Учебные занятия

Электромагнитные волны

Учебные цели урока: формировать понятие электромагнитной волны и представление о процессе научного познания. 

Оборудование: карточки с заданиями разного уровня сложности в соответствии с уровнем подготовки  учащихся, оборудование для демонстраций, плакаты по рис. 4.21,  4.24,  4.25 (из учебника Тихомировой С.А., Яворского Б.М. Физика-11. – М.: Мнемозина, 2008)  инструкция работы на уроке по теме «Электромагнитные волны»:

Ход урока

В течение 10 мин ребята делятся на команды, получают карточки с заданиями, работают по инструкции, вывешенной на доске. Затем происходит разбор материала по плану. По очереди выступают группы. Вначале, выдерживая регламент (автором не указан. – Ред.) излагает ответ на вопрос из своей карточки представитель первой команды. Затем дополнения и замечания делают учащиеся из той же группы (это повлияет на их средний балл), остальные слушают (идёт процесс их обучения), записывают, спрашивают, если что неясно. После этого выступают «специалисты» из других команд. Так продолжается до полного разбора  параграфа. В ходе урока учащиеся показывают демонстрационные опыты, поясняют плакаты, записывают формулы и комментируют их. 

КАРТОЧКА КОНТРОЛЯ ОТВЕТА ГРУПП

Группа	Правильность ответа	Качество эксперимента	Убедительность	Средний балл
№ 1
№ 2
...
№ 6

Условные  обозначения: «+» – всё  хорошо, «L» – хорошо, но есть недочёт, «–» – плохо, грубые ошибки.

Учитель. Здравствуйте, коллеги! Не удивляйтесь, сегодня вы будете в роли учителей. Ребята, как вы при изучении темы по учебнику дома проверяете, усвоили ли вы  материал?

Ученик. Можно ответить на вопросы после параграфа. Если выучены определения и даны правильные ответы на вопросы, то гарантирована хорошая оценка.

Учитель. Сегодня мы изучаем новую тему – «Электромагнитные волны» – всем классом, ориентируясь на вопросы § 31. Откройте учебник на с. 83. Запишите название темы в тетрадь: «Электромагнитные волны».

ПЕРВАЯ  КАРТОЧКА: с. 84

Вопрос 1: что представляет собой электромагнитное поле?

Вопрос 2: какими опытами можно подтвердить  взаимосвязь электрического и магнитного полей?

Демонстрация опытов Эрстеда, Ампера, Фарадея.

ВТОРАЯ  КАРТОЧКА:  с. 84

Вопрос 3: в какой системе отсчёта  существует только электрическое поле заряженного тела? 

Демонстрация  опыта по рис. 4.22.

ТРЕТЬЯ  КАРТОЧКА

Вопрос учителя: в какой системе отсчёта  существует только магнитное поле? 

Демонстрация опыта по рис. 4.23.

ЧЕТВёРТАЯ КАРТОЧКА: с.

Вопрос 4: как происходит процесс распространения  электромагнитной волны?

Объяснение по плакату с рис. 4.24. 

ПЯТАЯ КАРТОЧКА:  с.

Вопрос 5: как направлены векторы напряжённости электрического поля и магнитной индукции в электромагнитной волне?

Объяснение по плакату с рис. 4.25.

ШЕСТАЯ  КАРТОЧКА

Вопросы учителя: что называется длиной волны? Как её можно рассчитать?  Как создаются электромагнитные волны?

 

Ответы

Команда 1.   Экспериментатор показывает три опыта, по ходу делая выводы.

Опыт	Вывод из опыта
Эрстеда	Электрический ток оказывает ориентирующее действие на магнитную стрелку
Ампера	Электрические токи взаимодействуют между собой  подобно магнитам
Фарадея	Переменное  магнитное поле порождает вихревое электрическое поле

 

Исследователь даёт объяснение по плакату с рис. 4.21.

ОБЩИЙ ВЫВОД: электромагнитным полем называется совокупность переменного электрического поля и неразрывно связанного с ним переменного магнитного поля. 

Команда 2. Экспериментатор толкает тележку с установленным на ней заряженным шаром на изолирующей подставке. Рассуждает: «Какое поле создаёт шар? Относительно меня – электрическое, а относительно других учеников – ещё и магнитное, ведь тележка  с шаром движется».

Команда 3.  Экспериментатор толкает тележку с установленным на ней` магнитом. Рассуждает: «В системе отсчёта, связанной с тележкой, есть лишь магнитное поле. Относительно остальных учеников кроме магнитного существует ещё и электрическое поле, ведь тележка  с магнитом движется».

ОБЩИЙ ВЫВОД: в зависимости от того, в какой системе отсчёта изучается явление, обнаруживаются электрическое, магнитное или единое электромагнитное поля.

Команда 4. Исследователь. Быстро изменяющееся электрическое поле обуславливает возникновение переменного магнитного поля, которое в свою очередь возбуждает вихревое электрическое поле. Скорость электромагнитной волны в вакууме 3 · 10⁸ м/с. Добавим, что теорию электромагнитного поля изложил Дж.Максвелл в «Трактате по электричеству и магнетизму» в 1873 г.

Команда 5.  Исследователь. В электромагнитной волне векторы В и Е взаимно перпендикулярны и перпендикулярны вектору распространения волны υ.

Команда 6.   Исследователь. Расстояние, на которое распространяется электромагнитная волна за время одного периода колебаний, называется длиной волны:   λ = νТ. Электромагнитные волны излучаются электрическими зарядами, движущимися с ускорением.

ОБЩИЙ ВЫВОД: электромагнитные волны излучаются электрическими зарядами, движущимися с ускорением.