chương IV. Dao động điện từ

Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Tiết 36 MẠCH DAO ĐỘNG A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức:Học sinh phát biểu được các định nghĩa về mạch dao động và dao động điện từ; Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC. Viết được biểu thức của điện tích, cường độ dòng điện, chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động; 2. Kĩ năng: Học sinh vận dụng được những kiến thức để giải một số bài tập định tính và định lượng cơ bản liên quan; 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1. Giáo viên: Một vài linh kiện điện tử trong đó có mạch dao động (nếu có); Chuẩn bị thí nghiệm chứng minh với mạch dao động có L và C rất lớn. 2. Học sinh: Xem lại những kiến thức về dao động điều hoà và sóng cơ học. C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nêu vai trò của tụ điện đối với dòng điện một chiều; *Khi có dòng điện biến thiên theo thời gian qua cuộn dây có độ tự cảm L thì ở cuộn cảm phát sinh hiện tượng gì? *Giáo viên nhận xét và bổ sung. *Giáo viên đặt vấn đề, giới thiệu mục tiêu của chưong học và bài học. *Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên: +Đối với dòng điện một chiều, tụ điện đóng vai trò tích điện; +Khi có dòng điện có cường độ biến thiên theo thời gian qua một cuộn dây thì ở cuộn dây xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ. *Học sinh chú ý lắng nghe và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. Hoạt động 2: Tìm hiểu mach dao động: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên giới thiệu hình vẽ 20.1/sgk – 104; *Giáo viên phân tích, yêu cầu học sinh rút ra khái niệm sơ lược về cấu tạo của mạch dao động. *Giáo viên thông báo: Nếu điện trở r trong mạch điện rất nhỏ (coi như bằng 0) thì mạch được xem là mạch dao động lí tưởng. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, nêu lên đặc tính quan trọng của mạch điện lí tưởng. *Giáo viên nhấn mạnh: Muốn cho mạch hoạt động thì ta tích điện cho tụ rồi cho nó phóng điện trong mạch, tụ điện sẽ phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần tạo ra dòng điện xoay chiều trong mạch. *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, tìm hiểu sơ lược nguyên tắc hoạt động của mạch điện xoay chiêu. *Giáo viên thông báo: Người ta sử dụng điện áp xoay chiều được tạo ra giữa hai bản của tụ điện bằng cách nối hai bản này với mạch ngoài. Mạch ngoài ở đây là các bộ phận khác của mạch vô tuyến. *Giáo viên lấy vài ví dụ như sách giáo khoa để làm sáng tỏ vấn đề. *Học sinh quan sát và nhận xét: Mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C tạo nên một mạch điện kín. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; *Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên: Đối với mạch dao động lí tưởng thì năng lượng điện từ trường được bảo toàn, ở đây không có sự chuyển hoá thành năng lượng dưới dạng nhiệt năng do hiệu ứng Joule – Lenz. *Học sinh tiếp thu và ghi nhớ kiến thức; *Học sinh thảo luận theo nhóm, nắm được nguyên tắc hoạt động của mạch dao động. *Khi tụ điện phóng điện làm xuất hiện dòng điện biến thiên trong mạch kín, khi đó ở cuộn dây xuất hiện suất điện động tự cảm, suất điện động tự cảm làm phát sinh trong mạch một dòng điện tự cảm, lúc này tụ điện tích điện. Quá trình diễn ra liên tục sự biến đổi năng lượng điện trường và năng lượng từ trường. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. *Học sinh tiếp nhận thông tin. Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Hoạt động 3: Tìm hiểu dao động điện từ tự do trong mạch dao động: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên thông báo kết quả của sự biến thiên điện tích trên tụ điện: q = q o cos(ωt +ϕ) với ω = 1 LC ω được gọi là tần số góc của dao động, có đơn vị rad/s. q > 0 ứng với tại thời điểm xét bản tích điện dương. *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm về cường độ dòng điện, từ đó suy ra biểu thức dòng điện trong mạch dao động. *Giáo viên yêu cầu học sinh tìm điều kiện đầu của bài toán để ứng với pha ban đầu bằng 0. *Giáo viên hướng dẫn học sinh kết luận vấn đề. Điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hoà theo thời gian, i sớm pha 2 π so với q. * Giáo viên nhấn mạnh: Ta có thể dễ dàng chứng minh được cường độ điện trường E trong tụ điện tỉ lệ với điện tích q của tụ điện, cảm ứng từ B trong ống dây tỉ lệ cới cường độ dòng điện i qua ống dây. *Giáo viên phân tích và dẫn dắt học sinh hình thành khái niệm về dao động tự do. *Giáo viên phân tích hình thành biểu thức tính chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động. +Giáo viên thông báo: Chu kì và tần số của dao động điện tự trong mạch dao động được gọi là chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động. => Yêu cầu học snh viết biểu thức của kì và tần số dao động riêng. => Giáo viên nhấn mạnh: Đó chình là công thức Thomson. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kết quả từ lí thuyết theo thông báo của giáo viên; q = q o cos(ωt +ϕ) với ω = 1 LC *Học sinh tiếp thu kiến thức. *Học sinh nhắc lại khái niệm cường độ dòng điện. i = dq dt *Học sinh làm việc theo nhóm, tìm kết quả theo yêu cầu của bài toán: i = dq dt = -ωq o sin(ωt +ϕ) = I o cos(ωt +ϕ + 2 π ). *Học sinh làm việc theo gợi ý của giáo viên; Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc tụ bắt đầu phóng điện, lúc đó q = EC = q o và i = 0 = ϕ Suy ra: q = q o cosωt (C) và i = I o cos(ωt + 2 π ) (A) *Học sinh làm việc theo nhóm, rút ra kết luận theo yêu cầu của giáo viên. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. *Học sinh làm việc theo nhóm, rút ra định nghĩa theo yêu cầu của giáo viên: Sự biến thiên điều hoà theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường E ur và cảm ứng từ B ur ) trong mạch dao động được gọi là dao động tự do. => Học sinh tiếp thu và ghi nhớ kiến thức. *Học sinh tiếp nhận thông tin; *Học sinh viết ra được: T = 2π 1 LC f 2 LC vµ = π *Học sinh ghi nhận thông tin. Hoạt động 4: Nghiên cứu năng lượng điện từ: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh dựa vào kiến thức đã học, hãy nêu các dạng năng lượng tồn tại trong mạch dao động? *Viết biểu thức tức thời năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ trường trong cuộn cảm; *Giáo viên nhấn mạnh: Năng lượng điện từ bao gồm năng lượng điện trường và năng lượng từ trường. *Giáo viên nhấn mạnh: Trong trường hợp lí tưởng, năng lượng không có sự tiêu hao thì năng lượng điện từ trong mạch dao động được bảo toàn. *Học sinh làm việc theo nhóm, nêu được hai dạng năng lượng tồn tại trong mạch dao động là năng lượng điện trường và năng lượng từ trường; *Học sinh nhận xét được sự biến đổi qua lại giữa năng lượng điện trường và năng lượng từ trường; *Học sinh làm việc theo nhóm, theo yêu cầu và định hướng của giáo viên; *Học sinh tiếp thụ và ghi nhận kiến thức. Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh đọc nội dung phần ghi nhớ ở sách giáo khoa trang 107; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà xem và chuẩn bị bài mới. *Học sinh làm việc cá nhân theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Tiết 37 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh nắm được mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên để dần hình thành khái niệm điện từ trường; Hiểu được khái niệm về điện từ trường, mô tả được sự thống nhất của trường điện từ; 2. Kĩ năng: Học sinh có kĩ năng tưởng tượng và suy luận khoa học các vấn đề có tính hàn lâm 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1. Giáo viên: Mô hình thí nghiệm như sách giáo khoa; 2. Học sinh: C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm điện trường và từ trường đã học ở lớp 11; * Giáo viên đặt vấn đề, nêu lên tầm quan trọng của điện từ trường trong khoa học và trong đời sống. *Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các khái niệm và tính chất của điện trường tĩnh và từ trường tĩnh. * Học sinh chú ý lắng nghe, nhận thức vấn đề và hình thành phương pháp nghiên cứu nội dung bài học. Hoạt động 2: Tìm hiểu mối quan hệ giữa điện trường và từ trường. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại thí nghiệm của Faraday về hiện tượng cảm ứng điện từ; * Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại nội dung của định luật Lenz về cảm ứng điện từ; *Giáo viên nhấn mạnh: Sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng chứng tỏ tại mỗi điểm trong dây có một điện trường mà vector cường độ điện trường cùng chiều với dòng điện. Đường sức của điện trường này nằm dọc theo dây, nên nó là một đường cong kín. *Giáo viên hình thành khái niệm về điện trường xoáy. *Giáo viên yêu cầu học sinh tái hiện lại kiến thức để so sánh các đặc điểm của điện trường xoáy và điện trường tĩnh. *Vậy tại những điểm nằm ngoài vòng dây có điện trường nói trên hay không? +Giáo viên tiến hành thí nghiệm thay đổi vị trí vòng tròn và diện tích vòng tròn, yêu cầu học sinh nhận xét kết quả thu được. *Vậy nguyên nhân nào gây ra từ trường đố. *Giáo viên diễn giảng và yêu cầu học sinh rút ra kết luận như sách giáo khoa. *Giáo viên kết luận vấn đề: Nếu tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện trường xoáy. Giáo viên nhấn mạnh: Đây chính là giả thiết 1 của Maxwell về từ trường biến thiên. *Giáo viên đưa ra câu hỏi: Vậy xung quanh điến trường biến thiên có xuất hiện từ trường biến thiên không? *Giáo viên nhấn mạnh: Xuất phát từ quan điểm rằng “có sự đối xứng giữa điện và từ” Maxwell đã khẳng *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên: Trong thí nghiệm của Faraday, thì khi cho từ trường biến thiên qua một khung dây kín thì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. *Học sinh nhắc lại nội dung định luật Lenz và xác định chiều của dòng điện cảm ứng: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ thông do nó sinh ra chống lại từ thông sinh ra nó. *Học sinh thảo luận theo nhóm, xác định được đặc điểm của điện trường. *Học sinh ghi nhận đặc điểm của điện trường xoáy. *Học sinh so sánh điện trường tĩnh và điện trường xoáy về nguồn gốc phát sinh và đặc điểm *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiêm và nhận xét kết quả: CÓ *Học sinh quan sát giáo viên tiến hành thí nghiệm và nhận xét kết quả thu được; *Học sinh làm việc theo nhóm, tìm hiểu và giải thích kết quả: Nguyên nhân gây ra điện trường xoáy không phải là sự biến thiên của từ thông, mà do sự biên biến thiên mạnh hay yếu của cảm ừng từ theo thời gian. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức về giả thiết của Maxwell về từ trường biến thiên. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và phán đoán kết quả của hiện tượng. *Học sinh lắng nghe và ghi nhận về mối liên hệ giữa điện và từ theo quan điểm của Maxwell và thiên tài của Maxwell về dự đoán hiện tượng khoa học trên kết quả toán học. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 địh và chứng minh chặt chẽ bằng toán học. *Giáo viên trình tự dẫn dắt học sinh nghiên cứu từ trường của mạch dao độgn. *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại biểu thức cường độ dòng điện trong mạch dao động. *Giáo viên nhấn mạnh mối liên hệ: q = CU = CEd. => i = Cd dt dE *Giáo viên dẫn dắt học sinh kết luận vấn đề. *Giáo viên nhấn mạnh: Theo Maxwell, nếu quan niệm dòng điện chạy trong mạch là dòng điện kín thì phần dòng điện ứng với chạy trong tụ điện lúc đó sẽ ứng với sự biến thiên của điện trường tụ điện theo thời gian. Mặc khác, dòng điện tức thời trogn mạch dao động cũng tạo ra một từ trường, vậy xong quanh chổ có điện trường biến thiên đã xuất hiện từ trường biến thiên. *Giáo viên dẫn dắt học sinh rút ra giả thiết 2 của Maxwell về điện trường biến thiên. *Học sinh nhắc lại biểu thức dòng điện tức thời trong mạch dao động: i = dt dq *Học sinh tái hiện lại kiến thức đã học ở phần tĩnh điện học lớp 11 để thiết lập môi quan hệ: q = CU = CEd *Học sinh làm việc theo nhóm, thiết lập được biểu thức: i = Cd dt dE *Học sinh làm việc theo nhóm, để rút ra kết luận: dòng điện liênquan mật thiết đến tốc độ biến thiên của điện trường. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và rút ra được nội dung của giả thiết về điện trường biến thiên của Maxwell: Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường biến thiên theo theo gian. Các đường sức của điện trường nay bao giờ cũng khép kín và bao quanh các đường sức của điện trường. Hoạt động 3: Tìm hiểu điện từ trường và thuyết điện từ của Maxwell: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên nhấn mạnh: Như phân tích ở trên, điện trường biến thiên thì sinh ra từ trường biến thiên và đến lượt từ trường bếin thiên thì sinh ra điện trường biến thiên (gọi là điện trường xoáy). Hai trường biến thiên này liên quan mật thiết với nhau, tạo nên trường thống nhất, gọi là trường điện từ. *Vậy điện từ trường là gì? *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm và rút ra định nghĩa về điện từ trường. *Giáo viên nhấn mạnh: Bằng kiến thức toán học, Maxwell đã xây dựng hệ thống gồm bốn phương trình vi phân diễn tả các mối quan hệ: + Giữa điện trường và từ trường; + Giữa sự biến thiên của từ trường theo thời gian và điện trường xoáy; +Giữa sự biến thiên của điện trường theo thời gian và từ trường biến thiên. *Giáo viên nhấn mạnh: Các mối liên hệ này chính là hạt nhân của thuyết điện từ. *Giáo viên nhấn mạnh: Điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ với một vận tốc hữu hạn bằng vận tốc ánh sáng: c = 3.10 8 m/s *Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề. *Học sinh thảo luận theo nhóm, vận dụng kiến thức đã học ở trên đểchứng tỏ rằng điện trường xoáy và từ trường biến thiên có mối quan hệ mật thiết với nhau tạo nên trường thống nhất được gọi là trường điện từ. *Học sinh thảo luận theo nhóm, và rút ra được định nghĩa về điện từ trường: + Điện từ trường là dạng vật chất tồn tại khách quan bao gồm điện trường biến thiên và từ trường biến thiên. + Cứ mỗi điện trường biến thiên theo thời gian thì sinh ra từ trường biến thiên, và đến lượt từ trường biến thiên theo thời gian thì sinh ra điện trường xoáy. *Học sinh thảo luận theo nhóm, tìm được các mối quan hệ theo quan điểm của Maxwell. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận những quan điểm trong tâm của thuyết điện từ. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc cá nhân, trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập ở sách giáo khoa và sách bài tập. *Giáo viên định hướng học sinh chuẩn bị nội dung cho tiết tiếp theo. *Học sinh làm việc cá nhân, trả lời các câu hỏi theo yêu cầu giáo viên. *Học sinh bổ sung, hoàn thiện. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Tiết 38 SÓNG ĐIỆN TỪ A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh nắm được định nghĩa sóng điện từ, nêu được các đặc điểm của sóng điện từ và đặc điểm của sự lan truyền sóng điện từ trong khí quyển. 2. Kĩ năng: Học sinh nghiên cứu và giải thích định tính được các tính chất cơ bản của sóng điện từ. 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1. Giáo viên: Thí nghiệm Hertz về sự thu và phát són điện từ; một máy thu thanh bán dẫn để cho học sinh quan sát bằng các dải tần số trên máy; mô hình sóng điện từ. 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về điện từ trường và thuyết điện từ của Maxwell. C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nêu lại hai giả thiết của Maxwell về điện trường biến thiên và từ trường biến thiên; *Giáo viên yêu cầu học sinh nêu các mối quan hệ cơ bản của thuyết điện từ Maxwell. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học. *Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. *Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm và đặc điểm của sóng điện từ: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên thông báo: Điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ. *Giáo viên trình tự phân tích và trình bày các đặc điểm và tính chất cơ bản của sóng điện từ. +Tốc độ làn truyền sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ lan truyền của ánh sáng trong chân không. Giáo viên nhấn mạnh: đây chính là một tính chất quan trọng, và là cơ sở để khẳng định ánh sáng là sóng điện từ. *Giáo viên trình tự phân tích và dẫ dắt học sinh nắm được sóng điện từ là sóng ngang từ mô hình sóng điện từ. +Từ hai giả thiết của maxwell, hãy nhận xét về phương dao động của E , B . *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, so sánh sự lan truyền són với phương của vector E , và vector B . *Giáo viên nhấn mạnh: Ba vector B , E và v từng đôi một vuông góc với nhau, ba vector này tạo nên một tam diện thuận. *Giáo viên phân tích để học sinh nhận dạng tam diện thuận. *Giáo viên nhấn mạnh đặc điểm thứ ba của sóng điện từ: Trong sóng điện từ, dao động điện trường luôn cùng pha với dao động từ trường tại điểm đang xét. *Giáo viên thông báo khái niệm về sóng vô tuyến và thang sóng vô tuyến. *Học snih lắng nghe và ghi nhận định nghĩa sóng điện từ. Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian. *Học sinh tiếp nhận thông tin về tốc đọ lan truyền sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng. *Học sinh nắm được tầm quan trọng của tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không => từ đó ta có thể suy luận, ánh sáng có bản chất là sóng điện từ. *Từ mô hình lý thuyết sóng, học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. +Tại mọi thời điểm t, ba vector B , E và v từng đôi một vuông góc với nhau; +Học sinh nắm được khái niệm về tam diện thuận, từ đó suy luận quy tắc xác định chiều các vector trong sóng điện từ. *Quy tắc có thể sử dụng: Đặt mắt hướng theo chiều lan truyền của sóng điện từ, chiều từ vector E sang vector B trùng với chiều quay của kim đồng hồ. *Học sinh tiếp thu và ghi nhớ đặc điểm thứ ba của sóng điện từ. *Học sinh nắm được, sóng điện từ có đầy đủ các tính chất của sóng cơ học như phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa…. *Học sinh nắm được: khác với sóng cơ học mang năng lượng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động, thì sóng điện từ mang năng lượng tỉ lệ với luỹ thừa bậc bốn của tần số. Hoạt động 3: Nghiên cứu sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển: Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên thông báo: Các phân tử chất khí trong khí quyển hấp thụ rất mạnh các són dài, sóng trung và sóng cực ngắn. *Vậy các sóng này có thể truyền đi xa được không? => Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và lời câu hỏi. *Giáo viên nhấn mạnh: Không khí nói chung cũng hấp thụ mạnh sóng điện từ ở vùng có bước sóng ngắn, tuy nhiên, trogn một số vùg tương đối hẹp, thì sóng điện từ có bước sóng ngắn hầu như không bị hấp thụ. *Tính chất này có ý nghĩa gì? Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm thảo luận và kết luận vấn đề. *Giáo viên thông báo khái niệm về tầng điện li: Là một lớp khí quyển,t rogn đó có các phân tử khi đã bị ion hoá rất mạnh dưới tác dụng của các tia tử ngoại trong anh sáng Mặt Trời. *Giáo viên nhấn mạnh: Các sóng ngắn vô tuyến phản xạ tốt trên tầng điện li, cũng như trên mặt đất và mặt nước biển như ánh sáng. *Học sinh chú ý lắng nghe, tiếp nhận và ghi nhớ kiến thức; *Học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. Câu trả lời đúng: Do bị không khí hấp thụ mạnh nên sóng dài, sóng trung và sức cực ngắn hkông thể truyền đi xa. *Học sinh ghi nhận khoảng cách truyền sóng. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. *Học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. Câu trả lời đúng: Các sóng này có thể truyền đi xa, ứng dụng trong thông tin. *Học sinh lắng nghe và tiếp nhận khái niệm về tầng điện li: Là một lớp khí quyển,t rogn đó có các phân tử khi đã bị ion hoá rất mạnh dưới tác dụng của các tia tử ngoại trong anh sáng Mặt Trời. *Học sinh ghi nhận: Tầng điện li kéo dài từ độ cao khoảng 80km đến 800km. *Học sinh nắm được đặc điểm của sóng ngắn là chúng phản xạ tốt, dùng để truyền đi xa. Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến thức qua trong trong bài học; *Giáo viên nhấn mạnh vai trò của tầng điện li trong quá trình truyền tín hiệu bằng sóng điện từ. *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi ở sách giáo khoa trang 115 và ở sách bài tập. *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà chuẩn bị nội dung cho tiết học tiếp theo. *Học snh làm việc cá nhân, theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh khắc sâu vai trò của tầng điện li trong quá trình truyền thông tin vô tuyến điện. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Tiết 39 NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN ĐIỆN A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh nắm được những nguyên tắc cơ bản của việc truyền thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, vẽ được sơ đồ khối của một máy phát và máy thu đơn giản. 2. Kĩ năng: Nêu rõ được chức năng của mọt khối trong sơ đồ của một máy thu và máy phát đơn giản. 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1. Giáo viên: Bộ thí nghiệm chứng minh máy phát và thu đơn giản, một điện thoại di động bị hỏng. 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức cơ bản về sóng điện từ và các tính chất cơ bản của sóng điện từ. C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống các câu hỏi để kiểm tra bài cũ: 1. Sóng nào bị không khí hấp thụ mạnh, sóng nào ít bị hấp thụ? 2. Vai trò của tầng điện li trong quá trình truyền thông tin bằng sóng điẹn từ? vậy khi truyền thông tin đi xa, ta thường sử dụng loại sóng nào? *Giáo viên nhân xét và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học. *Học sinh làm việc cá nhân, tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. *Học sinh thảo luận theo nhóm, trả lời câu hỏi của giáo viên; *Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2:Tìm hiểu nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến : HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nêu mối liên hệ giữa tần số, bước sóng của sóng điện từ. *Vậy khi truyền sóng điện từ, ta sử dụng sóng nào? Với sóng đó thì tần số có giá trị lớn hay bé? => Giáo viên kết luận vấn đề. *Giáo viên nhấn mạnh: Sóng dùng để tải thông tin gọi là sóng mang. *Giáo viên nhắc lại: tai người chỉ nghe được những sóng có tần số từ 16Hz đến 20.000Hz. Giáo viên đặt vấn đề: Sóng mang có tần số từ 500Hz đến 900Hz, rất lớn so với tần số âm, vậy làm sao sóng điện từ tải được sóng âm và khi đến tai chúng ta có thể nghe được? *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm giải pháp. +Giáo viên trình bày: +Vai trò của micro: biến dao động âm thành dao động điện cùng tần số. +Mạch biến điệu: Trộn sóng âm tần với sóng mang; + Sóng mang biến điệu sẽ truyền từ máy phát đến máy thu. *Giáo viên nhấn mạnh: Cách biến điệu biên độ được dùng trong việc truyền thanh bằng sóng dài, sóng trung và sóng ngắn. *Giáo viên giới thiệu bộ tách sóng. *Giáo viên nhấn mạnh vai trò mạch khuếch đại. *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. c = λf = T λ => f = λ c *Học sinh thảo luận theo nhóm và tìm kết quả trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. Câu trả lời đúng: Khi truyền tải thông tin đi xa, ta sử dụng sóng có bước sóng ngắn, nên tần số lớn (cao). *Học sinh tiếp nhận khái niệm về sóng mang: là sóng truyền tải thông tin. *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm giải pháp. *Học sinh tiếp thu và nắm được vai trò của micro. *Học sinh nắm được khái niệm về sóng âm tần. *Học sinh nắm được bộ phận trộn sóng được gọi là mạch biến điệu. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức Học sinh tiếp thu và ghi nhận thông tin. Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Hoạt động 3: Tìm hiểu sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, nêu lên các bộ phận chính của máy thu; *Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát sơ đồ khối để nêu lên các bộ phận cơ bản có trong một máy phát vô tuyến đơn giản. + Micro; +Mạch phát sóng điện từ cao tần; +Mạch khuếch đại; Angten. * Học sinh thảo luận theo nhóm, nêu lên những bộ phận cơ bản của máy phát thanh vô tuyến đơn giản dựa trên kiến thức đã học. *Học sinh quan sát sơ đồ khối để nêu lên các bộ phận chính theo yêu cầu của giáo viên. Hoạt động 4: Sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản : HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, nêu lên được các bộ phận chính của máy thu; *Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát sơ đồ khối, đẻ bổ sung và chữa câu trả lời; *Giáo viên nhấn mạnh: +Angten thu; + Mạch tách sóng +Mạch khuếch đại điện từ cao tần; + Mạch khuếch đại điện từ âm tần *Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh quan sát sơ đồ khối, nêu lên các bộ phận chính của máy thu. *Học sinh tiếp thu và ghi nhớ kiến thức. Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh hệ thống hoá các kiến thức qua trong trong bài học; *Giáo viên nhấn mạnh vai trò mạch khuếch đại quá trình truyền tín hiệu bằng sóng điện từ. *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi ở sách giáo khoa trang 119 và ở sách bài tập. *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà chuẩn bị nội dung cho tiết học tiếp theo. *Học snh làm việc cá nhân, theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh khắc sâu vai trò mạch khuếch đại trong quá trình truyền thông tin vô tuyến điện. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. Lê Đình Bửu – Giáo án vật lí 12 Tiết 40 BÀI TẬP A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Củng cố lại các kiến thức về sóng điện từ, các đặc điểm và tính chất của sóng điện từ, công thức tính bước sóng và viết phương trình sóng. 2. Kĩ năng: Vận dụng các kiến thức về sóng điện từ 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải, phiếu học tập. 2. Học sinh: xem lại các kiến thức của chương C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi để kiểm tra kiến thức cũ của học sinh: 1.Nêu định nghĩa sóng điện từ, so sánh tính chất cơ bản của sóng điện từ với sóng cơ. 2.Nếu quy tắc xác định hướng của các vector điện trường, từ trường, vận tốc trong sóng điện từ. 3.Vẽ sơ đồ khối của một máy thu và máy phát đơn gian. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. *Học sinh tái hiện lại kiến thức môt cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. *Học sinh nhận xét, bổ sung để hoàn thiện câu trả lời. *Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề của tiết học. Hoạt động 2: Giải một số bài tập trắc nghiệm: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên phát phiếu học tập cho học sinh; *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm đáp án. *Giáo viên nhận xét, bổ sung để hoàn thiện *Học sinh nhận phiếu học tập từ giáo viên. *Học sinh làm việc theo nhóm, thảo luận và tìm kết quả; *Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả; *Tìm phương phảp giải nếu có thể *Học sinh tiếp nhận phương pháp, hoàn thiện câu trả lời. Hoạt động 3: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các công thức đã gặp trong tiết bài tập. *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải các bài tập về dao động điện từ và sóng điện từ. *Giáo viên định hướng cho học sinh chuẩn bị nội dung cho tiết học sau. *Học sinh làm việc cá nhân, hế thống các công thức đã gặp trong tiết bài tập. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. . lí 12 CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Tiết 36 MẠCH DAO ĐỘNG A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức:Học sinh phát biểu được các định nghĩa về mạch dao động. viên nhấn mạnh đặc điểm thứ ba của sóng điện từ: Trong sóng điện từ, dao động điện trường luôn cùng pha với dao động từ trường tại điểm đang xét. *Giáo viên