План урока по теме электромагнитные колебания и волны

Обновлено: 05.07.2024

Цели урока: повторить и обобщить знания об электромагнитных колебаниях и волнах.

-стимулировать познавательный интерес учащихся к данной теме и предмету в целом;

-создать условия для практического применения знаний, умений, навыков по изученным темам;

-развивать интерес к изучению окружающего мира через уроки физики;

-развивать самостоятельность мышления, воспитать чувство ответственности, культуру умственного труда.

Тип урока: урок систематизации и обобщения знаний и умений.

Оборудование: ПК, проектор, экран; карточки.

Организационный момент. 2

Целеполагание и мотивация 3

Актуализация 10

Систематизация и обобщение10

Применение учебного материала 5

Проверка уровня обученности10

Домашнее задание3

Итог урока. Рефлексия.2

Деятельность учителя

Деятельность учеников

Организационный момент.

Цель: подготовить учащихся к работе; психологически настроить учащихся на предстоящее занятие.

Как наша прожила б планета,

Как люди жили бы на ней

Без теплоты, магнита, света

И электромагнитных полей.

Как вы думаете, о чем мы будем говорить сегодня? Откройте тетради, запишите число и тему урока:

Фиксация настроения. Проверка готовности рабочего места.

Записывают тему урока в тетрадях

Целеполагание и мотивация

Цель: раскрыть цель занятия; познакомить учащихся с планом работы на уроке.

Ребята, мы с вами изучили эту тему на прошлых уроках. Какие цели мы поставим для себя?

А для того, чтобы мы с вами смогли оценить работу на уроке, воспользуемся листами самооценки.

Формулируют задачи и планируют действия.

Записывают фамилию в лист самооценки

Актуализация

Цель: обобщить и систематизировать знания, полученные на предыдущих уроках.

Но для начала давайте вспомним, что мы изучали.

Один ученик решает домашнюю задачу.

Два ученика записывают формулы на доске. Остальные отвечают на вопр.

Интенсивность электромагнитной волны –

Модуляция передаваемого сигнала –

Отвечают на вопросы

возмущение электромагнитного поля, распространяющееся в пространстве со скоростью света. (1 балл)

расстояние, на которое распространяется волна за период колебаний ее источника (1 балл)

процесс выделения низкочастотных звуковых колебаний из модулированных колебаний высокой частоты. (1 балл)

среднее значение плотности потока энергии электромагнитной волны. (1 балл)

кодированное изменение одного из его параметров. (1 балл)

передача и прием информации с помощью радиоволн, распространяющихся в пространстве без проводов. (1 балл)

обнаружение объектов и определение их координат с помощью отражения радиоволн.

Систематизация и обобщение.

Цель: Применить полученные знания при решении задач

Итак, мы повторили с вами основные понятия, формулы. И переходим к следующему этапу – применим полученные знания при решении задач. Но для начала я хотела бы обратить внимание ребят, особенно тех, кто сдает ЕГЭ по физике на элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ-2016.

А сейчас мы приступаем к решению задач. У вас на парте лежат листочки с текстами задач. Вы работая в паре с соседом по парте, обсуждаете и записываете решение.

Смотрят презентацию, работают с КИМами

Работают в паре

Здоровье не все, но все без здоровья – ничто. Сократ.

Применение учебного материала

Цель: научиться применять учебный материал в знакомой и новой учебной ситуации

А сейчас я попрошу вас объединиться в две группы. У каждой группы есть набор карточек, из которых вам необходимо правильно составить блок-схему радиопередатчика и радиоприемника.

Работают в группах

Проверка уровня обученности

Цель: проверить уровень сформированности знаний обучающихся

Подсчет баллов. Выставление отметки за урок.

Домашнее задание

Цель: сообщить домашнее задание и методы его выполнения

Итог урока. Рефлексия.

Цель: проверить, достигли ли учащиеся поставленных в начале урока задач

На сегодняшнем уроке вам пришлось много работать, отвечать на различные вопросы, решать задачи, обсуждать результаты, чертить схемы. Обратите внимание на те общие моменты, которые потребовались в вашей работе:

Умение строить свой ответ, опираясь на весь курс физики (независимо от того, когда изучался данный вопрос)

Умение применять свои знания при решении физических задач и в различных новых ситуациях.

И поэтому, подводя итог мне бы хотелось узнать ваше настроение в конце урока. Если вам все было понятно и интересно – поднимите зеленую карточку, если у вас остались вопросы – поднимите желтую карточку, ну а если вам было трудно работать и ничего не понятно – поднимите красную карточку.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ.
СВОБОДНЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ.

Электромагнитные колебания - взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей.

Электромагнитные колебания появляются в различных электрических цепях. При этом колеблются величина заряда, напряжение, сила тока, напряженность электрического поля, индукция магнитного поля и другие электродинамические величины.

Это затухающие колебания, так как сообщенная системе энергия расходуется на нагревание и другие процессы.

Вынужденные электромагнитные колебания - незатухающие колебания в цепи, вызванные внешней периодически изменяющейся синусоидальной ЭДС.

Электромагнитные колебания описываются теми же законами, что и механические, хотя физическая природа этих колебаний совершенно различна.

Электрические колебания - частный случай электромагнитных, когда рассматривают колебания только электрических величин. В этом случае говорят о переменных токе, напряжении, мощности и т.д.

Колебательный контур - электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкостью C, катушки индуктивностью L и резистора сопротивлением R.

Состояние устойчивого равновесия колебательного контура характеризуется минимальной энергией электрического поля (конденсатор не заряжен) и магнитного поля (ток через катушку отсутствует).

Величины, выражающие свойства самой системы (параметры системы): L и m, 1/C и k

величины, характеризующие состояние системы:

величины, выражающие скорость изменения состояния системы: u = x'(t) и i = q'(t) .

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Можно показать, что уравнение свободных колебаний для заряда q = q(t) конденсатора в контуре имеет вид

где q" - вторая производная заряда по времени. Величина

является циклической частотой. Такими же уравнениями описываются колебания тока, напряжения и других электрических и магнитных величин.

Одним из решений уравнения (1) является гармоническая функция

Период колебаний в контуре дается формулой (Томсона):

Величина φ = ώt + φ 0 , стоящая под знаком синуса или косинуса, является фазой колебания.

Фаза определяет состояние колеблющейся системы в любой момент времени t.

Ток в цепи равен производной заряда по времени, его можно выразить

Чтобы нагляднее выразить сдвиг фаз, перейдем от косинуса к синусу

ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

1. Гармоническая ЭДС возникает, например, в рамке, которая вращается с постоянной угловой скоростью в однородном магнитном поле с индукцией В. Магнитный поток Ф , пронизывающий рамку с площадью S ,

где- угол между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции .

По закону электромагнитной индукции Фарадея ЭДС индукции равна

где - скорость изменения потока магнитной индукции.

Гармонически изменяющийся магнитный поток вызывает синусоидальную ЭДС индукции

где - амплитудное значение ЭДС индукции.

2. Если к контуру подключить источник внешней гармонической ЭДС

то в нем возникнут вынужденные колебания, происходящие с циклической частотой ώ, совпадающей с частотой источника.

При этом вынужденные колебания совершают заряд q, разность потенциалов u , сила тока i и другие физические величины. Это незатухающие колебания, так как к контуру подводится энергия от источника, которая компенсирует потери. Гармонически изменяющиеся в цепи ток, напряжение и другие величины называют переменными. Они, очевидно, изменяются по величине и направлению. Токи и напряжения, изменяющиеся только по величине, называют пульсирующими.

В промышленных цепях переменного тока России принята частота 50 Гц.

Для подсчета количества теплоты Q, выделяющейся при прохождении переменного тока по проводнику с активным сопротивлением R, нельзя использовать максимальное значение мощности, так как оно достигается только в отдельные моменты времени. Необходимо использовать среднюю за период мощность - отношение суммарной энергии W, поступающей в цепь за период, к величине периода:

Поэтому количество теплоты, выделится за время Т:

Действующее значение I силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, который за время, равное периоду T, выделяет такое же количество теплоты, что и переменный ток:

Отсюда действующее значение тока

Аналогично действующее значение напряжения

Трансформатор - устройство, увеличивающее или уменьшающее напряжение в несколько раз практически без потерь энергии.

Трансформатор состоит из стального сердечника, собранного из отдельных пластин, на котором крепятся две катушки с проволочными обмотками. Первичная обмотка подключается к источнику переменного напряжения, а к вторичной присоединяют устройства, потребляющие электроэнергию.

называют коэффициентом трансформации. Для понижающего трансформатора К > 1, для повышающего К

Пример. Заряд на пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени в соответствии с уравнением . Найдите период и частоту колебаний в контуре, циклическую частоту, амплитуду колебаний заряда и амплитуду колебаний силы тока. Запишите уравнение i = i(t), выражающее зависимость силы тока от времени.

Из уравнения следует, что . Период определим по формуле циклической частоты

Зависимость силы тока от времени имеет вид:

Амплитуда силы тока.

Ответ: заряд совершает колебания с периодом 0,02 с и частотой 50 Гц, которой соответствует циклическая частота 100 рад/с, амплитуда колебаний силы тока равна 5 10 3 А, ток изменяется по закону:

i =-5000 sin100 t

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Презентация по теме "Колебания и волны"

Материал для решения задач по теме "Колебания и волны".

Презентация по учебной дисциплине "Физика" на тему: "Механические колебания и волны"

Презентация по учебной дисциплине "Физика" для студентов СПО, в ней рассматриваются характеристики механических колебаний и волн.

Тест "Электромагнитные колебания и волны"

Тесты по теме "Электромагнитные колебания и волны" по 15 вопросов, 3 варианта.

Открытый урок "Обобщающий урок по теме "Колебания и волны" "

Обобщающий урок по теме "Колебания и волны" разработан в форме групповой работы с элементами игры "Счастливый случай".

Колебания. Основные характеристики колебаний - экспериментальные исследования.

Вопросы к семинару колебания и волны.

Вопросы к семинару колебания и волны. Данный материал охватывает раздел физики "Колебания и волны", позволяет не только закрепить и повторить пройденный материал, но и расширить .

Распространение механических колебаний в упругой среде. Поперечные и продольные волны. Длина волны.

Образовательные: обобщение и систематизация знаний по теме, проверка знаний, умений, навыков. В целях повышения интереса к теме работу вести с помощью опорных конспектов.
Воспитательные: воспитание мировоззренческого понятия (причинно-следственных связей в окружающем мире), развитие у школьников коммуникативной культуры.
Развивающие: развитие самостоятельности мышления и интеллекта, умение формулировать выводы по изученному материалу, развитие логического мышления, развитие грамотной устной речи, содержащей физическую терминологию.

Тип урока:систематизация и обобщение знаний.

Демонстрации:
Плакаты.
Показ слайдов с помощью информационно – компьютерных технологий.
Дидактический материал:
Опорные конспекты с подробными записями на столах.
Оформление доски:
Плакат с кратким содержанием опорных конспектов (ОК);
Плакат – рисунок с изображением колебательного контура;
Плакат – график зависимости колебаний заряда конденсатора, напряжения между обкладками конденсатора, силы тока в катушке от времени, электрической энергии конденсатора, магнитной энергии катушки от времени.

План урока:

Электромагнитные колебания.
Колебательный контур.
Свободные колебания. Свободные колебания – затухающие колебания
Характеристика колебаний.

2. Этап применения теории к решению задач.
3. Закрепление. Самостоятельная работа.
4. Подведение итогов.

К доске вызываются 3 ученика для проверки домашнего задания.

– Задания по этой теме можно разделить на четыре группы.

Четыре группы задач по теме:

1. Задачи с использованием общих законов гармонических колебаний.
2. Задачи о свободных колебаниях конкретных колебательных систем.
3. Задачи о вынужденных колебаниях.
4. Задачи о волнах различной природы.

– Мы остановимся на решении задач 1 и 2 групп.

Урок начнем с повторения необходимых понятий для данной группы задач.

Электромагнитные колебания – это периодические и почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения.

Колебательный контур – цепь, состоящая из соединительных проводов, катушки индуктивности и конденсатора.

Свободные колебания – это колебания, происходящие в системе благодаря начальному запасу энергии с частотой, определяемой параметрами самой системы: L, C.

Скорость распространения электромагнитных колебаний равна скорости света: С = 3 . 10 8 (м/с)

Основные характеристики колебаний

Амплитуда (силы тока, заряда, напряжения) – максимальное значение (силы тока, заряда, напряжения): Im, Qm, Um
Мгновенные значения (силы тока, заряда, напряжения) – i, q, u

Схема колебательного контура

Учитель: Что представляют электромагнитные колебания в контуре?

Электромагнитные колебания представляют периодический переход электрической энергии конденсатора в магнитную энергию катушки и наоборот согласно закону сохранения энергии.

Задача №1 (д/з)

Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 800 пФ и катушку индуктивности индуктивностью 2 мкГн. Каков период собственных колебаний контура?

Задача № 2 (д/з)

Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки индуктивности индуктивностью L. Как изменится период свободных электромагнитных колебаний в этом контуре, если электроемкость конденсатора и индуктивность катушки увеличить в 3р.

Задача № 3 (д/з)

Амплитуда силы тока при свободных колебаниях в колебательном контуре 100 мА. Какова амплитуда напряжения на конденсаторе колебательного контура, если емкость этого конденсатора 1 мкФ, а индуктивность катушки 1 Гн? Активным сопротивлением пренебречь.

Схема электромагнитных колебаний

Ученик 1 наглядно описывает процессы в колебательном контуре.

Ученик 2 комментирует электромагнитные колебания в контуре, используя графическую зависимость заряда, напряжения. Силы тока, электрической энергии конденсатора, магнитной энергии катушки индуктивности от времени.

Уравнения, описывающие колебательные процессы в контуре:

Обращаем внимание, что колебания силы тока в цепи опережают колебания напряжения между обкладками конденсатора на π/2.
Описывая изменения заряда, напряжения и силы тока по гармоническому закону, необходимо учитывать связь между функциями синуса и косинуса.

Задача № 1.

По графику зависимости силы тока от времени в колебательном контуре определите, какие преобразования энергии происходят в колебательном контуре в интервале времени от 1мкс до 2мкс?

Задача № 2.

По графику зависимости силы тока от времени в колебательном контуре определите:

а) Сколько раз энергия катушки достигает максимального значения в течение первых 6 мкс после начала отсчета?
б) Сколько раз энергия конденсатора достигает максимального значения в течение первых 6 мкс после начала отсчета?
в) Определите по графику амплитудное значение силы тока, период, циклическую частоту, линейную частоту и напишите уравнение зависимости силы тока от времени.

Задача № 3 (д/з)

Дана графическая зависимость напряжения между обкладками конденсатора от времени. По графику определите, какое преобразование энергии происходит в интервале времени от 0 до 2 мкс?

Задача № 4 (д/з)

Дана графическая зависимость напряжения между обкладками конденсатора от времени. По графику определите: сколько раз энергия конденсатора достигает максимального значения в период от нуля до 2мкс? Сколько раз энергия катушки достигает наибольшего значения от нуля до 2 мкс? По графику определите амплитуду колебаний напряжений, период колебаний, циклическую частоту, линейную частоту. Напишите уравнение зависимости напряжения от времени.

К доске вызываются 2 ученика

Задача № 5, 6

Задача № 7

Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону
q = 3·10 –7 cos800πt. Индуктивность контура 2Гн. Пренебрегая активным сопротивлением, найдите электроемкость конденсатора и максимальное значение энергии электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки индуктивности.

Задача № 8

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменяется заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

1. Напишите уравнение зависимости заряда от времени. Найдите амплитуду колебаний заряда, период, циклическую частоту, линейную частоту.

2. Какова энергия магнитного поля катушки в момент времени t = 5 мкс, если емкость конденсатора 50 пФ.

Домашнее задание. Напишите уравнение зависимости силы тока от времени. Найдите амплитуду колебаний силы тока. Постройте графическую зависимость силы тока от времени.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Цель урока : изучить понятие электромагнитные колебания и изучить формулу Томсона

Воспитательная: воспитать культуру физического труда; внимательность при объяснении нового материала.

Образовательная: Дать понятие математическому и пружинному маятнику , изучить понятие электромагнитные колебания и изучить формулу Томсона

Развивающая: способствовать развитию мыслительной деятельности.

Требования к знаниям и умениям:

Учащиеся должны знать :

-что называется свободным и вынужденным колебанием

- что называется колебательным контуром, определение электромагнитных колебаний

Учащиеся должны уметь :

- вычислять 1, Т, т, к, и на основании формул для периода матем. и пружинного маятников;

- решать качественные задачи, объяснять явления на основе изученного;

- применять формулу Томсона при решении задач

Тип урока: комбинированный урок

Программное обеспечение : учебник, рабочая тетрадь, доска, справочный материал и предлагаемый учителем дополнительный материал.

I Орг. момент

II Проверка домашнего задания

IV Изучение нового материала:

1.Электромагнитные колебания

2. Формула Томсона

3. Решение задач

V Подведение итогов

VI Домашнее задание

I Орг. момент

II Проверка домашнего задания:

- В каком положении кинетическая энергия тела в колебательном движении наибольшая? Почему?

- В каком положении потенциальная энергия пружинного маятника наибольшая? Почему?

- Чему равна полная энергия колебательного тела в любой точке траектории?

- Какие примеры затухающего колебания вы можете привести?

IV Изучение нового материала:

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Электромагнитные колебания могут быть свободными и вынужденными.

Свободные электромагнитные колебания – это периодически повторяющиеся изменения заряда, напряжения и силы тока.

Свободные электрические колебания происходят в колебательном контуре , состоящем из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью L. После зарядки конденсатора, в колебательном контуре вследствие явления самоиндукции происходят периодические превращения энергии электрического поля заряженного конденсатора в энергию магнитного поля катушки с током. Если сопротивление проводов контура можно пренебречь, такой контур является идеальным и в нем происходят незатухающие электромагнитные колебания заряда и напряжения на обкладках конденсатора и силы тока в катушке индуктивности.

Колебания заряда происходят по закону косинуса: q = q _max cos ωt

Так как напряжение на конденсаторе равно U = q / C , то колебания напряжения происходят так же по закону косинуса: u = U _max cos ωt , где U _max = q _max / C

Мгновенное значение силы тока в катушке равно i = q ’ _t

i = - I _max sin ωt или i = I _max cos (ωt + π/2), где I _max = q _max ω.

Графики колебаний заряда, напряжения и силы тока:

Период колебаний зависит от емкости конденсатора С и индуктивности L катушки:

Частота колебаний, как и для механических, обратна периоду колебаний ν = 1 / Т.

Собственная (циклическая)частота зависит так же от параметров колебательного контура:

В колебательном контуре происходят периодические превращения энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки. Если колебания незатухающие, то можно применить закон сохранения энергии:

Вынужденные электромагнитные колебания – переменный ток . Он возникает в результате вращения рамки в магнитном поле (или вращения магнита внутри рамки) вследствие явления электромагнитной индукции.

При вращении рамки с угловой скоростью ω = 2πν меняется угол между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции. В результате магнитный поток меняется по закону: Ф = BS N cos ω t , где BSN = Ф _max.

Тогда в рамке возникает переменная ЭДС индукции e _i = - Ф’

e _i = ℰ _max sin ωt , где ℰ _max = BSNω

По закону Ома для участка цепи возникает переменный ток

i = e _i / R, i =I _max sin ωt, где I _max = BSNω/R.

Если колебательный контур подключить к источнику переменного тока, то в нем будет наблюдаться резонанс (резкое возрастание амплитуды колебаний силы тока) при выполнении условия: частота переменного тока равна собственной частоте колебательного контура, т.е. ω = ω ₀ .

Трансформатор – это устройство для преобразования напряжения, состоящее из двух катушек с разным числом витков, надетых на общий сердечник. Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции.

Напряжение на вторичной обмотке зависит от числа витков в первичной и вторичной обмотках:

k - коэффициент трансформации. При k > 1, трансформатор понижающий, при k й.

Период свободного электромагнитного колебания в колебательном контуре вычисляется через индуктивность контура (L) и емкость (С) по формуле:

В честь него это выражение называется формулой Томсона.

Формула Томсона названа в честь английског о физика Уильяма Томсона , который вывел её в 1853 году , и связывает период собственных электрических или электромагнитных колебаний в контуре с его ёмкостью и индуктивностью .

Для того чтобы получить период (Т) в секундах (с), индуктивность (L) должна быть выражена в генри (Гн), а емкость (С) — в фарадах (Ф).

Решение задач:

1. Чему равен период собственных колебаний в контуре, если его индуктивность 2,5 Гн, а емкость 1,5 мкФ?

Т =12,18 * 10 -3 с = 12,18мс

С = 1,5 мкФ = 1,5*10 -6 Ф

2. Для демонстрации медленных электромагнитных колебаний собирается колебательный контур с конденсатором, емкость которого равна 2,5 мкФ. Какова должна быть индуктивность катушки при периоде колебания 0,2 с?

C=2,5мкФ= 2,5 10 -6 Ф

3. Тело массой 200 г, подвешенное на пружине с жесткостью 16 Н/м колеблется с амплитудой 2 см в горизонтальной плоскости. Определите циклическую частоту колебания тела и энергию системы.

4. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 250 пФ и катушки индуктивностью 10 мГн. Определите период и частоту свободных колебаний.

5. Необходимо собрать колебательный контур частотой 3 мГц, используя катушку индуктивностью 1,3 мГн. Какова должна быть емкость конденсатора?

сформировать понятия электромагнитных колебаний и колебательного контура; сформировать представление как в колебательном контуре энергия электрического поля периодически превращается в энергию магнитного поля; показать, что колебания в идеальном колебательном контуре являются гармоническими; получить основное уравнение, описывающее свободные электрические колебания в контуре; вывести формулу, с помощью которой можно вычислить период свободных электрических колебаний.

развивающие:

развитие навыков самостоятельного поиска решения задач, логического мышления, умения рассуждать, сравнивать, делать выводы

воспитательные:

воспитание умения работать в группе, формирование физического мышления. содействовать формированию у учащихся умения осознавать собственную учебную деятельность, осуществлять самоконтроль.

1. Организационный момент.

Приветствие. Проверка готовности класса к уроку.

2. Подготовка к восприятию нового материала. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

3.Изучение нового материала.

При изучении электромагнитных колебаний оказалось, что получить их легко, а вот наблюдать сложно. Электромагнитные колебания были открыты после открытия первого конденсатора.

Периодические или почти периодические изменения заряда, силы тока и напряжения называются электромагнитными колебаниями.

Так как частота электромагнитных колебаний очень высокая, для их наблюдений применяют электронный осциллограф.

Переменное напряжение развертки пилообразной формы, подается на горизонтально отклоняющие пластины электроннолучевой трубки. Напряжение медленно увеличивается и резко уменьшается.

Электронный луч под действием электрического поля пробегает экран с постоянной скоростью и мгновенно возвращается назад. Потом процесс повторяется.

Если к конденсатору подключить вертикально отклоняющие пластины, то колебания напряжения будут происходить в вертикальном направлении. На экране появится развертка колебаний подобная той, которую вычерчивает маятник с песочницей над движущимся листом бумаги.

Такие колебания будут свободными. Свободные колебания возникают в системе после выведения ее из положения равновесия. Зарядка конденсатора соответствует выведению системы из положения равновесия (отклонению маятника).

В электрической цепи можно получить вынужденные колебания.

Колебания, происходящие в цепи под действием внешней периодически действующей электродвижущей силы, называются вынужденными.

Е сли проволочную рамку вращать в магнитном поле, то возникает переменная ЭДС, которая вызывает вынужденные колебания.

Каково происхождение ЭДС индукции в этом случае? На электроны в рамке действует сила со стороны магнитного поля. Под действием этой силы происходит перемещение электронов вдоль проводника. Периодически меняющийся магнитный поток, в соответствии с законом электромагнитной индукции, с таким же периодом изменяет ЭДС индукции. При замыкании цепи переменная ЭДС будет создавать переменный ток. Если в цепь подключить гальванометр, то стрелка его будет колебаться около положения равновесия.

Таким образом, периодически действующая ЭДС индукции создает вынужденные электромагнитные колебания. При разряде конденсатора через катушку ин дуктивности, возникают свободные электромагнитные колебания.

4. Актуализация знаний. Первичное усвоение новых знаний.

1. Почему долго не могли обнаружить электромагнитные колебания?

2. Где впервые заметили электромагнитные колебания?

3. Дать определение электромагнитных колебаний.

4. Как получить свободные электромагнитные колебания?

5. Как получить вынужденные электромагнитные колебания.

Учащимся предлагается решить тест для самопроверки.

Периодические изменения заряда, силы тока, напряжения называются

А. механическими колебаниями
Б. электромагнитными колебаниями
В. свободными колебаниями
Г. вынужденными колебаниями

Колебательный контур состоит из

А. катушки и резистора
Б. конденсатора и лампы
В. конденсатора и катушки индуктивности
Г. конденсатора и вольтметра

Условия возникновения электромагнитных колебаний:
А. Наличие колебательного контура
Б. Электрическое сопротивление должно быть очень маленьким.
В. Зарядить конденсатор (вывести систему из равновесия).
Г. Все три условия ( А, Б и В)

Какой энергией обладает колебательный контур в момент, когда заряд конденсатора максимален?
А. Энергией электрического поля
Б. Энергией магнитного поля
В. Энергией магнитного и электрического полей
Г. Энергией гравитационного, магнитного и электрического полей.

Какой энергией обладает колебательный контур в момент, когда ток в катушке максимален?
А. Энергией электрического поля
Б. Энергией магнитного поля
В. Энергией магнитного и электрического полей
Г. Энергией гравитационного, магнитного и электрического полей

В колебательном контуре после разрядки конденсатора ток исчезает не сразу, а постепенно уменьшается, перезаряжая конденсатор. Это связано с явлением
А. инерции
Б. электростатической индукции
В. самоиндукции

В колебательном контуре энергия электрического поля конденсатора периодически превращается

А. в энергию магнитного поля тока
Б. в энергию электрического поля
В. в механическую энергию
Г. в световую энергию

Каким выражением определяется период Т электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности?
А. Б. В. Г.

Каким выражением определяется частота электромагнитных колебаний в контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности?
А. Б. В. Г.

Какие из описанных ниже колебательных процессов можно отнести к электромагнитным колебаниям?
А. Колебания груза на пружине в магнитном поле, создаваемом электромагнитом.
Б. Колебания математического маятника в магнитном поле Земли.
В. Колебания силы тока в контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности.

Читайте также: