Урок физики в 11 классе по теме: «Решение задач колебания и волны»
план-конспект урока по физике (11 класс)

Урок физики в 11 классе по теме:

«Решение задач колебания и волны»

Тип: комбинированный, урок решения задач, коррекции и контроля знаний.

Задачи:  

Образовательные:

• повторение, коррекция и закрепление знаний по теме;
• контроль уровня усвоения теоретического материала, умения применять знания при решении задач различной степени сложности как количественных, так и качественных.

Развивающие:

• развитие умения обобщать материал, применять знания при решении  заданий  различных видов.

Воспитательные:

• воспитание культуры сотрудничества при работе в группах.

В целях сохранения высокой работоспособности в течение всего времени урока использован материал разного уровня сложности.

Ход урока:

1. Организационный момент.

 Здравствуйте ребята. Я предлагаю начать наш урок с  улыбки.

«Прикоснитесь друг другу ладошками и подарите своему товарищу чувство уверенности в том, что сегодня у нас всё получится, поддержите друг друга перед нашей предстоящей работой..

2. Мотивация

Открытие электромагнитных колебаний и волн произвело техническую революцию в мире. Были созданы электромеханические генераторы тока. Было изобретено радио, электромагнитные колебания лежит в основе радиотелефонной, сотовой связи, эфирного телевидения. Без этих открытий мы сейчас не представляем нашу жизнь.

Созданию этих благ цивилизации предшествовала кропотливая работа физиков. Мир не стоит на месте, ежегодно создаются и будут создаваться более совершенные и новые технические устройства. Поэтому решение задач на использование законов электродинамики важной задачей любого образованного человека. Кто знает, может быть именно вам, предстоит сделать какие-то важные открытия. (слайд 1)

А для того чтобы научиться решать задачи что необходимо? (знать законы и формулы, алгоритм решения задач).

Какие задачи мы поставим на сегодняшний урок? (вспомнить величины и формулы электродинамики, научится решать задачи).

Девизом сегодняшнего урока   я выбрал слова (2 слайд) «С малой удачи начинается большой успех» - Как вы понимаете данное высказывание? - Вы с ним согласны? ... Каждое задание, выполненное на уроке - это маленькая удача, из которой складывается большой успех

2. Актуализация знаний

Проведем разминку (устно):

1) Работа по слайдам

3 слайд: Так можно найти

1. 2π√l/ g
2. 2π√m/к
3. с2π√LC
4. 1/ √LC
5. √к/m
6. 1/ 2π√LC

2) слайд 4. По очереди дают определение того, что написано на слайде, остальные должны угадать о чем идет речь:

Механическое колебание

Резистор

Катушка                                                                                                                                           Конденсатор                                                                                                                                     Э/м колебания                                                                                                                                       Период                                                                                                                                                Длина волны

3) 5 слайд: «Самый внимательный» (найди ошибку «да – нет»)

1. В шкале электромагнитных волн, волны расположены по увеличению длины волны в следующем порядке: рентгеновские, радиоволны, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, гамма-лучи.

2. Сдвиг фаз между вектором напряженности эл. поля и вектором магнитной индукции магнитного поля в э/м волне равен π /2.

3. Э/м волна поперечная.

4. Скорость электромагнитных волн в вакууме меньше, чем скорость света в среде.

5. При переходе волны из одной среды в другую изменяется скорость и частота, а длина волны остается неизменной.

Взаимопроверка (слайд 6)

Давайте вспомним основные уравнения, описывающие колебания (слайд и рабочие листы)

3. Решение задач

Итак, мы повторили с вами основные понятия, формулы. И переходим к следующему этапу – применим полученные знания при решении задач. Но для начала я хотел бы обратить внимание ребят, особенно тех, кто сдает ЕГЭ по физике на элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ-2019.

А сейчас мы приступаем к решению задач.

А с чего начинается решение любой физической задачи?

Алгоритм решения задач: (слайд 7)

1. Внимательно прочти условие задачи.

2. Произведи краткую запись условия задачи с помощью общепринятых буквенных обозначений (СИ).

3. Выполни рисунки или чертежи задачи.

4. Определи, каким методом будет решаться задача, составь план решения.

5. Запиши основные уравнения, описывающие процессы, предложенные задачной системой.

6. Найди решение в общем виде, выразив искомые величины через заданные.

7. Проверь правильность решения задачи в общем виде, произведя действия с наименованием величин.

8. Произведи вычисления.

9. Произведи оценку реальности полученного решения.

10. Запиши ответ.

Решим задачу: (слайд 9)

№ 1. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из последовательно соединённых конденсатора и катушки, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Каково максимальное значение энергии магнитного поля катушки? (Ответ дать в мкДж.)

У вас на парте лежат листочки с текстами задач. Вы, работая в паре с соседом по парте, обсуждаете и записываете решение.

Решение задач в парах.

1 группа

1. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 800 пФ и катушку  индуктивности индуктивностью 2 мкГн. Каков период собственных колебаний контура? (ответ дайте в мкс)
2. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 3·10-7cos800πt. Индуктивность контура 2Гн. Напишите уравнение зависимости силы тока от времени. Определите амплитуду колебаний заряда, амплитуду силы тока, циклическую частоту, определите максимальную энергию магнитного поля катушки.

2. группа

1. 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.
2. 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..

Группы по очереди предлагают свои решения.

3. Индивидуальное выполнение разноуровневых заданий. Решение сдается учителю в конце урока.

1 вариант:

1.  В каком случае в колебательном контуре возникнут незатухающие электромагнитные колебания?

2.  Чему равен период колебаний в контуре, если его индуктивность равна 2,5 мГн и емкость 2,5  мФ ?    

3. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн.

Определить амплитуду колебаний силы тока, период, энергию магнитного поля?

2 вариант.

1. Необходимо экспериментально изучить зависимость периода свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от величины электроёмкости конденсатора. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

В ответ запишите номера выбранных установок.

2. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

1) Период электромагнитных колебаний равен 5 мс.

2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 0,9 мкДж.

3) В момент времени 3 мс заряд конденсатора равен нулю.

4) В момент времени 4 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.

5) За первые 6 мс энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза.

4. Подведение итогов, выставление оценок.

Достигли ли вы тех целей, которые мы с вами поставили в начале урока?

Чему мы научились на этом уроке?

Что вызвало затруднение в работе на уроке?

5. Домашнее задание.

§ 48 – 50

Маршрутный лист ученика 11 класса ___________________________________

                                                                (фамилия,

Критерии оценивания:

1. Разминка:

каждый правильный ответ оценивается в 1 балл

2. Найди ошибку:

каждый правильный ответ оценивается в 1 балл

3. Решение задач в парах

Правильное решение задач, без помощи – оценка «5»

Решение с математической ошибкой или с помощью учителя – «4»

Решение одной задачи – оценка «3».

4. Индивидуальное выполнение заданий

Правильное решение задач, без помощи – оценка «5»

Решение с математической ошибкой или с помощью учителя – «4»

Решение одной задачи – оценка «3».

Задания на урок (1)

1. Решим задачу:

№ 1. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из последовательно соединённых конденсатора и катушки, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Каково максимальное значение энергии магнитного поля катушки? (Ответ дать в мкДж.)

2. Решение задач в парах.

1 группа

1. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 800 пФ и катушку  индуктивности индуктивностью 2 мкГн. Каков период собственных колебаний контура? (ответ дайте в мкс)
2. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 3·10-7cos800πt. Индуктивность контура 2Гн. Напишите уравнение зависимости силы тока от времени. Определите амплитуду колебаний заряда, амплитуду силы тока, циклическую частоту, определите максимальную энергию магнитного поля катушки.

3. Индивидуальное выполнение заданий

1 вариант:

1.  В каком случае в колебательном контуре возникнут незатухающие электромагнитные колебания?

2.  Чему равен период колебаний в контуре, если его индуктивность равна 2,5 мГн и емкость 2,5  мФ ?    

3. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн.

Определить амплитуду колебаний силы тока, период, энергию магнитного поля?

Чему равна длина радиоволны с частотой 1400 кГц?

Задания на урок (1)

1. Решим задачу:

№ 1. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из последовательно соединённых конденсатора и катушки, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Каково максимальное значение энергии магнитного поля катушки? (Ответ дать в мкДж.)

2. Решение задач в парах.

1 группа

1. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 800 пФ и катушку  индуктивности индуктивностью 2 мкГн. Каков период собственных колебаний контура? (ответ дайте в мкс)
2. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 3·10-7cos800πt. Индуктивность контура 2Гн. Напишите уравнение зависимости силы тока от времени. Определите амплитуду колебаний заряда, амплитуду силы тока, циклическую частоту, определите максимальную энергию магнитного поля катушки.

3. Индивидуальное выполнение заданий

1 вариант:

1.  В каком случае в колебательном контуре возникнут незатухающие электромагнитные колебания?

2.  Чему равен период колебаний в контуре, если его индуктивность равна 2,5 мГн и емкость 2,5  мФ ?    

3. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн.

Определить амплитуду колебаний силы тока, период, энергию магнитного поля?

Чему равна длина радиоволны с частотой 1400 кГц?

Задания на урок (2)

1. Решим задачу:

№ 1. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из последовательно соединённых конденсатора и катушки, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Каково максимальное значение энергии магнитного поля катушки? (Ответ дать в мкДж.)

2. Решение задач в парах.

2. группа

1. 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.
2. 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..

3. Индивидуальное выполнение заданий

1 вариант:

1.  В каком случае в колебательном контуре возникнут незатухающие электромагнитные колебания?

2.  Чему равен период колебаний в контуре, если его индуктивность равна 2,5 мГн и емкость 1,5  мкФ ?    

3. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн.

Определить амплитуду колебаний силы тока, период, энергию магнитного поля?

Чему равна длина радиоволны с частотой 1400 кГц?

Задания на урок (2)

1. Решим задачу:

№ 1. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из последовательно соединённых конденсатора и катушки, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Каково максимальное значение энергии магнитного поля катушки? (Ответ дать в мкДж.)

2. Решение задач в парах.

1. группа

1. 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.
2. 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..

3. Индивидуальное выполнение заданий

2 вариант.

1. Необходимо экспериментально изучить зависимость периода свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от величины электроёмкости конденсатора. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

В ответ запишите номера выбранных установок.

2. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

1) Период электромагнитных колебаний равен 5 мс.

2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 0,9 мкДж.

3) В момент времени 3 мс заряд конденсатора равен нулю.

4) В момент времени 4 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.

5) За первые 6 мс энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза.