Staatshaushaltsfachmann Bildungseinrichtung Samara-Region« Landesfachschule m. r. Koschkinsky

Beruf: 23.01.03 Automechaniker 2. Kurs

Physik

METHODISCHE ENTWICKLUNG EINER LEKTION

ZU DIESEM THEMA: "ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN IN UNSEREM LEBEN»

Lehrerin Yakimova Elvira Konstantinovna

Unterrichtsverallgemeinerung Themen "Elektromagnetische Wellen"

Gegenstand:ALLES ÜBER ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN

Typ: Verallgemeinerung und Systematisierung von Wissen

Typ: Seminar

Methodisches Ziel:

Ziel:

zeigen die Praxisorientierung des Physikunterrichts;

Überprüfung der Assimilation von Wissen zum Thema.

Aufgaben:

lehrreich:

Verallgemeinern Sie das Wissen über die im Alltag anzutreffenden elektromagnetischen Strahlungen (Felder);

Informieren Sie sich über die positiven und negativen Auswirkungen dieser Felder auf menschlichen Organismus,

Bilden Sie die Prinzipien des Schutzes vor den schädlichen Auswirkungen von Feldern oder reduzieren Sie ihre schädlichen Auswirkungen.

Entwicklung:

Fortsetzung der Entwicklung des logischen Denkens, der Fähigkeit, seine Gedanken bei der Zusammenfassung des Gelernten richtig zu formulieren, der Fähigkeit, einen Bildungsdialog zu führen;

lehrreich:

Erziehung kognitives Interesse zur Physik positive Einstellung Wissen und Respekt vor der Gesundheit.

Kultivieren Sie eine Kultur der mündlichen Rede und des Respekts für andere.

Methodische Ausstattung und Ausstattung:

Multimediageräte, Haushaltsgeräte, Arbeitsblätter; Referenzmaterialien(Bedeutung

Stärke der magnetischen Induktion elektro Magnetfeld Haushaltsgeräte)

Methoden: erklärend-anschaulich, praktisch.

Lektion zum Thema: " Alles über elektromagnetische Wellen "

„Um uns herum, in uns selbst, überall und überall,

ewig wechselnd, zusammenfallend und kollidierend,

Strahlung verschiedener Wellenlängen ...

Das Antlitz der Erde verändert sich

sie sind größtenteils gemeißelt.“

V. I. Vernadsky

Was ist eine elektromagnetische Welle?

Antworten: Elektromagnetische Welle- elektromagnetische Schwingungen sich im Weltraum ausbreiten und Energie transportieren.

Elektromagnetische Wellen sind Störungen von magnetischen und elektrischen Feldern, die im Raum verteilt sind.

Elektromagnetische Wellen werden genannt ein elektromagnetisches Feld, das sich abhängig von den Eigenschaften des Mediums mit endlicher Geschwindigkeit im Raum ausbreitet. Der erste Wissenschaftler, der überhaupt ihre Existenz vorhersagte, war Faraday. Er stellte seine Hypothese 1832 vor. Die Theorie wurde später von Maxwell entwickelt. Bis 1865 vollendete er diese Arbeit. Maxwells Theorie fand ihre Bestätigung in den Experimenten von Hertz im Jahr 1888.

Wellen sind Em-Wellen.

Antwort: Kem. Wellen sind Wellen,deren Längen von 10 km (Funkwellen) bis weniger als 17 Uhr reichen (5.10 -12 ) (gamma Strahlen)

3. Nennen Sie die wichtigsten Eigenschaften elektromagnetischer Wellen.

Antworten:

Brechung.

Betrachtung.

Die EM-Welle ist transversal.

Die Geschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen im Vakuum ist gleich der Lichtgeschwindigkeit.

Elektromagnetische Wellen breiten sich in allen Medien aus, allerdings ist die Geschwindigkeit geringer als im Vakuum.

Die EM-Welle transportiert Energie.

Beim Übergang von einem Medium zum anderen ändert sich die Frequenz der Welle nicht.

4. Warum wirkt das elektromagnetische Feld auf eine Person?

Eine Person ist eine Antenne, die elektromagnetische Wellen empfängt, der menschliche Körper ist ein Leiter, durch den das elektromagnetische Feld gut hindurchgeht, daher wird den natürlichen elektromagnetischen Schwingungen des Körpers ein zusätzliches elektromagnetisches Feld überlagert, wodurch das natürliche menschliche Biofeld gestört wird .

5. Was bestimmt die biologische Wirkung der Aktion elektromagnetisches Feld?

Lehrer: Wir nehmen die Arbeitsblätter wieder -

Selbstständige Arbeit.

SCHEMA 1

Antworten: Die biologische Wirkung hängt ab von:

- Werte von E (elektrische Feldstärke);

-Werte B (magnetische Induktion);

-Werte w (Frequenz), aus der Belichtungszeit.

Lehrer: Die biologische Wirkung kann positiv (Entstehung des Lebens auf der Erde, Beschleunigung, Behandlungsmethoden in der Medizin) und negativ sein. Ärzte haben herausgefunden, dass ein langer Aufenthalt in einem künstlich erzeugten elektromagnetischen Feld ...

(Tabelle an der Tafel).

Lehrer: Haben Sie solche Wirkungen des elektromagnetischen Feldes gespürt und wann? Welche Haushaltsgeräte erzeugen in Ihrer Wohnung ein elektromagnetisches Feld?

Selbstständige Arbeit.

Lehrer: Alle in Betrieb befindlichen elektrischen Geräte (und elektrische Leitungen) erzeugen um sie herum ein elektromagnetisches Feld, das die Bewegung geladener Teilchen verursacht: Elektronen, Protonen, Ionen oder Dipolmoleküle. Die Zellen eines lebenden Organismus bestehen aus geladenen Molekülen - Proteine, Phospholipide (Moleküle von Zellmembranen), Wasserionen - und haben auch ein schwaches elektromagnetisches Feld. Unter dem Einfluss eines starken elektromagnetischen Feldes entstehen Moleküle mit einer Ladung oszillierende Bewegungen. Dies führt zu einer Reihe von Prozessen, sowohl positiv (Verbesserung des Zellstoffwechsels) als auch negativ (z. B. Zerstörung von Zellstrukturen).

In unserem Land werden seit mehr als 50 Jahren Untersuchungen zum Einfluss elektromagnetischer Felder auf Mensch und Tier durchgeführt. Nach Hunderten von Experimenten haben russische Wissenschaftler herausgefunden, dass alle elektrischen Haushaltsgeräte Quellen elektromagnetischer Strahlung sind, aber wie genau das elektromagnetische Feld von gewöhnlichen Haushaltsgeräten auf uns wirkt und wie schädlich es für einen gesunden Menschen ist, ist ein strittiger Punkt vernünftigerweise zu versuchen, sie so weit wie möglich zu minimieren.

Um die Grundsätze des Schutzes vor den schädlichen Wirkungen elektromagnetischer Strahlung zu bilden, werden die Studierenden aufgefordert, mit Referenzmaterialien zu arbeiten.

(

Antrag Nr. 2

Tabelle 1. PDU (maximal zulässige Werte).

Tabelle 2. Wie kann man sich vor den schädlichen Wirkungen eines elektromagnetischen Feldes schützen oder zumindest die biologische Wirkung reduzieren?

Sehen wir uns die Präsentation an (von Folie 11 bis zum Ende)

Zusammenfassen.

Ergebnisse:

1. Metallische Abschirmung von Quellen elektromagnetischer Strahlung (Drähte, Induktoren usw.),

2. Halten Sie einen Sicherheitsabstand ein.

3. Alle elektrischen Haushaltsgeräte müssen in einwandfreiem Zustand sein und der Fernbedienung entsprechen. (Qualitätszertifikat).

4. Grünflächen absorbieren aktiv elektromagnetische Wellen.

Ein „Gut zu wissen“-Flyer wird an jeden Schüler verteilt.

Hausaufgaben.

Lehrer: Besprechen Sie es mit der Familie zu HauseHinweis „Gut zu wissen“.zu Hause, vielleicht fügen Ihre Lieben unserem Memo etwas Nützliches und Notwendiges hinzu.

Liste der verwendeten Literatur:

Maron A.E. Klausuren in Physik: 10 - 11 Zellen: Ein Buch für den Lehrer. – M.: Aufklärung, 2003.

Rymkevich A.P. Aufgabenbuch. 10 - 11 Zellen: Ein Leitfaden für Bildungsinstitutionen. – M.: Trappe, 2003.

Stepanowa G.N. Aufgabensammlung Physik: Für 10 - 11 Zellen. Bildungsinstitutionen. – M.: Aufklärung, 2003.

5. ›

Physiklehrer MBOU Mittelschule №42, Belgorod

Kokorina Alexandra Wladimirowna

Klasse: 9

Sache: Physik.

das Datum des:

Gegenstand:„Elektromagnetisches Feld (EMF)“.

Typ: kombinierter Unterricht .

Unterrichtsziele:

lehrreich:

- zuvor erworbenes Wissen zu glauben;

- Wahrnehmung, Verständnis, primäres Auswendiglernen des Konzepts "elektromagnetisches Feld", der Beziehung zwischen elektrischen und magnetischen Feldern;

- die Aktivitäten der Studenten organisieren, um die studierten Informationen zu reproduzieren;

lehrreich:

- Erziehung zu Arbeitsmotiven, gewissenhafte Einstellung zur Arbeit;

- Bildung von Lernmotiven, positive Einstellung zum Wissen;

— Aufzeigen der Rolle des physikalischen Experiments und der physikalischen Theorie bei der Untersuchung physikalischer Phänomene.

Entwicklung:

- Entwicklung von Fähigkeiten zur kreativen Herangehensweise an die Lösung einer Vielzahl von Problemen;

- Entwicklung von Fähigkeiten zum selbstständigen Handeln;

Erziehungsmittel:

- Tafel und Kreide;

Lehrmethoden:

- erklärend - veranschaulichend .

Unterrichtsstruktur (Stufen):

organisatorischer Moment (2 min);

Aktualisierung des Grundwissens (10 min);

neues Material lernen (17 min);

Überprüfung des Verständnisses der erhaltenen Informationen (8 min);

Zusammenfassung der Lektion (2 min);

Hausaufgabeninformationen (1 Min.).

Während des Unterrichts

Lehrertätigkeit

Studentische Aktivitäten
- Schöne Grüße "Hallo Leute". — Befestigung fehlt"Wer ist heute abwesend?"	- Begrüßen Sie den Lehrer "Guten Tag" - Die Telefonzentrale ruft den Abwesenden
- Physisches Diktat “Sie haben leere Blätter auf den Tischen, unterschreiben sie und geben die Nummer der Option an, auf der Sie sitzen. Ich werde Ihnen eine Frage nach der anderen diktieren, zuerst für die 1., dann für die 2. Option. Seien Sie aufmerksam " Fragen zum Diktat: 1.1 Was erzeugt ein Magnetfeld? 1.2 Wie kann man sich das Magnetfeld vorstellen? 2.1 Welcher Art sind die IWF-Linien? 2.2 Was ist die Natur der Massenvernichtungswaffen? 3.1 Magnetische Induktion: Formel, Einheiten. 3.2 Magnetische Induktionslinien sind ... 4.1 Was kann durch die Rechte-Hand-Regel bestimmt werden? 4.2 Was lässt sich mit der Linke-Hand-Regel bestimmen? 5.1 Das Phänomen EMP ist ... 5.2 Wechselstrom ist ... “Übertragen Sie nun Ihre Arbeit auf die ersten Schreibtische. Wer hat die Arbeit nicht erledigt?"(Sortieren Sie die Probleme, die Schwierigkeiten verursacht haben)	- Zeichen funktioniert - Fragen beantworten Antworten: 1.1 Umzugsgebühren 1.2 magnetische Linien 2.1 gekrümmt, ihre Dichte variiert 2.2 parallel zueinander, mit gleicher Frequenz angeordnet 3.1 B \u003d F / (I l), T 3.2 Linien, Tangenten, die an jedem Punkt des Feldes mit der Richtung des magnetischen Induktionsvektors zusammenfallen 5.1 Wenn Sie den MP ändern und den Stromkreis eines geschlossenen Leiters durchdringen, erscheint ein Strom im Leiter 5.2 Strom, der sich in Größe und Richtung zeitlich periodisch ändert
- Gespräch mit der Klasse: “Das Thema unserer Stunde steht an der Tafel. Und wer sagt mir, in welchem ​​Jahr und von wem das EMP-Phänomen entdeckt wurde?“ “Was ist es?" “Unter welchen Bedingungen fließt Strom in einem Leiter? “Dies bedeutet, dass wir den Schluss ziehen können, dass die Variable m.p., die in den geschlossenen Stromkreis des Leiters eindringt, darin eine EP erzeugt, unter deren Einfluss ein Induktionsstrom entsteht. - Erklärung des neuen Materials: “Basierend auf dieser Schlussfolgerung James Clerk Maxwell im Jahr 1865 erstellte eine komplexe Theorie der EMF. Wir werden nur die wichtigsten Bestimmungen betrachten. Schreib es auf." Die wichtigsten Bestimmungen der Theorie: 3. Diese sich gegenseitig erzeugenden Variablen e.p. und m.p. bilden einen EMF. 5. (nächste Lektion) “Um Ladungen herum, die sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, wird ein konstanter MP erzeugt. Aber wenn sich die Ladungen mit Beschleunigung bewegen, dann ist der m.p. ändert sich periodisch. Variable e.p. erzeugt eine Variable m.p. im Raum, die wiederum eine Variable e.p. usw." Variable e.p. – Wirbel.	- die Fragen des Lehrers mündlich beantworten “Michael Faraday, 1831" “Wenn sich der MP ändert und die Schleife eines geschlossenen Leiters durchdringt, entsteht ein Strom im Leiter. “ wenn es EP enthält.“ - in ein Notizbuch schreiben, was der Lehrer diktiert
“Zeichne nun eine Tabelle in deine Hefte wie auf eine Tafel. Lass es uns gemeinsam füllen" Feld Parameter Vergleiche Wirbel elektrostatisch Charakter ändert sich periodisch im Laufe der Zeit ändert sich nicht mit der Zeit Quelle sich schnell bewegende Ladungen stationäre Ladungen Kraftlinien geschlossen beginnen Sie mit „+“; endet mit "-"	- Zeichne eine Tabelle und fülle sie mit dem Lehrer aus
- Verallgemeinerung und Systematisierung: “Also, welches wichtige Konzept hast du heute im Unterricht gelernt? Richtig, mit dem EMF-Konzept. Was kannst du über ihn sagen?" - Betrachtung: „Wer hat Schwierigkeiten, den Stoff zu verstehen?“ Bewertung des Verhaltens und der Leistung einzelner Schüler im Unterricht.	- Fragen beantworten
- Informationen über Hausaufgaben “§ 51 , sich vorbereiten auf Kontrollarbeit. Der Unterricht ist vorbei. Auf Wiedersehen".	- aufschreiben Hausaufgaben - sich vom Lehrer verabschieden: "Auf Wiedersehen".

Die Schüler sollten in ihren Heften haben:

Thema: „Elektromagnetisches Feld (EMF)“.

1856 - J.Cl. Maxwell schuf die Theorie der EMF.

Die wichtigsten Bestimmungen der Theorie:

1. Jede zeitliche Änderung m.p. führt zum Auftreten einer Variablen e.p.

2. Jede Änderung mit der Zeit in e.p. führt zum Auftreten eines variablen m.p.

3. Diese sich gegenseitig erzeugenden Variablen e.p. und m.p. form EMF.

4. EMF-Quelle – sich schnell bewegende Ladungen.

Variable e.p. – Wirbel.

Vergleiche

Wirbel	elektrostatisch
Charakter	ändert sich periodisch im Laufe der Zeit	ändert sich nicht mit der Zeit
Quelle	sich schnell bewegende Ladungen	stationäre Ladungen
Kraftlinien	geschlossen	beginnen Sie mit „+“; endet mit "-"

Klasse: 11

Unterrichtsziele:

• die Schüler mit den Merkmalen der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen vertraut zu machen;
• Betrachten Sie die Entstehungsstadien der elektromagnetischen Feldtheorie und die experimentelle Bestätigung dieser Theorie;

Pädagogisch: Schüler mit interessanten Episoden aus der Biographie von G. Hertz, M. Faraday, Maxwell D.K., Oersted H.K., A.S. Popova;

Entwickeln: Förderung der Entwicklung des Interesses an dem Thema.

Demonstrationen: Folien, Video.

WÄHREND DER KLASSEN

Org. Moment.

Anhang 1. (FOLIE #1). Heute werden wir uns mit den Merkmalen der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen vertraut machen, die Stadien bei der Entstehung der Theorie des elektromagnetischen Feldes und die experimentelle Bestätigung dieser Theorie vermerken und uns mit einigen biografischen Daten befassen.

Wiederholung.

Um die Ziele der Lektion zu erreichen, müssen wir einige Fragen wiederholen:

Was ist eine Welle, insbesondere eine mechanische Welle? (Ausbreitung von Schwingungen von Materieteilchen im Weltraum)

Welche Größen charakterisieren eine Welle? (Wellenlänge, Wellengeschwindigkeit, Schwingungsdauer und Schwingungsfrequenz)

Welcher mathematische Zusammenhang besteht zwischen Wellenlänge und Schwingungsdauer? (Wellenlänge ist gleich dem Produkt aus Wellengeschwindigkeit und Schwingungsdauer)

(FOLIE #2)

Neues Material lernen.

Einer elektromagnetischen Welle ähnelt sie in vielerlei Hinsicht mechanische Welle, aber es gibt auch Unterschiede. Der Hauptunterschied besteht darin, dass diese Welle kein Medium zur Ausbreitung benötigt. Eine elektromagnetische Welle entsteht durch die Ausbreitung eines elektrischen Wechselfeldes und magnetischer Wechselfelder im Raum, d.h. elektromagnetisches Feld.

Das elektromagnetische Feld wird durch sich schnell bewegende geladene Teilchen erzeugt. Seine Präsenz ist relativ. Dies ist eine besondere Art von Materie, ist eine Kombination aus veränderlichen elektrischen und magnetischen Feldern.

Eine elektromagnetische Welle ist die Ausbreitung eines elektromagnetischen Feldes im Raum.

Betrachten Sie einen Graphen der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle.

(FOLIE Nr. 3)

Das Ausbreitungsschema einer elektromagnetischen Welle ist in der Abbildung dargestellt. Dabei ist zu beachten, dass die Vektoren der elektrischen Feldstärke, der magnetischen Induktion und der Wsenkrecht zueinander stehen.

Entstehungsstadien der elektromagnetischen Wellentheorie und ihre praktische Bestätigung.

Hans Christian Örsted (1820) (FOLIE Nr. 4) Dänischer Physiker, unverzichtbarer Sekretär der Königlich Dänischen Gesellschaft (seit 1815).

Seit 1806 war er Professor an dieser Universität, seit 1829 war er gleichzeitig Direktor der Kopenhagener Polytechnischen Schule. Oersteds Arbeiten widmen sich Elektrizität, Akustik, Molekularphysik.

(FOLIE Nr. 4). 1820 entdeckte er die Wirkung von elektrischem Strom auf eine Magnetnadel, wodurch ein neues Gebiet der Physik entstand – der Elektromagnetismus. Die Vorstellung von der Beziehung zwischen verschiedenen Naturphänomenen ist charakteristisch für Oersteds wissenschaftliche Arbeit; insbesondere war er einer der ersten, der darauf hinwies, dass Licht ein elektromagnetisches Phänomen ist. 1822-1823 entdeckte er unabhängig von J. Fourier den thermoelektrischen Effekt wieder und baute das erste Thermoelement. Er untersuchte experimentell die Kompressibilität und Elastizität von Flüssigkeiten und Gasen, erfand das Piezometer (1822). Er forschte auf dem Gebiet der Akustik, insbesondere versuchte er, das Auftreten elektrischer Phänomene aufgrund von Schall zu erkennen. Untersuchte Abweichungen vom Boyle-Mariotte-Gesetz.

Oersted war ein brillanter Dozent und Popularisierer, organisierte 1824 die Gesellschaft zur Verbreitung der Naturwissenschaften, gründete das erste Physiklabor in Dänemark und trug zur Verbesserung des Physikunterrichts bei Bildungsinstitutionen Länder.

Oersted ist Ehrenmitglied vieler Akademien der Wissenschaften, insbesondere der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften (1830).

Michael Faraday (1831)

(FOLIE #5)

Der brillante Wissenschaftler Michael Faraday war Autodidakt. In der Schule erhielt er nur Grundschulbildung, und dann arbeitete er aufgrund von Lebensproblemen und studierte gleichzeitig populärwissenschaftliche Literatur zu Physik und Chemie. Später wurde Faraday Laborassistent bei einem damals bekannten Chemiker, dann übertraf er seinen Lehrer und tat viele wichtige Dinge für die Entwicklung von Wissenschaften wie Physik und Chemie. 1821 erfuhr Michael Faraday von Oersteds Entdeckung, dass ein elektrisches Feld ein magnetisches Feld erzeugt. Nachdem Faraday über dieses Phänomen nachgedacht hatte, machte er sich daran, aus einem Magnetfeld ein elektrisches Feld zu erzeugen, und als ständige Erinnerung trug er einen Magneten in seiner Tasche. Zehn Jahre später verwirklichte er sein Motto. Verwandelte Magnetismus in Elektrizität: ~ Magnetfeld erzeugt ~ elektrischer Strom

(FOLIE Nr. 6) Der Theoretiker leitete die Gleichungen her, die seinen Namen tragen. Diese Gleichungen besagten, dass die Variablen magnetisch und elektrisches Feld einander erschaffen. Aus diesen Gleichungen folgt, dass ein magnetisches Wechselfeld ein elektrisches Wirbelfeld erzeugt, und es erzeugt ein magnetisches Wechselfeld. Darüber hinaus war in seinen Gleichungen Konstante ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Jene. aus dieser theorie folgte, dass sich eine elektromagnetische welle im luftraum mit lichtgeschwindigkeit im vakuum ausbreitet. Eine wirklich brillante Arbeit wurde von vielen Wissenschaftlern dieser Zeit geschätzt, und A. Einstein sagte, dass Maxwells Theorie während seiner Lehren am faszinierendsten war.

Heinrich Hertz (1887)

(FOLIE Nummer 7). Heinrich Hertz wurde als kränkliches Kind geboren, wurde aber ein sehr schlagfertiger Schüler. Er mochte alle Fächer, die er studierte. Der zukünftige Wissenschaftler liebte es, Gedichte zu schreiben und an einer Drehbank zu arbeiten. Nach dem Abitur stieg Hertz höher ein Technikerschule, wollte aber kein enger Spezialist sein und ging an die Universität Berlin, um Wissenschaftler zu werden. Nach dem Eintritt in die Universität strebte Heinrich Hertz ein Studium in einem physikalischen Labor an, aber dazu war es notwendig, Wettbewerbsprobleme zu lösen. Und er nahm die Lösung des folgenden Problems auf: Hat der elektrische Strom kinetische Energie? Diese Arbeit war auf 9 Monate ausgelegt, aber der zukünftige Wissenschaftler löste sie in drei Monaten. Richtig, das negative Ergebnis ist aus heutiger Sicht falsch. Die Messgenauigkeit musste tausendfach gesteigert werden, was damals nicht möglich war.

Noch während des Studiums verteidigte Hertz seine Doktorarbeit mit „ausgezeichnet“ und erhielt den Doktortitel. Er war 22 Jahre alt. Der Wissenschaftler erfolgreich theoretische Forschung. Beim Studium der Theorie von Maxwell zeigte er hohe experimentelle Fähigkeiten, schuf ein Gerät, das heute als Antenne bezeichnet wird, und erzeugte und empfing mit Hilfe von Sende- und Empfangsantennen eine elektromagnetische Welle und untersuchte alle Eigenschaften dieser Wellen. Er erkannte, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Wellen endlich und gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum ist. Nachdem er die Eigenschaften elektromagnetischer Wellen untersucht hatte, bewies er, dass sie den Eigenschaften von Licht ähneln. Leider untergrub dieser Roboter schließlich die Gesundheit des Wissenschaftlers. Zuerst versagten die Augen, dann schmerzten Ohren, Zähne und Nase. Er starb bald.

Heinrich Hertz vollendete die von Faraday begonnene enorme Arbeit. Maxwell transformierte Faradays Darstellungen in mathematische Formeln, und Hertz verwandelte mathematische Bilder in sichtbare und hörbare elektromagnetische Wellen. Radio hören, surfen Fernsehshows wir müssen uns an diesen Mann erinnern. Es ist kein Zufall, dass die Einheit der Schwingungsfrequenz nach Hertz benannt ist, und es ist kein Zufall, dass die ersten Worte des russischen Physikers A.S. Popov mit drahtloser Kommunikation wurden "Heinrich Hertz", im Morsecode verschlüsselt.

Popov Alexander Sergejewitsch (1895)

Popov verbesserte die Empfangs- und Sendeantenne und zunächst wurde die Kommunikation aus der Ferne durchgeführt

(FOLIE Nr. 8) 250 m, dann 600 m. Und 1899 stellte der Wissenschaftler eine Funkverbindung in einer Entfernung von 20 km und 1901 in 150 km Entfernung her. Im Jahr 1900 half die Funkkommunikation bei der Durchführung von Rettungsarbeiten im Finnischen Meerbusen. 1901 stellte der italienische Ingenieur G. Marconi Funkverbindungen über den Atlantik her. (Folie Nummer 9). Schauen wir uns einen Videoclip an, in dem einige Eigenschaften einer elektromagnetischen Welle betrachtet werden. Nach dem Anschauen beantworten wir Fragen.

Warum ändert eine Glühbirne in einer Empfangsantenne ihre Intensität, wenn ein Metallstab eingeführt wird?

Warum passiert das nicht, wenn man einen Metallstab durch einen Glasstab ersetzt?

Konsolidierung.

Beantworte die Fragen:

(FOLIE Nr. 10)

Was ist eine elektromagnetische Welle?

Wer hat die Theorie der elektromagnetischen Wellen erfunden?

Wer hat die Eigenschaften elektromagnetischer Wellen untersucht?

Füllen Sie die Antworttabelle in Ihrem Heft aus und markieren Sie die Fragennummer.

(FOLIE Nr. 11)

Wie hängt die Wellenlänge von der Frequenz ab?

(Antwort: Umgekehrt proportional)

Was passiert mit der Wellenlänge, wenn die Schwingungsdauer der Teilchen verdoppelt wird?

(Antwort: Wird um das 2-fache erhöht)

Wie ändert sich die Schwingungsfrequenz der Strahlung, wenn die Welle in ein dichteres Medium eindringt?

(Antwort: Wird sich nicht ändern)

Wodurch werden elektromagnetische Wellen ausgesendet?

(Antwort: Geladene Teilchen bewegen sich mit Beschleunigung)

Wo werden elektromagnetische Wellen eingesetzt?

(Antwort: Handy, Mikrowelle, Fernseher, Radio usw.)

(Antworten auf Fragen)

Lassen Sie uns das Problem lösen.

Das Fernsehzentrum Kemerowo sendet zwei Trägerwellen aus: eine Bildträgerwelle mit einer Sendefrequenz von 93,4 kHz und eine Tonträgerwelle mit einer Frequenz von 94,4 kHz. Bestimmen Sie die den gegebenen Strahlungsfrequenzen entsprechenden Wellenlängen.

(FOLIE Nr. 12)

Hausaufgaben.

(FOLIE Nr. 13) Es ist notwendig, Berichte über verschiedene Arten elektromagnetischer Strahlung zu erstellen, ihre Eigenschaften aufzulisten und über ihre Anwendung im menschlichen Leben zu sprechen. Die Nachricht sollte fünf Minuten lang sein.

1. Arten elektromagnetischer Wellen:
2. Audiofrequenzwellen
3. Radiowellen
4. Mikrowellenstrahlung
5. Infrarotstrahlung
6. sichtbares Licht
7. UV-Strahlung
8. Röntgenstrahlung
9. Gammastrahlung

Zusammenfassend.

(FOLIE Nr. 14) Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und für Ihre Arbeit!

Literatur.

1. Kasjanow V.A. Physik Klasse 11. - M.: Trappe, 2007
2. Rymkevich A.P. Sammlung von Problemen in der Physik. - M.: Aufklärung, 2004.
3. Maron A.E., Maron E.A. Physik Klasse 11. Didaktische Materialien. - M.: Trappe, 2004.
4. Tomilin A. N. Die Welt der Elektrizität. - M.: Trappe, 2004.
5. Enzyklopädie für Kinder. Physik. - M.: Avanta+, 2002.
6. Yu A. Khramov Physik. Biographischer Führer, - M., 1983.

"Elektromagnetische Wellen".

Unterrichtsziele:

Ausbildung:

• die Schüler mit den Merkmalen der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen vertraut zu machen;
• Betrachten Sie die Entstehungsstadien der elektromagnetischen Feldtheorie und die experimentelle Bestätigung dieser Theorie;

Lehrreich: Studenten mit interessanten Episoden der Biographie von G. Hertz, M. Faraday, Maxwell D.K., Oersted H.K., A.S. Popova;

Entwicklung: Interesse am Thema wecken.

Demonstrationen : Folien, Videos.

WÄHREND DER KLASSEN

Heute werden wir uns mit den Merkmalen der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen vertraut machen, die Stadien bei der Entstehung der Theorie des elektromagnetischen Feldes und die experimentelle Bestätigung dieser Theorie vermerken und uns mit einigen biografischen Daten befassen.

Wiederholung.

Um die Ziele der Lektion zu erreichen, müssen wir einige Fragen wiederholen:

Was ist eine Welle, insbesondere eine mechanische Welle? (Ausbreitung von Schwingungen von Materieteilchen im Weltraum)

Welche Größen charakterisieren eine Welle? (Wellenlänge, Wellengeschwindigkeit, Schwingungsdauer und Schwingungsfrequenz)

Welcher mathematische Zusammenhang besteht zwischen Wellenlänge und Schwingungsdauer? (Wellenlänge ist gleich dem Produkt aus Wellengeschwindigkeit und Schwingungsdauer)

Neues Material lernen.

Eine elektromagnetische Welle ähnelt in vielerlei Hinsicht einer mechanischen Welle, es gibt jedoch Unterschiede. Der Hauptunterschied besteht darin, dass diese Welle kein Medium zur Ausbreitung benötigt. Eine elektromagnetische Welle entsteht durch die Ausbreitung eines elektrischen Wechselfeldes und magnetischer Wechselfelder im Raum, d.h. elektromagnetisches Feld.

Das elektromagnetische Feld wird durch sich schnell bewegende geladene Teilchen erzeugt. Seine Präsenz ist relativ. Dies ist eine besondere Art von Materie, ist eine Kombination aus veränderlichen elektrischen und magnetischen Feldern.

Eine elektromagnetische Welle ist die Ausbreitung eines elektromagnetischen Feldes im Raum.

Betrachten Sie einen Graphen der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle.

Das Ausbreitungsschema einer elektromagnetischen Welle ist in der Abbildung dargestellt. Dabei ist zu beachten, dass die Vektoren der elektrischen Feldstärke, der magnetischen Induktion und der Wsenkrecht zueinander stehen.

Entstehungsstadien der elektromagnetischen Wellentheorie und ihre praktische Bestätigung.

Hans Christian Oersted (1820) dänischer Physiker, ständiger Sekretär der Royal Danish Society (seit 1815).

Seit 1806 war er Professor an dieser Universität, seit 1829 war er gleichzeitig Direktor der Kopenhagener Polytechnischen Schule. Oersteds Arbeiten widmen sich Elektrizität, Akustik, Molekularphysik.

1820 entdeckte er die Wirkung von elektrischem Strom auf eine Magnetnadel, wodurch ein neues Gebiet der Physik entstand – der Elektromagnetismus. Die Vorstellung von der Beziehung zwischen verschiedenen Naturphänomenen ist charakteristisch für Oersteds wissenschaftliche Arbeit; insbesondere war er einer der ersten, der darauf hinwies, dass Licht existiert Elektromagnetische Phänomene. 1822-1823 entdeckte er unabhängig von J. Fourier den thermoelektrischen Effekt wieder und baute das erste Thermoelement. Er untersuchte experimentell die Kompressibilität und Elastizität von Flüssigkeiten und Gasen, erfand das Piezometer (1822). Er forschte auf dem Gebiet der Akustik, insbesondere versuchte er, das Auftreten elektrischer Phänomene aufgrund von Schall zu erkennen. Untersuchte Abweichungen vom Boyle-Mariotte-Gesetz.

Oersted war ein brillanter Dozent und Popularisierer, organisierte 1824 die Gesellschaft zur Verbreitung der Naturwissenschaften, gründete das erste Physiklabor in Dänemark und trug zur Verbesserung des Physikunterrichts in den Bildungseinrichtungen des Landes bei.

Oersted ist Ehrenmitglied vieler Akademien der Wissenschaften, insbesondere der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften (1830).

Michael Faraday (1831)

Der brillante Wissenschaftler Michael Faraday war Autodidakt. In der Schule erhielt er nur Grundschulbildung, und dann arbeitete er aufgrund von Lebensproblemen und studierte gleichzeitig populärwissenschaftliche Literatur zu Physik und Chemie. Später wurde Faraday Laborassistent bei einem damals bekannten Chemiker, dann übertraf er seinen Lehrer und tat viele wichtige Dinge für die Entwicklung von Wissenschaften wie Physik und Chemie. 1821 erfuhr Michael Faraday von Oersteds Entdeckung, dass ein elektrisches Feld ein magnetisches Feld erzeugt. Nachdem Faraday über dieses Phänomen nachgedacht hatte, machte er sich daran, aus einem Magnetfeld ein elektrisches Feld zu erzeugen, und als ständige Erinnerung trug er einen Magneten in seiner Tasche. Zehn Jahre später verwirklichte er sein Motto. Magnetismus in Elektrizität umgewandelt: Ein Magnetfeld erzeugt - einen elektrischen Strom

Der Theoretiker leitete die Gleichungen her, die seinen Namen tragen. Diese Gleichungen besagten, dass sich magnetische und elektrische Wechselfelder gegenseitig erzeugen. Aus diesen Gleichungen folgt, dass ein magnetisches Wechselfeld ein elektrisches Wirbelfeld erzeugt, und es erzeugt ein magnetisches Wechselfeld. Außerdem gab es in seinen Gleichungen eine Konstante - das ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. Jene. aus dieser theorie folgte, dass sich eine elektromagnetische welle im luftraum mit lichtgeschwindigkeit im vakuum ausbreitet. Eine wirklich brillante Arbeit wurde von vielen Wissenschaftlern dieser Zeit geschätzt, und A. Einstein sagte, dass Maxwells Theorie während seiner Lehren am faszinierendsten war.

Heinrich Hertz (1887)

Heinrich Hertz wurde als kränkliches Kind geboren, wurde aber ein sehr schlagfertiger Schüler. Er mochte alle Fächer, die er studierte. Der zukünftige Wissenschaftler liebte es, Gedichte zu schreiben und an einer Drehbank zu arbeiten. Nach dem Abitur trat Hertz in eine Höhere Technische Schule ein, wollte aber kein enger Spezialist sein und trat an der Universität Berlin ein, um Wissenschaftler zu werden. Nach dem Eintritt in die Universität strebte Heinrich Hertz ein Studium in einem physikalischen Labor an, aber dazu war es notwendig, Wettbewerbsprobleme zu lösen. Und er nahm die Lösung des folgenden Problems auf: Hat der elektrische Strom kinetische Energie? Diese Arbeit war auf 9 Monate ausgelegt, aber der zukünftige Wissenschaftler löste sie in drei Monaten. Richtig, das negative Ergebnis ist aus heutiger Sicht falsch. Die Messgenauigkeit musste tausendfach gesteigert werden, was damals nicht möglich war.

Noch während des Studiums verteidigte Hertz seine Doktorarbeit mit „ausgezeichnet“ und erhielt den Doktortitel. Er war 22 Jahre alt. Der Wissenschaftler engagierte sich erfolgreich in der theoretischen Forschung. Beim Studium der Theorie von Maxwell zeigte er hohe experimentelle Fähigkeiten, schuf ein Gerät, das heute als Antenne bezeichnet wird, und erzeugte und empfing mit Hilfe von Sende- und Empfangsantennen eine elektromagnetische Welle und untersuchte alle Eigenschaften dieser Wellen. Er erkannte, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Wellen endlich und gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum ist. Nachdem er die Eigenschaften elektromagnetischer Wellen untersucht hatte, bewies er, dass sie den Eigenschaften von Licht ähneln. Leider untergrub dieser Roboter schließlich die Gesundheit des Wissenschaftlers. Zuerst versagten die Augen, dann schmerzten Ohren, Zähne und Nase. Er starb bald.

Heinrich Hertz vollendete die von Faraday begonnene enorme Arbeit. Maxwell verwandelte Faradays Ideen in mathematische Formeln und Hertz transformierte mathematische Bilder in sichtbare und hörbare elektromagnetische Wellen. Wenn wir Radio hören, fernsehen, müssen wir uns an diesen Mann erinnern. Es ist kein Zufall, dass die Einheit der Schwingungsfrequenz nach Hertz benannt ist, und es ist kein Zufall, dass die ersten Worte des russischen Physikers A.S. Popov mit drahtloser Kommunikation wurden "Heinrich Hertz", im Morsecode verschlüsselt.

Popov Alexander Sergejewitsch (1895)

Popov verbesserte die Empfangs- und Sendeantenne und zunächst erfolgte die Kommunikation in einer Entfernung von 250 m, dann in einer Entfernung von 600 m. Und 1899 stellte der Wissenschaftler eine Funkverbindung in einer Entfernung von 20 km und 1901 in einer Entfernung von 150 km her. Im Jahr 1900 half die Funkkommunikation bei der Durchführung von Rettungsarbeiten im Finnischen Meerbusen. 1901 stellte der italienische Ingenieur G. Marconi Funkverbindungen über den Atlantik her.

Schauen wir uns einen Videoclip an, in dem einige Eigenschaften einer elektromagnetischen Welle betrachtet werden. Nach dem Anschauen beantworten wir Fragen.

Warum ändert eine Glühbirne in einer Empfangsantenne ihre Intensität, wenn ein Metallstab eingeführt wird?

Warum passiert das nicht, wenn man einen Metallstab durch einen Glasstab ersetzt?

Konsolidierung.

Beantworte die Fragen:

Was ist eine elektromagnetische Welle?

Wer hat die Theorie der elektromagnetischen Wellen erfunden?

Wer hat die Eigenschaften elektromagnetischer Wellen untersucht?

Füllen Sie die Antworttabelle in Ihrem Heft aus und markieren Sie die Fragennummer.

Wie hängt die Wellenlänge von der Frequenz ab?

(Antwort: Umgekehrt proportional)

Was passiert mit der Wellenlänge, wenn die Schwingungsdauer der Teilchen verdoppelt wird?

(Antwort: Wird um das 2-fache erhöht)

Wie ändert sich die Schwingungsfrequenz der Strahlung, wenn die Welle in ein dichteres Medium eindringt?

(Antwort: Wird sich nicht ändern)

Wodurch werden elektromagnetische Wellen ausgesendet?

(Antwort: Geladene Teilchen bewegen sich mit Beschleunigung)

Wo werden elektromagnetische Wellen eingesetzt?

(Antwort: Handy, Mikrowelle, Fernseher, Radio usw.)

(Antworten auf Fragen)

Hausaufgaben.

Es ist notwendig, Berichte über verschiedene Arten elektromagnetischer Strahlung zu erstellen, ihre Eigenschaften aufzulisten und über ihre Anwendung im menschlichen Leben zu sprechen. Die Nachricht sollte fünf Minuten lang sein.

1. Arten elektromagnetischer Wellen:
2. Audiofrequenzwellen
3. Radiowellen
4. Mikrowellenstrahlung
5. Infrarotstrahlung
6. sichtbares Licht
7. UV-Strahlung
8. Röntgenstrahlung
9. Gammastrahlung

Zusammenfassend.

Literatur.

1. Kasjanow V.A. Physik Klasse 11. - M.: Trappe, 2007
2. Rymkevich A.P. Sammlung von Problemen in der Physik. - M.: Aufklärung, 2004.
3. Maron A.E., Maron E.A. Physik Klasse 11. Didaktische Materialien. - M.: Trappe, 2004.
4. Tomilin A. N. Die Welt der Elektrizität. - M.: Trappe, 2004.
5. Enzyklopädie für Kinder. Physik. - M.: Avanta+, 2002.
6. Yu A. Khramov Physik. Biographischer Führer, - M., 1983