Електромагнітні коливання. Розв’язування задач за допомогою електронних таблиць.

Бінарний урок  з фізики та інформатики  11 класі

Тема уроку.  Електромагнітні коливання. Розв’язування задач.

Мета уроку.

НАВЧАЛЬНА:

• систематизувати та узагальнити знання учнів про електромагнітні  коливання, удосконалити вміння застосовувати отримані знання для пояснення фізичних явищ; розв’язуванні задач;
• набути навички використовувати ЕТ до розв’язування фізичних задач та побудові графіків.

 

РОЗВИВАЛЬНА:

• розвивати вміння учнів аналізувати явища, робити висновки;
• пробуджувати пізнавальний інтерес учнів;
• розвивати спостережливість;
• розширювати кругозір;
• розвивати логічне мислення учнів через самостійне застосування знань у незнайомих ситуаціях.

ВИХОВНА:

• виховувати самостійність і наполегливість у роботі;
• виховувати колективізм у роботі парами, в групах;
• формувати навички культури мовлення під час пояснення та коментування фізичних явищ, рецензування відповідей;
• формувати інтерес до вивчення фізики на основі міжпредметних зв’язків.

 

ТИП УРОКУ: урок узагальнення і систематизації знань

ФОРМИ І МЕТОДИ: робота в малих групах, в парах, само оцінювання, взаємооцінювання, прийом «Влови помилку»,

Обладнання: комп’ютерна презентація, комп’ютери, програма MS Exel

картки-завдання, відеоматеріали

ЕПІГРАФ:

«СВІТ, В ЯКОМУ МИ ЖИВЕМО, ДИВОВИЖНО СХИЛЬНИЙ ДО КОЛИВАНЬ»  Р.БІШОП

Девіз уроку: Єдиний шлях, що веде до знання це діяльність

Хід уроку

І Організаційний етап

Привітання

Всім доброго дня! Миру і здоров’я.

Сьогоднішній урок ми пропонуємо розпочати з посмішки

Її не можна купити - а можна лише подарувати .

Усміхнуся всім навколо –              

Небу, сонцю, квітам, людям,

І тоді обов’язково

День для всіх щасливим  буде.

ІІ ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ, МЕТИ, ЗАВДАНЬ УРОКУ. МОТИВАЦІЯ навчання

Сьогодні у нас незвичайний урок. Урок фізики та інформатики. А про що ми будемо говорити ви дізнаєтеся із таких слів:

Рожденный пустыней,
Колеблется звук,
Колеблется синий
На нитке паук.
Колеблется воздух,
Прозрачен и чист,
В сияющих звездах
Колеблется лист.

Народжений пустелею ,

Коливається звук,

коливається синій

На нитці павук .

Коливається повітря,

Прозоре і чисте ,

У сяючих зорях

Коливається листя.

Про який вид руху ви дізналися з цього уривку? (коливання)

Зверніть увагу на епіграф нашого уроку? ЕПІГРАФ:

«СВІТ, В ЯКОМУ МИ ЖИВЕМО, ДИВОВИЖНО СХИЛЬНИЙ ДО КОЛИВАНЬ»  Р.БІШОП

 

«Асоціативний кущ»

А які асоціації у вас виникають із словом коливання. Відобразіть ці асоціації на аркушах паперу (учні працюють в групах). На початку уроку ви вибрали кольорові карточки, відповідно до кольорів ми розділимося на 2 групи. Команда зелених і червоних.

Музика звучить

Покажіть результати своєї роботи

Ви проробили велику роботу, утворили багато зв’язків. Підсумуємо.

А які ви знаєте види коливань?(механічні, електромагнітні).

Сьогоднішній урок ми присвятимо електромагнітним коливанням, розв’яжемо задачі традиційним способом.

А графіки цих коливань ми побудуємо в електронних таблицях. З електронними таблицями ми знайомі, вміємо будувати діаграми.

Девізом нашого уроку ми вибрали слова «єдиний шлях, що веде до знання це діяльність».

Запишемо тему в зошити.

Пригадаємо  основні поняття і формули, які необхідні для роботи і зробимо ми це таким чином.

«Влови помилку» (самостійна робота із взаємоперевіркою).

Перед вами слайд із формулами з помилками, виправте їх, запишіть правильні формули в зошити.  Ви справилися з завданням? Обміняйтеся зошитами та виконайте взаємоперевірку. Відповіді на слайді. Правильно записана  формула оцінюється 2 балами.

Познайомимося із умовою задачі (учні розв’язують задачі в парах

Задача

Коливальний контур складається котушки індуктивністю 85 мГн та конденсатора ємністю 10^-6 Ф. Амплітудне значення заряду 9,14 нКл, напруги 210В. Записати рівняння коливань заряду, сили струму та напруги, побудувати графіки цих коливань.

І. Розв’яжемо задачу фізичним способом:

Дано

Розв’язок: Розв’яжемо задачу фізичним способом Запишемо рівняння гармонічних коливань для заряду:                        (1) сили струму          (2) напруги:              (3) Знайдемо значення циклічної частоти за відомими значеннями ємності конденсатора та індуктивності котушки:      . . Обчислимо амплітудне значення сили струму за формулою Підставимо одержані значення в рівняння (1), (2), (3) Одержимо Відповідь: ,      ,

q=q(x) i=i(x) u=u(x) Побудувати графіки

 

Ви  успішно справилися з першою половиною задачі і заслужили на невеличку перерву. З чого ми розпочинали урок? З посмішки.

Мультфільм

 

Сьогодні ми будемо будувати незвичайні діаграми, призначені для дослідження фізичних явищ, які будуть корисні для наочного огляду електромагнітних коливань на уроках фізики. Тож сьогодні ви створите наочний посібник для відповідної теми. Тож давайте візьмемося за роботу.

Для створення графіка гармонічних коливань заряду, сили струму та напруги потрібно дуже багато часу, але електронні таблиці можуть нам допомогти в цьому. Тож зараз ми розв’яжемо цю ж задачу в середовищі Excel.

ІІ. Розв’язання задачі за допомогою електронних таблиць.

 

1. Заповнити комірки відповідно до значень зазначених в задачі та зразка:

2. Визначити циклічну частоту, використовуючи формулу: . Записати дану формулу в комірці К2 функціями електронних таблиць: =КОРІНЬ(1/Н2/І2).

3. Визначити значення періоду електромагнітних коливань в комірці L2 за допомогою функцій електронних таблиць: =2*J2/K2.

4. Заповнити діапазон комірок А2:А102, що відповідають часу. Крок – 0,5 с. Для цього в комірці А2 запишіть значення 0,5, далі в комірці А3 скористайтеся формулою: =А2+0,5. Користуючись копіюванням перетягуванням, скопіюйте дану формулу у вище зазначений діапазон.

5. Запишемо формулу рівняння гармонічного коливання для заряду в комірці D2 за допомогою функцій електронних таблиць. Треба зауважити, що для частини даних треба використати абсолютні посилання, оскільки їх значення не повинні змінюватися внаслідок копіювання формул в інші комірки. Отже, =$G$2*cos($K$2*A2).

6. Скопіюйте вміст комірки D2 методом перетягування в діапазон комірок D3:D102. Ви повинні отримати діапазон значень заряду в залежності від часу.

7. Значення амплітуди сили струму визначається за амплітудними значеннями заряду і значенням циклічної частоти. Тож треба використати значення заряду в комірці D2. В комірці Е2 запишіть відповідну формулу: =G2*K2.

8. Визначити значення для сили струму та наругу, аналогічно до заряду: В2=$E$2*cos(($K$2*A2)+($J$2/2)) (сила струму); C2=$F$2*cos($K$2*A2) (напруга).

9. Побудувати графік (осцилограму) зміни заряду за рівнянням гармонічних коливань.

10. Виділіть діапазон комірок D2:D102. Запустіть Майстер діаграм. Оберіть Графік. В закладці Діапазон даних перевірити правильність вибраного діапазону комірок для побудови графіка. В закладці Ряд дати назву ряду «Заряд». Оформіть вигляд діаграми відповідно до зразка:

11. Аналогічно зробити побудову графіків для сили струму та наруги.

12.. Змініть параметри індуктивності чи ємності. Спостерігайте як автоматично змінюються графіки гармонічних коливань параметрів.

 

Вчитель. Змінюючи параметри ємності, індуктивності, амплітуд заряду та наруги, можна спостерігати зміни графіків. Таким чином на уроці фізики Ви можете спостерігати залежність електромагнітних коливань від параметрів, що характеризують коливальний контур. Дана робота стане на користь під час вивчення теми «Електромагнітні коливання», як практичний посібник.

 

V. Підбиття підсумків уроку. Рефлексія.

Вчитель.  Ми живемо з вами в світі електромагнітних хвиль. Чи знаєте ви, як вони впливають на людину?

Повідомлення учнів

 

Підсумок уроку

Інтерактивна технологія методу «Мікрофон».

1.  Сьогодні на уроці я дізналася (дізнався)...
2.  Сьогодні на уроці я навчилася (навчився) ...
3.  Сьогодні на уроці мені сподобалося (не сподобалося) ...
4.  Сьогодні на уроці найважливішим відкриттям для мне було ...
5. Сьогодні я (не) досягла (досяг)мети ...

 

 

«Усмішка – відпочинок для втомленого, світло сонця для того, хто сумує, промінь надії для того, хто зневірився».

 

 Тож давайте товаришувати, усміхатися, поважати один одного, пам’ятати, що жити ми повинні у дружбі і злагоді!