Инфоурок Другое Другие методич. материалыКонспект урока по физке "Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре"

Конспект урока по физке "Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре"

Скачать материал

Тема урока: Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре. Период свободных электрических колебаний

Цели урока:

Дидактическая – создать условия для усвоения нового материала, используя поисковый метод обучения и принцип цикличности познания;

Образовательная : вывод основного уравнения электромагнитных колебаний, законов изменения заряда и силы тока, получения формулы Томсона и выражения для собственной частоты колебания контура

Развивающая – развивать когнитивные процессы учащихся, основываясь на применении научного метода познания: аналогичности и моделировании;

Воспитательная – продолжить формирование представлений о взаимосвязи явлений природы и единой физической картине мира, учить находить и воспринимать прекрасное в природе, искусстве и учебной деятельности.

Оборудование:

  • метроном, пружинный и математический маятники;
  • ТV и видеоплеер;

·         компьютер.

Ход урока.

1.Оргмомент

2. Проверка домашнего задания.

·         понятие электромагнитных колебаний;

·         понятие энергии колебательного контура;

·         соответствие электрических величин механическим величинам при колебательных процессах.

3.  Объяснение нового материала.

  Итак, мы выяснили, что полная энергия колебательного контура, в любой момент времени, равна сумме энергий магнитного и электрического полей:  . Считаем, энергия не меняется со временем, то есть контур – идеальный. Значит, производная полной энергии по времени равна нулю, следовательно, равна нулю сумма производных по времени от энергий магнитного и электрического полей:

, то есть .

                Знак минус в этом выражении означает, что когда энергия магнитного поля возрастает, энергия электрического поля убывает и наоборот. А физический смысл этого выражения таков, что скорость изменения энергии магнитного поля равна по модулю и противоположна по направлению скорости изменения электрического поля.

                 

Итак, чтобы найти явную зависимость заряда, силы тока и напряжения от времени, необходимо решить уравнение

,

учитывая гармонический характер изменения этих величин.

                Если в качестве решения взять выражение типа q = qm cos t , то, при подстановке этого решения в исходное уравнение, получим q’’=-qmcos t=-q.

Поэтому, в качестве решения необходимо взять выражение вида

q=qmcos(ωot+φ),

где qm – амплитуда колебаний заряда (модуль наибольшего значения колеблющейся величины),

ωo = - циклическая или круговая частота. Ее физический смысл –

число колебаний за один период, т. е. за 2π с.

                (ωot+φ)- фаза колебаний

             φ- сдвиг фазы

             φ= ωot=2π t/T угловая мера времени

Период электромагнитных колебаний – промежуток времени, в течение которого ток в колебательном контуре и напряжение на пластинах конденсатора совершает одно полное колебание. Для гармонических колебаний Т=2π с (наименьший период косинуса).

            Частота колебаний – число колебаний в единицу времени – определяется так:

 ν =  .

 Частоту свободных колебаний называют собственной частотой колебательной системы.

 Так как ωo= 2π ν=2π/Т, то Т= .

Т=  = - формула Томсона для периода электромагнитных колебаний.

Тогда выражение для собственной частоты колебаний примет вид

.

 

 

  1. Домашнее задание п. 30

4.  Закрепление новой темы – решение задач.

Задача 1.

Сила тока в цепи переменного тока меняется со временем по закону i =20 Cos 100πt. Определить характеристики колебательной системы и определить индуктивность катушки,  если электроемкость конденсатора 2мк Ф.

Решение.

1.Выясним сначала, какой это вид колебаний.

Гармонические колебания.

2.Запишем уравнение в общем виде: i = 2Cos ω t

3.Проводим сравнение общего уравнения с данным.

Увидели, что 2= 20А, а  ω = 100π.

4. Для построения графика нужны следующие величины: 2 и T.
2 мы уже нашли, а теперь найдём T, используя формулу T = 4; T = 6.

5. ωo = -= С =1/L ωo2

Задача 2.

Пусть дан график колебаний в колебательном контуре радиопередатчика  системы. Определить её характеристики и  определить емкость в конденсаторе, если L = 0,2Гн.

Решение.

1.По данному графику мы можем определить: U9 = 50В,  T = 0,4 c.
2.Для записи уравнения, необходимо рассчитать циклическую частоту по формуле: 

 T = 4-> = 12->ω = 14

http://festival.1september.ru/articles/569771/16.gif3.График, каких колебаний нам дан? Это синусоида или косинусоида?.

 

 

 

Итог урока

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Конспект урока по физке "Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре""

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Специалист в области обращения с отходами

Получите профессию

Фитнес-тренер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 626 959 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 04.04.2020 129
    • DOCX 58.5 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Скворцова Татьяна Константиновна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    • На сайте: 3 года и 3 месяца
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 92836
    • Всего материалов: 217

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Методист-разработчик онлайн-курсов

Методист-разработчик онлайн-курсов

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 70 человек из 35 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Руководство электронной службой архивов, библиотек и информационно-библиотечных центров

Начальник отдела (заведующий отделом) архива

600 ч.

9840 руб. 5900 руб.
Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Специалист в области охраны труда

72/180 ч.

от 1750 руб. от 1050 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 42 человека из 21 региона

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

Библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 281 человек из 66 регионов

Мини-курс

Финансы и управление в медиакоммуникациях

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Стратегии успешного B2C маркетинга: от MoSCoW до JTBD

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Личность в психологии

5 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 21 человек из 14 регионов