     Творческая работа «Изобретение радио Поповым А.С.»

   5.Обобщение

Рефлексия(самоанализ деятельности и ее результатов):Так права была мама или нет, остерегая нас от этих страшных, опасных, но столь удивительных  ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ волн? Вы прислушаетесь к маминым словам? Конечно, да!  Будете беречь свое здоровье? А сможем ли мы в наше время исключить полностью общение с электромагнитными волнами? Как быть?

Пред.ответ: Меньше разговаривать по телефону, сидеть около телевизора.

6.Выставление оценок. Рецензия обучающихся

Учитель:(Включая фоновую заставку)А теперь, что же еще вы видите на картинке?

ПР.от: Не видим, но знаем, там есть электромагнитные волны.

Учитель:Спасибо за урок, до свиданья!