Решение задач по теме «Электромагнитные волны».
Цель урока:
обучающая: организовать повторение, обобщение материала по теме электромагнитные волны, решение задач.
развивающая: способствовать развитию критического мышления, навыков анализа условия задачи и применения теоретических знаний к объяснению природных явлений, развитию общих измерительных навыков;
воспитательная: способствовать формированию научного мировоззрения, развитие познавательного интереса
Ход урока.
Итак, мы с вами изучили электромагнитные волны, рассмотрели шкалу электромагнитных волн, подробнее остановились на радиоволнах и свете. Сегодняшний урок мы посвятим повторению и обобщению данной темы, решению задач, а также углублению знаний по данной теме. Хочу обратить внимание на то, что вам необходимо запоминать номера заданий и ответы, которые в них получаются.
Давайте, вспомним:
Задание 1. Фронтальный опрос.
- Что собой представляет электромагнитная волна? (Электромагнитная волна – это распространяющееся в пространстве переменные электрическое и магнитное поля, порождающие друг друга).
- Какой способ получения электромагнитных волн мы с вами рассмотрели? (Применение открытого колебательного контура).
- Как определить период колебаний, возникающих в колебательном контуре. (Используют формулу Томсона )
- Кто обнаружил электромагнитные волны (Генрих Герц).
- Основные свойства электромагнитных волн. (Электромагнитная волна поперечная, силовые линии электрического и магнитного полей перпендикулярны друг другу и направлению распространения. Электромагнитная волна имеет скорость распространения равную скорости света, также основной характеристикой электромагнитной волны является её длина).
- Формула определения длины волны. Эту формулу можно легко запомнить, если установить аналогию с формулой нахождения пути из курса механики.
λ= с/ν, λ= с*Т.
Решить задачи, используя данные формулы: 2 задание.
1.Чему равна длина волн, посылаемых радиостанцией, работающей на частоте 1400 кГц? (214 м)
2.На какой частоте работает радиостанция, передавая программу на волне 20 м? (15 МГц)
3. Чему равен период колебаний в электромагнитных волнах, распространяющейся в воздухе с длиной волны 3 м? (0,01 мкс)
Продолжаем повторение. Сейчас мы знаем, что все пространство вокруг нас буквально пронизано электромагнитными волнами разных частот.
В настоящее время все электромагнитные волны разделены по длинам волн (и, соответственно, по частотам) на семь основных диапазонов. Эти диапазоны можно увидеть на шкале электромагнитных волн (Перечислите диапазоны)
Давайте теперь остановимся подробнее на диапазонах этой шкалы:
Мы с вами на прошлом уроке, составили таблицу, в которой содержится 5 столбцов: название, диапазон, источники, свойства и применение. (Работа с таблицей в тетрадях)
Название |
Диапазон |
Источник |
Свойства |
Применение |
Низкочастотные волны |
λ= 1013 — 105 м; ν=3· 10 -3 — 3 ·10 3 Гц; |
Переменный ток |
Малая интенсивность |
Волны звуковой частоты |
Радиоволны |
λ=10-3 – 103 м; ν= 105 — 1011 Гц; |
Колебательный контур, микроскопический вибратор |
Радиоволны различных частот по-разному поглощаются и отражаются средами; сверхвысокочастотные практически не поглощаются атмосферой; |
Радиосвязь, радиолокация, телевидение |
Инфракрасное излучение |
λ=8*10-7 – 2*10-3 м; ν= 3*1011 — 4*1014Гц |
Все нагретые тела |
Проходит через некоторые непрозрачные тела; поглощается веществом и нагревает его; невидимо; |
Приборы ночного виденья, для сушки изделий, фруктов; |
Видимый свет |
λ=8*10-7 – 4*10-7 м; ν= 4*1014 — 8*1014Гц |
Солнце, лазеры, лампы |
отражение, преломление, дисперсия, интерференция, дифракция |
Воспринимается глазом |
Ультрафиолетовое излучение |
λ=10-8 – 4*10-7 м; ν= 8*1014 — 3*1015Гц |
Солнце, звёзды и другие космические объекты; излучается твёрдыми телами, температура которых больше 1000 градусов Цельсия |
Невидимость, убивает микроорганизмы, большая проникающая способность; даёт загар человеку |
В медицине, в промышленности |
Рентгеновское излучение |
λ=10-8 – 4*10-10 м; Гц |
При больших ускорениях электронов |
Большая проникающая способность, дифракция лучей на кристаллической решётке |
В медицине, Изучение структуры кристаллической решётке |
Гамма излучение |
λ<3,3*10 -11 м; ν>3*10 20Гц |
Атомное ядро |
Обладает огромной энергией, обладает большой проникающей способностью |
Медицина, производство (гамма дефектоскопия) |
3 задание.
На рисунке приведена шкала электромагнитных волн. Определите, к какому виду излучения относятся области 1, 2 и 3.
1) 1 — рентгеновское излучение; 2 — гамма-излучение; 3 — радиоизлучение
2) 1 — радиоизлучение; 2 — гамма-излучение; 3 — рентгеновское излучение
3) 1 — радиоизлучение; 2 — рентгеновское излучение; 3 — гамма-излучение
4) 1 — гамма-излучение; 2 — рентгеновское излучение; 3 — радиоизлучение
На рисунке представлена шкала электромагнитных волн. Используя данные шкалы, выберите из предложенного перечня верное утверждение. Укажите его номер.
1) Электромагнитные волны частотой 3 · 103 ГГц принадлежат только радиоизлучению.
2) Ультрафиолетовые лучи имеют бóльшую длину волны по сравнению с инфракрасными лучами.
3) Электромагнитные волны длиной волны 1 м принадлежат радиоизлучению.
4) В вакууме рентгеновские лучи имеют бóльшую скорость распространения по сравнению с видимым светом.
Физминутка.
Гимнастика для глаз
- Движение глаз по горизонтальной линии вправо-влево.
- Движение глаз по вертикальной линии вверх-вниз.
- Круговые движения открытыми глазами по часовой и против часовой стрелке.
- Сведение глаз к переносице, затем смотреть в даль.
- Сведение глаз к кончику носа, затем смотреть в даль.
- Сведение глаз ко лбу, затем смотреть в даль.
- Упражнение на аккомодацию.
- Положить ладони на закрытые глаза, сделать резкий глубокий вдох через нос, затем выполняем медленный выдох через рот, через 20-30 секунд убираем ладони и открываем глаза.
Упражнения для шейного отдела позвоночника
- Наклоны головы вперёд-назад.
- Наклоны головы вправо-влево.
- Вращение головы вокруг воображаемой оси, проходящей через нос и затылок.
- Поворот головы вправо-влево.
Упражнения для верхнего грудного отдела позвоночника
- Поднимание и опускание плеч вверх и вниз.
- Круговые движения плечами вперёд и назад.
- Вытягивание позвоночника, сжимание позвоночника.
- Скрутка позвоночника: поворот плеч вправо-влево
Не много отдохнули. И продолжаем.
4 задание.
Определить цвет освещения, проходящий расстояние, в 1000 раз больше его длины волны за 1,8 пс. (зеленый)
5 задание. Прочитайте текст и выполните предложенное задание
Микроволновая печь
Родители Миши купили микроволновую печь. Он прочитал в инструкции, что в домашних микроволновых печах (СВЧ – печах) продукты нагреваются как бы изнутри, поглощая энергию электромагнитных волн частота, которых достигает 2 450 мегагерц.
Задание. Пользуясь шкалой электромагнитных волн, определите примерные значения длин электромагнитных волн, используемых в домашних микроволновых печах.
Выберите один ответ.
Примерно 100 км Примерно 10см
Примерно 1 м Примерно 1 мкм
Итог.
Итак, сейчас вы получаете ключ, открывающий замок к богатству, а какое это богатство вы узнаете составив слово, используя алфавит.
- Первая клетка — первая буква слова из задания 4.
- Вторая и четвертая клетки – буква под номером … (Ответ во 2 задаче во 2 заданий)
- Третья клетка – буква под номером …(Номер задания, в котором отвечали на вопросы устно)
- Пятая клетка – буква под номером … (Правильный ответ в 5 задании)
- Шестая клетка – буква под номером …(Правильные варианты ответов в задании 3)
Получайте ключ к знаниям. Кто получил правильное слово на ключе, тот, я считаю, не плохо поработал, не так ли?
А как считаете, вы? Продолжите фразу: на этом уроке, я …(решал задачи, отвечал на вопросы), мне больше всего, понравилась моя работа, на … Каком этапе?
Домашнее задание. Повторить § 44-49
Задание 2.
1.Чему равна длина волн, посылаемых радиостанцией, работающей на частоте 1400 кГц?
2.На какой частоте работает радиостанция, передавая программу на волне 20 м?
3. Чему равен период колебаний в электромагнитных волнах, распространяющейся в воздухе с длиной волны 3 м?
Задание 3. На рисунке приведена шкала электромагнитных волн. Определите, к какому виду излучения относятся области 1, 2 и 3.
1) 1 — рентгеновское излучение; 2 — гамма-излучение; 3 — радиоизлучение
2) 1 — радиоизлучение; 2 — гамма-излучение; 3 — рентгеновское излучение
3) 1 — радиоизлучение; 2 — рентгеновское излучение; 3 — гамма-излучение
4) 1 — гамма-излучение; 2 — рентгеновское излучение; 3 — радиоизлучение
На рисунке представлена шкала электромагнитных волн. Используя данные шкалы, выберите из предложенного перечня верное утверждение. Укажите его номер.
1) Электромагнитные волны частотой 3 · 103 ГГц принадлежат только радиоизлучению.
2) Ультрафиолетовые лучи имеют бóльшую длину волны по сравнению с инфракрасными лучами.
3) Электромагнитные волны длиной волны 1 м принадлежат радиоизлучению.
4) В вакууме рентгеновские лучи имеют бóльшую скорость распространения по сравнению с видимым светом.
Задание 4.
Определить цвет освещения, проходящий расстояние, в 1000 раз больше его длины волны за 1,8 пс.
Задание 5. Прочитайте текст и выполните предложенное задание
Микроволновая печь
Родители Миши купили микроволновую печь. Он прочитал в инструкции, что в домашних микроволновых печах (СВЧ – печах) продукты нагреваются как бы изнутри, поглощая энергию электромагнитных волн частота, которых достигает 2 450 мегагерц.
Задание. Пользуясь шкалой электромагнитных волн, определите примерные значения длин электромагнитных волн, используемых в домашних микроволновых печах.
Выберите один ответ.
Примерно 100 км Примерно 10см
Примерно 1 м Примерно 1 мкм
Ответы к заданиям
Задание 2
- 214 м
- 15 МГц
- 0,01 мкс
Ответы к заданиям
Задание 3
33
Ответы к заданиям
Задание 4
Зеленый
Ответы к заданиям
Задание 5
10 см
Практическая работа: «Разработка заданий по естественно-научной грамотности».
Цель: разработка заданий, направленных на развитие естественнонаучной грамотности обучающихся.
Задания по проверке естественнонаучных умений:
научно объяснять явления:
Задание 1: Сопротивление воздуха
Осенним днём Петя вышел погулять. Накрапывал дождь, и Петя открыл зонтик. Вдруг подул сильный ветер и чуть не вырвал зонтик из рук. Петя едва смог притянуть его к себе. Заинтересовавшись этим вопросом, Петя, придя домой, стал искать информацию о силе, которая так сопротивлялась, когда Петя тянул зонтик на себя.
При движении твёрдого тела в жидкости или газе или при движении одного слоя жидкости (газа) относительно другого возникает сила, тормозящая движение, – сила жидкого трения, или сила сопротивления.
Главная особенность силы сопротивления состоит в том, что она появляется только при относительном движении тела и окружающей среды. Сила трения покоя в жидкостях и газах полностью отсутствует. Модуль силы сопротивления зависит от размеров, формы и состояния поверхности тела, свойств (вязкости) среды (жидкости или газа), в которой движется тело и, наконец, от относительной скорости движения тела и среды.
Д ля того чтобы уменьшить силу сопротивления среды, телу придают обтекаемую форму. Наиболее выгодна в этом отношении форма, близкая к форме падающей капли дождя.
Примерный характер зависимости модуля силы сопротивления от модуля относительной скорости тела приведён на рисунке. Если тело неподвижно относительно вязкой среды (относительная скорость равна нулю), то сила сопротивления равна нулю. С увеличением относительной скорости сила сопротивления растёт медленно, а потом всё быстрее и быстрее.
1. Петя решил поэкспериментировать дома. Он взял раскрытый зонт и начал его поднимать и опускать с одинаковой скоростью. В каком случае Петя чувствовал большее сопротивление – при движении вниз или вверх? Свой ответ поясните. |
||||||||||||
2. Какое из тел при движении в воздухе с одинаковой скоростью будет испытывать наименьшее сопротивление? |
||||||||||||
|
Начало формы
Задание 2: Измерение жирности коровьего молока Для измерения плотности жидкости используется специальный прибор – ареометр. Прибор представляет собой стеклянную трубку, нижняя часть которой заполняется дробью, а в верхней части находится калиброванная шкала, которая показывает плотность жидкости (см. рисунок 1). Работает ареометр как поплавок, который погружается в жидкость в большей или меньшей степени в зависимости от её плотности (см. рисунок 2). Плотность жидкости зависит от её температуры. Для отслеживания температуры жидкости в ареометр часто дополнительно встраивают термометр (см. рисунок 1).
Ареометры применяются для измерения плотности электролита в кислотных и щелочных аккумуляторах, нефти, растворов солей и кислот, цемента, бетона и др. Ареометр для определения плотности (а, следовательно, и жирности) молока называется лактометром.
|
|||||||||||||||
|
Конец формы
Начало формы
2. Выберите все верные утверждения. |
|||||||||||||||
|
Конец формы
3. Ареометр последовательно погружают в три разных сосуда А, Б и В (см. рисунок). Известно, что в сосуды наливали спирт, жирное молоко и мёд. Установите соответствие между жидкостями и сосудами, в которые их поместили. Запишите в таблицу букву, которой обозначен сосуд с данной жидкостью.
|
Конец формы
Задание 3: Микроволновая печь При готовке с использованием СВЧ – излучения посуда должна быть из диэлектрических |
||||||||||
Обведите «да» или «нет» для каждого из видов посуды.
Папа Миши нечаянно уронил на дверцу СВЧ – печи тяжёлую кастрюлю, и дверца немного Задание3. Из каких материалов может быть сделан корпус детектора? Выберите один ответ. |
Конец формы
интерпретировать научную информацию
Задание 4: 1. В рассказе К.Г.Паустовского «Корзина с еловыми шишками» есть такие строки:
«…Ковры, портьеры и мягкую мебель Григ давно убрал из дома. Остался только старый диван. На нѐм могло разместиться до десятка гостей, и Григ не решался его выбросить…»
С какой целью композитор Э.Григ убрал ковры и мягкую мебель из дома? Ответ объясните.
Задание 5: 18 августа 1851 года император Николай I совершал первую поездку из Петербурга в Москву по железной дороге. Императорский поезд был готов к отправлению в 4 часа утра. Начальник строительства генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть особую торжественность события, приказал первую версту железнодорожного пути покрасить белой масляной краской. Это было красиво и подчѐркивало то обстоятельство, что императорский поезд первым пройдѐт по нетронутой белизне уходящих вдаль рельсов. Пароход (так тогда называли паровоз) беспомощно буксовал на месте. Жандармы, подобрав полы шинели, бежали эту версту перед поездом и посыпали песком покрашенные рельсы.
а) Что помешало движению императорского поезда?
б) В чѐм причины трения?
в) Зачем жандармы посыпали песком рельсы?
Начало формы
Задание 6: Почему у тел разная теплопроводность? Известно, что тела бывают в трёх агрегатных состояниях, отличающихся расстоянием между частицами в веществе. В твёрдых телах оно наименьшее, а в газах – наибольшее. Чтобы тело нагрелось, нужно, чтобы механическая энергия движения молекул перешла в тепловую: чем быстрее двигаются молекулы, тем выше температура вещества. Поскольку в газах частицы дальше, то и нагреваться газы будут медленнее, а твёрдые тела – быстрее. Скорость нагревания вещества равна скорости потери им тепла. Многие твёрдые тела быстро принимают и так же быстро отдают тепло – у них хорошая теплопроводность. Газы же нагреваются и остывают медленно, поэтому говорят, что они обладают плохой теплопроводностью. Это свойство газов активно используется в быту: например, при изготовлении прихваток между слоями оставляют воздух, чтобы при контакте с горячей поверхностью тепло медленнее передавалось.
|
Конец формы
2. Почему птицы не замерзают, хотя «одеты» в лёгкие перья? Приведите три примера использования человеком способности птиц и зверей поддерживать организм в тепле. |
Конец формы
проводить учебное исследование
Задание 7: Используя информацию на этикетке бутылки с растительным маслом, определи, хорошего оно качества или нет?
Справочный материал
Подсолнечное масло — один из лучших видов растительного жира. Оно широко применяется для непосредственного употребления в пищу. Самым легким маслом является не рафинированное подсолнечное — плотность подсолнечного масла равна 916 кг/м3 при температуре 20°С. Семечки оказывают успокаивающий эффект на нервную систему благодаря высокому содержанию магния. При нагревании масла его плотность уменьшается. Плотность растительных масел при комнатной температуре изменяется в пределах от 850 до 935 кг/м3. Основная причина, по которой подсолнечное масло быстро приобрело популярность в России, заключается в том, что в дни Великого Поста его употребление не было запрещено.
Задание 8: Возьмите кисточку для краски и опустите ее в воду. Объясните, почему волоски кисточки, вынутые из воды, слипаются?
Задание 9: Налейте в чайное блюдце воду. Возьмите кусок бумаги, сомните его и положите на середину поверхности воды. Зажгите бумагу и, когда она хорошо разгорится, накройте ее чайным стаканом. Объясните наблюдаемое явление.
Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Прочитайте фрагмент инструкции к микроволновой печи и выполните задания 14 и 15.
Почему в инструкции рекомендуется помещать в нагреваемую жидкость пластмассовую ложку или стеклянную палочку?
Спрятать решение
Решение.
При нагревании в микроволновой печи в жидкости нет тех конвекционных потоков, как при нагревании на газовой горелке. Ложка или палочка нужна для образования дополнительных пузырьков пара, чтобы предотвратить бурное вскипание жидкости, поскольку это может вызвать ожог.
Спрятать критерии
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
Представлено верное объяснение, не содержащее ошибок. | 1 |
Объяснение не представлено.
ИЛИ В объяснении допущена ошибка. |
0 |
Максимальный балл | 1 |
1
Почему в инструкции запрещается пользоваться микроволновой печью, если износился уплотнитель, деформировался или погнулся кожух?
Много написано, но не хватает главного параметра это режим разморозки продуктов. Всё дело в том, что я лучше разбираюсь пресловутого Матвея в микроволновке. Во всех девайсах 4 режима разморозки. Не важно какой это бренд.
Поясню:
1) Режим. Обозначается как «Мясо». В этом режиме используется 60% — 80% мощности, в зависимости от конструктива.
2) Режим. Обозначается как «Птица». В этом режиме используется 40% — 60% мощности, в зависимости от конструктива.
3) Режим. Обозначается как «Рыба». В этом режиме используется 20% — 40% мощности, в зависимости от конструктива.
4) Режим. Обозначается как «Хлеб». В этом режиме используется 10% — 20% мощности, в зависимости от конструктива.
Сначала устанавливается Режим. В задаче это был режим: «Мясо». Затем вес. В задаче это 1,5 кг фарша. Тут есть нюанс. Фарш размораживается быстрее, но не так как птица. Можно поиграться с весом. Поставить, например, не 1,5 кг, а 1 кг и 100 — 200 грамм.
Перехожу ко второму режиму: «Птица» и ставлю вес 3600 грамм.
Вычисляю соотношение веса и соотношения режимов:
3600/1200 = 3 раза. Соотношение веса.
Соотношение режимов:
Возьму, как для своей:
80/60 = 4/3.
Теперь 3 умножу на 4/3. Сокращу на 3 получится:
3*(4/3) = 4 раза.
Вычислю время:
8:46 переведу в секунды:
8*60 + 46 = 526 сек.
Вычислю всё время:
526*4 = 2 104 сек. Вычислю минуты:
2104/60 = 35 мин. Сотыми пренебрегаю.
Мой ответ: 35 минут займёт процесс разморозки. Это наиболее вероятный ответ из моего практического опыта работы с микроволновкой.
На выходных Матвей с родителями отправился в магазин бытовой техники, чтобы купить новую микроволновку. Они выбрали инверторную микроволновую печь McrW-2000. Консультант в магазине рассказал, что в этой микроволновке можно не только разогревать или размораживать еду, но ещё и готовить, например, сварить пельмени, испечь пирог или даже сделать домашний йогурт. При этом еда будет получаться вкусной и полезной.
Когда микроволновку принесли домой, Матвей сразу нашёл в коробке инструкцию и начал её изучать, чтобы поскорее опробовать покупку.
Мама хочет приготовить на ужин котлеты. Она попросила Матвея, который уже разобрался, как пользоваться микроволновкой, разморозить 1,5 кг говяжьего фарша.
Матвей быстро нашёл в инструкции пример запуска программы разморозки. Когда он задал правильные параметры и запустил разморозку, на дисплее микроволновки отобразилось время работы — 8:46.
Прочитайте инструкцию и повторите указанные действия.
Задача. На следующий день папа Матвея решил приготовить куриный бульон. Для этого нужно разморозить курицу.
курица весит 1,6 кг
Сколько времени займёт её размораживание