Методическая разработка урока физики в 9 классе
Принципы радиосвязи и телевидения
Подбойкина Татьяна Валериевна,
учитель физики ГБОУ школа № 558
Выборгского района Санкт-Петербурга
Цель: сформировать знания учащихся об истории изучения электромагнитных волн и основных принципах радиосвязи и телевидения;учитель физики ГБОУ школа № 558
Выборгского района Санкт-Петербурга
Задачи:
1.Образовательная:
– усвоить понятия: радиосвязь, модуляция, детектирование, радиолокация;
– сформировать умение применять основы радиотехники на практике;
– показать роль науки и техники в развитии НТП, роль приборов в научном познании.
2.Развивающая:
– развивать у учащихся познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности в процессе решения физических задач и самостоятельного приобретения новых знаний по физике посредством переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации;
– развивать коммуникативные, толерантные качества учащихся, операции логического мышления (анализ, синтез, сравнение) при изучении данной темы;
3. Воспитательная:
– воспитывать интерес к предмету, гордость за учёных нашей страны; экологическую грамотность учащихся.
Тип урока: комбинированный
Оборудование:
– презентация;
– раздаточный материал
– отрывки из биографического фильма «Александр Попов»
Ход урока
I. Организационный этап
II. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания
1 .Что такое электромагнитное поле?
2. Что называется электромагнитной волной?
3. Каковы основные характеристики электромагнитной волны?
5. Какую систему представляет собой колебательный контур?
III. Изучение нового материала
1. Задание. Прочитайте текст и в процессе чтения текста выделите наиболее важную на ваш взгляд информацию. Исторические факты и даты возникновения радиосвязи.
Александр Степанович Попов.
Александр Степанович Попов (1859-1906 гг.) – великий русский ученый, изобретатель радио. Деятельность А. С. Попова, предшествовавшая открытию радио – это исследования в области электротехники, магнетизма и электромагнитных волн. 7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества Попов выступил с докладом и демонстрацией созданного им первого в мире радиоприемника. Свое сообщение Попов закончил следующими словами: "В заключение могу выразить надежду, что мой прибор при дальнейшем усовершенствовании его может быть применен к передаче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающих достаточной энергией". Этот день вошел в историю мировой науки и техники как день рождения радио.
24 марта 1896 г. Попов передал первую в мире радиограмму на расстояние в 250 м. В 1899 г. он сконструировал приемник для приема сигналов на слух при помощи телефонной трубки. Это дало возможность упростить схему приема и увеличить дальность радиосвязи.
Первая радиограмма, переданная А. С. Поповым на остров Гогланд 6 февраля 1900 г., содержала приказание ледоколу "Ермак" выйти на помощь рыбакам, унесенным на льдине в море. Ледокол выполнил приказ, и 27 рыбаков были спасены. Попов осуществил первую в мире линию радиосвязи на море, создал первые походные армейские и гражданские радиостанции и успешно провел работы, доказавшие возможность применения радио в сухопутных войсках и в воздухоплавании. Изобретение радио в нашей стране не было случайностью. Попов был одним из образованнейших людей своего времени, выдающимся физиком и крупнейшим электротехником. За два дня до скоропостижной смерти А. С. Попова избрали председателем физического отделения Русского физико-химического общества. Этим избранием русские ученые подчеркнули огромные заслуги А. С. Попова перед отечественной наукой.
Радиосвязь – это передача информации с помощью электромагнитных волн на расстояние.
Разновидностями радиосвязи являются радиовещание (передача речи и музыки) и телевидение (передача изображений). На сегодняшний день, в процессе непрерывно растущего технического и нанотехнологического прогресса, радиосвязь находит применение своим особенностям.
2. Изучите схему радиопередатчика и радиоприемника, зачертите в тетрадь с указанием всех входящих элементов.
Схема радиосвязи (блок схема)
Основные элементы радиопередающего устройства:
1) Задающий генератор вырабатывает гармонические колебания высокой частоты (несущая частота более 100 тыс. Гц).
2) Микрофон преобразует механические звуковые колебания в электрические той же частоты.
3) Модулятор изменяет по частоте или амплитуде высокочастотные колебания с помощью электрических колебаний низкой частоты.
4) Усилители высокой и низкой частоты усиливают по мощности высокочастотные и звуковые (низкочастотные) электрические колебания.
5) Передающая антенна излучает модулированные электромагнитные волны.
6) Приемная антенна принимает электромагнитные волны. Электромагнитная волна, достигшая приемной антенны, индуцирует в ней переменный ток той же частоты, на которой работает передатчик.
7) УВЧ.
8) Детектор выделяет из модулированных высокочастотных колебаний низкочастотные колебания.
9) УНЧ.
10) Динамик преобразует электромагнитные колебания в механические звуковые колебания.
Для передачи звукового сигнала используют электромагнитные волны, амплитуду которых меняют в соответствии со звуковой частотой.
1. Амплитудная модуляция – изменение амплитуды колебаний высокой (несущей) частоты колебаниями низкой (звуковой) частоты.
В радиотехнике применяется несколько видов модуляций: амплитудная, частотная, фазовая и другие.
2. Детектирование (демодуляция) – выделение из модулированных колебаний высокой частоты звукового сигнала, т. е. колебания низкой частоты.
В настоящее время знания в области радиоволн и различных средств связи развиваются и совершенствуются в уже освоенных областях.
Например, помощью радиоволн можно обнаруживать различные объекты и измерять расстояние до них. Радиолокация (от лат. location – размещение, распределение) – это обнаружение, распознавание и определение местонахождения объектов с помощью радиоволн. В основе радиолокации лежит явление отражения радиоволн, которое наблюдал Г. Герц.
Наиболее широко применяют радиолокацию в авиации, на флоте и в космонавтике. Очень большое значение имеет она в военном деле. Радиолокационным методом измерили расстояние от Земли до Луны и планет Солнечной системы.
Виды радиосвязи:
1. телевидение
2. радиовещание
3. радиотелеграфная
4. радиотелефонная
5. радиолокация
IV. Закрепление знаний учащихся
1. Викторина «Приемника Попова»
Вопросы по видеофрагментам из фильма:
– О каких волнах идёт речь?
– Что представляет собой эта стеклянная трубка и как она называется?
– Кто был помощником А.С.Попова?
– В каком городе находилась лаборатория, в котором работал А.С.Попов?
– Из каких слов состояла первая радиограмма?
2. Решение задач (3 учащихся возле доски)
Задача 1. Радиостанция ведет передачу на частоте 75МГц. Найдите длину излучаемой антенной волны.
Задача 2. Ретранслятор телевизионной программы «Орбита» установлен на спутнике связи «Радуга», который движется по круговой орбите на высоте 36000 км над поверхностью Земли. Сколько времени распространяется сигнал от передающей станции до телевизоров системы «Орбита»?
V. Рефлексия
1. Заполнение таблицы «Что вы знали? Что нового узнали? Что хотели бы узнать?»
2. Ваше эмоциональное состояние в конце урока (выберите, соответствующее вам): усталость, удовольствие, утомление, удовлетворение, напряжённость, хорошее настроение.
VI. Домашнее задание
1. §46; ответить на вопросы на с. 195 учебника.
2. Выполнить упр.43.
