Интегрированный урок физика + информатика "Электромагнитные колебания" в 11-м классе

Разделы: Физика

Цель урока: выявить уровень знаний и умений учащихся по изученной теме.

Задачи:

  • Систематизировать знания учащихся по теме "Электромагнитные колебания";
  • Повысить степень ответственности учащихся за процесс обучения;
  • Продолжить формирование умений работать с различными источниками информации, навыков работы с ПК.

1. Организационный момент: вводное слово учителя, сообщение темы, цели урока, краткий обзор этапов урока

Приложение 1.

1 слайд: тема урока

2 слайд: этапы урока.

Работать будем в группах. На столах есть оценочные листы, в которых командиры групп будут вести учет ваших ответов. Каждый верный ответ равен одному баллу.(назвать командиров) От вас командиры зависит оценка ваших товарищей, поэтому будьте внимательны и учитывайте все верные ответы. В конце урока полученные вами баллы будут переведены в школьную оценку.

2. Фронтальный опрос:

Итак, начинаем устную работу. У каждой группы на столе имеется карточка с вопросами. Задача группы: в течение двух минут дать ответы на все поставленные вопросы. А затем мы вместе проверим ваши ответы. Приступаем к работе.

  • Из каких составных элементов состоит колебательный контур?
  • По какому закону изменяется заряд на конденсаторе колебательного контура?
  • Как по уравнению колебания определить амплитуду колеблющейся величины?
  • Как изменится период свободных электрических колебаний в колебательном контуре, если емкость конденсатора увеличить в 4 раза?
  • Как определить действующее, мгновенное и амплитудное значения колеблющейся величины?
  • Как определяется энергия колебательного контура?
  • Емкость в цепи переменного тока увеличилась в 4 раза, а частота тока уменьшилась в 2 раза. Как изменится емкостное сопротивление?

Закончили работу. Начинаем проверку. Для этого формулируем вопрос и даем ответ. Начинает первая группа, затем вторая и так далее.

Первая группа, вам слово. Остальные группы, у вас на столах есть сигнальные карточки. Если вы согласны с ответом, поднимите зеленую карточку, не согласны - красную. Сравните данный ответ с верным. (слайд 3). Если ваш ответ совпадает поставьте один балл. Следующая группа. И т д.

Переходим к физическому диктанту.

3. Проверка знаний учащимися формул, единиц измерения физических величин.

Ваша задача записать формулы физических величин, о которых будет идти речь в диктанте. Для тех, кто плохо воспринимает на слух, эти же утверждения даны на слайде.(слайд 4)

Физический диктант:
  1. Формула энергии электрического поля при электромагнитных колебаниях:
  2. Формула Томсона:
  3. Формула циклической частоты:
  4. Действующее и амплитудное значения напряжения связаны формулой ...
  5. Формула для определения индуктивного сопротивления в цепи переменного тока:
  6. Зависимость ЭДС от времени при известной зависимости магнитного потока от времени, определяется по формуле:
  7. Формула емкостного сопротивления в цепи переменного тока:
  8. Формула выражающая соотношение между периодом и частотой электромагнитных колебаний:
  9. Энергия магнитного поля при электромагнитных колебаниях определяется по формуле:
  10. Запишите формулу, по которой можно определить зависимость силы тока от времени, при условии, что известен закон изменения электрического заряда:

Сверьте свои ответы с верными. (слайд 5) За каждое совпадение - один балл.

(Затем учащиеся сверяют свои ответы с ответами на доске, подводят итог за диктант.)

Кто набрал 9-10 балов? (если такие будут) Молодцы!!!

А теперь применим эти формулы к решению задач. Возьмите карточку с текстами задач. Вам предложены задачи разного типа. На решение задач отводится 8 минут. При решении задач допускается обсуждение в группе и помощь друг другу. Приступили к работе.

4. Решение задач.
  1. Чему равен период собственных колебаний в контуре, если его индуктивность 2,5Гн, а емкость 1,5мкФ?
  2. Конденсатор включен в цепь переменного тока стандартной частоты. Найдите его сопротивление, если емкость конденсатора 10мкФ.
  3. Сила тока в электрической лампе, включенной в цепь переменного тока, меняется по закону i = 0,5cos200t. Сопротивление лампы 200 Ом . Найдите зависимость u = u(t).
  4. В колебательном контуре заряд на конденсаторе меняется по закону q=10-6сos50πt, индуктивность катушки 0,4Гн. Найдите амплитуду колебаний заряда, период, собственную и циклическую частоту; энергию электрического поля, энергию магнитного поля при t=0,02с.

Ребята, время работы над решением задач подошло к концу. Проверим ответы. (когда открыли, обратите внимание на правильность оформления решения задачи) (слайды 6 – 9)

Оцените друг друга в соответствии с критериями, которые у вас на столе. Итак, ребята. Мы повторили формулы, применили их к решению задач. Но для лучшего понимания изменения процессов в колебательном контуре, представим их в наглядном виде, т.е. создадим модели. Для этого будем создавать модель изменения силы тока и напряжения на конденсаторе в среде электронных таблиц.

5. Создание компьютерной модели. (слайд 10)

В ячейки вводим исходные данные и расчетные формулы:

Формулы для расчета кривых:

Алгоритм построения компьютерной модели:

  1. Переменное напряжение меняется по закону: U(t)=U0cosωt.
  2. Сила тока меняется по закону: I(t)=I0cos(ωt+), где I0=ωCU0.
  3. Заполнить ячейки:
А1      шаг
В1 С
С1 U0
D1 ω
E1 t
F1 U
G1 I
  1. Дальше заполняем следующим образом:
A2      0,1
A3 =A2+0,1

выделяем ячейку с формулой и протягиваем вниз, пока шаг не станет равен 10.

  1.  
B2      2

(здесь емкость конденсатора величина постоянная, т.е. динамическая, её можно менять)

B3      =B2

и протягиваем вниз, уравнивая со значениями шага.

  1.  
C2      5

и протягиваем вниз.

  1.  
D2      2

и протягиваем вниз.

  1.  
E2 0
E3      =E2+0,05

выделить ячейку с формулой и протягиваем вниз.

  1.  
F2      =C2*cos(D2*E2)

и формулу протянуть вниз.

  1.  
G2      = B2*C2*D2*cos(D2*E2+3,14/2)

и формулу протянуть вниз.

  1. По данным столбцов F и G построить диаграмму:
    1. Выделить эти столбцы.
    2. Пункты меню: Вставка → Диаграмма или выбрать на панели инструментов.
    3. Выбрать пункты: Стандартная > График и нажать Далее.(это первый шаг диаграммы)
    4. Второй шаг построения: нажимаем Далее.
    5. Третий шаг построения: на вкладке Оси, убрать галочку с «ось Х (категорий)» и нажать Далее.
    6. Нажать Готово. (слайд 11)

6. Анализ результатов моделирования.

По данным модели, определить зависимость силы тока на конденсаторе от напряжения. Рассмотреть изменение силы тока при изменении емкости кондесатора.

7. Подведение итогов урока.(слайд 12)

Ребята, подведем итоги урока. Как считаете, насколько вы готовы к контрольной работе? Для самооценки используйте сигнальные карточки разных цветов. Зеленый – отлично, желтый – хорошо, красный – надо готовиться..(поднимите свои карточки)

Я желаю, чтобы вы получили такие же оценки, на которые себя запрограммировали.

А на уроке ваша работа оценивается следующим образом:

«5» - 37-40 баллов;

«4» - 33-36 баллов;

А кто набрал меньше баллов, я думаю, вам следует еще раз повторить параграфы 27-35, чтобы результаты контрольной работы были лучше. Оценочные листы прошу сдать.

Спасибо за работу. (слайд 13)

Приложение 2