Конспект урока по физике
Дата: 21.04. 2020
3 | 4 |
22.04 | 21.04 |
Группа № 4 специальность «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования», 1 курс
Тема: «Передача информации с помощью электромагнитных волн».
Форма работы: индивидуальная, электронное обучение
Тип урока: урок изучения нового материала
Цель урока: сформировать представление об электромагнитных волнах, способах передачи информации с помощью электромагнитных волн.
Используемая литература: Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика 11 класс, Издательство Просвещение, 2018
https://uchebnikionline.ru/uchebniki/11-klass/fizika-11-klass-myakishev-buhovcev-charugin
Интернет –ресурсы: презентация на тему: «Применение электромагнитных волн» - https://www.youtube.com/watch?v=YbMYv28_O8c
Ход работы
1. Организационный этап. Здравствуйте, ребята! На этом уроке мы изучим новую тему «Передача информации с помощью электромагнитных волн».
Основной этап.
Изучение нового материала
Радио. | ||||||||||
Радиосвязь – передача информации с помощью электромагнитных волн радиодиапазона.
Радиовещание – передача речи и музыки с помощью электромагнитных волн радиодиапазона. Телевидение – передача изображения, речи и музыки с помощью электромагнитных волн радиодиапазона. | ||||||||||
А. С. Попов повторил опыты Герца и в апреле 1895 г. создал первый приемник (грозоотметчик). "Генрих Герц" - первая в мире радиограмма. (Передавалась азбукой Морзе). 7 мая 1895 г. демонстрация прибора на заседании Русского физико-химического общества. Дальность — 250м; 1899 г. — 20 км; 1901 г.—150 км. Попов впервые использовал когерер и приемную антенну. Одновременно с Поповым над той же проблемой работал итальянский изобретатель Гульермо Маркони. Он усовершенствовал приемник, создал первую фирму, занявшуюся производством и продажей радиооборудования (Нобелевская премия по физике). | ||||||||||
1 - антенна, 2 - когерер, 3 - электромагнитное реле, 4 - электрический звонок, 5 - источник тока. Когерер - трубка с металлическими опилками (R очень большое). Когда волна улавливается антенной, напряжение увеличивается, между опилками проскакивают искорки, и они спаиваются. Сопротивление уменьшается, сила тока увеличивается. Включается реле, срабатывает звонок, молоточек звонка ударяет по когереру и происходит встряхивание опилок. Сопротивление когерера увеличивается, цепь звонка размыкается. Приемник вновь готов к работе. | ||||||||||
Роль антенны и заземления: увеличение чувствительности и дальности приема. | ||||||||||
Диапазоны радиоволн | ||||||||||
Наименование радиоволн | Диапазон частот, Гц | Диапазон длин волн (в вакууме), м | Распространение | |||||||
Сверхдлинные
Длинные Средние | <3.104 3.104-3.105 3.105 - 3.106 | >1000 10000 –1000 1000 – 100 | Огибают земную поверхность. | |||||||
Короткие | 3.106 - 3.107 | 100 – 10 | Отражаются от ионосферы и поверхности | |||||||
Ультракороткие | Метровые Дециметровые Сантиметровые Миллиметровые | 3.107 - 3.108 3.108 - 3.109 3.109 - 3.1010 3.1010 - 3.1011 | 10 –1 1- 0,1 0,1 – 0,01 0,01 – 0,001 | Проникают сквозь ионосферу | ||||||
Принцип радиотелефонной связи | ||||||||||
Структурная схема радиопередатчика и радиоприемника.
| ||||||||||
| ||||||||||
Амплитудная модуляция Изменение амплитуды колебаний высокой (несущей) частоты колебаниями низкой (звуковой) частоты называется амплитудной модуляцией. Для получения амплитудно-модулированных электромагнитных колебаний в цепь транзисторного генератора последовательно с колебательным контуром включают катушку трансформатора. |
| |||||||||
На первичную обмотку трансформатора подается напряжение звуковой частоты. На вторичной обмотке трансформатора индуцируется ЭДС той же частоты и складывается с постоянным напряжением источника тока. Изменение напряжения между эмиттером и коллектором транзистора приводит к изменению звуковой частотой, амплитуды колебаний тока высокой частоты в колебательном контуре генератора. В результате амплитуда колебаний в контуре генератора будет изменяться в такт с изменением напряжения низкочастотного сигнала на транзисторе. При изменении амплитуды сигнала НЧ меняется глубина модуляций. Основной недостаток амплитудной модуляции в том, что амплитуда на разных участках волны разная, следовательно, разная энергия. Значит и качество воспроизведения в приемнике будет не очень высоким. Существуют другие виды модуляции (частотная, фазовая), в которой эти недостатки меньше. Частотная модуляция применяется на УКВ (FM). | ||||||||||
Детектирование (демодуляция) Детектирование осуществляется устройством, содержащим элемент с односторонней проводимостью: вакуумный или полупроводниковый диод — детектор. | ||||||||||
Вольтамперная характеристика диода показывает, что ток в цепи течет преимущественно в одном направлении, являясь пульсирующим током. Этот ток сглаживается с помощью фильтра. Когда диод пропускает ток, то часть его проходит через нагрузку, а другая часть ответвляется на конденсатор. Если диод заперт, то конденсатор частично разряжается через нагрузку. Уменьшается пульсация тока. Через нагрузку течет ток звуковой частоты, форма колебаний воспроизводит форму низкочастотного сигнала. | ||||||||||
Радиоприемник Детекторный радиоприемник состоит из колебательного контура, антенны, детектора (диода), конденсатора постоянной емкости, телефона. В контуре принятая радиоволна возбуждает модулированные колебания. Конденсатор переменной емкости настраивает контур в резонанс с принятой радиоволной. Модулированные колебания ВЧ поступают на детекторный каскад. После прохождения детектора составляющая тока ВЧ идет через конденсатор постоянной емкости, а составляющая тока НЧ идет на обмотки катушек телефона. Так как ,то для тока высокой частоты , а для тока низкой частоты . Таким образом, по катушкам телефона идет ток низкой частоты, вызывающий колебания мембраны с той же звуковой частотой.
| ||||||||||
2. Повторение темы «Электромагнитные волны» (10 мин.)
Вопросы:
1. Чем радиосвязь отличается от электромагнитной волны?
2. В каком случае предпочтительней беспроводная связь?
3. Главный недостаток проводной связи.
4. Главный недостаток беспроводной связи.
5. Какую информацию несёт радиоволна, а какую радиосигнал?
6. Что является источником электромагнитных волн?
7. Что является излучателем электромагнитных волн?
8. Какова скорость распространения электромагнитных волн в воздухе?
9. Перечислите основные свойства электромагнитных волн
10. Где располагается самолёт от локатора, если сигнал пришёл через 0.03 с?
Домашнее задание: конспект, ответить письменно на вопросы.