Розробки уроків з фізики для 9 класу “ Механічні та електромагнітні хвилі ”

.

       

 

 

Розробки уроків з фізики

для 9 класу

 

“ Механічні та електромагнітні хвилі ”

 

 

 

 

 

 

АНОТАЦІЯ

 

Даний методичний посібник складений відповідно до нової програми з фізики для 9 класу до підручника за редакцією В.Г. Бар’яхтара, С.О. Довгого. Посібник являє собою  розробки уроків по темі «Механічні та електромагнітні хвилі». Для кожного уроку наведено тему, мету, тип, методи і форми роботи з класом, конспект викладання навчального матеріалу, комплекс завдань і вправ для його перевірки й закріплення, додаткові завдання для виконання вдома, цікаві факти.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Структура теми «Механічні та електромагнітні хвилі» сприяє формуванню ключових компетентностей, які забезпечуються формами, методами, технологіями навчання. Предметна компетентність учня, в першу чергу, є ознакою високої якості його навчальних умінь  установлювати зв'язки між набутими знаннями та реальною ситуацією, здатності знаходити метод розв'язання, що відповідає проблемі та успішно використовувати свої уміння. Пропоновані матеріали спрямовані на опанування учнями наукових фактів і фундаментальних ідей, усвідомлення учнями суті понять, принципів і теорій, які дають змогу пояснити перебіг фізичних явищ і процесів, з’ясувати їхні закономірності.

       Учні знайомляться з хвильовим рухом як процесом поширення коливань  у просторі і з часом; з поняттям звукової хвилі і  її основних характеристик; механізмом виникнення і поширення електромагнітних хвиль, їх видами,  фізичними властивостями  і  застосуванням.

           Використання різних методів і форм роботи запропонованих у посібнику стимулюватиме творчу активність учнів, розвиватиме  аналітичне і логічне мислення, формуватиме вміння працювати самостійно і в групах, виділяти головне серед  різноманіття інформації, спонукатиме до творчості і креативності,  до пошуку і дослідницької роботи.

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

1. Анотація………………………………………………………………….…2
2. Вступ………………………………………………………………………..3
3. Урок 1.  Виникнення і поширення механічних хвиль………………….5
4. Урок 2. Звукові хвилі. Швидкість поширення звуку, довжина і частота звукової хвилі. Гучність звуку та висота тону. Інфра-  та ультразвукі…………………………………………………………..…….12
5. Урок 3.  Лабораторна робота №6. Дослідження звукових коливань різноманітних джерел звуку за допомогою сучасний цифрових засобів……………………………………………………………………..19
6. Урок 4.  Електромагнітне поле і електромагнітні хвилі. Швидкість поширення, довжина і частота електромагнітної хвилі……………….24
7. Урок 5. Залежність властивостей електромагнітних хвиль від частоти. Шкала електромагнітних хвиль………………………………………....29
8. Урок 6. Фізичні основи сучасних бездротових засобів зв’язку та комунікацій……………………………………………………………….33
9. Урок 7 . Розв’язування задач……………………………………………38
10. Урок 8 . Контрольна робота. « Механічні та електромагнітні хвилі.» ..42
11.  Урок 9 . Захист навчального проекту………………………………….45
12.  Додаток 1…………………………………………………………………48
13. Додаток 2……………………………………………………………….…49
14. Використані джерела………………………..……………………………60

 

 

 

 

Урок 1 .Тема: Виникнення і поширення механічних хвиль

Мета: розглянути механізм поширення механічної хвилі, види хвиль, основні характеристики хвиль; розвивати логічне мислення, пам’ять, увагу; виховувати працелюбність та наполегливість; формувати науковий світогляд та інтерес до вивчення фізики.

Цілі: учні мають сформоване уявлення про механічні хвилі, розрізняють поздовжні і поперечні хвилі, пояснюють поширення хвиль у пружному середовищі, називають основні властивості хвиль , знають формулу хвилі і застосовують її при розв’язку задач.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

«Успіх - це гарний настрій»

Вадим Мозговий.

І. Організаційний етап

Робота з епіграфом

Привітатися з учнями, з’ясувати відсутніх. Як казав Вадим Мозговий : «Успіх - це гарний настрій». Тож давайте посміхнемся один одному і зробимо  разом кроки до успіху.

ІІ. Формулювання теми, мети й завдань уроку

Метод «Асоціацій»

-Що  я намалювала  на дошці? Графік синуса, гору, хвилю… Поясніть своє твердження.

-Де ми зустрічаємось з хвилями? Чи завжди хвиля має такий вигляд?

-Що ми будемо вивчати сьогодні на  уроці ?

 Ми розглянемо механічні хвилі, з’ясуємо як і чому вони виникають, які властивості мають, ознайомимось з формулою хвилі і навчимось її застосовувати для розв’язку задач.

ІІІ. Актуалізація опорних знань

Демонстрація

Я кинула кам’янець у посудину з  водою .

- Що ми бачимо? Що відбувається з поплавком в посудині?

Поплавок піднімається вгору і опускається. Отже відбуваються коливання.

–Що таке коливання? Наведіть приклади коливань.

Хвиля-це поширення  коливань. Отже фізичні величини, які характеризують коливання, характеризують і хвилю.

-Які фізичні величини характеризують коливальний рух? Дайте їх означення. Якою літерою позначаються? Одиниці їх вимірювання. Формула. (Запис у зошиті.)

Період- це час одного коливання.      =1с.       N-кількість коливань за час t.

Частота-кількість коливань за одиницю часу.       ==1 Гц=с^-1   ν= .

 Зв’язок періоду з частотою  .      ;  .      .

Амплітуда-максимальна відстань, на яку відхиляється тіло від положення рівноваги.

ІV. Сприймання й усвідомлення учнями нового матеріалу

Евристична бесіда

Розберемося, як і чому в середовищі поширюється хвиля.

-Що є джерелом механічних хвиль?  Тіло яке коливається.

-Що робить джерело хвилі з шарами середовища , які прилягають до нього?  Джерело хвилі деформує прилеглі шари середовища.

-Які сили виникають при деформації середовища? Сили пружності.

Сили пружності діють на сусідні шари середовища і змушують їх коливатися. Ці шари в свою чергу залучають до коливань сусідні шари.  Отже пружнім середовищем поширюється хвиля.

-Що таке пружне середовище?  Середовище називають пружним, якщо при його деформації виникають сили пружності, які протидіють цій деформації.

Давайте  дамо визначення механічної хвилі. ( Учні пропонують свої варіанти).

Механічна хвиля - це поширення коливань у пружному середовищі. (Запис у зошиті.)

З’ясуємо як коливаються частинки середовища. Для цього скористаємось хвильовою машиною.

Демонстрація

-В якому напрямку відбуваються коливання частинок? В якому напрямку поширюється хвиля? Яку назву ви б надали цій хвилі?

Це поперечна хвиля. Яка хвиля називається поперечною ? ( варіанти учнів)

Поперечна хвиля-це хвиля, частинки якої коливаються упоперек напрямку поширення хвилі. (Запис у зошиті.)

Який вид деформації відбувається між шарами середовища?  Деформація зсуву. В яких станах речовин відбувається деформація зсув ? В твердих. Рідини і гази не чинять опору зміні форми.

-В якому напрямку відбуваються коливання частинок? В якому напрямку поширюється хвиля? Яку назву ви б надали цій хвилі?

Це поздовжня хвиля. Яка хвиля називається поздовжнею?

Поздовжня хвиля- це хвиля частинки якої коливаються вздовж напрямку поширення хвилі. (Запис у зошиті.)

-Який вид деформації відбувається між шарами середовища? Деформація стиснення та розтягнення.

-В яких станах речовин відбувається ця деформація ? В твердих, рідких , газоподібних.

Проблемне питання

- Якими є хвилі на поверхні рідини?

 Хвилі на поверхні води ні  поперечні, ні поздовжні .Частинки рідини рухаються по еліпсу.  Хвилі мають поздовжньо-поперечний характер.

Мозковий штурм

Які властивості мають механічні хвилі?

1. Хвилі поширюються зі скінченою швидкістю.

2. Механічні хвилі поширюються тільки в середовищі ( не поширюються у вакуумі.)

3. Механічні хвилі переносять енергію, але не переносять речовину.

4. Частота коливань частинок середовища дорівнює частоті коливань джерела хвиль.

Через деякий інтервал часу коливання частинки повністю повторюється. Відстань між двома найближчими точками, які коливаються синхронно називають довжиною хвилі.

За час одного повного коливання хвиля поширюється на відстань, що дорівнює довжині хвилі, тому можна дати ще одне визначення.

Довжина хвилі-відстань, на яку поширюється хвиля за час, що дорівнює періоду.      λ –довжина хвилі.              

λ = Т

    (запис у зошиті)

-Як записати формулу довжини хвилі через частоту?  λ = . Знайдемо швидкість хвилі:

       -формула хвилі

При переході хвилі з одного середовища в інше швидкість її поширення змінюється.

-Яка з фізичних величин частота чи довжина хвилі  не змінюється? Чому?

Частота не змінюється, бо визначається джерелом коливань. Змінюється довжина хвилі.

V. Осмислення нових знань

Метод «Аукціон знань»

1.Що таке хвиля? Які вони бувають?

2.Для яких хвиль ( поперечних чи поздовжніх) характерні ці властивості:

-ці хвилі являють собою почергові стиснення та розрідження;

-коливання відбуваються перпендикулярно до напрямку поширення хвилі;

-ці хвилі можуть поширюватися в газах;

-частинки середовища під час коливань зміщуються вздовж напрямку поширення хвилі;

--ці хвилі можуть поширюватися в твердих тілах.

3.Які хвилі виникають:

-у струнах під час гри на гітарі;

-у середині сопілки, коли музикант грає на ній;

-на поверхні моря, під час шторму.

4.Який механізм утворення механічних хвиль?

5.Які фізичні величини характеризують хвилі?

6.Як пов’язані довжина, частота і швидкість поширення хвилі?

VІ. Закріплення знань

Старогрецький філософ Аристотель сказав: «Розум полягає не тільки в знанні, а й умінні застосовувати знання до справи». Застосуємо набуті знання до розв’язку задачі.

Розв’язок задачі

Хлопчик на березі моря визначив відстань між сусідніми гребнями хвиль. Вона становить 8м. Щохвилини повз нього проходить 24 гребні хвиль. Визначте швидкість хвиль. (Запис у зошиті.)

 

Дано:    

λ=8м    Формула хвилі . Знайдемо частоту хвилі ν= .    

t=1 хв 60с  

N=24    ν=0,4 Гц ;   .

 υ-?

Відповідь : υ=3,2м. 

VІІ. Рефлексія

Метод «Ключові слова»

Учні виділяють ключові слова уроку і пояснюють свою позицію,спираючись на епіграф.

VІІІ. Домашнє завдання   

  § 17, впр.17 № 2,8 (письмово).

Урок 2.Тема: Звукові хвилі. Швидкість поширення звуку, довжина і частота звукової хвилі. Гучність звуку та висота тону. Інфра- та ультразвукі

Мета: ознайомити учнів зі звуком як видом механічних хвиль та його основними характеристиками, із практичним застосуванням ультразвукових  коливань; розвивати образне, логічне мислення, пам’ять, увагу, уяву; виховувати спостережливість, зосередженість; формувати науковий світогляд.

Цілі: учні мають уявлення про звуку, інфра- та ультразвук;  розуміють основні характеристику звуку, пояснюють   практичне застосування.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

Багато людей спотикаються об великі відкриття, але більшість з них просто переступають і йдуть далі. 

 Вінстон Черчілль

І. Організаційний етап

ІІ. Рефлексійно-мотиваційний етап

Робота з епіграфом 

Метод «Розминка»

Закінчити речення одним словом.  « Я бажаю тобі на уроці……..»

ІІ. Актуалізація опорних знань

1.Перевірка домашнього завдання ( розв’язок задач на дошці)

2.Виконання тестових завдань

«Так чи ні»

Варіант-1.

1.Позначте «-» хибні твердження і «+» правильні :

1. Частота коливань джерела хвилі більша ніж частота коливань частинок середовища. -
2. Механічні хвилі розповсюджуються в вакуумі. -
3. Хвиля має енергію. +
4. Поздовжня хвиля- це хвиля частинки якої коливаються вздовж напрямку поширення хвилі.+
5. Амплітуда-це відстань між двома найближчими точками, які коливаються  синхронно. -
6. Поперечні хвилі розповсюджуються в твердих тілах. +

2. Установіть відповідність між виразами та величинами, які можна обчислити за цими виразами.

1.     А) довжина  хвилі
2.   Б) період
3.   В) формула хвилі
4.   Г) частота

   Д) амплітуда    

Варіант-2.

1.Позначте «-» хибні твердження і «+» правильні :

1. Поздовжні хвилі розповсюджуються в твердих тілах. +
2. Хвиля переносить речовину. –
3. У струнах під час гри на гітарі виникають поздовжні хвилі. –
4. Хвилі поширюються зі скінченою швидкістю у середовищі. +
5. Довжина хвилі-максимальна відстань, на яку відхиляється точка від положення рівноваги.-
6. Поперечна хвиля-це хвиля, частинки якої коливаються упоперек напрямку поширення хвилі.+

2. Установіть відповідність між виразами та величинами, які можна обчислити за цими виразами.

1.       А) період
2.   Б) амплітуда 
3.   В) частота
4.  υ·Т  Г) довжина  хвилі

   Д) швидкість хвилі  

ІІІ. Формулювання теми, мети й завдань уроку

В невеличкому вірші Надії  Красоткіної прихована тема сьогоднішнього уроку.

Ти знаєш? На землі все голос має:
Гуркоче хвиля, камінь стукотить.
Гуде жучок і пташечка співає,
Десь вітер свище, в небі грім гримить.

-Яка тема сьогоднішнього уроку? Звук. Що ми знаємо про звук?

Отже сьогодні ми розглянемо як утворюється звук, чим звуки відрізняються один від одного, ознайомимося з інфра- та ультразвуком і їх практичним застосуванням.

-Хто вміє розраховувати відстань до грози?

Сьогодні ми навчимося обчислювати, де знаходиться гроза.

ІV. Сприймання й усвідомлення учнями нового матеріалу

Демонстрація

 Я притискаю лінійку до краю стола і вільний її кінець смикаю.

Евристична бесіда

 -Що ми бачимо?  Лінійка коливається.

-Що ми чуємо?  Звук.

 Проблемне питання.

Я беру кінець  лінійки двома пальцями, а вільний її кінець відхиляю від положення рівноваги. Лінійка коливається.

Чому ми не чуємо звук?

Щоб почути звук тіло повинно коливатися з певною частотою. Це частота від 20 Гц до 20000 Гц.

-Що таке звук?  ( варіанти учнів).

Звук- механічна хвиля з частотою від 20 Гц до 20000 Гц. (запис у зошиті.)

-Звукова хвиля поздовжня чи поперечна?

-Що відбувається з повітрям під час коливання лінійки?  Згущення і розрідження повітря,  а отже збільшення і зменшення тиску в зоні коливань.

Стиснуте повітря намагається  розширитися, тисне на сусідні шари і стискає їх. Так від лінійки поширюється хвиля.

 Демонстація

Для вивчення звуку використовують пристрій, назву якого знають учні, які займаються музикою.  Він видає «чистий» звук, ноту «ля» з частотою 440 Гц.

-Що це за прилад? Це камертон. Я вдарила молоточком по кінцях рогатки камертона.

- Чому ми чуємо звук? Ніжки камертона коливаються й тому випромінюють звук.

Розташовую поряд з камертоном легку кульку на нитці.

-Що буде відбуватися, якщо вдарити по камертону?  Кулька відскочить в бік. Це відбувається тому, що ніжки камертона коливаються.

-Який висновок можна  зробити з досліду ? Джерелом звуку є тіло яке коливається з частотою від 20 Гц до 20000 Гц.

- Наведіть приклади джерел звуку.

-Що є приймачем звуку? У людини-це органи слуху. У техніці різни види мікрофонів.

-Чи з однаковою швидкістю звук розповсюджується в різних  середовищах? 

Я прочитаю  уривок з  роману Юрія Чайковського «Сагайдачний»  :

Землю залягав туман, і не знати було, в котру сторону пішли татари. Треба було йти за слідом.

— Здається, — каже Жук, — що нині нашій роботі кінець. Орда, либонь, пропала, що й чорт її не віднайде.

Нараз стали усі наслухувати. Жук приклав вухо до землі:

— Якісь гості йдуть, готовтеся, братики.

Тупіт коней став щораз наближатися. Дудіння ставало щораз виразніше.

Нараз повіяв вітрець, і туман став розходитись. Козаки побачили перед собою цілу ватагу татар.

-Який висновок можна зробити, прослухавши уривок? Де швидкість звуку є більшою- в повітрі  чи твердих тілах?

Мозковий штурм

Запропонуйте свій варіант знаходження швидкості звуку в повітрі.

Уперше швидкість поширення  звуку в повітрі виміряв  французький вчений Марін Мерсенн у 1636 році. Він  спостерігав за пострілом з мушкета. Відстань між спостерігачем і людиною з мушкетом було поділено на час, що минув між спалахом від пострілу і звуком, що долетів до спостерігача.

Швидкість звуку в повітрі приблизно 340 м/с  за температурою 20°С.

-Від чого залежить швидкість поширення звуку?

-Як обчислити знаходження грози від спостерігача? Треба час між спалахом блискавки і гуркотом грому помножити на швидкість звуку в повітрі, тобто 340 м/с.

-Ми побачили спалах блискавки, а через 4с почули грім. На якій відстані від нас гроза?

340*4=1360 м

-Яка швидкість поширення звуку в вакууме? Звукова хвиля не поширюється в вакуумі.

-Чим відрізняється голос жінки від чоловічого голосу?   Тоном. Звуки бувають низькими і високими.

Демонстрація

 Я притискаю лінійку до краю стола і вільний її кінець смикаю. Поступово укорочує вільний кінець.

-Як змінюється звук? Змінюється висота тону.

-Від якої фізичної величини  залежить висота тону ? Як? Висота тону залежить від частоти коливань. Чим більше частота ( чим частіше коливається лінійка), тим  вищий за тоном звук.

-Чим крик відрізняється від шепоту? Гучністю.

-Від чого залежить гучність звуку? Як?  Від амплітуди. Чим більше амплітуда коливань, тим гучніше звук.

У ході поширення звуку відбувається поступове розсіювання та згасання звуку, тобто зменшення його гучності.

-Що відбудеться , якщо стати недалеко від скелі і гучно крикнути? Ми почуємо відлуння.

-Що таке відлуння? Відлуння- це звук, відбитий від віддаленої перешкоди.

-Яка мінімальна і максимальна  частоти, що сприймається людським вухом? Це  20 Гц і 20000 Гц.

-А що знаходиться за цими межами?  . Що ви знаєте про  інфразвук  та ультразвук ?

Робота з підручником

 Сторінка 121.

-Що таке інфразвук?

-Що є джерелом інфразвуку7

-Як інфразвук впливає на людину?

- Що таке ультразвук? Що таке ехолокація?

- Де використовують ультразвук?

Визначення інфразвуку і ультразвуку. Їх застосування. (Запис у зошиті.)

Цікавий факт

На запитання: «Коли це буде?» – можна почути  відповідь: ” Коли рак на горі свисне “. Чи вміє свистіти рак?

Англійський журнал під назвою “Біологічні роздуми і гіпотези ” повідомляє, що напередодні незвичайних подій (наприклад, різких погодних змін) ракоподібні докладають багато зусиль, щоб вилізти на яку-небудь височину. Тут вони видають протяжний свистячий звук. Писк з частотою 20 000 Герц. Чи може людина почути його свист?

V. Осмислення нових знань

1. Які тіла можуть бути джерелами звуку?
2. Чому комара в польоті чути, а метелика-ні ?
3. Чи можна на Землі почути гуркіт від падіння метеорита на Місяці?
4. Під час грози гуркіт грому було почуто через 10 с після спалаху блискавки. На якій відстані йде гроза?
5. Звук луни дійшов до хлопця, який вигукнув біля скелі за 1с .На якій відстані від скелі знаходився хлопчик. (170м )
6. Хто частіше змахує крилами в польоті: джміль чи комар?
7. Чому звучання оркестру зовсім різне в концертній залі та на відкритому простору?
8. Дельфіни здатні випромінювати і чути ультразвук. Як це допомагає їм орієнтуватись у мутній воді ?

VІ. Рефлексія

Метод «Мікрофон»

Сьогодні мене здивувало…

Сьогодні  я навчився….

Мій настрій став….

VІІ. Домашнє завдання    

 § 18, впр.18 № 1,2,4 ( усно), №5.

 Сконструювати «телефон» з нитки , яка натягнута між двома паперовими  стаканчиками.

 

 

Урок 3. Тема: Лабораторна робота №6. Дослідження звукових коливань різноманітних джерел звуку за допомогою сучасний цифрових засобів

Мета: у процесі дослідницької діяльності закріпити знання учнів про звук і його характеристики; виховувати самостійність та наполегливість; формувати науковий світогляд та інтерес до вивчення фізики.

Цілі: учні повинні експериментально підтвердити залежність тону звуку від частоти коливань,  гучність звуку від амплітуди коливань.

Тип уроку: урок застосування знань, умінь, навичок.

ХІД УРОКУ

Все життя – це експеримент. Чим більше експериментів ти робиш – тим краще.

Ральф Велдоу Емерсон.

І. Організаційний етап

 Робота з епіграфом

ІІ. Актуалізація опорних знань

Метод «Ланцюжок»

-Що таке хвиля?

-Що таке звук?

-Що таке джерело звука? Наведіть приклади джерел і приймачів звука.

-Як поширюється звук?

-Від чого залежить швидкість поширення звуку?

-Чому дорівнює швидкість звуку в повітрі?

-Чим звуки відрізняються один від одного?

-Якою фізичною величиною визначається висота тону?

-Як висота тону залежить від частоти?

-Якою фізичною величиною визначається гучність звука?

-Як гучність звука залежить від амплітуди?

-Які звуки-низького чи високого тону-мають більшу довжину хвилі?

-Що таке інфразвук?

-Що є джерелом інфразвуку?

-Що таке ультразвук?

-Що є джерелом інфразвуку?

-Де використовується інфразвук?

ІІ. Формулювання теми, мети й завдань уроку.  Мотивація навчальної діяльності 

Чутним звуком для людини є діапазон частот від 20Гц до 20000 Гц. Цей результат отримали після обробки експериментальних даних різних людей.  Але кожна людина унікальна, тому сьогодні ми з вами визначимо кожний свій діапазон чутного звуку.

Чи можна побачити звук? За допомогою смартфона  ви побачити  візуалізацію власного голосу. Експериментально перевіримо залежність гучності звуку від амплітуди,  висоти тону від частоти коливань.

ІІІ. Виконання лабораторної роботи

Інструкція з техніки безпеки

1. Отримання діаграм власного голосу

За допомогою смартфона з програмою «Аудіо спектр-аналізатор для Android» отримайте спектр власного голосу. Спостерігайте за амплітудою і частотою при зміні гучності і тону власного голосу. Зробіть висновки.

2.  Визначення частоти звуку музичних інструментів

За допомогою смартфона з програмою «Аудіо спектр-аналізатор для Android» і використовуючи аудіо запис однакової ноти різних інструментів визначте частоту звуку різних музичних інструментів. Чи відрізняються ці звуки, якщо їхня гучність однакова ? Зробіть висновки.

3. Визначення залежності  висоти тону, що дає склянка з водою, від рівня води в ній

Легенько вдарите олівцем по склянці з водою. За допомогою смартфона з програмою «Аудіо спектр-аналізатор для Android» зафіксуйте частоту  звуку. Відлийте невелику частину води в посудину і знову вдарите по склянці. Запишіть значення частот. Дослід повторити  ще двічі змінюючи кількість води. Зробіть висновок, як  частота коливань залежить від висоти рівня води. Як висота тону залежить від рівня води?

4. Визначення залежності  висоти тону повітря в пляшці над водою від висоти стовпа повітря в ній

Подуйте повітря з рота біля шейки порожньої пляшки. За допомогою смартфона з програмою «Аудіо спектр-аналізатор для Android» зафіксуйте частоту  звуку. Доливайте воду в пляшку і фіксуйте частоту. Як змінюється висота тону звуку від висоти стовпа повітря. Як змінюється частота коливань від висоти стовпа повітря? Зробіть висновки.

5. Визначення власного  діапазону чутного звуку

За допомогою цифрового звукового генератора,  осцилографа і гучномовця спостерігайте графік коливань і фіксуйте частоту за якою з’являється звук і зникає. Зробіть висновки.

Творче завдання.  Випробування дії саморобного телефона

Учасники розмови беруть стаканчики і розходяться, наскільки дозволяє нитка чи шнур ( мотузка повинна бути натягнутою) . Тепер, якщо один з учасників буде говорити в стакан, а інший приставить свій стаканчик до вуха, то тихо вимовлені слова будуть відмінно чутні.

Зробіть висновок: як працює даних пристрій.

  

ІV. Узагальнення та систематизація учнями результатів роботи

Бесіда

-Який вигляд мала діаграма власного голосу? Як змінювалася амплітуда і частота при зміні гучності і тону власного голосу ? Яке середнє значення частоти власного тону?

-Які чисельні значення частот отримали після прослухування нот різних музичних інструментів? У якого інструмента найнижчий  ( найвищий ) тон ?

- Як висота тону склянки води залежить від рівня води в ній?

-Як змінюється висота тону звуку від висоти стовпа повітря?

-Який власний діапазон чутного звуку? Хто чує найменшу ( найбільшу)  частоту звуку? Яке її значення?

-Як працює саморобний телефон?

V. Рефлексія

Метод «Підіб’ємо підсумки»

На уроці я …

-дізнався…

-зрозумів…

-навчився…

-найцікавіше було …

-найбільші труднощі я відчув…

-змінив своє ставлення до …

-на наступному уроці я хочу…

VІ. Домашнє завдання  

  Повторити §17, 18, впр.18 № 3,7. За бажанням : експериментальні завдання 1,2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок 4. Тема: Електромагнітне поле і електромагнітні хвилі. Швидкість поширення, довжина і частота електромагнітної хвилі

Мета: ввести поняття електромагнітного поля, електромагнітної хвилі, розглянути фізичні величини, що характеризують електромагнітні хвилі; розвивати логічне мислення, увагу, вміння працювати в команді; виховувати взаємоповагу, взаємодопомогу.

Цілі: учні дають означення електромагнітного поля, електромагнітної хвилі, називають властивості електромагнітних хвиль, знають фізичні величини, що характеризують електромагнітні хвилі і їх зв’язок,  застосовують формулу хвилі  при розв’язку задач.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

Зробіть усе, що можете, застосувавши те, що знаєте, знаходячись там де ви є.

Теодор Рузвельт.

І. Організаційний етап

 Робота з епіграфом 

ІІ. Взаємоперевірка домашнього письмового завдання

ІІІ. Актуалізація опорних знань

1. Сніжна грудка

  Слово - речення - питання - відповідь.

Учитель показує на учня і говорить: «Слово!» Той промовляє слово, яке стосується теми уроку. Показує на іншого учня і говорить: «Речення». Другий учень складає речення з цим словом. Третій учень придумує питання до цього речення, четвертий учень відповідає на нього.

2. Бесіда

-Що таке матерія? Які види матерії існують?

-Які поля ми знаємо?

-Що таке електричне поле? Біля яких об’єктів існує електричне поле? На які об’єкти воно діє?

-Що таке магнітне поле? Біля яких об’єктів існує магнітне  поле? На які об’єкти воно діє?

-Що відбувається в замкненому провіднику, який знаходиться в змінному магнітному полі?

Змінне магнітне поле створює змінне електричне. Керуючись принципом симетрії Джеймс Максвелл припустив, що змінне електричне поле створює змінне магнітне поле. Тобто існує єдине електромагнітне поле, а електричне і магнітне-це дві складові.

ІV. Формулювання теми, мети й завдань уроку 

Сьогодні на уроці ми розглянемо що таке електромагнітне поле і електромагнітні хвилі, які об’єкти можуть випромінювати ці хвилі, які фізичні величини характеризують електромагнітні хвилі, як вони пов’язані і властивості хвиль.

Під час нашої бесіди ви повинні скласти блок-схему, за допомогою якої можна було б відповісти на всі попередні запитання. В кінці уроку ми розглянемо ваші схеми і найкращу накреслимо в зошит.

Робота в парах. Складання блок-схеми.

 V. Сприймання й усвідомлення учнями нового матеріалу

Бесіда

Поєднавши визначення магнітного і електричного полів, дайте визначення електромагнітного поля. ( варіанти учнів).

Звернемося до підручника і прочитаємо запропоноване нам визначення. Стор.126.

Електромагнітне поле – вид матерії, за допомогою якого здійснюється  взаємодія між зарядженими тілами і частинками та намагніченими тілами.

Максвелл суто математично отримав висновок, що у природі мають існувати електромагнітні хвилі. Розглянемо як утворюються і поширюються ці хвилі. Візьмемо провідник, по якому тече змінний струм.

-Яке поле буде існувати навколо провідника зі змінним струмом? Змінне магнітне поле.

Згідно теорії Максвелла змінне магнітне поле створює змінне електричне поле і т. Тобто спостерігаємо поширення в просторі коливань електромагнітного поля. Частота хвилі дорівнює частоті, з якою змінюється сила струму в провіднику.

 Електромагнітна хвиля – це поширення в просторі змінного  електромагнітного поля.

-Що є джерелом електромагнітних хвиль? Провідник, через який тече змінний струм або  заряджене тіло, що рухається прискорено.

Електромагнітна хвиля може відірватися від свого джерела і почати самостійно поширюватися у просторі.

-Повздовжня чи поперечна електромагнітна хвиля? Електромагнітна хвиля поперечна.

-Чи існує електромагнітне поле і чи випромінює електромагнітну хвилю частинка, яка рухається зі сталою швидкістю? Біля частинки існує електромагнітне поле, але електромагнітну хвилю частинка не випромінює.--Які фізичні величини характеризують електромагнітну хвилю? Частота, довжина і швидкість хвилі.

-Запишіть формулу хвилі.      υ=λν       

Для електромагнітних хвиль не потрібно середовище.  Джеймс Максвелл теоретично обчислив швидкість поширення електромагнітної  хвилі у вакуумі. Отримане значення збігається зі значенням  швидкості світла у вакуумі. Максвелл висунув припущення: світло є різновидом електромагнітних хвиль.  υ=с=3∙ 10⁸ м/с.

У вакуумі всі електромагнітні хвилі поширюються з однаковою швидкістю.  Для вакууму формула хвилі має вигляд  с=ν·λ

-Які величини: швидкість, частота, довжина електромагнітної хвилі змінюється під час переходу з одного середовища в інше? Під час переходу з одного середовища в інше швидкість,  довжина електромагнітної хвилі змінюється, а частота залишається незмінною.

Через 15 років Генріх Герц одержав електромагнітні хвилі і вивчив їхні властивості. Електромагнітні хвилі в однорідному середовищі поширюються рівномірно і прямолінійно, відбиваються від провідних предметів, заломлюються на межі з діелектриком, частково поглинаються речовиною і розсіюються.

VІ. Осмислення нових знань

Метод «Фізичний футбол» 

Обговорення запропонованих блок-схем

 Орієнтовна схема. (додаток 1). Схему учні  креслять у зошит.

VІІ. Закріплення знань

Розв’язування задач

1.Визначте частоту електромагнітної хвилі у вакуумі, якщо довжина цієї хвилі 6 см.

Дано:              с=ν·λ - формула хвилі, знайдемо частоту  

λ =6 см   0,06 м 

с=3·10⁸ м/с     =5·10⁹ Гц

ν-?    

Відповідь: =5·10⁹ Гц

2. Визначте довжину електромагнітної хвилі частою 2 МГц у середовищі, де  швидкість хвилі дорівнює 2∙10⁸ м/с.

Дано:    υ=λν - формула хвилі, знайдемо довжину хвилі    

ν=2МГц 2·10⁶ Гц

υ=2∙10⁸ м/с    м  .

λ-?  

Відповідь: м   .

3.У скільки разів потрібно змінити частоту електромагнітної хвилі, щоб її довжина зменшилася в 3 рази?

    Частоту треба збільшити в 3 рази.

VІІ. Рефлексія

Хвиля вражень

 

 

 

VІІІ. Домашнє завдання     § 19, впр.19 № 2, 3, за бажанням 4.

Урок 5. Тема: Залежність властивостей електромагнітних хвиль від частоти. Шкала електромагнітних хвиль

Мета: ознайомити учнів з видами електромагнітних випромінювань, їхніми фізичними властивостями, розвивати уміння працювати з додатковою літературою, виділяти головне, робити висновки;  розвивати логічне мислення, пам’ять, увагу;  виховувати вміння працювати в групах; формувати науковий світогляд .

Цілі: учні називають послідовність розташування хвиль на шкалі електромагнітних хвиль, їх властивості, вплив на людину, їх застосування.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

Фізика - це щось набагато більше  ніж набір законів...Фізика насамперед жива творчість рук та мозку...

А. Б.Піппардо

І. Організаційний етап

 Робота з епіграфом

ІІ. Актуалізація опорних знань

1. Самоперевірка письмового завдання. (Розв’язок задач написаний на дошці).

2. Мікрофон.

1. У чому полягає гіпотеза Максвелла?

2. Що таке електромагнітне поле?

3. Що таке електромагнітна хвиля?

4.Що є джерелом електромагнітних хвиль?

5.Які фізичні величини характеризують електромагнітні хвилі, як вони пов’язані між собою?

6.Яка швидкість електромагнітної хвилі у вакуумі?

7.Які властивості хвиль встановив Герц?

ІІІ. Формулювання теми, мети й завдань уроку

Сонячне світло, мобільний зв’язок, рентгенівські промені-це електромагнітні хвилі.

-Чому властивості електромагнітних хвиль суттєво різняться? Вони мають різну частоту хвиль.

Дослідження показали, що не виявлено будь яких обмежень, щодо частоти чи довжини хвилі електромагнітного випромінювання. Можна лише говорити, про певний діапазон хвиль, виявлених і вивчених сучасною наукою. Електромагнітні хвилі поділено на умовні діапазони. Якщо розташувати всі електромагнітні хвилі в порядку збільшення їх частот, то ми отримаємо шкалу електромагнітних хвиль. Як утворюються різні види електромагнітних хвиль, у чому їх різниця, де їх застосовують. Сьогодні по це ви дізнаєтесь на уроці.

ІV. Сприймання й усвідомлення учнями нового матеріалу

Пазли.

 (Робота в групах. )  Додаток 2.

Ви об’єдналися в групи (6 груп ). Кожна група отримає пазли, на яких є інформація про один з видів випромінювання. Вам треба опрацювати ці  данні і зробити невелику доповідь за планом для інших груп. Після виступу останньої групи в ваших зошитах повинна бути записана  інформація про всі види випромінювання.

План.

1.Вид випромінювання.

2.Довжина хвилі.

3.Що є джерелом хвиль.

4.Хто і коли його відкрив.

5. Загальні властивості.

6.Застосування.

Обговорення  записаної в зошиті інформації.

V. Осмислення нових знань

1.Які види електромагнітних хвиль ви знаєте?

2.Як змінюються властивості електромагнітних хвиль зі збільшенням частоти?

3.Що спільного між усіма видами електромагнітних хвиль? У чому відмінність?

4.Які властивості рентгенівських променів дозволяють застосовувати їх у медицині?

5.Як уникнути негативного впливу деяких видів електромагнітного випромінювання на здоров’я людини?

VІ. Закріплення знань

Розв’язування задач

Частота електромагнітної хвилі дорівнює 2·10¹⁵ Гц. До якого діапазону належить ця електромагнітна хвиля ?

Дано:   Формула хвилі. Знайдемо довжину хвилі

ν=2·10¹⁵ Гц 1,5·10^-7 м

λ-?

Відповідь: ультрафіолетове випромінювання.

VІІ.Рефлексія

Три М

Учням пропонується назвати три моменти, які у них вийшли добре в процесі уроку, і запропонувати одну дію, яка поліпшить їх роботу на наступному уроці.

VІІІ. Домашнє завдання

§ 20, впр.20 №1,2 (усно), №4, за бажанням 5. Підготувати повідомлення   (ефект Доплера і принцип дії радара для визначення швидкості автомобіля ; стелс-технологія- 2 учня.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок 6.Тема: Фізичні основи сучасних бездротових засобів зв’язку та комунікацій

Мета: сформувати знання про стільниковий мобільний зв’язок і радіолокацію; формувати науковий світогляд і вміння розв’язувати типові задачі; виховувати філософське розуміння сучасного життя.

Цілі: учні розуміють принцип здійснення стільникового мобільного радіозв’язку та радіолокації, застосування радіолокації, вміють розв’язувати типові задачі .

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ.

І. Організаційний етап

ІІ. Формулювання теми, мети й завдань уроку

Відгадайте загадку.

Із одним вінком хатина,  

Роботяща в нім родина.

По квітках усі літають,

Мед пахучий добувають.

 (Бджоли і вулик)

-Що спільного між бджолою і телефоном?

Уявіть власне життя без мобільного телефону.

-Що б змінилося в вашому житті?

Сьогодні ми ознайомимося з фізичним підґрунтям стільникового зв’язку, дізнаємося, що таке радіолокація і де її застосовують.

ІІІ. Актуалізація опорних знань

-Що таке електромагнітна хвиля?

-Яка швидкість поширення електромагнітних хвиль в вакуумі?

-Що таке шкала електромагнітних хвиль?

-Назвіть види електромагнітних хвиль.

-Яку довжину хвиль мають радіохвилі?

-Які властивості радіохвиль?

ІV. Сприймання й усвідомлення учнями нового матеріалу

Бесіда

Оскільки довжини радіохвиль значно відрізняються, то відрізняються і їх властивості. Зараз ми розглянемо лише застосування ультракоротких хвиль. Довжина такої хвилі від кількох сантиметрів до кількох метрів. Про інші види радіохвиль ви дізнаєтесь у старшій школі. Ультракороткі хвилі поширюються в межах прямої видимості і посилаються вузьким  пучком, який менше розсіюється, отже його простіше приймати. Для стільникового зв’язку використовують електромагнітні хвилі частотою від 450 Гц до 3000МГц. Особливість такого зв’язку в тому, що загальна зона покриття ділиться на невеликі ділянки-стільники, які частково перекриваються і утворюють мережу.

Стільниковий зв’язок-один з видів радіозв’язку, в основі якого лежить стільникова мережа. (Запис у зошиті.)

-Який принцип дії стільникового зв’язку? ( Відповіді учнів)

Основними складовими стільникового зв’язку є стільниковий телефон, базові станції, центри комутації. Увімкнутий стільниковий телефон, прослуховуючи ефір, вловлює сигнал базової станції, після чого посилає станції свій ідентифікаційний код. Телефон і станція підтримують радіоконтакт, періодично обмінюючись сигналами. Якщо телефон виходить із поля дії базової станції, він налагоджує зв’язок з іншою. Стільники частково перекриваються, тому ви не помітите, що вас обслуговує інша станція. Якщо телефон не зможе знайти найближчу станцію і передати їй свій код, зв’язок обірветься.

-Яким чином абоненти різних оператора зв’язуються між собою?

Стільникові мережі різних операторів з’єднані одна з одною і зі стаціонарною телефонною мережею. Це дозволяє абонентам одного оператора робити дзвінки абонентам іншого. Цими процесами керують центри комутації, які пов’язані з базовими станціями дротовими каналами зв’язку.

-Що є складовими стільникового зв’язку?

Складові стільникової мережі : стільниковий телефон, базові станції, центри комутації.

На такій властивості радіохвиль, як відбивання, ґрунтується радіолокація.

-Що таке радіолокація?( Відповіді учнів) .

Радіолокація - спосіб виявлення, розпізнання та визначення об’єктів за допомогою радіохвиль.

 Для того щоб розпізнати, де розташований об’єкт, радіолокатор (радар) посилає хвилі  вузьким пучком. Від потужного радіопередавача  за допомогою параболічної антени посилається короткочасний потужний імпульс. Щойно імпульс послано, антена перемикається на прийом. Імпульси йдуть через рівні проміжки часу, а паузи між ними в сотні разів триваліші за самі імпульси. Радіолокатор прослуховує ефір і чекає відбитої хвилі. У цілому радіолокатор протягом години лише кілька секунд посилає сигнал, а решту часу слухає радіовідлуння.

-З якою швидкістю посилають радіосигнал? Швидкість практично дорівнює швидкості світла у вакуумі. 3·10⁸ м/с.

-Як обчислити відстань S  до об’єкта?

t-час проходження імпульсу до цілі і назад

с=3·10⁸ м/с

-Де застосовують радіолокацію? (Відповіді учнів) .

Метеорологічне забезпечення польотів, керування повітряним рухом, радіолокаційне забезпечення посадки повітряних суден і космічних апаратів, виявлення повітряних цілей, панорамний огляд поверхні, розпізнавання державної належності літальних апаратів, визначення рельєфу морів і океанів, спостереження за біологічними явищами, проведення льодової розвідки, визначення швидкості руху автотранспорту.

Повідомлення учнів

 (ефект Доплера і принцип дії радара, що дозволяє визначити порушників правил дорожнього руху; стелс-технологія.)

V. Осмислення нових знань

Робота з підручником

Запропонувати учням відповісти на контрольні запитання після пар.21.

VІ. Закріплення знань

Розв’язок задач

1.Через який час повернеться сигнал радіолокатора, якщо ціль знаходиться на відстані 90 км?

 

 

Дано:       Відстань до об’єкту  при радіолокації     

с=3·10⁸ м/с

S=90 км   9·10⁴ м , отже час повернення радіосигналу .

t-?   10^-4 с

Відповідь: t=6·10^-4  с

2.Радіолокатор випромінює радіохвилі з довжиною хвилі 3см імпульсами тривалістю по 2мкс. Яка кількість коливань електромагнітного поля в кожному імпульсі?

Дано:

=3 см               3·10^-2 м Формула хвилі . Знайдемо частоту t=2мкс               2·10^-6 с             .З формули частоти хвилі ν=  знайдемо

с=3·10⁸ м/с      N= ν·t=

N- ?      N=

Відповідь : N=

VІІ. Рефлексія

Метод «Анкета»

На уроці я працював     активно/пасивно

Своєї роботою на уроці я    задоволений/незадоволений

Урок здався мені     короткий/довгий

Мій настрій     став кращим/ погіршився

Матеріал уроку мені був   зрозумілим/ не зрозумілим

       корисним/ даремним 

   цікавим/ нудним                                              легким/важким

Домашнє завдання мені здається  цікавим/ нецікавим

VІІІ. Домашнє завдання  §  21, впр.21 №1,2. 

Урок 7 .Тема: Розв’язування задач

Мета: закріпити знання учнів з теми «Механічні та електромагнітні хвилі», формувати навички і вміння розв’язувати якісні і кількісні фізичні задачі, застосовуючи набуті знання; розвивати логічне мислення, пам’ять, увагу; виховувати самостійність і відповідальність; формувати науковий світогляд та інтерес до вивчення фізики.

Цілі: учні вміють розв’язувати задачі різних типів, застосовуючи теоретичні знання за даною темою.

Тип уроку: урок застосування знань, умінь, навичок.

ХІД УРОКУ

Як завжди, розв'язування однієї задачі породжує нові. І останньої задачі ніколи не буде.

Смородинський А.

І. Організаційний етап

ІІ. Рефлексійно-мотиваційний етап

Робота з епіграфом 

Метод «Розминка»

Закінчити речення одним словом.  « Уміти розв’язувати задачі  необхідно для того, щоб…..»

ІІІ. Актуалізація опорних знань

-Що потрібно знати, щоб правильно розв’язувати задачі?

Метод « Розумний куб»

  ( Повторення формул).

 ІV. Перевірка домашнього завдання

 (Вибіркова перевірка зошитів учнів.)

V. Застосування отриманих знань

Метод « Гірлянда питань»

-Що таке хвиля? Які види хвиль ви знаєте?

-Що таке поперечна і повздовжня хвилі? В яких середовищах вони розповсюджуються?

-Що таке звук?

-Які тіла можуть бути джерелами звуку?

-У фантастичних фільмах космічні бої супроводжуються жахливим гуркотом. Чи дійсно це так?

-Чому у твердих тілах можуть поширюватися як поперечні, так і поздовжні хвилі?

-Хто частіше змахує крилами в польоті : бджола чи комар?

-За рахунок чого в католицьких середньовічних храмах хорові співи гарно чутно в усіх куточках зали?

-Куди зникає енергія звукової хвилі, коли звук загасає?

-При переході хвилі з одного середовище в інше, яка  фізична величина не змінюється?

-Чи залежить швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі від частоти? Від напрямку поширення хвиль?

-Чи однакова швидкість поширення радіосигналів на Місяці й на Землі?

Розв’язування задач

1.Яка швидкість хвиль, якщо вони піднімають буй кожні 1,5 с, а  відстань між гребнями сусідніх хвиль 6м.

Дано:    

λ=6м  Формула хвилі = .    

Т=1,5с   =4 м/с

 υ-?           Відповідь : υ=3,2м. 

2.Підводний човен сплив на відстані 100 м від берега, викликавши хвилі на поверхні води. Хвилі дійшли до берега за 20с, причому за наступні 15 с було 30 сплесків хвиль об берег. Яка відстань між гребнями сусідніх хвиль.

Дано:    

S=100м Швидкість хвилі υ =   ;   υ =  .  

t=20 c     Частота хвилі ν =    ;  ν = =2 Гц .

t₁=15 c  Формула хвилі . Знайдемо довжину хвилі частоту хвилі

N=30   = ;     =

 -?       Відповідь :

 

3.Довжина хвилі в першому середовищі 3м, а після переходу в друге середовище збільшується до 5м. Визначте швидкість поширення хвилі в другому середовище, якщо її швидкість у першому дорівнює 15см/с.

Дано:          При переході із одного середовища в інше швидкість хвилі

λ₁=3м         змінюється, а частота  залишається незмінною, бо вона

λ₂=5м         визначається джерелом коливань. Із формули хвилі 

υ₁=1500 м/с        знайдемо частоту ;   ν =    ;    ν ==500 Гц.

υ₂-?      Знайдемо швидкість хвилі в другому середовищі: ;  =2500 м/с.

Відповідь: 2500 м/с.

4.Супутникові телефони передають сигнал через супутник що «висить» на висоті 36000 км над Землею. Якою буде мінімальна затримка сигналу під час використання таких телефонів.

 

Дано:   

S=36000км 36·10⁶м  Відстань до об’єкту , відбитий сигнал повернеться

с=3·10⁸ м/с   через час  .  =24·10^-2 с.

t-?  Відповідь: =0,24 с.

VІ. Рефлексія

Метод «Фразеологізм або прислів'я»

Підберіть вираз, який відповідає вашому сприйняттю уроку .

VІІ. Домашнє завдання     

Підготуватися до контрольної роботи, стор.140,141 підбиваємо підсумки, письмово стор. 142, 143 рубрика «Завдання для самоперевірки».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок 8.Тема: Контрольна робота. « Механічні та електромагнітні хвилі.»

Мета: оцінити знання та вміння учнів за темою «Механічні та електромагнітні хвилі», виявити прогалини в знаннях учнів для подальшого їх усунення; формувати уміння аналізувати, робити висновки; розвивати увагу, самостійність; виховувати працелюбність та  наполегливість.

Тип уроку: урок контролю навчальних досягнень.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап

Проінструктувати учнів щодо типів завдань, правил їх оформлення, розподілу часу на роботу.

Побажання успіху в виконанні роботи.

ІІ. Перевірка знань, умінь

Варіант-1

1.Які з наведених властивостей характерні для  поперечних хвиль: (1б)

А) ці хвилі являють собою почергові стиснення і розрядження;

Б) ці хвилі  можуть поширюватись у газах;   

В) звук-це поперечна хвиля;

Г) коливання відбуваються перпендикулярно до напрямку поширення хвилі.

2. Хлопчик з наелектризованою паличкою їде в автобусі. Відносно якого із зазначених спостерігачів існує лише електрична складова електромагнітного поля: (1б)

А) кондуктор, який їде проходом; 

Б) пасажир, який сидить поряд;

В) пішохід, що стоїть біля дороги; 

Г) водій автобуса, що рухається назустріч.

3.Визначте довжину звукової хвилі з частотою 200 Гц в склі? (2б)

4.Хлопчик порахував, що 15с поплавок на хвилях здійснив 30 коливань. Відстань між сусідніми впадинами хвиль дорівнює 1,5м. Визначте швидкість поширення хвиль на поверхні води. (3б)

5.Сигнал радіолокатора повернувся від цілі через 0,4 мс. На якій відстані перебуває ціль. (2б)

6. Після переходу хвилі з першого середовища в друге середовище  швидкість змінилася з 1800 м/с до 2400 м/с. Яка довжина хвилі в першому середовищі, якщо довжина хвилі в другому  середовищі  3м. (3б)

Варіант-2

1.Які з наведених властивостей характерні для  поздовжніх хвиль: (1б)

А) ці хвилі не  можуть поширюватись у твердих тілах;

Б) хвилі на поверхні води є поздовжніми;

В) коливання відбуваються перпендикулярно до напрямку поширення хвилі;

Г) ці хвилі являють собою почергові стиснення і розрядження.

2. Хлопчик йде з магнітом. Відносно якого із зазначених спостерігачів існує лише магнітна складова електромагнітного поля: (1б)

А) бабусі, яка спостерігає з вікна ; 

Б) друга, який йде разом з ним;

В) людина, що стоїть біля дороги;     

Г) водій автобуса, що рухається до зупинки.

3.Яка швидкість звуку в матеріалі, у якому звукові хвилі з частотою 900 Гц мають довжину  5м? (2б)

4. Хлопчик порахував, що 30 с поплавок на хвилях здійснив 60 коливань. Швидкість поширення хвиль на поверхні води 5м/с. Визначте відстань між сусідніми гребнями хвиль. (3б)

5.Супутникові телефони передають сигнал через супутник, що висить на висоті 42000 км над Землею. Якою буде затримка сигналу під час використання таких телефонів? (2б)

6.Довжина хвилі в першому середовищі  2м, а після переходу в друге середовище збільшилася на 0,4м. Визначте швидкість поширення хвилі в другому середовищі, якщо її швидкість у першому  дорівнює 2000м/с. (3б)

ІІІ. Домашнє завдання

Підготуватися до захисту навчального проекту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Урок 9 .Тема: Захист навчального проекту

Мета: навчити досліджувати явище  всебічно і цілісно, правильно опрацьовувати отриману з різних джерел інформацію і робити висновки;

розвивати аналітичне і логічне мислення, навички виступати публічно, презентувати виконану роботу, працювати самостійно і в групах;

формувати інтерес до вивчення фізики, спонукати до творчості, креативності і дослідницької роботи, виховувати естетичний смак.

 Тип уроку: урок контролю навчальних досягнень.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап

Брехня супроводжується галасом, а істина – тишею.

 Фетхуллах  Ґюлен

ІІ. Формулювання теми, мети й завдань уроку

Шум, шум, шум. Він супроводжує нас цілодобово, кожен день, із року в рік. Організм людини втомлюється від нього і потребує тиші. Три тижні ми досліджували джерела шуму, вимірювали його в класах, школі, на вулиці, з’ясовували його вплив на людей. Сьогодні ми презентуємо звіт про нашу роботу і спробуємо розібратися як зменшити негативний вплив шуму.

ІІІ. Перевірка глибини осмислення знань

Захист навчального проекту

Назва проекту	«Види шумового забруднення . Вимірювання рівня шумового забруднення. Вивчення впливу шумового забруднення на організми.»
Вид проекту	- за формою проведення: виступи-коментарі до комп’ютерної презентації; - за тривалістю: 3 тижні; - за предметною галуззю: фізика, медицина, біологія; - за основною діяльністю: дослідницько-пошуковий, інформаційний; - за кількістю учасників: парний «учитель-учень»; груповий.
Команда проекту
Керівник	Янченко Л.А., учитель фізики Павлоградської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 9 , Ярошенко С.В., учитель біології Павлоградської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 9 .
Члени команди (ПІБ, клас)	Учні  9 класу
Опис проекту
Ідеальний образ бажаного майбутнього	Учасники команди, які працюватимуть над проектом, будуть мати сформовані й розвинені навички роботи з інтернет-ресурсами, вміння знаходити, сприймати, усвідомлювати, аналізувати необхідну інформацію, комбінувати способи вирішення проектних задач, користуватися вимірювальними приладами. Школярі  отримають позитивний досвід виступу перед аудиторією, роботи в команді. На основі вивченого навчального і отриманного під час досліджень матеріалу створюватимуть власні  висловлювання, матимуть розвинені навички  аналізу.
Мета проекту	Привернути увагу до проблеми шумового забруднення; ознайомити учнів із негативним впливом  шуму на людину та  живі організми; навчити вимірювати рівень шуму за допомогою мобільного телефону; вивчити рівень шумового забруднення школи і міста; виробити  стратегію зменшення шуму в школі і місті.
Завдання	Сформувати творчу групу учнів. Об’єднати учнів у команди за напрямками діяльності. Зібрати матеріал стосовно шуму, його фізичних характеристик, гігієнічних норм рівня шуму, джерел акустичного забруднення, впливу на живі організми, методів зменшення шумового забруднення. Організувати і провести виміри шумового забруднення школи і вулиць міста. Ознайомити учнів з результатами досліджень. Підготувати та оформити результати проекту в вигляді презентації. Провести публічну презентацію результатів проекту.
Планування роботи	Визначення джерел інформації, способів її збирання; аналіз зібраної інформації, її класифікація; проведення дослідницької роботи; вибір способу презентації проекту; розподіл обов’язків між членами команди.
Контроль за реалізацією проекту	Самоконтроль та взаємоконтроль учасників команди.

ІV. Рефлексія

Метод «Кольорова феєрія»

Стікери  трьох кольорів (зелений, жовтий, червоний), які визначають рівень задоволення результатами діяльності.

V. Домашнє завдання

За бажанням підготувати повідомлення або реферат, обравши тему на стор. 144.

                                                                               ДОДАТОК 1

Матерія

   Поле           Речовина

Електричне  змінне породжує   Магнітне

 

Електромагнітне поле

Поширення в просторі

   електромагнітні хвилі         Властивості

Частота   Довжина Швидкість        поглинаються      заломлюються      відбиваються

хвилі, ν     хвилі, λ  хвилі,       і розсіюються        на межі з             від провідних

     υ=с=3·10⁸ м/с      речовиною          діелектриком         предметів

 

 

 

ДОДАТОК 2

Радіохвилі

  У 1862 році Джеймс Максвелл створив теорію електромагнітного поля і теоретично обґрунтував можливість випромінювання електромагнітних хвиль зарядженими частинками, що рухаються прискорено .  У 1888 році  у Німеччині 30-річний Генріх Герц  доповів про одержані ним електромагнітні хвилі. У 1897 році О. С. Попов продемонстрував усьому світові новий вид зв'язку — радіо, застосувавши його згодом для обміну інформацією між кораблями.

Радіохвилі— це електромагнітні хвилі з довжиною хвилі від 1·10⁴ м  до 1·10^-4  м. Вони породжуються змінним електричним струмом.  Життя сучасного суспільства, розвиток виробництва та культури неможливі без постійного обміну інформацією. Радіо і телебачення відіграють у цьому неабияку роль. У промисловості телебачення дозволяє контролювати процеси в зонах, недосяжних для прямого спостереження: під водою, в землі, на шкідливих для людей виробництвах. У 1939 році у Харкові було створено перший у світі радіолокатор. Тепер радіолокація використовується у військовій справі, цивільній авіації, метеорології, астрономії.  У 1997 році радіолокаційним методом на Місяці було виявлено воду в твердому стані, яка утворилася, вірогідно, при падінні на Місяць комети, яка майже повністю складалася з льоду.

Радіохвилі проходячи поблизу поверхні землі, поступово слабшають. Це пов’язано з тим, що електромагнітні хвилі збуджують поблизу поверхні землі мікроструми, на що і витрачається частина енергії. Чим більша частота, тим більше енергії витрачається. Довгі хвилі здатні огинати земну поверхню, тому багато міжнародних радіостанцій ведуть мовлення на довгих хвилях (від 1 до 10 км). Середні хвилі  від 100 м до 1 км поширюються в межах 1000 км, оскільки можуть відбиватися тільки від йоносфери . Короткі хвилі від 10м до 100 м багаторазово відбиваються від йоносфери і поверхні Землі, тому ці хвилі можуть кілька разів обійти земну кулю. Ультракороткі хвилі пронизують  йоносферу наскрізь і йдуть у космічний простір.

Радіохвилі ми не відчуваємо, хоча вони впливають на загальний стан організму, причому чим коротші хвилі, тим виразніше реагують на них організми. Потужні електромагнітні хвилі негативно впливають на людину. Стільниковий телефон – це небезпечне джерело електромагнітного випромінювання, тому що воно близько дотикається до голови людини. Поглинаючись тканинами головного мозку, хвилі передають енергію, що призводить до порушення нервової, ендокринної й серцево-судинної системи.

Негативний вплив електромагнітного випромінювання на мозок людини полягає в нагріванні тканин головного мозку. Таке нагрівання може призвести до утворення хромосомних змін клітин мозку, їх мутації і, як наслідок, до виникнення пухлини мозку.

Інфрачервоне випромінювання

Інфрачервоне випромінювання — це електромагнітні хвилі з довжиною хвилі від 7,8·10^-7 м  до 1·10^-3  м. «Інфра» латиною — «нижче». Інфрачервоне випромінювання -випромінювання нижче червоного за частотою. Воно випромінюється усіма тілами, температура яких вища від  абсолютного нуля. Інтенсивність випромінювання зростає за збільшення температури. 50% енергії Сонця, що доходить до нас, — інфрачервоне випромінювання. Людське око не здатне бачити інфрачервоні промені, ми відчуваємо лише тепло.

Знаменитий Тит Лукрецій Кар ще в І столітті нашої ери висловлював припущення, що у Сонця «є багато жарких, сильних та невидимих  променів...» У кінці ХVIII-го століття англійський астроном Вільям Гершель  розмістив поза червоною частиною спектра чутливий термометр і виявив, що термометр нагрівається. Це було так незвично, що Гершель 20 років зберігав мовчання і тільки у 1800 році надрукував свої роботи.

Штучними  джерелами інфрачервоного випромінювання  є зварювальна дуга, плазма,  лампи розжарювання, електрокаміни, полум'я , тепловипромінюючі поверхні. 

Основні властивості інфрачервоного випромінювання- це поглинання і подальше нагрівання тіл. Очі людини не чутливі до інфрачервоного випромінювання , але шкіра людини сприймає його, пропускаючи на глибину 5-6 мм. Інфрачервоні хвилі прогрівають тканини, органи, м'язи, кістки і суглоби людини. Вони також прискорюють потік крові і лімфи. Це сприяє підвищенню імунітету та профілактики різних захворювань. Організм очищається від шлаків і токсинів. Пори шкіри відкриваються, що покращує її стан. Інфрачервоні хвилі мають  знеболюючий ефект. Лікарі проводять операції під інфрачервим випромінюванням.  Хворих не мучають післяопераційні болі , швидше  відновлюються клітини. Недостатність інфрачервоного випромінювання для людини викликає переохолодження організму,  підвищення захворюваності та загострення хронічних патологій.

Термографія - інфрачервоне сканування організму,  засноване на різниці температур різних ділянок тіла людини внаслідок певних захворювань. Термографія  застосовується в медицині з метою діагностики і подальшого моніторингу лікувального процесу різноманітних захворювань, в тому числі онкологічних захворювань, туберкульозу, а також вірусних, грибкових та бактеріальних запальних процесів на поверхні шкіри.

Теплобачення використовують у промислових і військових цілях. За допомогою інфрачервоного випромінювання можна на відстані визначити температуру об’єктів, розташованих на відстані.

Інфрачервоне випромінювання  застосовується  при спостереженні та  наведенні ракет. У ракету вбудовано пристрій, який називають «тепловим шукачем». Людину, двигуни літаків чи автомобілів, що випромінюють тепло, видно в  інфрачервоному діапазоні, тому ракети  знаходять напрям польоту.

Визначити висоту, на якій розташовані хмари, їх типи, температуру поверхні води і землі допомагають супутники, які роблять інфрачервоні зображення. Льодяні хмари на таких знімках мають білий колір, а теплі - сірий. Гаряча поверхня землі – чорна або сіра. Вивчати дані можна і вночі. Ця інформація важлива для фермерів і рибалок. У астрономів є спеціальні інфрачервоні телескопи, за допомогою яких вони спостерігають за небесними об’єктами,  за  ядрами  галактик, прихованих від ока пилом і газами.

Реставратори картин та знавці живопису користуються інфрачервоними променями для того, щоб визначити час створення полотна, техніку його виконання. Цей спосіб ґрунтується на тому, що різні фарби по-різному пропускають і поглинають випромінювання.

Інфрачервоні діоди і фотодіоди застосовуються в пультах дистанційного керування, системах керування, охоронний системах. Інфрачервоні випромінювачі застосовують  для сушіння лакофарбових поверхонь, зерна, крупи.

Видиме випромінювання

 

Видиме випромінювання – частина електромагнітних хвиль, які сприймаються оком  з довжиною хвилі від   400 нм до 750 нм.  Біле світло  складається з семи кольорів  (червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий). Випромінювання у вузькому інтервалі довжин хвиль око сприймає як однокольорове, а складне випромінювання,  що містить всі довжини хвиль, – як біле. Зі зміною довжини хвилі кольори плавно переходять один в другий, утворюючи безліч проміжних відтінків. Середнє людське око починає розрізняти різницю в кольорах, відповідну різниці довжин хвиль в 2 нм.

Найважливішою характеристикою видимого випромінювання є  його видимість для людського ока. Температура поверхні Сонця така (рівна приблизно 5000°С), що пік енергії сонячних променів припадає саме на видиму частину спектра, а навколишнє середовище в значній мірі прозоре для цього випромінювання. Людське око в процесі еволюції сформувалося таким чином, щоб вловлювати і розпізнавати саме цю частину спектру електромагнітних хвиль. Максимальна чутливість ока при денному світлі  припадає на довжину хвилі, яка відповідає жовто-зеленому кольору . Світло приходить до нас від Сонця, затративши на цей шлях 8,5 хвилин. Життя на землі виникло та існує завдяки енергії сонячного проміння.

Видиме світло люди вивчають понад 2000 років. Значний внесок у розвиток науки про світло  зробили: Евклід, Архімед,  Кеплер,  Ньютон, Гюйгенс,  Юнг,   Ейнштейн та інші.

 

Взаємодіючи з речовиною, світло розсіюється і поглинається. При переході з одного середовища в інше змінюється швидкість розповсюдження світла, що призводить до заломлення. Поряд із заломленням на межі двох середовищ світло частково відбивається. Заломлення та відбиття світла використовується в різноманітних оптичних приладах: призмах, лінзах, дзеркалах, що дозволяють формувати зображення.

Випромінювання і поглинання світла відбувається порціями. Для того щоб атом міг випромінювати, він повинен отримати енергію ззовні. Найбільш поширені теплові джерела світла: Сонце, лампи розжарювання, полум’я, блискавка  та ін. 

Світло переносить енергію. Зокрема, сонячне світло є одним з основних джерел енергії на Землі, з ним  пов'язані найважливіші біологічні  процеси живих систем. Воно впливає на  розвиток і розмноження тварин і рослин, на утворення хлорофілу, газообмін тощо. Для тварин і людей  видиме світло має інформаційне значення. Понад 90% усієї інформації про навколишній світ  ми отримуємо завдяки видимому світлу.

Використання сонячної енергії людством одна із найважливіших сучасних проблем.

    

Ультрафіолетове випромінювання

Ультрафіолетове випромінювання - це електромагнітні хвилі, з довжиною хвилі від 1·10^-8 м  до 4·10^-7  м.  Його  у 1801 році відкрили два  вчених незалежно один від одного - німецький Іоганн Вільгельм Ріттер та англійський Уільям Хайд Волластон.  За фіолетовою частиною спектра прилад виявив підвищення температури, хоч дуже незначне.

Невидимі ультрафіолетові промені  випромінюються Сонцем, зірками, туманностями. Штучними джерелами є зварювальна дуга та плазма. 10% енергії Сонця припадає на ультрафіолет. Воно не може проникати через звичайне скло. Ультрафіолетові промені проникають через кварцове скло. Це використовують у так званих кварцових лампах, які  широко застосовуються в медицині.   Ультрафіолетові промені вбивають мікроорганізми, тому їх використовують для стерилізації операційних та «кварцування» лікарняних палат. Малі дози УФ-променів благотворно впливають на організм людини, стимулюють утворення вітаміну D, поліпшують імунобіологічні властивості організму. Великі дози можуть викликати пошкодження очей, опіки і навіть викликати утворення злоякісних пухлин.

Ультрафіолетове випромінювання Сонця сильно поглинається атмосферою Землі, утворюючи в ній озон на висоті близько 25 км над поверхнею Землі. Викиди двигунів автомобілів, літаків, ракет, теплових електростанцій руйнують озоновий шар. Сюди ж свій негативний вплив додають фреон, що використовуються у холодильниках та різних аерозольних пристроях. У результаті цих впливів у деяких місцях атмосфери виникають озонові дірки, в які буквально вривається ультрафіолет із космосу. Наслідки — шкода для живих організмів. Ультрафіолетове випромінювання впливає на хімічну структуру клітини живих організмів і рослин.

У практиці тваринництва і птахівництва широко застосовують опромінення тварин у період стійлового утримання ультрафіолетовими  променями. Використовуються випромінювання для пастеризації молока, для прискорення розвитку рослин, для зменшення сприйнятливості до хвороб і в інших випадках.

Ультрафіолетове випромінення застосовується у криміналістиці для встановлення тотожності барвників, справжності документів, грошових банкнот  тощо. У мистецтвознавстві УФ, дозволяє знайти на картинах, невидимі оком, сліди відновлення. Здатність багатьох речовин до вибіркового поглинання ультрафіолетового випромінювання, використовується для виявлення в атмосфері шкідливих домішок, а також в ультрафіолетовій мікроскопії.

 

Рентгенівське випромінювання

Рентгенівське випромінювання-це електромагнітні хвилі , з довжиною хвилі від  1·10^-11 м  до 1·10^-8  м. Воно виникає в наслідок швидкого гальмування електронів, а також у результаті процесів усередині електронних оболонок атомів.

Відкриття було зроблене 8 листопада 1895 року. Вільгельм  Рентген  встановив усі властивості та можливості застосування відкритих ним Х-променів (тепер їх називають рентгенівськими), випередивши цим українця Івана Пулюя. Він зробив перший в історії рентгенівський знімок. Знімок кисті руки  фрау Берти за кілька днів обійшов увесь світ. Після відкриття променів Вільгельм Рентген став відомим. Рентгенівські лабораторії та оснащені рентгенівськими апаратами кабінети відривали в лікарнях Старого та Нового світу. Таке швидке поширення "променів" зумовлено тим, що Рентген відмовився патентувати своє відкриття. Він категорично заявляв: "Моє відкриття належить усьому людству" . У 1901 році Рентгену була присуджена перша в історії Нобелівська премія з фізики.

Іван Пулюй в цьому ж напрямі працював  упродовж 14 років. Займаючись газорозрядними  процесами в катодній трубці, Пулюй винайшов так звану "лампу Пулюя", яка випускала Х-промінні, найглибше і найтонше зрозумів і пояснив фізичну природу Х-променів, як результат зіткнення атомів і молекул з швидкими зарядженими частинками.

 

Рентгенівські промені іонізують повітря, викликають свічення деяких речовин, діють на фотоемульсію, проникають через непрозорі тіла. Рентгенівські промені мають  властивості які зумовлені малою довжиною хвилі і великою проникною здатністю . Дане випромінювання застосовують у медицині, адже воно має властивість проходити крізь непрозорі предмети.

Рентгенівське випромінювання чинить руйнівну дію на клітини організму, тому застосовувати його потрібно обережно. Рентгенівську зйомку використовують і в промисловості для виявлення дефектів, для дослідження структури кристалів тощо.

Гамма  випромінювання

Гамма (ɣ) випромінювання- це короткохвильове випромінювання з довжиною хвилі менш ніж 5·10^-11 м.

 Поль Віллар-французький учений, який при дослідженні  радіоактивності в  1900 році відкрив гамма-промені.

Гамма  випромінювання випускається збудженими атомними ядрами під час  ядерних реакцій, радіоактивних перетворювань атомних ядер  і перетворень елементарних частинок.  Гамма промені спричиняють іонізацію атомів речовини, мають велику проникність, не заломлюються, породжують електрон-позитронні пари.

ɣ-випромінювання має більшу за рентгенівське випромінювання  проникну здатність, тому його використовують у дефектоскопії, наприклад, для виявлення дефектів у металевих деталях, якості зварених з’єднань елементів конструкцій. В наслідок різного поглинання ɣ-випромінювання сталлю і порожнечами  дефектоскоп «бачить» тріщини всередині металу й виявляє брак на стадії виготовлення. ɣ-випромінювання знайшло застосування в сільському господарстві  (опромінювання насіння), радіаційній хімії (наприклад, у процесі полімеризації), харчовій промисловості ( для стерилізації харчів),  медицині ( для стерилізації приміщень, медичних інструментів).

 На організм людини  ɣ-випромінювання чинить дуже шкідливий вплив, разом з тим чітко спрямоване і дозоване випромінювання застосовують у лікуванні онкологічних захворювань -для знищення ракових клітин.  Для діагностики використовуються мічені атоми, які теж під час розпаду випромінюють гамма-промені.

 

                                Використані джерела

1. За редакцією В.Г. Бар’яхтара, С.О. Довгого. Підручник для  9 класу загальноосвітніх навчальних закладів.- Харків: Ранок, 2017.
2. І.М. Гельфгат, І.Ю. Ненашев. Збірник задач для 9 класу.- Харків: Ранок, 2017.
3. Зошит для лабораторних робіт з фізики для 9 класу. –Упорядник: Ревякіна О.О.
4. В.Г. Бар’яхтар, Ф.Я. Божинова, М.М. Кірюхін, О.О. Кірюхіна . Фізика академічний рівень 11 клас.- Харків: Ранок, 2012.
5. http://zalik.org.ua