Цель урока: повторить и систематизировать материал, продолжить формирование материалистического мировоззрения, развитие индивидуальных творческих способностей учащихся, интереса к предмету, акцентировать на практической значимости изученных вопросов (профессиональная направленность).
Оборудование: таблицы, комплекты приборов для сборки электрических цепей, карточки, рефераты учащихся.
ХОД УРОКА
I. Подготовка к уроку
– Цель нашего урока сегодня – повторить
полученные знания по данной теме, обобщить их,
найти им применение при решении некоторых
интересных задач, увидеть, что за «сухой» теорией
стоит много необычного и интересного. Для этого
нужны не только ваши знания, но и ваши
любознательность, наблюдательность, а главное,
желание думать.
Сегодня каждый из вас не просто ученик на уроке,
но и участник команды. Коллективизм, умение
слушать друг друга, желание помочь своей команде
– вот те качества, которые помогут вам выйти
вперёд. Каждому участнику команды –
победительницы добавляется один балл при
выставлении оценок.
– Мы изучили магнитное поле, получение электрического тока, электромагнитные волны, свет. Узнали много интересного и полезного. Изучили открытие сделанное английским физиком Максвеллом. В чём заключается теория Максвелла? – Всякое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению переменного электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает переменное магнитное поле. Эти порождающие друг друга переменные электрическое и магнитное поля образуют единое электромагнитное поле. Спустя 22 года поле было обнаружено экспериментально. Какова роль величайшего научного открытия, каково применение его в быту, технике, медицине, на транспорте? Эти вопросы нам предстоит обсудить.
II. Практическая работа
Класс делится на две команды: «Электрическая» и «Магнитная».
1. Физическая эстафета
Ответ предыдущей задачи служит условием последующей, задачи придумывают сами учащиеся, несложные на выражение единиц и закрепление знаний системы СИ. Оценивается только конечный результат.
2. Каждая команда подготовила свой эксперимент по данной теме.
3. Дописать формулу
Учитель заранее готовит задания для каждой команды
4. «Знаешь ли ты, что….»
Небольшое сообщение по теме каждая команда готовит заранее. Этапы создания теории электромагнитной волны и ее практического подтверждения.
А) Ханс Кристиан Эрстед (1820 г.) датский физик, непременный секретарь Датского королевского общества (с 1815 года).
С 1806 года – профессор этого университета, с 1829
года одновременно директор Копенгагенской
политехнической школы. Работы Эрстеда посвящены
электричеству, акустике, молекулярной физике.
В 1820 году он обнаружил действие электрического
тока на магнитную стрелку, что привело к
возникновению новой области физики –
электромагнетизма. Идея взаимосвязи между
различными явлениями природы – характерна для
научного творчества Эрстеда; в частности он один
из первых высказал мысль, что свет представляет
собой электромагнитные явления. Проводил
исследования по акустике, в частности пытался
обнаружить возникновение электрических явлений
за счет звука.
Эрстед был блестящим лектором и популяризатором,
организовал в 1824 году Общество по
распространению естествознания, создал первую в
Дании физическую лабораторию, способствовал
улучшению преподавания физики в учебных
заведениях страны.
Б) Гениальный ученый Майкл Фарадей был самоучкой. В школе получил только начальное образование, а затем в силу жизненных проблем работал и попутно изучал научно-популярную литературу по физике и химии. Позже Фарадей стал лаборантом у известного в то время химики, затем превзошел своего учителя и сделал много важного для развития таких наук, как физика и химия. В 1821 году Майкл Фарадей узнал об открытии Эрстеда, которое заключалось в том, что электрическое поле создает магнитное поле. После обдумывания этого явления, Фарадей задался целью получить из магнитного поля электрическое поле и в качестве постоянного напоминания он носил в кармане магнит. Через десять лет он претворил свой девиз в жизнь. Превратил магнетизм в электричество: ~ магнитное поле создает ~ электрический ток
В) Джеймс Максвелл – ученый-теоретик вывел уравнения, которые носят его имя. Эти уравнения говорили о том, что переменные магнитное и электрическое поля создают друг друга. Из этих уравнений следует, что переменное магнитное поле создает вихревое электрическое поле, а оно создает переменное магнитное поле. Кроме того, в его уравнениях была постоянная величина – это скорость света в вакууме. Т.е. из этой теории следовало, что электромагнитная волна распространяется в пространстве со скоростью света в вакууме. Поистине гениальная работа была оценена многими учеными того времени, а А. Эйнштейн говорил, что самым увлекательным во время его учения была теория Максвелла.
Г) Генрих Герц родился болезненным
ребенком, но стал очень сообразительным
учеником. Ему нравились все предметы, которые
изучал. После окончания гимназии Герц поступил в
высшее техническое училище, но не пожелал быть
узким специалистом и поступил в Берлинский
университет, чтобы стать ученым. Генрих Герц
занимался в физической лаборатории, решением
конкурсных задач. И он взялся за решение
следующей задачи: обладает ли электрический ток
кинетической энергией? Эта работа была
рассчитана на 9 месяцев, но будущий ученый решил
ее через три месяца.
Будучи студентом, Герц, защитил докторскую
диссертацию на "отлично" и получил звание
доктора. Ему было 22 года. Ученый успешно занялся
теоретическими исследованиями. Изучая теорию
Максвелла, он показал высокие экспериментальные
навыки, создал прибор, который называется
сегодня антенной и с помощью передающей и
приемной антенн осуществил создание и прием
электромагнитной волны и изучил все свойства
этих волн. Он понял, что скорость распространения
этих волн конечна и равна скорости
распространения света в вакууме. После изучения
свойств электромагнитных волн он доказал, что
они аналогичны.
Генрих Герц завершил огромный труд, начатый
Фарадеем. Максвелл преобразовал представления
Фарадея в математические формулы, а Герц
превратил математические образы в видимые и
слышимые электромагнитные волны. Слушая радио,
просматривая телевизионные передачи, мы должны
помнить об этом человеке. Не случайно единица
частоты колебаний названа в честь Герца, и совсем
не случайно первыми словами, переданными русским
физиком А.С. Поповым с помощью беспроводной
связи, были "Генрих Герц", зашифрованные
азбукой Морзе.
– В 1888 году немецкому учёному Генриху Герцу удалось получить и зарегистрировать электромагнитные волны. Сейчас мы знаем, что всё пространство вокруг нас буквально пронизано электромагнитными волнами различных частот. Получение волн имеет огромное значение для науки и практики.
5. Конкурс: «Дальше, дальше…..»
Этот конкурс позволит проверить у учащихся знание научных терминов, формул, учёных, внесших большой вклад в развитие электротехники. Оценивается в этом конкурсе скорость ответа, грамотность, если ученик ответа не знает, он говорит: «дальше» и слушает следующий вопрос. Учитель произносит первую часть выражения, продолжают представители от команд.
III. Викторина
Задания для команды «Электрические»:
1. Электрическим током называется… (направленное,
упорядоченное движение заряженных частиц).
2. Основное действие электрического тока… (магнитное).
3. Магнитное поле обнаруживается по действию на
магнитную стрелку и … (на проводник с током).
4. Направление силы, действующей на проводник с
током, помещенным в магнитное поле, зависит… (от
направления тока и силовых линий поля).
5. За направление электрического тока в цепи
принимают… (упорядоченное движение
положительно заряженных частиц).
6. Сила действия магнитного поля на проводник с
током равна нулю, если… (проводник с током
параллелен силовым линиям поля).
7. 1 Тл. равен… (1Тл — 1Н/А.м.).
8. По какой формуле определяется вектор магнитной
индукции…
9. Линиями магнитной индукции называют линии… (касательные,
к которым совпадают с направлением вектора
магнитной индукции)
10. Магнитный поток, пронизывающий площадь
плоского контура, зависит…
11. Индукционный ток возникает в контуре
замкнутого проводника при условии… (при
наличии переменного магнитного потока).
12. Майкл Фарадей поставил перед собой задачу
«Превратить магнетизм в … (электричество)».
13. Учёные, внесшие большой вклад в развитие
электротехники… (Ленц, Якоби, Доливо-Добровольский).
14. Электрический ток называется постоянным,
если… (электрические заряды движутся в одном
направлении и не изменяются по величине).
15. Электрический ток называется переменным,
если… (направление и величина тока изменяются,
например, 50 раз в секунду).
Задания для команды «Магнитные»:
1. Генератор электрического тока состоит из
основных частей… (ротор, статор, щётки,
полукольца).
2. В гидрогенераторе используют многополюсные
роторы для… (создания тока стандартной
частоты 50 Гц).
3. Переменный электрический ток используют … (на
транспорте, в промышленности, в быту).
4. Кем была создана теория электромагнитного
поля?... (Максвеллом).
5. Когда была создана теория электромагнитного
поля?... (1865).
6. Источником электромагнитного поля служит… (ускоренно
движущиеся электрические заряды).
7. Электромагнитные волны распространяются со
скоростью … (300000 км/с).
8. Электромагнитные волны – это волны вида… (поперечные).
9. Электромагнитные волны распространяются и в
среде и в … (в вакууме).
10. В электромагнитной волне периодически
изменяются … (вектор магнитной индукции и
напряжённость электрического поля).
11. Впервые получил и зарегистрировал
электромагнитные волны… (Генрих Герц).
12. Природа света… (корпускулярно-волновая).
13. Частота и длина волн света разных цветов…
(различная).
14. Скорость света разных цветов… (одинаковая).
15. Частица электромагнитного излучения
называется… (фотон).
IV. Итог урока
– Ребята, как вы считаете какова роль электромагнитных волн для человека, для науки, производства и быта?
– Наш урок мне хотелось бы закончить словами замечательного русского учёного Михаила Васильевича Ломоносова:
«Везде исследуйте, всечасно,
Что есть велико и прекрасно,
Чего ещё не видел свет».
– Желаю вам успеха.
Использованная литература:
- Балашов М.М. О природе: Кн. Для учащихся 8 кл. – М., «Просвещение», 1991;
- Браверманн Э. М. Вечера по физике в средней школе. – М. , «Просвещение», 1969;
- Елькин В.И. Необычные учебные материалы по физике. – М., «Школа-Пресс», 2000;
- Елькин В.И. Оригинальные уроки физики и приёмы обучения. – М., «Школа-Пресс», 2000;
- Ильченко В.Р. Перекрёстки физики, химии и биологии. – М., «Просвещение», 1986;
- Камин А.Л. Физика. Развивающее обучение. – Ростов н/Дону, «Феникс», 2003;
- Халапова Г.М., Юлку С.В. Рабочая тетрадь по физике. 10 кл. – Санкт-Петербург, Издательский дом «МиМ», 1998.