Разработка урока

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ Городское бюджетное профессиональное образовательное учреждение Иркутской области «Иркутский техникум транспорта и строительства» Методическая разработка урока по дисциплине  «ФИЗИКА» Тема: «Принцип излучения электромагнитных волн. Изобретение  Свойства   электромагнитных   волн. радио   А.С.   Поповым. Распространение радиоволн» Иркутск, 2016г Авторы ­  составители: Л.П.Карнаухова преподаватель физики, электротехники тренер по спортивной радиопеленгации, судья всероссийской категории радиоспорту. ГБПОУ по транспорта и строительства». «Иркутский ИО техникум В.Н.Карнаухов   педагог   дополнительного   образования,   тренер   по спортивной   радиопеленгации,   мастер   спорта   по   радиоспорту,   судья всероссийской   категории   по   спортивному   ориентированию   и   радиоспорту. Почетный   работник   общего   образования   РФ.   МБОУДО   «Дворец   творчества детей и молодежи» г.Ангарска Карнаухова Л.П., Карнаухов В.Н [«Принцип излучения электромагнитных волн.  Изобретение радио А.С. Поповым. Свойства электромагнитных волн.  Распространение радиоволн»] : методическая разработка/ ­Иркутск: ГБПОУ ИО ИТТриС, МБОУДО ДТДиМ,  2016.­ Содержание 1 Пояснительная записка 2 План урока Основные этапы урока 3 . Литература 4 . 5 Приложение 4 6 7 18 19 2 Пояснительная записка В настоящее время в нашей стране возрождается система патриотического воспитания   детей   и   подростков,   в   котором   помимо   традиционных   задач подготовки   подрастающего   поколения   к   военной   службе,   появилась необходимость ориентировать ребят на выбор профессии. духовно­нравственное воспитание, Патриотическое воспитание представляет собой организованный и непрерывный процесс педагогического воздействия на сознание, чувства, волю,  психику и физическое развитие учащихся, поэтому оно должно включать в себя: военно­историческую подготовку, прикладную подготовку физическую подготовку по основам военной службы (начальную военную  подготовку) военно­техническую специальную подготовку детей и подростков,  и в этом может помочь данное изучение по основам безопасности жизнедеятельности, излучения электромагнитных Поповым. Распространение Свойства электромагнитных волн. радиоволн.      Применение электромагнитных  темы «Принцип волн. Изобретение радио А.С. волн» по предмету Физика. На   данном   уроке   подростки   приобретают   нравственные,   морально­ психологические,  а   так   же   специальные   профессиональные   знания   и   умения, необходимые будущему защитнику Отечества, гражданину, патриоту. Раскрыть   физический   принцип   радиотелефонной   связи;   ознакомить учащихся   с   устройством   простейшего   радиоприёмника;   объяснить   принцип радиолокации   и   рассмотреть   его   применение;   ознакомить   учащихся   с практическим применением электромагнитных волн в сельском хозяйстве и в повседневной жизни, а также в армии и на флоте. Отсюда   можно   сделать   вывод,   что   работа   по   военно­патриотическому воспитанию   с   детьми   должна   проводиться   комплексно,   в   единстве   всех   его составных частей. Полученные знания в рамках учебной программы и именно данной   темы   способствует   применить   их   на   практике.   И   развить   интерес   к такому   виду   спорта,   радиотелеграфия, радиоориентирование,   ориентирования   на   местности,   через   дополнительное образования.   как   радиопеленгация, Такой   кружок   или   секция   дают   хорошую   возможность   реализовать подросткам   свои   социально­значимые   потребности.   Именно   в   них   создаются условия   для   позитивного   самоутверждения,   подростков,   для   того   что   бы каждый из них мог проверить себя и свои волевые качества, свой опыт, умения, почувствовать себя самостоятельным, обрасти уверенность в себе. Подросткам представляется возможность в достаточной мере уяснить главные   особенности армейской жизни, почувствовать ее, проверить на деле свои качества и по  новому оценить их, войти в коллектив. Мы как тренеры, обучая детей, в секции спортивной радиопеленгации и спортивным   ориентированием,   основам   азбуки   «Морзе».   Опираясь   на   знания полученные   на   уроках   Физики,   Электротехнике.   Тем   самым   мы   готовим   не только   радиоспортсменов,   н   и   будущих   специалистов   для   армии   – радиоспециалистов и в будущем эти знания пригодятся после службы в армии. Новизна   проблемы   заключается   в   том,   что   приобретение радиотехнических навыков будет происходить в увлекательной  игровой  форме. Одновременно решаются задачи:    Образовательные:  Обучить ориентироваться на местности, используя компас и карту, на  уровне задач спортивного ориентирования;  Обеспечить овладения подростками навыками по туризму;  Обучить азбуке «МОРЗЕ», на уровне задач радиотелеграфии; В   результате   изучения   данной   темы   у   детей   повышается   способность анализировать,   сравнивать,   сопоставлять   объекты   окружающего   мира,   у   них развивается пространственное мышление и воображение, а также способствует развитию   интереса   занятием   радиоспортом,   что   позволяет   развить   чувство коллективизма,   участие   в   соревнованиях   способствует   развитию   адекватной самооценки. Тема   урока:  «Принцип   излучения   электромагнитных   волн. Изобретение   радио   А.С.   Поповым.  Свойства   электромагнитных   волн. Распространение радиоволн»    Цели урока: Образовательная:  усвоение   понятий:   модуляция,   детектирование, радиолокация. Показать роль науки и техники, ознакомить обучающихся с первыми средствами связи и телевидения.   радиосвязь,  Обучить ориентироваться на местности (в пределах учебного кабинета), используя   компас   и   карту,   приемник   пеленгатор   на   уровне   задач спортивного ориентирования и спортивной радиопеленгации;  Обучить азбуке «МОРЗЕ», на уровне задач радиотелеграфии. Развивающая:  развивать у учащихся познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности;  коммуникативные, качества учащихся, операции логического мышления (анализ, синтез, сравнение) при изучении данной темы. Воспитательная:  способствовать воспитанию дисциплинированности, формированию познавательного интереса. усидчивости, внимательности, способствовать      обучения: информационный    Тип урока: комбинированный урок    Методы   ­ беседа; иллюстративный; практический, самостоятельная работа учащихся.    Межпредметные связи: (словесный) наглядно­  Экология;  ОБЖ;  Физическая культура.    Учебно­методическое обеспечение урока:  опорные конспекты;  сообщения, тесты;  м/м проектор, презентация, видео;  приемник пеленгатор;  образцы карты местности;  карточки­задания. Основные этапы урока: I. Организационные мероприятия: 1.1 Проверка посещаемости; 1.2 Проверка готовности к началу занятия, организация рабочего места. II. Мотивация и актуализация опорных знаний 2.1 Фронтальный опрос 1. Что такое электромагнитное поле? 2. Кем была создана теория электромагнитного поля? В каком году? 3. Что называется электромагнитной волной? 4. Что является источником электромагнитных волн? 5. Перечислите свойства электромагнитных волн. 6. Какие виды электромагнитных излучений существуют? 7. В чем измеряется длина волны? 8. В каких единицах измеряется частота колебаний? 2.2 Сообщения. 2.3 Сообщение темы урока, его целей и задач III. Изучение нового материала. Эпиграф урока Изучение нового материала « Счастлив я, что не  за рубежом, а в России  открыто новое  средство связи» А.С.Попов 3.1. История радиосвязи В истории человечества одним из первых средств связи были сигнальные костры, бой барабанов. Так  люди предупреждали   друг   друга   о   приближении   врагов   или надвигающемся стихийном бедствии. Однако на большой дистанции звук  и  дым рассеиваются – и сообщение не доходит   до   адресата.   В   Древней   Греции   уже применялся   простейший   код   ­   костровый   дым   трех цветов.   С   помощью   цветовых   сочетаний   можно   было передавать     информацию.     Во     времена     Ньютона появились находящимися на расстоянии, большем 10 км. подзорные трубы, что позволило создать систему связи, Первым   устройством   оптической   связи   считается семафорный телеграф Шаппа, появившийся в 1791г. Станция представляла   собой   сооружение,   похожее   на   замок. Расстояние   между   станциями   достигало   нескольких километров. Имеются сведения, что в течение 20 мин можно было телеграфировать сообщение на расстояние в несколько сотен километров. Начало   развитию   электросвязи   было   положено   в   1837   г.,   когда американским художником и изобретателем С.Морзе был создан телеграфный аппарат. Посылая электрический разряд по проводам, можно передать сигнал на   огромное   расстояние.   Морзе   разработал   азбуку,   каждая   буква   которой обозначается с помощью длинных и коротких сигналов – точек и тире. Телеграф получил   образное   название   "говорящая   молния".   Телеграфные   провода, подвешенные на столбах, простирались на многие километры. Телеграфный аппарат Морзе К   1895   г.   телеграфные   провода   уже   опоясывали   весь   Земной   шар,   их протянули даже по дну океанов. Полтора миллиона телефонов было к концу века только в США. Но основные затраты при строительстве новых линий  связи были   определены   стоимостью   кабелей.   Средством   передачи   информации являлся   электрический   ток.   На   сооружение   связи   уходили   целые   горы металлов. Идея осуществления связи без проводов уже носилась в воздухе. 3.2.Простейший радиоприемник Элементом радио было устройство, названное когерером. Первоначально в когерере использовали деревянные опилки, которые вызывали звуковой сигнал, но на новый сигнал не было никакой реакции. А.С.Попов  предложил   собственную   конструкцию   когерера.  Стеклянную трубку, вдоль внутренних стенок которой на расстоянии 2 мм друг от друга приклеивались   полоски   пластины,   поверх   насыпались   металлические   опилки. Труба затыкалась с двух сторон. Встряхивать когерер после каждого сигнала приходилось автоматическим молоточком звонка. А.С.Попов ставил своей задачей построить прибор для передачи сигналов  на большие расстояния. Вначале радиосвязь была установлена на расстоянии  250 м. Вскоре Попов добился дальности связи более чем на 600 м, затем на 20  км. В 1880­е годы русский инженер Александр Попов и   итальянский   радиотехник   Гульельмо   Маркони. Независимо   друг   от   друга   они   догадались:   если подключить   электроискровый   разрядник   к   длинной антенне, то он начнѐт излучать в эфир электромагнитные волны. А их можно принимать на любом расстоянии с помощью другой Первый радиоприѐмник  звонил,  когда антенны. принимал радиоволны. Так родилось радио. 7   мая   1895   г.   Александр   Степанович   Попов публично   демонстрировал   радиоприемник,   а   в сентябре   того   же   года,   присоединив   к   схеме телеграфный аппарат Морзе, вел запись принимаемых сигналов на ленту. дальность  радиосвязи  была В        1901        году участии  Попова  радиосвязь уже   150    км.   При на флоте и в армии России. начали     применять радиосвязи   заключается    в Принципы переменный   электрический том, ток частоты   антенны   вызывает в   окружающем   пространстве   быстроменяющееся   электромагнитное   поле, которое распространяется в виде электромагнитной волны. Основными этапами передачи сигнала являются модуляция и детектирование. что высокой 1. Амплитудная   модуляция ­  изменение  амплитуды  колебаний  высокой  (медленный (несущей)   частоты   колебаниями   низкой   (звуковой)   частоты. процесс) Без модуляции нет ни телеграфной, ни телефонной, ни телевизорной передачи. 2. Детектирование   (демодуляция)   ­   выделяются   низкочастотные колебания из колебаний высокой частоты. Таким   образом,   для   получения   и   передачи   сигнала   (с   микрофоном) используется модуляция, которая осуществляется при помощи микрофона, а для вывода сигнала на громкоговоритель используется детектирование. 1 0 Схема простейшего радиоприѐмника.  Простейший радиоприемник состоит из: 1) Микрофон   преобразует   механические   звуковые   колебания   в электрические той же частоты. 2) Усилители   высокой   и   низкой   частоты   усиливают   по   мощности высокочастотные и звуковые (низкочастотные) электрические колебания. 3) Модулятор   изменяет   по   частоте   или   амплитуде   высокочастотные колебания с помощью электрических колебаний низкой частоты. 4) Задающий генератор вырабатывает гармонические колебания высокой частоты (несущая частота более 100 тыс. Гц). 5) Передающая   антенна   излучает   модулированные   электромагнитные волны. Приемная антенна принимает электромагнитные волны. 3.3. Первые телевизоры и мобильные телефоны  Большое  внимание отводится радиолокации. Радиолокация и точное определение обнаружение ­ местонахождения объектов с помощью радиоволн. сt R = 2 В принципа электромагнитных волн. основе лежит свойство отражения Наиболее   широко   применяют   радиолокацию   в   авиации,   на   флоте   и   в космонавтике.   Очень   большое   значение   имеет   она   в   военном   деле. 11 Радиолокационным методом измерили расстояние от Земли до Луны и планет Солнечной системы. 12 3.4. Виды радиосвязи 1. телевидение 2. радиорелейные линии связи 3. космическая связь 4. развитие радиоэлектроники 5. глобальная система связи Идея передачи изображения на расстоянии  существовала с глубокой древности,  однако и     теоретическая     база     для       создания устройства  появились  лишь  в  конце    XIX создания радио. слово «теле» означает «вдаль», «далеко»,    а слово         «визор»         переводится         как техническая подобного века,     после Греческое латинское «смотрящий». Вместе они образовали знакомое нам слово «телевизор». Телевизор – это радиоприѐмник, но только более сложный. Он принимает и передает не только звук, но и картинку. В 1884 году немецкий изобретатель Пауль   Нипков изобрѐл   диск   Нипкова   — устройство,   лѐгшее   в   основу механического телевидения. 10 октября 1906 года изобретатели Макс Дикманн и Г. Глаге зарегистрировали патент на  использование трубки Брауна для передачи изображений. В   1907   году   Дикманном   был   продемонстрирован телевизионный        приѐмник,        с двадцатистрочным экраном размером   3х3   см   и   частотой развѐртки 10 кадр/с. Регулярные телепередачи в 1936 году начались в Германии и   Великобритании,   а   в   1939   году   –   в   Москве.   Первые телевизоры показывали черно – белую картинку. Принцип   передачи   изображения   на   расстояния   состоит   в   том,   что   на передающей   станции   производится   преобразование   изображения   в последовательность   электрических   сигналов.   Этими   сигналами   модулируют затем   колебания,   вырабатываемые   генератором   высокой   частоты. Модулированная электромагнитная волна переносит информацию на   большие расстояния.   В   приемнике   производится   обратное   преобразование. Высокочастотные   модулированные   колебания   детектируются,   а   полученный сигнал   преобразуется   в   видимое   изображение.   Для   передачи   движения используют принцип кино: немного отличающиеся друг от друга изображения движущегося   объекта   (кадры)   передают   десятки   раз   в   секунду   (в   нашем телевидении 50 раз). Изображение кадра преобразуется с помощью вакуумной электронной трубки – иконоскопа – в серию электрических сигналов. Видеосигнал преобразуется в видимое изображение на экране вакуумной электронной трубки – кинескопа. Для   получения   цветного   изображения   осуществляется   переда   трех видеосигналов, несущих компоненты изображения, соответствующие  основным цветам (красному, зеленому и синему). На слайде изображены уже современные телевизоры. Радиотелефонная   связь   –   передача   речи   или   музыки   с   помощью электромагнитных   волн.   При   радиотелефонной   связи   колебания   давления воздуха в звуковой волне превращаются с помощью микрофона в электрические колебания той же формы. Ещѐ   недавно   междугородная   телефонная   связь   осуществлялась исключительно   по   воздушным   линиям   связи,   при   этом   на   надежность   связи влияли грозы и возможные обледенения проводов. В настоящее время все шире применяются кабельные линии, повышается уровень автоматизации связи. В 1876 г. американским инженером Александром Грейам Беллом был  изобретен первый мобильный телефон. Спортивная радиопеленгация («охота на лис») — дисциплина радиоспорта, зародившаяся в Дании иАнглии сразу после Второй   . Также известна под аббревиатурой ARDF (Amateur RadioDirect    мировой войны   ion Finding). Представляет собой состязание между спортсменами (от 6 до 90 ле т, в своей возрастнойкатегории), которые с помощью карты местности (как пра  вило масштаб 1:15 000), компаса ирадиоприемника с направленной антенной  (3,5 МГц и 144 МГц, он же «пеленгатор») должны найти 5радиопередатчиков в  лесу, на пересеченной местности. Цель состязания найти заданное количество«  лис»(как правило, 5) за наименьшее время. Участие в соревнованиях требует не  только значительнойфизической, но и умственной тренировки. Близкий вид спорта к «Охоте на лис» — radio­ orienteering (радиоориентирование). В нѐм на картеобозначены радиозоны, в ко  торых «лису» (радиопередатчик) слышно. В «охоте на лис» радиозоны необозначены, а радио  передатчики слышно почти по всему лесу (территории соревнований). Радиопеленгация   –   это   специальная   область радиоэлектроники,   изучающая   теоретические   и практические   вопросы,   связанные   с   определением направления   на   источник   излучения   радиоволн, принципами   создания   и   применения   пеленгационной аппаратуры.        Радиопеленгация       имеет       большое практическое значение и находит свое практическое применение во многих  областях флоте     и     авиации устанавливать движения морских и космических слежения полетов  космических  кораблей,  в  метеорологии  ­ определять   положения   и   направления   движений грозовых   фронтов,   в   астрономии   ­   устанавливать направления   на   небесные   тела,   в   военном   деле радиопеленгация        используется        с         целью человеческой  деятельности.   На радиопеленгование      позволяет местонахождение и направления воздушных  судов,  в   комплексе радионавигационных        систем траектории контролировать ­ радиоразведки. IV. Закрепление знаний 4.1. Фронтальный опрос 1) Что называется радиосвязью? 2) С какими видами радиосвязи вы сегодня познакомились? 3) Кем и в каком году было изобретено радио? 4) Чем отличается модуляция от детектирования? 5) Кто является создателем первого мобильного телефона? 6) Какой год считается годом первого мобильного телефона? 7) Что такое радиолокация и где она применяется? 4.2. Письменный опрос Вариант 1 Длина волны Радиолокация Амплитудная модуляция Соотнесите определения изменение амплитуды  колебаний высокой (несущей)  частоты колебаниями низкой  (звуковой) частоты (с помощью  расстояние, на которое  распространяется волна за  период колебаний ее источника обнаружение объектов и  определение их координат с  помощью отражения  2. В каком году было изобретено первое  радио? А) 1900 Б) 1899 В) 1880 Г) 1895 3. Кто является изобретателем первого мобильного  телефона? А) А.Г.Белл Б) А.С. Попов В) С. Морзе Вариант 2 Радиосвязь Соотнесите определения. выделение из модулированных  колебаний высокой частоты  звукового сигнала, т. е.  колебания низкой частоты (с  помощью громкоговорителя). Телевизор Детектирование (демодуляция) передача и прием информации с помощью радиоволн,  распространяющихся в  пространстве без проводов. «вдаль  смотрящий» 2. Кто является изобретателем первого  радио? А) Г.Р. Герц Б) А.С. Попов В) С. Морзе 3. В каком году было изобретено первый мобильный  телефон? А) 1920 Б) 1852 В) 1880 Г) 1876 V. Подведение итогов. Выставление оценок, их комментирование VI.Домашнее задание. 1. Прочитать и сделать краткий коспект в рабочей тетради с учебника Г.Я.Мякишев «Физика» 11  класс § 51­58 2. Написать Эссе: «Роль телевидения, радио в жизни человека» Литература и источники 1. Учебник Физика 11 класс Мякишев ФГОС. Авторы: Мякишев Г.Я.,  Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.Издательство: М.: Просвещение, 2. otbet.ru  ›book/class­11/fizika/uchebnik­myakishev/   3. ru.wikipedia.org  ›Белл,       Александр       Грейам       4. video  .  yandex    .  ru   ›радиопеленгация в     россии     5. «  Ardf  .  ru   » — спортивная радиопеленгация в России  . ardf.ru Приложение 1 Приложение 2 2 0