Конспект урока "Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре" 11 класс

Управление образования Администрации города Иванова
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя школа № 65»
(МБОУ «СШ № 65»)
Шувандиной ул., д. 95, Иваново, 153045
Тел./факс (4932) 33-62-27, e-mail: school65@ivedu.ru, http://school65.ivedu.ru/
ОКПО 44750802, ОГРН 1033700083812, ИНН/КПП 3730012759/370201001
Методическая разработка урока физики в 11 классе по теме
«Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре»
Автор: учитель физики
Е.В. Смирнова
Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре
Цель урока. Систематизировать знания о процессах, происходящих в
колебательном контуре. Отработать методы решения задач по теме.
Задачи урока.
Образовательные:
проверить уровень усвоения процессов, происходящих в колебательном
контуре;
использовать аналогию между механическими и электрическими
величинами для получения уравнения, описывающего процессы в
колебательном контуре;
продолжить формирование навыков самоконтроля.
Развитие мышления:
работать над формированием умений делать выводы, анализировать
полученный результат;
проконтролировать умения учащихся применять знания к решению задач.
Воспитательные:
раскрыть значение количественного описания процессов в колебательном
контуре.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний: фронтальный опрос по повторению изученного
материала (Приложение 1).
2.1. Какие колебания называются гармоническими?
2.2. Что такое электромагнитные колебания?
2.3. Что такое колебательный контур?
2.4. Какие электромагнитные колебания могут существовать в колебательном
контуре? Почему?
2.5. Какие процессы происходят в колебательном контуре?
2.6. Чему равна энергия колебательного контура в любой момент времени?
3. Постановка цели урока. Объявление темы урока.
4. Работа над изучаемым материалом.
Учащиеся выполняют задания по опорному конспекту, получая уравнение,
описывающее электромагнитные колебания, по аналогии с механическими
колебаниями.
Проверка выполнения задания с помощью слайдов (Приложение 2).
Выявление правильно полученных результатов.
Обобщение и анализ полученных результатов.
5. Самостоятельная работа:
«3» за две задачи
«4» за три задачи
«5» за четыре задачи
6. Подведение итогов. Д/з.
Гармонические колебания
Соответствие между величинами
механическая величина
электрическая величина
Координата x
Скорость υ
Масса m
Жесткость пружины k
Потенциальная энергия (kx
2
)/2
Кинетическая энергия
2
/2
Заряд q
Сила тока i
Индуктивность L
Величина, обратная емкости 1/С
Энергия электрического поля
q
2
/ (2С)
Энергия магнитного поля Li
2
/2
Воспользуемся соответствием величин
мы знаем мы получим сами
kx
2
/2 + mυ
2
/2 = const
υ = x'
(kx
2
/2 + mx'
2
/2 = const)'
x'' + kx/m = 0
x'' + ω
2
x = 0
его решение
x = x
m
cosωt
T = 2π√m/k T =
T(c) - период
x
m
(м)
амплитуда (максимальное значение параметра)
x (м) – значение изменяющегося параметра
ν (Гц) – частота (ν = 1/T = N/t)
ω (с
-1
) циклическая частота (ω = 2πν = 2π/T)
Самостоятельная работа
Вариант 1
1. Как изменится период колебаний в электрическом контуре, если емкость
конденсатора увеличится в 2 раза, а индуктивность катушки уменьшится в 4
раза?
2. Изменение электрического заряда конденсатора в колебательном контуре
происходит по закону q=0,2cos(πt/25). Чему равна частота колебаний
заряда?
3. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура меняется по
закону q = 2 *10
-6
cos 10
4
πt. Найдите амплитуду колебаний заряда, период
и частоту колебаний, запишите уравнение зависимости тока в контуре от
времени i = i (t).
4. По графику определите амплитудное значение силы тока, период и частоту.
Напишите уравнение зависимости i = i (t).
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 0,02 0,04 0,06 0,08
i,A
Вариант 2
1. Как изменится частота колебаний в электрическом контуре, если емкость
конденсатора в колебательном контуре увеличится в 2 раза, а
индуктивность катушки уменьшится в 8 раз?
2. Изменение электрического заряда конденсатора в колебательном контуре
происходит по закону q = 0,2cos10
4
πt. Чему равен период колебаний заряда?
3. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 4 Гн и
конденсатора электроемкостью 1 мкФ. Амплитуда колебаний заряда на
обкладках конденсатора равна 100 мкКл. Напишите уравнение зависимости
q = q (t) и i = i (t).
4. По графику определите амплитудное значение заряда, период и частоту.
Напишите уравнение зависимости q = q (t).
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 0,1 0,2 0,3 0,4
t,c
q,нКл
Список используемой литературы
1. Сборник задач по физике 10-11 класс / А.П. Рымкевич. – М.: Дрофа, 2012.
2. Сборник задач по физике 10-11 класс / Г.Н. Степанова. М.: Просвещение,
2003.
3. Физика: учебник для 11 кл. общеобразовательных учреждений / Г. Я.
Мякишев, Б. Б. Буховцев. - 14-е изд.– М.: Просвещение, 2007.