Вход в Личный кабинет

Подписка

  • Цветной журнал с электронными приложениями;
  • Бумажные и электронные версии;
  • Скидки постоянным подписчикам.

Вы можете ознакомиться с номером журнала.

Оформить подписку

Шкала электромагнитных волн

Разделы: Преподавание физики


Урок "Шкала электромагнитных волн" систематизирует и обобщает знания студентов по теме "Спектры и излучение". Показывает, что материальные объекты имеют множество различных физических свойств, которые имеют количественные и качественные изменения, связанные друг с другом.

На уроке используются современные образовательные технологии, а именно, технология сотрудничества и проблемного обучения, технология блочной подачи информации, информационно-коммуникационные технологии.

Данный урок решает задачи:

  • углубление знаний о материальном мире и методах научного познания природы;
  • развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей студентов в процессе практического применения Интернета;
  • расширения кругозора;
  • воспитание коммуникативных способностей в процессе выполнения совместной деятельности;
  • формирование "физического мышления": умение выдвигать гипотезы, строить модели для их объяснения.

Преподаватель используют разнообразные формы обучения (беседа, групповая, индивидуальная работа) и средства обучения (программа Microsoft Office Power Point, Интернет, мультимедийный курс - электронное учебное пособие).

Цель:

Образовательная: Повторить, обобщить и систематизировать знания студентов по теме "Излучение и спектры". Доказать единство материального мира. Показать, что материальные объекты имеют множество различных физических свойств, которые имеют количественные и качественные изменения, связанные друг с другом;

Воспитательная: Перевести усвоение физики как науки из средства образования в средство такого эмоционального, социального и интеллектуального развития студента, которое обеспечит переход от обучения к самообразованию.

Развивающая: Развивать интерес к предмету, умение слушать и слышать собеседника, уважать его точку зрения, радоваться достигнутым результатам.

Тип урока: комбинированный урок

Метод обучения: беседа, рассказ (словесный), решение задач, проблемный метод, исследовательский метод.

Форма обучения: фронтальная работа; групповая и индивидуальная работа.

Средства обучения: Программа Microsoft Office Power Point + Интернет + интерактивная доска + электронное учебное пособие "Вся физика"

Ход урока

Орг. момент и постановка цели урока: отметка отсутствующих, проверка готовности группы и кабинета к уроку, сообщение темы и цели урока.

Физическая разминка по презентации на интерактивной доске. На каждом кадре записаны формулы, законы, термины по прошлым темам. Разминка позволяет обобщить ранее пройденный материал. Студенты дают определения по тем или иным явлениям, называют границы применимости формул, параметры, их единицы измерения и т.д. Разминка проводится ежеурочно - 7 - 10 минут. (Приложение 1)

Проверка домашнего задания:

На прошлом уроке каждая микрогруппа по 4 - 5 человека в каждой, выбрала тему для самостоятельного изучения. Данный материал необходимо было взять из Интернета систематизировать и обобщить. На этом уроке каждая группа в течение 7 минут должна была выступить по своему вопросу. При этом каждая группа использовала при своей защите свою презентацию.

(Приложение 2. Выделенные вопросы в файле презентации)

Вопросы:

А) Виды радиоволн и их применение.

Б) Инфракрасное излучение, открытие и его применение.

В) Видимый свет, применение.

Г) Ультрафиолетовое излучение, открытие и его применение.

Д) Рентгеновское излучение, открытие и его применение.

Г) Гамма - излучение, открытие и его применение.

Обобщение свойств и характеристик всех видов электромагнитных волн: заполнение блок - конспекта по теме: "Шкала электромагнитных волн".

Более ста лет, фактически с начала XIX в., продолжалось открытие все новых и новых волн. Единство волн было доказано теорией Максвелла. До него многие волны рассматривались как явления разной природы. Рассмотрим шкалу электромагнитных волн, которая разделена на диапазоны по частоте, но и по способу излучения.

низкочастотные (от 3-10 3 до 3-103 Гц) генерируются электрическими генераторами;

радиоволны (от 3-104 до 3-1012 Гц) генерируются вибраторами Герца, антеннами;

инфракрасные лучи (от 3-1011 до 4-1014 Гц) генерируются нагретыми телами;

световые волны (от 4-1014 до 8-1014 Гц) генерируются телами, нагретыми до сравнительно высокой температуры, в частности, это
лампы накаливания;

ультрафиолетовые лучи (от 8-1014 до 3-1016 Гц) генерируются телами, нагретыми до высокой температуры - до 3000 °С и выше; это, прежде всего, Солнце; на Земле - дуговой разряд;

рентгеновское излучение (от 3,7-1015 до 3-1020 Гц) генерируется при торможении заряженных частиц в электрических полях;

гамма-излучение (от 3- 1019 Гц и более) генерируется при распаде атомов.

Строгих границ между отдельными диапазонами электромагнитных волн нет. На границах диапазонов вид волны устанавливают по способу её излучения, т. е. электромагнитная волна с одной и той же частоты может быть в том или другом случае отнесена к разному виду волн. Например, излучение с длиной волны в 100 мкм может быть отнесено к радиоволнам или к инфракрасным волнам. Исключение - видимый свет.

Таблица 1.

ОБЩИЕ СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Свойства Характеристики
Распространение в пространстве с течением времени Скорость электромагнитных волн в вакууме постоянна и равна приблизительно 300 000 км/с
Все волны поглощаются веществом Различные коэффициенты поглощения
Все волны на границе раздела двух сред частично отражаются, частично преломляются. Законы отражения и преломления. Коэффициенты отражения для разных сред и разных волн.
Все электромагнитные излучения проявляют свойства волн: складываются, огибают препятствия. Несколько волн одновременно могут существовать в одной области пространства Принцип суперпозиции. Для когерентных источников правила определения максимумов. Принцип Гюйгенса-Френеля. Волны между собой не взаимодействуют
Сложные электромагнитные волны при взаимодействии с веществом раскладываются в спектр - дисперсия. Зависимость показателя преломления среды от частоты волны. Скорость волны в веществе зависит от показателя преломления среды v = c/n
Волны разной интенсивности Плотность потока излучения

Заполнение блок - конспекта по теме: "Шкала электромагнитных волн", используя презентации микрогрупп и таблицу 1.

Просмотр видеодемонстрации с применением интерактивной доски по теме: "Распределение энергии в сплошном спектре" из электронного учебного пособия "Вся физика".

Ответить на вопрос: Энергия какого излучения больше, ультрафиолетового или инфракрасного? От чего это зависит? Как связаны характеристики между собой: энергия, длина волны и частота? Сделать вывод.

Решение задач:

А) Электрон под действием электрического поля перед анодом приобрёл скорость 1,32* 10м/с. Какое напряжение было приложено к рентгеновской трубке? (Ответ: 500В)

В) При каком напряжении между катодом и анодом - 50 или 100 кВ - будут излучаться рентгеновские лучи с более короткой длиной волны?

Устное решение качественных задач:

  1. Почему зимой облачные дни теплее солнечных?
  2. Почему в горах рекомендуется использовать солнечные очки?
  3. Какое свойство инфракрасных лучей используется на практике?
  4. Почему баллоны некоторых ламп, используемых в медицине, делают из кварцевого стекла?
  5. Почему не удалось получить дифракционную картину рентгеновского излучения с помощью лучших дифракционных решёток?

Подведение итога урока. Выставление оценок, анализ домашнего задания.

Домашнее задание.

Выучить блок-конспект по теме: "Шкала электромагнитных волн".

Группа разделена на микрогруппы по 3 - 4 человека. Каждая микрогруппа имеет домашнее задание А или В найти в Интернете или в литературе ответ на вопрос:

А. Положительное влияние электромагнитных волн на организм человека.

В. Отрицательное влияние электромагнитных волн на организм человека.

Следующий урок пройдёт в виде конференции: "Влияние электромагнитных волн на организм человека".

Литература:

  1. Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студ. образоват. учреждений сред.проф.образования /В.Ф. Дмитриева.- 10-е изд.. стер.- М.: Издательский центр "Академия". 2008.
  2. Касаткина И.Л. Репетитор по физике. Теория. Колебания и Волны. Оптика. Квантовая физика. /Под ред.доцента Т.В.Шкиль/ И. Л. Касаткина. - Изд. 2-е.-Ростов н/Д: Феникс, 2005.
  3. Мустафаев Р.А., Кривцов В.Г. Физика. В помощь поступающим в вузы: Учеб. пособие для слушателей подгот. отд. вузов. - М.: Высш. шк., 1989.

Приложение 1, приложение 2, приложение 3, приложение 4.