Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Презентации / Урок - игра по теме "Электромагнитные колебания"
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: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Физика

Урок - игра по теме "Электромагнитные колебания"

Выбранный для просмотра документ Задания для команд.doc

библиотека
материалов

1 команда

I тур


hello_html_8cb5368.png

hello_html_6c2aeb28.png





Ответ


1.










2.















2 команда

I тур


hello_html_m56b71d0e.png

hello_html_1326823b.png



Ответ


1.










2.
















3 команда

I тур


hello_html_53cd4926.png

hello_html_5d31e538.png




Ответ


1.










2.

















4 команда

I тур



hello_html_m11ec0ada.png

hello_html_m3ea829f4.png




Ответ


1.










2.















1 команда

II тур

hello_html_m24982576.png

hello_html_70ee4970.png

Ответ


1.



2.





2 команда

II тур

hello_html_md5371ea.png

hello_html_1b17bc1a.png

hello_html_m2cca3527.png

hello_html_m11afa85e.png

Ответ

1.



2.



3 команда

II тур

hello_html_m1ca0af03.png

hello_html_mb849800.png


Ответ


1.



2.





4 команда

II тур


hello_html_m7a1c0839.png

hello_html_m217507fa.png

Ответ


1.



2.






Ihello_html_m586df81e.pngII тур


Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 3·10–7cos800πt. Индуктивность контура 2Гн. Пренебрегая активным сопротивлением, заполните бланк ответа.



Уравнение гармонических колебаний заряда конденсатора


Амплитуда колебаний заряда



Индуктивность катушки



Циклическая частота колебаний





Электроемкость конденсатора






Уравнение гармонических колебаний тока в контуре







Амплитуда тока



Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора









Максимальное значение магнитного поля катушки индуктивности










ОТВЕТЫ

I тур



1 команда

  1. А,В

  2. Em =90В,

Т=0,4с,

ν = 2,5Гц

w = 5π рад/с

e = 90 sin 5πt В

3 команда

  1. Б,В

  2. Im =12A,

Т=0,04с,

ν = 25Гц

w = 50π рад/с

i = 12 sin 50πt В



2 команда

  1. А,В

  2. Um =90В,

Т=0,02с,

ν = 50Гц

w = 100π рад/с

U = 90 sin 100πt В

  1. команда

  1. Б,В

2.Em =180В,

Т=0,02с,

ν = 50Гц

w = 100π рад/с

e = 180 sin 100πt В




II тур




1 команда

II тур

  1. 2

  2. 4

3 команда

II тур

  1. 4

  2. 4



2 команда

II тур

  1. 2

  2. 4

4 команда

II тур

  1. 4

  2. 2











Ihello_html_m586df81e.pngII тур


Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 3·10–7cos800πt. Индуктивность контура 2Гн. Пренебрегая активным сопротивлением, заполните бланк ответа.




Уравнение гармонических колебаний заряда конденсатора

q = 3·10–7cos800πt Кл

Амплитуда колебаний заряда

qm = 3·10–7Кл


Индуктивность катушки

L=2Гн


Циклическая частота колебаний

w = 800π рад/с


Электроемкость конденсатора

hello_html_m6f845389.png

C=1/ 2 L = 0,079·106 Ф =

= 0,079 мкФ

Уравнение гармонических колебаний тока в контуре

i(t) = q'(t) = - qmsin(t + φ) =

= -3·10–7 800π sin800πt


i(t) = 0,24·10–3π sin800πt, А

или

i(t) = 0,75·10–3 sin800πt, А


Амплитуда тока

Im = 0,24·10–3π , А

или

Im = 0,7536·10–3 , А


Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора


hello_html_m73e4dc54.png


WCmax =( 3·10–7) 2/(2·0,079· 10–6) =

= 57·10–8 Дж = 0,57 мкДж


Максимальное значение магнитного поля катушки индуктивности

hello_html_5aa41f64.png

WLmax = 2(0,75·10–3) 2/2=

=0,57·10–6Дж =

= 0,57 мкДж



Сводная таблица


Общее количество баллов - 20




I тур




II тур

III тур

Итог

1 команда








2 команда








3 команда









4 команда




























Выбранный для просмотра документ Урок-игра по темем Электромагнитные колебания.ppt

библиотека
материалов
Математический аппарат, используемый при изучении темы «Электромагнитные коле...
Гармонические колебания и их характеристики Колебаниями называются движения и...
Графики основных тригонометрических функций
Графики основных тригонометрических функций
Уравнение гармонических колебаний имеет вид:
Параметры гармонических колебаний :
ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК Гармоническая ЭДС возникает, например, в рамке,...
Гармонически изменяющийся магнитный поток вызывает синусоидальную ЭДС индукц...
Гармонически изменяющиеся в цепи ток, напряжение и другие величины называют...
Для подсчета количества теплоты Q= IUt, выделяющегося при прохождении переме...
I тур
Задания I тура
I тур
Резистор, конденсатор и катушка в цепи переменного тока
Пусть цепь состоит из соединительных проводов и нагрузки с малой индуктивнос...
Ток в цепи I = I0 sin t ; По закону Ома: U = IR = Im R sin t - колебания на...
Как переменный ток может идти по цепи, если она фактически разомкнута (между...
Заряд конденсатора: Напряжение: Ток в цепи: Напряжение отстает по фазе от ток...
Катушка индуктивности оказывает сопротивление проходящему по ней переменному...
Рассмотрим цепь с R  0 Ток в цепи: I = Im sin t при наличии переменного ток...
Среди различных колебательных систем особое место занимают электромагнитные (...
Идеальный колебательный контур
Идеальный колебательный контур Идеальный колебательный контур состоит из конд...
Таким образом, полная энергия колебательного контура в любой момент времени...
Уравнение свободных колебаний для заряда q = q(t)конденсатора в контуре имее...
Ток в контуре опережает заряд конденсатора по фазе на   . Формула периода и...
Энергия электрического поля конденсатора Энергия магнитного поля катушки
Колебания энергий происходят с частотой в 2 раза превышающей частоту колебан...
II тур
Задания II тура
Ответы II тура 1 команда 2 4	3 команда 1.4 2.4 2 команда 2 4	4 команда 4 2
III тур
Задание III тура  Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изм...
Уравнение гармонических колебаний заряда конденсатора	q = 3·10–7cos800πt Кл А...
Список используемых ресурсов http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&th...
38 1

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Математический аппарат, используемый при изучении темы «Электромагнитные коле
Описание слайда:

Математический аппарат, используемый при изучении темы «Электромагнитные колебания»

№ слайда 2 Гармонические колебания и их характеристики Колебаниями называются движения и
Описание слайда:

Гармонические колебания и их характеристики Колебаниями называются движения или процессы, которые характеризуются определенной повторяемостью во времени. Колебания широко распространены в окружающем мире и могут иметь самую различную природу. Это могут быть механические (маятник), электромагнитные (колебательный контур) и другие виды колебаний.  Особую роль в колебательных процессах имеет простейший вид колебаний - гармонические колебания, при которых колеблющаяся величина меняется от времени по закону синуса или косинуса.

№ слайда 3 Графики основных тригонометрических функций
Описание слайда:

Графики основных тригонометрических функций

№ слайда 4 Графики основных тригонометрических функций
Описание слайда:

Графики основных тригонометрических функций

№ слайда 5 Уравнение гармонических колебаний имеет вид:
Описание слайда:

Уравнение гармонических колебаний имеет вид:

№ слайда 6 Параметры гармонических колебаний :
Описание слайда:

Параметры гармонических колебаний :

№ слайда 7
Описание слайда:

№ слайда 8 ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Описание слайда:

ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

№ слайда 9 ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК Гармоническая ЭДС возникает, например, в рамке,
Описание слайда:

ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК Гармоническая ЭДС возникает, например, в рамке, которая вращается с постоянной угловой скоростью в однородном магнитном поле с индукцией В. Магнитный поток Ф , пронизывающий рамку с площадью S равен: Ф = BScos α = BScosωt, где α  - угол между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции . По закону электромагнитной индукции Фарадея ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока, и противодействует этому изменению: ε = −∆Ф /∆t

№ слайда 10 Гармонически изменяющийся магнитный поток вызывает синусоидальную ЭДС индукц
Описание слайда:

Гармонически изменяющийся магнитный поток вызывает синусоидальную ЭДС индукции: ε = −∆Ф /∆t = BSωsinωt = εm sin ωt где – εm = BSω - амплитудное значение ЭДС индукции. Если к контуру подключить источник внешней гармонической ЭДС ε = εm sinωt , то в нем возникнут вынужденные колебания, происходящие с циклической частотой ώ, совпадающей с частотой источника. При этом вынужденные колебания совершают заряд q, разность потенциалов u , сила тока i и другие физические величины. Это незатухающие колебания, так как к контуру подводится энергия от источника, которая компенсирует потери.

№ слайда 11 Гармонически изменяющиеся в цепи ток, напряжение и другие величины называют
Описание слайда:

Гармонически изменяющиеся в цепи ток, напряжение и другие величины называют переменными. В промышленных цепях переменного тока России принята частота 50 Гц. Im, Qm, Um - амплитуды силы тока, заряда, напряжения  i, q, u - мгновенные значения силы тока, заряда, напряжения

№ слайда 12 Для подсчета количества теплоты Q= IUt, выделяющегося при прохождении переме
Описание слайда:

Для подсчета количества теплоты Q= IUt, выделяющегося при прохождении переменного тока по проводнику с активным сопротивлением R, используют действующие значения тока и напряжения:

№ слайда 13 I тур
Описание слайда:

I тур

№ слайда 14 Задания I тура
Описание слайда:

Задания I тура

№ слайда 15 I тур
Описание слайда:

I тур

№ слайда 16 Резистор, конденсатор и катушка в цепи переменного тока
Описание слайда:

Резистор, конденсатор и катушка в цепи переменного тока

№ слайда 17 Пусть цепь состоит из соединительных проводов и нагрузки с малой индуктивнос
Описание слайда:

Пусть цепь состоит из соединительных проводов и нагрузки с малой индуктивностью и большим активным сопротивлением R. Сопротивление R называется активным, потому что при наличии нагрузки обладающей этим сопротивлением, цепь поглощает энергию, поступающую от генератора. Эта энергия превращается во внутреннюю энергию проводников – они нагреваются. Активное сопротивление в цепи переменного тока

№ слайда 18 Ток в цепи I = I0 sin t ; По закону Ома: U = IR = Im R sin t - колебания на
Описание слайда:

Ток в цепи I = I0 sin t ; По закону Ома: U = IR = Im R sin t - колебания напряжения совпадают по фазе с колебаниями тока Um = Im R - амплитуда напряжения. С, L пренебрежимо малы Векторная диаграмма напряжения на сопротивлении:

№ слайда 19 Как переменный ток может идти по цепи, если она фактически разомкнута (между
Описание слайда:

Как переменный ток может идти по цепи, если она фактически разомкнута (между пластинами конденсатора заряды перемещаться не могут)? Дело в том, что происходит периодическая зарядка и разрядка конденсатора по действием переменного напряжения. Ток идущий в цепи при перезарядке конденсатора, нагревает нить накала лампы Конденсатор в цепи переменного тока

№ слайда 20 Заряд конденсатора: Напряжение: Ток в цепи: Напряжение отстает по фазе от ток
Описание слайда:

Заряд конденсатора: Напряжение: Ток в цепи: Напряжение отстает по фазе от тока на π/2 R  0, L  0 Емкостное сопротивление

№ слайда 21 Катушка индуктивности оказывает сопротивление проходящему по ней переменному
Описание слайда:

Катушка индуктивности оказывает сопротивление проходящему по ней переменному току. ЭДС самоиндукции, вызываемая самим переменным током, препятствует его возрастанию и, наоборот, поддерживает его при убывании. Сопротивление вызывается в конечном счете индуктивностью катушки и называется оно индуктивным сопротивлением.  Индуктивность в цепи переменного тока

№ слайда 22 Рассмотрим цепь с R  0 Ток в цепи: I = Im sin t при наличии переменного ток
Описание слайда:

Рассмотрим цепь с R  0 Ток в цепи: I = Im sin t при наличии переменного тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции: По закону Ома для участка цепи с ЭДС: U = IR – εC = - εC Напряжение опережает по фазе ток на π/2 -амплитуда напряжения Кажущееся сопротивление индуктивности

№ слайда 23 Среди различных колебательных систем особое место занимают электромагнитные (
Описание слайда:

Среди различных колебательных систем особое место занимают электромагнитные (электрические) системы, при которых электрические величины (токи, заряды) периодически изменяются и которые сопровождаются взаимными превращениями электрического и магнитного полей. Для возбуждения и поддержания электромагнитных колебаний используется колебательный контур. Колебательный контур Колебательный контур – это электрическая цепь, состоящая из последовательно включенных резистора сопротивлением R . катушки индуктивностью L , и конденсатора емкостью C . Кафедра физики

№ слайда 24 Идеальный колебательный контур
Описание слайда:

Идеальный колебательный контур

№ слайда 25 Идеальный колебательный контур Идеальный колебательный контур состоит из конд
Описание слайда:

Идеальный колебательный контур Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Для возбуждения в контуре колебаний конденсатор предварительно заряжают, сообщая его обкладкам заряды . В момент времени между обкладками конденсатора возникает электрическое поле, энергия которого равна: Вся энергия колебательного контура сосредоточена в конденсаторе. Если теперь замкнуть конденсатор на катушку индуктивности, то в контуре потечет возрастающий со временем ток I . Электрическая энергия конденсатора начнет превращаться в магнитную энергию катушки. Этот процесс закончится, когда конденсатор полностью разрядится, а ток в цепи достигнет максимума.Вся энергия колебательного контура будет сосредоточена в магнитном поле катушки и равна: .

№ слайда 26
Описание слайда:

№ слайда 27 Таким образом, полная энергия колебательного контура в любой момент времени
Описание слайда:

Таким образом, полная энергия колебательного контура в любой момент времени равна сумме энергий магнитного и электрического полей            Колебания, при которых происходит периодическое превращение энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки, называются ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ колебаниями.

№ слайда 28 Уравнение свободных колебаний для заряда q = q(t)конденсатора в контуре имее
Описание слайда:

Уравнение свободных колебаний для заряда q = q(t)конденсатора в контуре имеет вид: А уравнение колебаний силы тока равно первой производной заряда по времени: ,где Уравнение гармонических колебаний напряжения на конденсаторе: В этих формулах: qm - амплитуда заряда, Im - амплитуда тока,Um – амплитуда напряжения.

№ слайда 29 Ток в контуре опережает заряд конденсатора по фазе на   . Формула периода и
Описание слайда:

Ток в контуре опережает заряд конденсатора по фазе на   . Формула периода и частоты колебаний в колебательном контуре:  

№ слайда 30 Энергия электрического поля конденсатора Энергия магнитного поля катушки
Описание слайда:

Энергия электрического поля конденсатора Энергия магнитного поля катушки

№ слайда 31 Колебания энергий происходят с частотой в 2 раза превышающей частоту колебан
Описание слайда:

Колебания энергий происходят с частотой в 2 раза превышающей частоту колебаний заряда и силы тока, и со сдвигом фаз, равным π. Их сумма – полная энергия электромагнитных колебаний в контуре – остается неизменной во времени и может быть вычислена по их амплитудным значениям.

№ слайда 32 II тур
Описание слайда:

II тур

№ слайда 33 Задания II тура
Описание слайда:

Задания II тура

№ слайда 34 Ответы II тура 1 команда 2 4	3 команда 1.4 2.4 2 команда 2 4	4 команда 4 2
Описание слайда:

Ответы II тура 1 команда 2 4 3 команда 1.4 2.4 2 команда 2 4 4 команда 4 2

№ слайда 35 III тур
Описание слайда:

III тур

№ слайда 36 Задание III тура  Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изм
Описание слайда:

Задание III тура  Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 3·10–7cos800πt. Индуктивность контура 2Гн. Пренебрегая активным сопротивлением, заполните бланк ответа.   Уравнение гармонических колебаний заряда конденсатора Амплитуда колебаний заряда Индуктивность катушки Циклическая частота колебаний Электроемкость конденсатора Уравнение гармонических колебаний тока в контуре Амплитуда тока Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора Максимальное значение магнитного поля катушки индуктивности

№ слайда 37 Уравнение гармонических колебаний заряда конденсатора	q = 3·10–7cos800πt Кл А
Описание слайда:

Уравнение гармонических колебаний заряда конденсатора q = 3·10–7cos800πt Кл Амплитуда колебаний заряда qm = 3·10–7Кл Индуктивность катушки L=2Гн Циклическая частота колебаний w = 800π рад/с Электроемкость конденсатора C=1/ w2 L = 0,079 мкФ Уравнение гармонических колебаний тока в контуре i(t) = q'(t) = - qm

№ слайда 38 Список используемых ресурсов http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&th
Описание слайда:

Список используемых ресурсов http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&themeid=132 http://school-box.ru/fizika/prezentazii/989-prezentaziya-po-fizike-elektromagnitnie-kolebaniya.html http://www.docme.ru/doc/23255/lekcii-18--19-kolebatel._nyj-kontur-4--11-maya Решу ЕГЭ Дмитрия Гущина Физика. 11кл. Разноур. самост. и контр. работы_Кирик Л.А_2009 -192с

Краткое описание документа:

Урок - игра  по теме Электромагнитные колебания проводится для учащихся 11 класса. Предварительно класс делится на 4 команды, каждая из которых получает домашнее задание: подготовить сообщение по теме: 1 команда - "Математический аппарат, используемый в теме "Электромагнитные колебания"; 2 комада - "Переменный электрический ток"; 3 команда - "Роль резистора, конденсатора и катушки в цепи переменного тока"; 4 команда - "Идеальный колебательный контур". Выступления докладчиков чередуются соревнованиями команд в решении задач. Максимальное количество баллов, которые могут набрать команды - 20. Жюри подводит итоги и определяет победителей.

Автор
Дата добавления 30.11.2014
Раздел Физика
Подраздел Презентации
Просмотров1077
Номер материала 164575
Получить свидетельство о публикации

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

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