Электромагнитные колебания в колебательном контуре. 11класс

Дата: Класс: 11 урок 1

Тема: Электромагнитные колебания в колебательном контуре

Цель урока:

Обеспечить знание учащимися понятий и определений: колебательный контур, виды колебаний, характеристики колебаний, превращение энергии в колебательном контуре.

Развивающие: мышление, умение логически мыслить, анализировать, выделять главное, а также развитие умений решать задачи

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Наглядности

3 мин.

I. Организационный момент

Цель этапа: Приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, желает  успеха. Для создания психологической атмосферы проводит игру «Расскажи мне обо мне», а также делятся на группы.

Ученики осмысливают поставленную цель. Проводят игру «Расскажи мне обо мне». Называют хорошие качества своих одноклассников. С помощью пазлов делятся на группы.

Пазлы

5 мин.

II. Проверка пройденного материала. С помощью приема «Карта бита» осуществляет проверку знаний учащихся.

1. Что называется периодом колебаний?( Период колебаний – это время , в течение которого совершается одно полное колебание)

2. Что называется амплитудой колебаний? (Наибольшее значение колеблющейся величины называется амплитудой колебаний)

3. Что такое фаза колебаний?(Аргумент косинуса или синуса в уравнении φ=(ω₀t+ φ₀) называется фазой колебаний

4. По какой формуле рассчитать энергию электрического поля?

5. По какой формуле рассчитать энергию магнитного поля?

6. Чему равна полная энергия?

Демонстрируют свои знания.

Карты

5 мин.

III. Подготовка к восприятию новой темы. Разговорная пятиминутка.

- . Колебательный контур содержит конденсатор электроемкостью С=8 пФ и катушку индуктивностью L=0,5 мГн. Максималь­ная сила тока в катушке 1_т=40 мА. Определите максимальное напряжение на обкладках конденсатора.

Решение:

Дано: СИ

С=8 пФ 8∙10^-12Ф

L=0,5 мГн 0,5∙10^-3Гн

1_т=40 мА 40∙10^-3 А

Найти:

U_m-?

W_Э=W_М

Ответ : U_m=317В

Возникает живая ситуация общения, когда хочется обменяться информацией, мнениями, впечатлениями. - Вчера я смотрела по телевизору очень интересную передачу… Кто смотрел эту передачу? Что вам больше всего запомнилось?

15 мин.

IY. Актуализация знаний

Демонстрируют знания, умения. Выполняют упражнения.Постеры

Покажем как изменяются величины на графике.

(

Электрическая цепь, состоящая из катушки и конденсатора, на­зывается колебательным контуром.

За 1С Конденсатор начнет разряжаться, в цепи появится электрический ток. Вследствие самоиндукции сила тока увеличивается постоянно. При этом уменьшается энергия электрического поля и возрастает энергия магнитного поля:

В момент, когда конденсатор полностью разрядился (q = 0), энер­гия электрического поля равна нулю. Энергия магнитного поля мак­симальна. Сила тока достигает максимального значения 1_М.

Несмотря на то, что к этому моменту разность потенциалов на концах катушки станет равной нулю, ток не прекращается сразу. Этому препятствует самоиндукция. Как только сила тока и создан­ное током магнитное поле начнет уменьшаться, возникает вихревое электрическое поле, которое направлено по току и поддерживает его, конденсатор начнет перезаряжаться.

Он перезаряжается до тех пор, пока сила тока, постепенно уменьшаясь, не станет равна нулю. W_M = 0, а \У_Эстанет максималь­ным.

Далее процесс протекает в обратном направлении и конденсатор опять перезаряжается. Если бы не было потерь энергии, процесс продолжился бы сколь угодно долго. Но катушка имеет сопротивле­ние и это ведет к выделению теплоты.

Примеры:

10 мин.

V. Закрепление урока. С помощью метода «Толстые и тонкие вопросы» пр

2.Раздача индивидуальных карточек с заданием контрольной работы.
1 группа
1.Какую роль играют индуктивность и емкость в колебательном контуре?
2.Почему в колебательном контуре колебания не прекращаются в тот момент, когда конденсатор полностью 
разрядится?
3..Найти отношение энергии магнитного поля к энергии электрического поля для момента времени t=T/8, считая, что процессы происходят в идеальном колебательном контуре.

4.Пластины плоского конденсатора, включенного в колебательный контур, сближают. Как будет меняться при этом частота колебаний контура? 

5.Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=888 пФ и катушка индуктивностью L=2мГн. На какую частоту настроен контур?
6.Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=25нФ и катушки индуктивностью L=1,014Гн. Обкладки конденсатора имеют заряд q=2,5мкКл. Написать уравнение изменения разности потенциалов на обкладках конденсатора и тока в цепи с числовыми коэффициентами. Найти разность потенциалов на обкладках конденсатора и ток в цепи в моменты времени Т/4. Построить графики найденных зависимостей в пределах одного периода.
2 группа:
1.Почему в колебательном контуре колебания не прекращаются в тот момент, когда конденсатор полностью разрядится? 
2.Где будет сосредоточена энергия колебательного контура в момент времени t=T/4, t=T/2, t=5T/4 ?
3.Дан идеальный колебательный контур. Что в нем определяет частоту и амплитуду колебаний. 
4.Как изменится период и частота колебаний в контуре, если индуктивность увеличить в 2 раза, а емкость – в 4 раза? 
5.Вычислить частоту собственных колебаний в контуре, если его индуктивность равна 12мГн, емкость – 0,88мкФ, а сопротивление контура равно нулю.
6.Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=25нФ и катушки индуктивностью L=1,014Гн. Обкладки конденсатора имеют заряд q=2,5мкКл. Написать уравнение изменения разности потенциалов на обкладках конденсатора и тока в цепи с числовыми коэффициентами. Найти разность потенциалов на обкладках конденсатора и ток в цепи в моменты времени Т/2. Построить графики найденных зависимостей в пределах одного периода. оводит закрепление урока.

Демонстрируют свои знания. Отвечают на разноуровневые вопросы.

Разноуровневые карточки

5 мин.

VI. Итог урока

Цель этапа: самооценка учащимися результатов своей учебной деятельности.
Проводит рефлексию.

-Какую цель мы поставили сегодня на уроке?

-Достигли мы целей, которые ставили в начале урока?

На стикерах записывают свое мнение по поводу урока. Оценивают работу своих одноклассников. С помощью смайликов изображают свое настроение.

Карточки

2 мин.

VII. Домашняя работа. Объясняет особенности выполнения домашней работы.

Ученики записывают в дневниках.

Дневник