Тербелмелі контур. Еркін және еріксіз электромагниттік тербелістер. Физика, 11 сынып, сабақ жоспары.

Ұзақ мерзімді жоспар бөлімі: Электромагниттік тербелістер

Мектеп:

Уақыты:

Мұғалімнің аты-жөні:

Сынып: 11

Қатысушылардың саны:

Сабақ тақырыбы

Тербелмелі контур. Еркін және еріксіз электромагниттік тербелістер.

Осы сабақта қол жеткізілетін оқу мақсаттары (оқу бағдарламасына сілтеме)

11.4.2.1-еркін және еріксіз тербелістердің пайда болу шарттарын сипаттау

 Сабақтың

 мақсаты

• “Идеалды тербелмелі контур” динамикалық моделін қолдана отырып, тербелмелі контур және электромагниттік тербелістердің мәні туралы түсінік беру.
• Катушканың индуктивтілігін, конденсатордың сыйымдылығын және тербеліс контурындағы тербеліс кезеңін байланыстыратын формулаларды шығару.
• Электр және магнит өрістерінің энергиясын есептеу және Томсон формуласын қолдану үшін есептерді шешу дағдыларын қалыптастыру.

 Тілдік

 мақсаттары

Оқушылар келесі терминдерді қолдана алады: тербелмелі контур, еркін және ерікті тербелістер, конденсатордың сыйымдылығы, катушканың индуктивтілігі.

Пәнаралық байланыс

Математика (синус және косинус графигі)

АКТ пайдалану дағдылары

Стартер тақырыптары бойынша ақпаратты іздеу

Алдынғы білімдері

Механикалық тербелістер

Сабақ барысы

Сабақта жоспарланған жұмыс

Ресурстар

Стартер. Оқушылар екі топқа бөлінеді.

Бірінші топтың тапсырмасы: «Конденсатор» тақырыбы бойынша есте қалған және білетін ақпаратты А4 форматтағы қағазға түсіру.

Екінші топтың тапсырмасы: «Энергияның сақталу заңы» тақырыбы бойынша есте қалған және білетін ақпаратты А4 форматтағы қағазға түсіру.

Сыныпта алдын-ала жасалған критерийлер бойынша жұмысты бағалаңыз немесе қазіргі уақытта оқушылардың дағдылары мүмкіндік берсе бірге дамытыңыз.

А4 форматтағы беттер, маркерлер

Критерийлер тақтада

Мұғалімнің түсіндірмесі: Тербелістер С конденсаторынан және L индуктивтіліктен тұратын тербелмелі контур деп аталатын жүйеде пайда болуы мүмкін. Егер жалғаушы сымдар мен катушкалардың сымдарын қыздыруға энергия шығыны болмаса, яғни R кедергісін ескермеген жағдайда тербелмелі контур идеал деп аталады.

 Дәптерлеріңізге тербелмелі контурдың схемалық кескінінің сызбасын салайық.

 Конденсаторды зарядтау, яғни осы контурда электр тербелістерінің пайда болуы үшін оған белгілі бір энергия қорын хабарлау керек. Конденсатор зарядталған кезде электр өрісі оның пластиналары арасында шоғырланады.

  (Конденсаторды зарядтау процесін бақылап, зарядтау аяқталған кезде процесті тоқтатайық).

 Сонымен, конденсатор зарядталды, оның энергиясы тең болады

  , бірақ  ,

  сондықтан  , осыған орайда,

 Зарядталғаннан кейін конденсатор максималды зарядқа ие болады (конденсатор пластиналарына назар аударыңыз, оларда қарама-қарсы зарядтар орналасқан), q=q_max  кезінде конденсатордың электр өрісінің энергиясы максималды және келесі мәнге тең болады.

 Бастапқы уақытта барлық энергия конденсатор пластиналары арасында шоғырланған, тізбектегі ток күші нөлге тең. (Енді модельдегі конденсаторды катушкаға қосайық). Конденсатор катушкаға қосылған кезде, ол разрядтала бастайды және тізбекте ток пайда болады, ол өз тарапынан катушкаларда магнит өрісін тудырады. Бұл магнит өрісінің күш сызықтары буравчик ережесіне сәйкес бағытталған.

 Конденсаторды разрядтаған кезде ток біртіндеп максималды мәнге жетеді. Бұл айнымалы магнит өрісі катушкадағы екінші электр өрісін тудыратындықтан болады. Өздік индукциялау құбылысына байланысты онда индукциялық ток пайда болады, ол Ленц ережесіне сәйкес разряд тогының ұлғаюына қарама-қарсы бағытта бағытталған.

 Разряд тогы максималды мәніне жеткенде магнит өрісінің энергиясы максималды және келесі мәнге тең болады:

 осы кезде конденсатордың энергиясы нөлге тең болады. Осылайша, t=T/4 арқылы электр өрісінің энергиясы толығымен магнит өрісінің энергиясына өтті.

 (Динамикалық модельде конденсаторды разрядтау процесін бақылайық. Конденсаторды зарядтау және разрядтау процестерін айналып өтетін бөлшектердің ағыны түрінде ұсынудың бұл әдісі шартты болып табылады және қабылдау ыңғайлығы үшін таңдалғанына назарларыңызды аударамын. Сіз электрондардың қозғалыс жылдамдығы өте төмен екенін жақсы білесіз (секундына бірнеше сантиметр). Сонымен, конденсатордағы заряд азайған кезде тізбектегі ток күші қалай өзгеретінін, магнит пен электр өрістерінің энергиясы қалай өзгеретінін, осы өзгерістер арасында қандай байланыс бар екенін көресіз. Контур идеалды болғандықтан, энергия шығыны болмайды, сондықтан контурдың жалпы энергиясы тұрақты болып қалады).

 Конденсаторды қайта зарядтағанда разрядты ток біртіндеп нөлге дейін азаяды. Бұл тағы да қарама-қарсы ЭҚК және қарама-қарсы бағытталған индукциялық токтың пайда болуына байланысты болады. Бұл ток бастапқыда разрядты токтың өсуіне қарсы тұрса, төмендеуіне де қарсы тұрады. Енді ол негізгі токты ұстайды. Магнит өрісінің энергиясы азаяды, электр энергиясы артады, конденсатор қайта зарядталады.

 Осылайша, кез-келген уақытта тербелмелі контурдың жалпы энергиясы магнит және электр өрістерін энергиясының қосындысына тең болады

 Конденсатордың электр өрісі энергиясы, катушканың магнит өрісі энергиясына периодты айналу кезінде болатын тербеліс ЭЛЕКТРОМАГНИТТІК тербелістер деп аталады. Бұл тербелістер бастапқы энергия қорына және сыртқы әсерлерсіз болуына байланысты, оны ЕРКІН деп атаймыз.

Өткен материалды бекіту. Есептер шығару.

Оқушылар жұппен жұмыс жасайды. Есепті дұрыс шешкен бірінші жұп шешуін айтады және слайдта көрсетілген балды алады.

Бағалау: Дискрипторларға мысал

Есеп 1

Есеп 2

Есеп 2.

Презентация

Егер сыныпта интерактивті тақта болмаса

• Демонстрациялар:
• Плакаттар.
• Ақпараттық-компьютерлік технологиялар арқылы слайдтарды көрсету.
• Дидактикалық материал:
• Егжей-тегжейлі анықтамалық жазбалар
• Тақтаны безендіру:
• Тірек конспектілерінің қысқаша мазмұны бар плакат;
• Тербелмелі контурдың суреті бар плакат;
• конденсатор зарядының тербелістерінің тәуелділік графигі, конденсатор төсемдері арасындағы кернеу, уақытқа қатысты катушканың ток күші, конденсатордың электрлік энергиясы, уақытқа қатысты катушканың магниттік энергиясы тақырыптарына плакат

Сабақтың мақсаттарына оралу. Оқу мақсатына жету туралы оқушылардың пікірлері

Саралау – оқушыларға қалай көбірек қолдау көрсетуді жоспарлайсыз? Қабілеті жоғары оқушыларға қандай міндет қоюды жоспарлап отырсыз?

Бағалау – оқушылардың материалды меңгеру деңгейін қалай тексеруді жоспарлайсыз?

Денсаулық және қауіпсіздік техникасының сақталуы

Саралау белгілі бір оқушыдан күтілетін нәтижедегі тапсырмаларды таңдауда, оқушыға жеке қолдау көрсетуде, оқушылардың жеке қабілеттерін ескере отырып, Оқу материалдары мен ресурстарын таңдауда (Гарднер бойынша бірнеше интеллект теориясы) көрініс табуы мүмкін.

Саралауды уақытты ұтымды пайдалануды ескере отырып, сабақтың кез-келген кезеңінде қолдануға болады.

Бұл бөлімді оқушылардың сабақ барысында білгендерін бағалау үшін қолданатын әдістерді жазу үшін пайдаланыңыз.

Денсаулық сақтау технологиялары.

Қолданылатын физминуттар және белсенді қызмет түрлері.

Осы сабақта Техникалық қауіпсіздік ережелерінен қолданылатын тармақтар.

Сабақ бойынша рефлексия

Сабақ мақсаттары/оқу мақсаттары дұрыс қойылған ба? Оқушылардың барлығы ОМ қол жеткізді ме?

Жеткізбесе, неліктен?

Сабақта саралау дұрыс жүргізілді ме?

Сабақтың уақыттық кезеңдері сақталды ма?

Сабақ жоспарынан қандай ауытқулар болды, неліктен?

Жалпы баға

Сабақтың жақсы өткен екі аспектісі (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақты жақсартуға не ықпал ете алады (оқыту туралы да, оқу туралы да ойланыңыз)?

1:

2:

Сабақ барысында сынып туралы немесе жекелеген оқушылардың жетістік/қиындықтары туралы нені білдім, келесі сабақтарда неге көңіл бөлу қажет?