Тема урока: «Электромагнитные волны»
Цели урока:
Учебная: познакомить учащихся с особенностями распространения электромагнитных волн; историей изучения свойств этих волн;
Воспитательная: ознакомить учащихся с биографией Генриха Герца;
Развивающая: способствовать развитию интереса к предмету.
Демонстрации: слайды, видеоролик.
ПЛАН УРОКА
Организационный момент (1 мин.)
Повторение (5 мин.)
Изучение нового материала (20 мин.)
Закрепление (5 мин.)
Домашнее задание (2 мин.)
Итоги урока
ХОД УРОКА
Организационный момент
(СЛАЙД № 1). Сегодня познакомимся с особенностями распространения электромагнитных волн, отметим этапы создания теории электромагнитного поля и экспериментального подтверждения этой теории, остановимся на некоторых биографических данных.
Повторение
Для осуществления целей урока нам необходимо повторить некоторые вопросы:
Что такое волна, в частности механическая волна? (Распространение колебаний частиц вещества в пространстве)
Какие величины характеризуют волну? (длина волны, скорость волны, период колебаний и частота колебаний)
Какая математическая связь между длиной волны и периодом колебаний? (длина волны равна произведению скорости волны и периода колебаний)
(СЛАЙД № 2)
Изучение нового материала
Электромагнитная волна во многом схожа с механической волной, но есть и различия. Основное отличие состоит в том, что для распространения этой волны не нужна среда. Электромагнитная волна – результат распространения переменного электрического поля и переменного магнитного полей в пространстве, т.е. электромагнитного поля.
Электромагнитное поле создается ускоренно движущимися заряженными частицами. Его наличие относительно. Это особый вид материи, является совокупностью переменных электрического и магнитного полей.
Электромагнитная волна – распространение электромагнитного поля в пространстве.
(СЛАЙД № 3) (СЛАЙД № 3) (СЛАЙД № 3)
Схема распространения электромагнитной волны представлена на рисунке. Необходимо запомнить, что вектора напряженности электрического поля, магнитной индукции и скорости распространения волны взаимно перпендикулярны.
Этапы создания теории электромагнитной волны и ее практического подтверждения.
(СЛАЙД № 4) Он претворил свой девиз в жизнь. Превратил магнетизм в электричество:
(СЛАЙД № 4)~ магнитное поле ~ электрический ток
(СЛАЙД № 5) Ученый-теоретик вывел уравнения, которые носят его имя.
(СЛАЙД № 5) Из этих уравнений следует, что переменное магнитное поле создает
(СЛАЙД № 5) вихревое электрическое поле,
(СЛАЙД № 5) а оно создает переменное магнитное поле. Кроме того, в его уравнениях была постоянная величина
(СЛАЙД № 5) – это скорость света в вакууме. Т.Е. из этой теории следовало, что электромагнитная волна распространяется в пространстве со скоростью света в вакууме. Поистине гениальная работа была оценена многими учеными того времени, а А. Эйнштейн говорил, что самым увлекательным во время его учения была теория Максвелла.
(СЛАЙД № 6). Генрих Герц родился болезненным ребенком, но стал очень сообразительным учеником. Ему нравились все предметы, которые изучал. Будущий ученый любил писать стихи, работать на токарном станке. После окончания гимназии Герц поступил в высшее техническое училище, но не пожелал быть узким специалистом и поступил в Берлинский университет, чтобы стать ученым. После поступления в университет Генрих Герц стремиться заниматься в физической лаборатории, но для этого необходимо было заниматься решением конкурсных задач. И он взялся за решение следующей задачи: обладает ли электрический ток кинетической энергией? Эта работа была рассчитана на 9 месяцев, но будущий ученый решил ее через три месяца. Правда, отрицательный результат, с современной точки зрения неверен. Точность измерения необходимо было увеличить в тысячи раз, что тогда не представлялось возможным.
Еще будучи студентом, Герц защитил докторскую диссертацию на «отлично» и получил звание доктора. Ему было 22 года. Ученый успешно занялся теоретическими исследованиями. Изучая теорию Максвелла, он показал высокие экспериментальные навыки, создал прибор, который называется сегодня антенной и с помощью передающей и приемной антенн осуществил создание и прием электромагнитной волны
(СЛАЙД № 6) и изучил все свойства этих волн.
(СЛАЙД № 6) Он понял, что скорость распространения этих волн конечна и равна (СЛАЙД № 6) скорости распространения света в вакууме. После изучения свойств электромагнитных волн он доказал, что они аналогичны свойствам света.
К сожалению, эта робота окончательно подорвала здоровье ученого. Сначала отказали глаза, затем заболели уши, зубы и нос. Вскоре он скончался.
Генрих Герц завершил огромный труд, начатый Фарадеем. Максвелл преобразовал представления Фарадея в математические формулы, а Герц превратил математические образы в видимые и слышимые электромагнитные волны.
Слушая радио, просматривая телевизионные передачи, мы должны помнить (СЛАЙД № 7) об этом человеке.
Не случайно единица частоты колебаний названа в честь Герца, и совсем не случайно первыми словами, переданными русским (СЛАЙД № 8) физиком А.С. Поповым с помощью беспроводной связи, были «Генрих Герц», зашифрованные азбукой Морзе.
Попов совершенствовал приемную и передающую антенну и вначале была осуществлена связь на расстоянии 250 м, затем на 600 м. И в 1899 году ученый установил радиосвязь на расстоянии 20 км, а в 1901 – на 150 км. В 1900 году радиосвязь помогла провести спасательные работы в Финском заливе. В 1901 году итальянский инженер Г. Маркони осуществил радиосвязь через Атлантический океан.
Закрепление
Ответьте на вопросы:
(СЛАЙД № 9)
Что такое электромагнитная волна?
(СЛАЙД № 9)
Кто создал теорию электромагнитной волны?
(СЛАЙД № 9)
Кто изучил свойства электромагнитных волн?
Заполните таблицу ответов в тетради, помечая номер вопроса.
(СЛАЙД № 10) (СЛАЙД № 10) (СЛАЙД № 10) (СЛАЙД № 10) (СЛАЙД № 10) (СЛАЙД № 10)
Решим задачу.
Кемеровский телецентр передает две несущие волны: несущая волна изображения с частотой излучения 93,4 кГц и несущая волна звука с частотой 94,4 кГц. Определить длины волн, соответствующие данным частотам излучения.
(СЛАЙД № 11)
Домашнее задание
(СЛАЙД № 12) Необходимо подготовить сообщения о различных видах электромагнитного излучения, перечислив их особенности и рассказать об их применении в жизни человека. Сообщение по длительности должно составлять пять минут.
Подведение итогов.
(СЛАЙД № 13) Спасибо за внимание и за работу!!!
