Превращение энергии в закрытом колебательном контуре. Токи высокой частоты

(65.1 Kb)	02.04.2020, 17:40
Жасыбаева Салтанат Аскаровна
Преподаватель, ЗКО, г. Уральск Западно Казахстанский индустриальный колледж
Тема урока: Превращение энергии в закрытом колебательном контуре. Токи высокой частоты Цели обучения, которые достигаются на данном уроке сравнивать магнитные поля, образованные полосовым магнитом и током в соленоиде знать и соблюдать технику безопасности в кабинете физики Цели урока Учащиеся должны: • объяснение понятия колебательного контура и сути электромагнитных колебаний с использованием динамической модели “колебательный контур”. Критерии успеха Учащийся достиг целей, если:  изображает картину магнитных полей соленоида и постоянного магнита;  объясняет способы изменения магнитного поля катушки с током;  перечисляет области применения электромагнитов и выделяет их преимущества. Языковые цели Учащиеся могут: - устно описывать основные свойства токи - графически изображать магнитное поле посредством силовых линий - объяснять физический смысл силовых линий магнитного поля; Специальная предметная лексика и терминология: Магнитное поле, силовые линии магнитного поля, прямой ток, соленоид, северный и южный полюса магнита, дугообразный магнит Привитие ценностей Работа в группах способствует развитию коммуникативных навыков и сотрудничеству. Открытые вопросы и задания способствует развитию критического мышления. Межпредметные связи Применение электромагнитных кранов и реле. Предварительные знания Учащиеся имеют представление о магнитных явлениях, компасе, магнитном поле Земли из курса естествознание План Запланированная деятельность на уроке 1. Актуализация опорных знаний Вопросы для обсуждения в парах или индивидуально (на усмотрение учителя в зависимости от потребности конкретного класса) 1. Какие силы называются магнитными? 2. Как взаимодействуют проводники с током? 3. Как установлены свойства магнитного поля? 4. Перечислите свойства магнитного поля. 5. Как магнитное поле проводника действует на замкнутый контур с током ? 6. Какая величина характеризует магнитное поле в каждой точке? 7. Какое направление принимают за направление вектора магнитной индукции? 8. Что позволяет определить правило «буравчика»? 9. Что позволяет определить правило правой руки? 10. Какие поля называют вихревыми? В чем заключается отличие вихревого поля от потенциального? 2. Знакомство учащихся с целями урока и критериями успеха. Ход урока: 1.Орг. момент. 2.Опрос домашней темы по вопросам учебника с разбором решения домашних задач. 3.Повторение темы «Механические колебания». 4.Объяснение новой темы. Колебания могут происходить в системе, которая называется колебательным контуром, состоящим из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью L. Колебательный контур называется идеальным, если в нем нет потерь энергии на нагревание соединительных проводов и проводов катушки, т. е. пренебрегают сопротивлением R. Давайте сделаем в тетрадях чертеж схематичного изображения колебательного контура. Чтобы возникли электрические колебания в этом контуре, ему необходимо сообщить некоторый запас энергии, т.е. зарядить конденсатор. Когда конденсатор зарядится, то электрическое поле будет сосредоточено между его пластинами. Итак, конденсатор заряжен, его энергия равна , но , поэтому , следовательно, . Так как после зарядки конденсатор будет иметь максимальный заряд (обратите внимание на пластины конденсатора, на них расположены противоположные по знаку заряды), то при q=qmax энергия электрического поля конденсатора будет максимальна и равна . В начальный момент времени вся энергия сосредоточена между пластинами конденсатора, сила тока в цепи равна нулю. При замыкании конденсатора на катушку он начинает разряжаться и в цепи возникнет ток, который, в свою очередь, создаст в катушке магнитное поле. Силовые линии этого магнитного поля направлены по правилу буравчика. При разрядке конденсатора ток не сразу достигает своего максимального значения, а постепенно. Это происходит потому, что переменное магнитное поле порождает в катушке второе электрическое поле. Вследствие явления самоиндукции там возникает индукционный ток, который, согласно правилу Ленца, направлен в сторону, противоположную увеличению разрядного тока. Когда разрядный ток достигает своего максимального значения, энергия магнитного поля максимальна и равна , а энергия конденсатора в этот момент равна нулю. Таким образом, через t=T/4 энергия электрического поля полностью перешла в энергию магнитного поля. С началом перезарядки конденсатора разрядный ток будет уменьшаться до нуля не сразу, а постепенно. Это происходит опять же из-за возникновения противо э. д. с. и индукционного тока противоположной направленности. Этот ток противодействует уменьшению разрядного тока, как ранее противодействовал его увеличению. Сейчас он будет поддерживать основной ток. Энергия магнитного поля будет уменьшаться, энергия электрического – увеличиваться, конденсатор будет перезаряжаться. Таким образом, полная энергия колебательного контура, в любой момент времени, равна сумме энергий магнитного и электрического полей Колебания, при которых происходит периодическое превращение энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки, называются ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ колебаниями. Так как эти колебания происходят за счет первоначального запаса энергии и без внешних воздействий, то они являются СВОБОДНЫМИ. 5. Решение задач 1. Емкость переменного конденсатора контура приемника изме¬няется от С, до С2 = 9Ch Определите диапазон волн контура прием¬ника, если емкость С/ конденсатора соответствует длине волны, рав¬ной 3 м. (Ответ: от X, = 3 м до Х2 =9 м.) 2. Диапазон каких радиоволн может принимать радиоприемник, если емкость конденсатора его колебательного контура изменяется от 30 нф до 300 нФ, а индуктивность катушки - от 40 мкГн до 100 мкГн. (Ответ: 0,92 МГц < v < 4,6 МГц.) 3. Электроемкость конденсатора переменной емкости в контуре радиоприемника может изменяться от 50 нФ до 250 нФ. Индуктив¬ность катушки остается неизменной и равно 0,6 мГн. На каких вол¬нах работает радиоприемник? (Ответ: 326 м < X < 980 м.) 4. Определите электроемкость конденсатора, включенного в коле¬бательный контур, индуктивность которого 1,5 мГн, если он излучает электромагнитные волны длинной 500 м. (Ответ: С = 1400 нФ.) 6.Выставление оценок в журнал. Презентация Домашнее задание: решить задачи, читать теоретический материал по теме урока.
Категория: Блоги \| Добавил: zhassybayevas
Просмотров: 1330 \| Загрузок: 34 \| Рейтинг: 0.0/0

Понравился материал? Оставьте свой комментарий ;) Всего комментариев: 0