Відкритий урок для 11 класу. Тема: "Електромагнітні коливання. Розв’язування задач"

Відкритий урок 11кл.                                                                         

(вчитель : Нікішина Т.В.)

Тема: Електромагнітні коливання. Розв’язування задач

Мета:

• Продовжить формування  умінь у вирішенні типових завдань з використанням графіків та рівнянь конкретних видів електромагнітних коливань. Виявлення рівня засвоєння та володіння матеріалом.
• Розширення  і поглиблення теоретичного матеріалу, його глибоке розуміння шляхом порівняння та співставлення  абстрагування та конкретизації при вирішенні типових завдань різними методами та нестандартних задач.
• Застосування сучасних комунікаційних технологій для формування умінь роботи в групах. Дія  формуванню світоглядних ідей єдності процесу  знання, показ практичного значення задач по темі: «Електромагнітні коливання» через вивчення типів завдань.

Тип уроку: урок обґрунтування та систематизації навчального матеріалу через застосування знань у нових ситуаціях. 

Обладнання та наочність : ЗНО з фізики 2018.Збірник завдань

План уроку

Етапи уроку	Час	Прийоми і методи
I. Вступ: порядок роботи учнів на уроці	2 хв.	Повідомлення вчителя
IIАктуалізація теоретичних знань на конструктивно - творчим рівні.	10  хв.	Фронтальне опитування). Беседа.
III. Знайомство  с типами задач и методами розв’язування по темі: «Електромагнітні коливання	20 хв.	Розповідь. Бесіда. Записи на дошці і зошитах
IV. Самостійна робота 1) рішення задач.	8 хв.	Рішення задач зі сборника Боженової. Додаткове завдання: кроссворд.
V. Підведення підсумків уроку.	3 хв.	Бесіда.
VI. Домашнє завдання:	2 хв.	Повідомлення вчителя

 

 

 

Хід уроку

I. Вступ: порядок роботи на уроці.

На цьому уроці ми продовжуємо з вами вивчати вимушені електромагнітні коливання,  познайомимося з новими типами задач по цій темі і навчимося їх вирішувати з використанням графіків і рівнянь для конкретних видів електромагнітних коливань. Дуже важливо вміти вирішувати такі завдання, бо саме графічне представлення залежності між характеристиками електромагнітних коливань, і не тільки їх, а й взагалі фізичних процесів є найбільш наочним і точним. Саме з графіками працюють радіоінженери, сейсмографи, кардіологи та інші служби. Пропоную вам знайти ще приклади і познайомити клас з ними на наступному уроці. А завдання, з якими ми познайомимося сьогодні, має бути вам виконати на контрольній роботі.

Наш урок ми побудуємо за таким планом:

• . Фронтальне опитування

• Знайомство з методами нових для вас типів завдань по темі: «Електромагнітні коливання».

• Самостійна робота по вирішенню аналогічних завдань.

  Підбиття підсумків.

II. Актуалізація теоретичних знань на конструктивно - творчому рівні.

Фронтальне опитування

1. Які коливання називаються електромагнітними?

(Електромагнітними коливаннями називаються періодичні зміни заряду, сили струму і напруги, що супроводжуються взаємними перетвореннями енергії електричного і магнітного полів)

2. Що називається коливальним контуром? Ідеальним? (Замкнута електричний ланцюг, що складається з конденсатора ємності С і котушки індуктивності L, називається коливальним контуром. Якщо опір проводів = 0, то контур називається ідеальним)

3. Які коливання називаються вільними? (Коливання виникають в системі під дією внутрішніх сил, називаються вільними)

4. Які коливання називаються гармонійними? (Періодичні зміни фізичної величини, що відбуваються за законом синуса або косинуса в залежності від часу, називаються гармонійними коливаннями)

5. Що таке власна циклічна частота коливальної системи? (Величина ω = 2πν, що дорівнює числу коливань за 2π секунд, називається власною циклічною частотою)

6. Що називається періодом коливань? (Період коливань - це час, протягом якого здійснюється одне повне коливання)

7. Що називається амплітудою коливань? (Найбільше значення коливається величини називається амплітудою коливань)

8. Що таке фаза коливань? (Аргумент косинуса або синуса в рівнянні φ = (ω0t + φ0) називається фазою коливань

9. За якою формулою розрахувати енергію електричного поля?

 

10. За якою формулою розрахувати енергію магнітного поля?

 

11.За якою формулою розрахувати енергію електромагнітного поля?

 

IIІ. Пояснення нового матеріалу.

 Знайомство з методами вирішення типових задач по темі: «Електромагнітні коливання».

Існує різні типи завдань, але в даному випадку ми розглянемо графічні тобто по даному рівнянню обчислюємо основні характеристики коливального процесу і будуємо графік і, навпаки, за графіком знаходимо основні характеристики коливального процесу і записуємо рівняння гармонійних коливань.

Отже, переходимо до знайомства цими з методами вирішення.

Завдання 1.

Сила струму в колі змінного струму змінюється з часом за законом i = 20 Cos 100πt. Визначити характеристики коливальної системи і побудувати графік даного коливального процесу.

Рішення.

1.Виясніть спочатку, який це вид коливань.

Гармонійні коливання.

2.Запішем рівняння в загальному вигляді: i = Cos ω t

3.Проводім порівняння загального рівняння з даними.

Побачили, що Іmax= 20А, а ω = 100π.

4. Для побудови графіка потрібні такі величини: і T.

  ми вже знайшли, а тепер знайдемо T, використовуючи формулу T = T =

5. Тепер виберемо і побудуємо осі координат; одна - час, друга - змінний струм.

Обов'язково потрібно вибрати правильно масштаб.

6. Давайте згадаємо, який графік функцій y = Cosx. Знаючи з алгебри проміжки зростання і спадання функції y = Cosx, ми побудуємо схематично графік. T = 0,02с.

 7. Проведем плавну лінію.

Отже, ми побудували графік коливань за рівнянням i = 20 Cos 100πt.

                              Малюнок 1.

Хлопці, давайте підкреслимо основні етапи, тобто проговоримо алгоритм вирішення такого типу завдань.

Алгоритм:

• Порівнюємо конкретне рівняння з рівнянням в загальному вигляді.

• Визначаємо характеристики коливальної системи і позначаємо їх. , T, ω.

• Вибираємо масштаб, будуємо і позначаємо осі.

• Показуємо значення періоду, полуперіода, значення максимального струму в характерних точках. Схематично проводимо графік по аналогії з y = Cosx.

• Застосовуємо формули конкретного виду опору і закону Ома.

Використовуючи алгоритм в зворотному порядку, тобто з 4 пункту до 1 пункту, ми зможемо вирішувати завдання - зворотні даної.

Завдання 2.

Нехай дано графік коливань в коливальному контурі радіопередавача системи. Визначити її характеристики і записати рівняння залежності сили струму i = i (t), поточного в котушці, від часу, якщо L = 0,2Гн.

Рішення.

1.За таким графіку ми можемо визначити: U = 50В, T = 0,4 c.

2. Для запису рівняння, необхідно розрахувати циклічну частоту за формулою: T =  =     ω =

3.Графік, яких коливань нам дано? Це синусоїда або косинусоїда?

u = U Sin ωt → u = 50 Sin 5π       Малюнок 2.

                               Малюнок 2.

4. Використовуючи закон Ома для ділянки кола, де присутня котушка з індуктивністю L = 0,2Гн, розрахуємо I.

Якщо розглядати коливальний контур з котушкою індуктивності, то знаємо що I зменшується в порівнянні c U, і що коливання сили струму відстають від коливань напруги на. Графік будуємо пересуванням вертикальної осі вправо на.

5.Іспользуя дані, запишемо рівняння залежності i = i (t).

А тепер, кожен у себе в зошиті самостійно відтворить обидва завдання, хто швидко вирішить ці завдання, переходить до самостійної роботи.

IV. Самостійна робота.

Індивідуальне завдання кожному члену групи: з трьох варіантів завдань вибрати один за своїм бажанням і виконати самостійно!

№16. 45,№ 16. 46, №16.41

Кросворд  з  теми: «Вільні електромагнітні коливання»

 

По горизонталі:

4. Фізична величина, що характеризує кількість коливань за одну одиницю часу.

7. Фізична величина, що характеризує здатність провідника накопичувати заряд.

10. Фізична  величина, яка  характеризує  електромагнітні  властивості  котушки  і  є

визначальною в процесі самоіндукції.

11. Фізична  величина, що  є  кількісною  мірою  здатності  частинок  до

електромагнітної взаємодії.

12. Електричне коло, що складається з котушки та конденсатора.

13. Фізична  скалярна  величина, що  дорівнює  відношенню  роботи  поля, яка

виконується для переміщення заряду.

 

По вертикалі:

1. Вона створює магнітне поле.

2. Максимальне відхилення від положення рівноваги.

3. Вчений, який довів формулу періоду електромагнітних коливань.

5. Прилад, що накопичує електричний заряд.

6. Міра виконання роботи.

8. Характеризує швидкість зміни функції.

9. Види механічного руху чи зміни стану системи, які періодично повторюються в часі.

 

Відповіді: 1. Котушка, 2. Амплітуда, 3. Томсон, 4. Частота, 5. Конденсатор, 6. Енергія,

7. Електроємність, 8. Похідна, 9. Коливання, 10. Індуктивність, 11. Заряд, 12. Контур,

13. Напруга

 

V. Підведення підсумків уроку.

1. Як ви вважаєте, яке значення зіграли завдання а) і б) у вивченні даної теми?

2. Чи досягли ви тих цілей, які ми з вами поставили на початку уроку?

3. У чому позитивні і негативні моменти в проведенні такої форми роботи?

4. Чим керувалися ви у виборі рівня завдань у самостійній роботі?

5. Що викликало утруднення в роботі на уроці?

VI. Домашнє завдання: §27-30, Впр. 24 (4-6)