Урок "Таке просте слово радіо", 11 клас

Комунальний заклад освіти

«Середня загальноосвітня школа №31»

Дніпровської міської ради

 

 

 

 

Конспект уроку

 

Таке просте слово радіо

 

Виконавець:

Довга Ганна Вільямсівна,

учитель фізики

Комунального закладу освіти

«Середня загальноосвітня школа №31»

Дніпровської міської ради,

спеціаліст вищої кваліфікаційної категорії,

учитель - методист

 

 

 

 

 

Фізика, 11 клас

(академічний рівень)

 

Тема. Фізичні основи радіозв’язку

Дидактична мета: Ознайомити учнів з історією винайдення радіо й найпростішим радіоприймачом, винайденим О.С.Поповим. Ознайомити учнів з будовою та роботою найпростішого радіоприймача  (індукційного, детекторного, транзисторного)

Виховна мета: Розкрити світове наукове й технічне значення винайдення радіо  О.С.Поповим. Завдяки його винаходу відкритого коливального контуру, приймальній та випромінюючій антен стало можливим проводити передачу й прийом осмислених сигналів без дротів.

Розвивальна: Формувати спостережливість, вміння аналізувати і робити висновки. Розвивати логічне, критичне мислення учнів.

Мотивація пізнавальной діятельності учнів: Викликати інтерес учнів до вивчення радіохвиль шляхом постановки проблемних питань: яким шляхом передати інформацію бездротяним засобом? Як збільшити відстань передачі радіосигналу? Яку роль відіграє радіо у житті сучасної людини? Які перспективи ви бачити у використанні радіохвиль?

 

Основні знання й уміння: Знати історію винайдення радіо. Знати фізичні основи радіозв’язку, основні складові найпростійших радіоприймачів і їх призначення. Знати практичне застосування радіов’язку.

 

Обладнання та матеріали: комп’ютер, проектор, роздрукована абетка Морзе (кожному учню), портрети М. Фарадея, Дж. Максвелла, Г. Герца, О. С. Попова, Г. Марконі, С. Морзе, завдання з теми «Електромагнітні хвилі й їх властивості»

 

Демонстрації: презентація «Таке просте слово радіо», робота індуційного радіо, робота радіо на транзисторі.

 

Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

Хід уроку.

І. Організаційний етап.

1. Створення психологічного настрою.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Питання класу:

1. Як передати необхідну інформацію?

• Примітивні види зв’язу: вогонь, дим й відбите світло.
• Оптичний телеграф Шаппа у Літермонте (Німеччина).
• Електричний телеграф: винахіди руського інженера Павла Ілліча Шиллінга (1786 - 1837), амеріканського винахідника Семюеля Фінлі Морзе (1791 - 1872).
• Який же краще: семафорний, провідний та кабельний зв’язок? 

 

 Вступне слово вчителя.

ІІІ. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.

ІV. Актуалізація чуттєвого досвіду та опорних знань учнів.

Винахід лише на одну соту складається з таланту і натхнення.

Решта – праця у поті лиця.

Т. Едисон

V. Сприйняття та засвоєння учнями нового навчального матеріалу.

ХІХ сторіччя було сторіччям чудесних відкриттів: перші паровози, перші фотоапарати, перші летальні апарати, які були важчими повітря. На переломі сторіч люди стали свідками ще одного дива. Відбулось воно не само собою, а явилось результатом упорної праці вчених, винахідників, дослідників, представників різних національностей. Мова йде про відкриття бездротяного телеграфу й радіо.

 

Ось шестеро славетних імен, які мають пряме відношення до винахіду радіо.

Джеймс Клерк Максвелл

Майкл Фарадей

Генріх Рудольф Герц

Томас Едісон

Гульельмо Марконі

Олександр Степанович Попов

Але це не всі славетні ім’я фізики.

Завдання

Складіть правильно ланцюг з імен вчених, праця яких сприяла відкриттю радіо.

Прізвищя вчених: Генрі Рудольф Герц, Ганс Ерстед, Майкл Фарадей, Олександр Степанович Попов, Фалес Мілетський, Джеймс Клерк Максвелл, Андре Марі Ампер.

Питання класу:

1. Що є джерелом електромагнітних хвиль?
2. Як повинні рухатись частиці, щоб вони випромінювали електромагнітні хвилі?
3. Хто побудував теорію єдиного електромагнітного поля?
4. Хто з вчених досліджував властивості електромагнітних хвиль?

 

Пояснення вчителя.

Радіо (лат. radio - випромінюю, іспускаю промені ← radius - промінь) 

- різновид безпровідного зв’язку, при якому у якості носія сигналу використовуються радіохвилі, які вільно поширюються у просторі

 

Історія винайдення радіо.

Таке звичне слово - радіо... Ми всі знаємо, що для безпровідної передачі інформації ивюкористовуються радіохвилі. Але усього лише 100 років тому таке й уявити не могли - провода й тільки провода, ось у чому були впевнені наші пращури. А історики до сих пір спорят про те, хто ж «винайшов радіо» і зробив св’язок мобільним - руський інженер Попов або італіець Марконі.

Винахіди, які сприяли роботам О. С. Попова:

Радіокондуктор або когерер - індікатор ЕМХ, французського винахідника, фізика та інженера Едуарда Бранлі (Édouard Eugène Désiré Branly, 1844 -1940).

Сербський фізик Микола Тесла (1856 - 1943) запропонував резонанс – трансформатор й антенну.

 

 

 

Хто перший?

Хто раніше винайшов радіо? На заході вважають що Марконі, у вітчизняній науці Попов. А як думаете ви? Розглянимо історію винайдення радіоприймачя кожним з них.

У 1895 р. в Петербурзі Олександр Степанович Попов на більш ніж скромній базі навчального закладу, виготовив з підручних деталей когерер та застосував  для його стряхування звичайний електричний дзвоник – винайшов свій знаменітий "Прилад для обнаруження й реєстрування електричних коливань".

Радіо О. С. Попова:

1. Електромагнітне реле
2. Антенний провід
3. Батарея гальванічних елементів
4. Когерер
5. Молоточок дзвоника
6. Чашечка дзвоника
7. Електромагніт дзвоника

 

Олександр Степанович Попов вперше дав технічне рішення, досить пригодне для радіозв’язку. Винайшов радіоприймач, який реєстривував сигнали телеграфного коду, а не тільки природні електромагнітні коливання (грозовідмітчик).

Роботи Генріх Герца – важливіший етап у розвитку радіо. Він сконструював оригінальні прилади: вібратор, резонатор, як генератор високочастотного електромагнітного поля й його індикатор.

О.С.Попов демонструє прийом першої у світі радіограми «Генріх Герц» 12 (24) березня 1896 р.

Прийомний пристрій, який  О.С.Попов демонстрував під час докладу 12 (24) березня 1896 р.

 

Петербурзська газета «Новий час» обвинуватила у «недоречній скромністі» О.С.Попова, так як він мало писав про свій винахід, але вчений був забов’язан берегти таємницю своєї роботи по створенню системи телеграфії без дротів для військового флота Росiї.

Радіопередавач Марконі.

На рисунку приведена схема передавача й приймача, які використав Гульэльмо Марконі в його перших дослідах й демонстраціях радіозв’язку у 1895 і 1896 р. У передатчику, схема якого показана низже, за суттю повторен передавач Г. Герца з індуційною катушкою з розрядником й преривачем Румкорфа. Для передачі сигналів слугував телеграфний ключ Морзе.

Так хто ж був Першим?

Як видно з вище викладеного Попов і Марконі зробили свої винаходи приблизно в один й той же час. Але бажалось би зазначити, що такі  розвинені країни, як Німеччина, Америка й  Росія визнають авторитет Попова як винахідника радіо.

Днем радіо є 7 травня 1895 р. (за старим стилем 25 квітня).                                         У цей день в Кронштадте О. С. Попов преподаватель минного класу, виступал на засіданні Руського фізико-хімічного суспільства з доповідью про свій винахід.

 

Схема відкритого коливального контуру.

Електрична схема найпростішого радіо.

Схема найпростішого радіо.

Демонстрація роботи індуційного радіо.

Сучасний радіотелефонний зв’язок:

Схема роботи радіопередача.

Процес модуляції.

Структурна схема радіоприймача.

Процес детектировання.

Роль радіо в сучасному світі.

• Радіотелескопи, астронавігація
• Передача метеозведення й сигналів точного часу
• Радіолокація
• Радіонавігація
• Радіотелеграфний зв’язок
• Робота рацій спеціальних служб
• Телебачення
• Радіолюбительський зв’язок
• Мобільний зв’язок
• Мобільний інтернет

VI. Узагальнення та систематизація знань.

Робота з абеткою Морзе.

Завдання. Закодуйте власне ім’я абеткою Морзе.

Гра «Чи вірити Ви, що…»

- РАДІО - винахід, який наробив багато шуму? /так/

- Перша в світі радіограма була передана з тонущого «Титаніка», яка містила сігнал «SOS»? /так/

- Перше передане повідомлення - це фраза з Біблії: «What Нath God Whrought?» («Що є Бог?») телеграфом Морзе? /так/

- Раніше козаки охороняли телеграфні лінії від крадіїв металів? /ні, вони це робили для захисту телеграфних ліній від ворогів/

- У Росії був схожий план електрифікації всієї країни - радіофікації? /так, пролетаріат повинен бути озброэний не тільки гвинтівкою, але й знанням зв’язку/

- Прогрес радіо в Амерціе, завдячує любительским радіостанціям? /так/

- Американці повірили у прибуття інопланетян, слухаючи радіопередачу за романом  Г. Уэйса «Війна світів»? /так/

- РАДІО николи не замінить газету, томущо їм неможна прихлопнути муху? /ні/

- Самюєль Морзе був поганим художником, тому вирішив заробити на розробці електричного телеграфа? /ні, він був гарним портретистом, але у його часи було цікаво займатись новими винаходами техніки/

- Від підняття тягарів міцнінють мускули, від прослуховування радіо міцнінють вуха. Богдан Бжезинський /ні/

- Навряд мог би хто-небудь з артистів припускати, що в них буде така велика аудиторія, завдяки радіостанціям? /ні/

- Радіо Ватикану-служба радіовещає на закордонні країни каталицької оріентації? /так, (с 1931 г.) на 34 мовах/

- Радіо зближує народи, але сварить людей? /да, Эміль Кроткий/

- Радіо: засіб масової інформації, слухаючи яке ще нихто не зіпсував зір? /так, Уолт Стритифф/

- Главпочтамт - це найголовніше місце у місті? /ні, але від нього завжди відраховують відстань між містами крайни/

 

VII. Підсумки уроку.

Методика «Прес».

Цей урок навчив мене…

Тому що, …

Наприклад,…

Отже,…

Оцінювання учнів.

 VIII. Домашнє завдання

§ 35, замалювати схему найпростішого радіоприймача О. С. Попова.

Творче завдання. Повідомлення, презентації, плакати з історії розвитку радіозв’язку у Дніпропетровську, радіостанції Дніпропетровська, незвичні радіостанції світу, мобільні оператори міста, країни. Відвідати виставку «До 120-річчя телефонної мережи  міста Дніпропетровська»  у історичному музеї.

Повторити формулу Томсона,  формули ємкості конденсатора, індуктивності котушки.

 

Скарбничка цікавих фактів

• Перша в світі практична лінія радіозв’язку О. С. Попова між островами Кутсало і Гогланд (телефонний приймач О. С. Попова, на який отримана російська привілея, а також французький та англійський патенти.
• В 1893 р. у Чикаго відкрилась Всесвітня виставка. Морський технічний комітет направив О.С.Попова на цю виставку як спеціаліста з застосування  електрики.
• Радіо використовується в Україні для радіотелеграфічного зв'язку з 1902 року. Початок радіомовлення припадає на 1924 рік.
• Всесвітній день радіолюбителя (інакше «Міждународний день радіолюбителя») (англ. World Amateur Radio Day) - неофіційне свято, яке, по всій планеті, відзначають люди, які захоплені  радіолюбительством щорічно, 18 квітня.
• Радиоприймач «Tesla Spirit Radio» не дозволяє слухати FM радіо, але проте  з його допомогою можна почути електромагнітні завади, які іздає або спотворює все що знаходиться поряд. Незвичність звуків й визначила його назву Радіо Духів й саме М. Тесла припускав у своїх працях можливість розробки такого пристрою, а, можливо й зробив його. 
  Приймач  підключається до звичайного звукового входу комп’ютера або будь-якого іншого підсилювача сигналу.
• 1906 - Реджинальд Фессенден і Лі де Форест зробили відкриття амплитудної модуляції радіосигналу, що дозволило передавати в ефирі людську мову.
• 1909 - Присуджена Марконі і Ф.Брауну Нобелевська премія з фізики «у знак признання їх заслуг у розвитку бездротяної телеграфії».

 

• 1993 - Карл Маламуд зробив першу «радіостанцію в інтернеті», названу їм Internet Talk Radio. Маламуд використовувал програмні засоби  MBONE (скорочено від IP Multicast Backbone on the Internet).