8. Các chữ viết tắt trong luận văn
4.2.2. Điện từ trƣờng
Tiết……Theo phân phối chƣơng trình
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Hiểu đƣợc mối liên hệ giữa từ trƣờng biến thiên và điện trƣờng xoáy: Từ trƣờng biến thiên làm xuất hiện điện trƣờng xoáy; hiểu khái niệm điện trƣờng xoáy và từ trƣờng luôn là trƣờng xoáy.
- Hiểu đƣợc mối liên hệ giữa điện trƣờng biến thiên và từ trƣờng: Điện trƣờng biến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trƣờng biến thiên.
- Hiểu đƣợc khái niệm điện từ trƣờng, sự tồn tại không thể tách rời giữa điện trƣờng và từ trƣờng.
2. Kĩ năng
Giải thích các hiện tƣợng Vật lí về điện từ trƣờng
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Vẽ hình 23.2 và 23.3 SGK - Chuẩn bị phiếu học tập
Phiếu học tập
Câu 1. Khi dòng điện xoay chiều chạy trong một dây dẫn thẳng bằng kim loại, xung quanh dây dẫn có?
A. trƣờng hấp dẫn B. điện trƣờng C. từ trƣờng D. điện từ trƣờng
Câu 2. Khi điện trƣờng biến thiên theo thời gian sẽ làm xuất hiện từ trƣờng, các đƣờng sức của từ trƣờng này có đặc điểm là
A. song song với các đƣờng sức của điện trƣờng B. những đƣờng tròn đồng tâm có cùng bán kính C. những đƣờng thẳng song song cách đều nhau
D. những đƣờng cong khép kín bao quanh các đƣờng sức của điện trƣờng
Câu 3. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về điện từ trƣờng?
A. Khi từ trƣờng biến thiên théo thời gian, nó sinh ra một điện trƣờng xoáy.
B. Điện trƣờng xoáy là điện trƣờng mà đƣờng sức là những đƣờng cong có điểm dầu và điểm cuối.
C. Khi điện trƣờng biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một từ trƣờng.
D. Từ trƣờng có các đƣờng sức từ bao quanh các đƣờng sức của điện trƣờng biến thiên.
Câu 4. Điện từ trƣờng xuất hiện trong vùng không gian nào dƣới đây? A. Xung quanh một quả cầu tích điện
B. Xung quanh một hệ hai quả cầu tích điện C. Xung quanh một ống dây điện
D. Xung quanh một tia lửa điện
Câu 5. Trong điện từ trƣờng, các vectơ cƣờng độ từ trƣờng và vectơ cảm ứng từ luôn A. cùng phƣơng, ngƣợc chiều B. cùng phƣơng, cùng chiều C. có phƣơng vuông góc với nhau D. có phƣơng lệch nhau 450
Dáp án: Câu 1 (D), Câu 2 (D), Câu 3 (B), Câu 4 (D), Câu 5 (C).
Ôn lại các kiến thức đã học ở lớp 11 về điện trƣờng (tĩnh) và từ trƣờng, đƣờng sức điện vá đƣờng sức từ, hiện tƣợng cảm ứng điện từ.
III. Tiến trình xây dựng kiến thức bài học
IV. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề (8ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- HS suy nghĩ cá nhân tìm câu hỏi trả lời
- HS nhận thức đƣợc vấn đề của bài học.
- GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ: + Điện trƣờng là gì?
+ Từ trƣờng là gì?
+ Nêu cách xác định phƣơng, chiều của cảm ứng từ.
+ Nêu tính chất đƣờng sức từ và đƣờng sức điện.
- Đặt vấn đề: Ta đã biết một số loại trƣờng là trọng trƣờng, điện trƣờng, từ trƣờng. Bài học hôm nay sẽ giúp cho chúng ta biết thêm một loại từ trƣờng nữa; đó là điện từ trƣờng đây là một loại từ trƣờng có ứng dụng rất lớn trong đời sống.
Hoạt động 2: Tìm hiểu liên hệ giữa ĐT biến thiên và từ trƣờng biến thiên (20 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- Quan sát kim điện kế thấy kim điện kế bị lệch.
- Trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng.
- Làm TN Hình 23.1 SGK cho nam châm rơi qua ống dây. Hãy quan sát kim điện kế. - Kim điện kế bị lệch thì trong ống dây xuất hiện hiện tƣờng gì?
Liên hệ giữa điện trƣờng biến thiên và từ trƣờng biến thiên
- Từ trƣờng biến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện trƣờng xoáy - Điện trƣờng biến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trƣờng biến thiên.
Điện từ trƣờng
Điện trƣờng biến thiên và từ trƣờng biến thiên cùng tồn tại trong không gian. Chúng có thể chuyển hóa lẫn nhau trong cùng một trƣờng thống nhất gọi là điện từ trƣờng.
- Vì nam châm rơi qua ống dây làm cho từ thông biến thiên qua ống dây.
- Các electron chịu một lực điện tác dụng.
- Vòng dây dẫn có tác dụng cho ta thấy hiện tƣợng cảm ứng từ.
- Trong vòng không gian có từ trƣờng biến thiên theo thời gian vì trong vùng đó xuất hiện một điện trƣờng
- Điện trƣờng này có các đƣờng sức từ là những đƣờng cong khép kín.
- Nêu định nghĩa điện trƣờng xoáy.
- Dây dẫn đặt trong vùng không gian có từ trƣờng biến thiên có tác dụng cho ta thấy rõ sự tồn tại của điện trƣờng xoáy trong không gian.
- HS tiếp thu và ghi nhớ
- Điện trƣờng biến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trƣờng xoáy.
- Có các đƣờng sức từ bao quanh các đƣờng sức của điện trƣờng.
- Quan sát hình vẽ và trả lời câu hỏi: Điện trƣờng giữa hai bản tụ điện biến thiên.
- Tại sao trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng.
- Các electron trong ống dây chuyển động có hƣớng tạo thành dòng điện cảm ứng. Vậy lực nào tác dụng làm cho các electron chuyển động?
- Vậy trong TN này vòng dây dẫn có vai trò gì?
- Bản chất của hiện tƣợng này là gì?
- Điện trƣờng xuất hiện ở thí nghiệm này khác điện trƣờng tỉnh ở đặc điểm gì?
- Để phân biệt các điện trƣờng tỉnh ngƣời ta gọi điện trƣờng này là điện trƣờng xoáy. Vậy điện trƣờng xoáy là gì?
- Dây dẫn đặt trong vùng không gian có từ trƣờng biến thiên có tác dụng gì?
- Mắc-xoen cho rằng: Từ trƣờng biến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện trƣờng xoáy.
- Điện trƣờng biến thiên theo thời gian có làm xuất hiện từ trƣờng xoáy không?
- Từ trƣờng này có đặc điểm gì?
- Hãy quan sát Hình 23.3 SGK và cho biết khi một tụ điện đang tích điện hay phóng điện thì điện trƣờng giữa hai bản tụ điện nhƣ thế nào?
Hoạt động 3: Tìm hiểu điện từ trƣờng (10 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trƣờng đều sinh ra trong không gian xung quanh một điện trƣờng xoáy biến thiên theo thời gian và ngƣợc lại.
- Nêu định nghĩa điện từ trƣờng.
- Vì từ trƣờng biến thiên thì ở không
- Điện trƣờng và từ trƣờng có mối quan hệ với nhau nhƣ thế nào?
- Điện từ trƣờng là gỉ?
gian xung quanh nó không thể xuất hiện điện trƣờng và ngƣợc lại.
tồn tại riêng biệt độc lập nhau?
Hoạt động 4: Củng cố (5 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- HS trả lời các câu hỏi GV yêu cầu. - Làm việc cá nhân với phiếu học tập.
- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi 1, 2 SGK. - Yêu cầu HS làm phiếu học tập.
Hoạt động 5: Hƣớng dẫn về nhà (2 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- HS tiếp nhận nhiệm vụ học tập. - Yêu cầu HS làm các bài tập 1, 2 trong SGK và làm các bài tập trong sách bài tập có liên quan.
V. Rút kinh nghi ệm - bổ sung
... ... ... 4.2.3. Sóng điện từ
Tiết……Theo phân phối chƣơng trình
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Hiểu đƣợc sự lan truyền của tƣơng tác điện từ và sự hình thành sóng điện từ, quan hệ giữa sóng điện từ và điện từ trƣờng.
- Nắm đƣợc các đặc điểm của sóng điện từ, những điểm tƣơng ứng với sóng cơ. - Biết các tính chất của sóng điện từ
2. Kĩ năng
- Giải thích các hiện tƣợng Vật lí về sóng điện từ
- Làm các bài tập khách quan nhiều lựa chọn về sóng điện từ
II. Chuẩn bị
1 Giáo viên
- Vẽ hình 24.1 và 24.2 trong SGK. - Chuẩn bị phiếu học tập
Phiếu học tập
Câu 1. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng điện từ?
A. Khi một điện tích dao động sẽ có một điện từ trƣờng lan truyền trong không gian dƣới dạng sóng.
C. Tốc độ sóng điện từ trong chân không nhỏ hơn nhiều lần so với tốc độ ánh sáng trong chân không.
D. Tốc độ của sóng điện từ bằng nửa tần số của điện tích dao động
Câu 2. Tính chất nào sau đây khong phải là tính chất của sóng điện từ? A. Sóng điện từ là sóng ngang.
B. Năng lƣợng sóng điện từ tỉ lệ lũy thừa bậc bốn của tần số. C. Sóng điện từ không truyền đƣợc trong chân không.
D. Sóng điện từ có thể giao thoa, khúc xạ, phản xạ,…
Câu 3. Trong quá trình lan truyền sóng điện từ, vectơ cƣờng độ điện trƣờng E và cảm ứng từ B luôn
A. cùng phƣơng với nhau và vuông góc với phƣơng truyền sóng B. dao động cùng pha
C. dao động ngƣợc pha
D. biến thiên tuần hoàn theo không gian, không tuần hoàn theo thời gian Câu 4. Tốc độ truyền sóng điện từ trong một môi trƣờng phụ thuộc vào
A. bƣớc sóng của sóng B. tần số của sóng
C. biên độ sóng D. tính chất của môi trƣờng Đáp án: Câu 1 (A), Câu 2 (C), Câu 3 (B), Câu 4 (D).
2. Học sinh
- Ôn lại sóng cơ và điện từ trƣờng.
- Ôn lại khái niệm sóng dọc, sóng ngang và sự truyền sóng cơ. - Sƣu tầm thực tế liên quan đến sóng điện từ
III. Tiến trình xây dựng kiến thức bài học
Khái niệm sóng điện từ
Quá trình lan truyền điện từ trƣờng gọi là sóng điện từ
Đặc điểm của sóng điện từ
- Là sóng ngang
- Truyền đƣợc trong môi trƣờng rắn, lỏng, khí, chân không
Tính chất của sóng điện từ
- Trong quá trình lan truyền nó mang theo năng lƣợng. - Tuân theo , quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ. - Tuân theo quy luật giao thoa, nhiễu xạ.
Vận dụng phƣơng pháp tƣơng tự vào giảng dạy: - Bƣớc 1: Tập hợp đối tƣợng
Đối tƣợng đã biết: Sóng cơ
Đối tƣợng đang nghiên cứu: Sóng điện từ - So sánh
Sự hình thành sóng của hai loại gống nhau.
- Bƣớc 3: Truyền các dấu hiệu của đối tƣợng đã biết cho đối tƣợng cần nghiên cứu bằng suy luận tƣơng tự
Từ những đặc điểm và tính chất của sóng cơ bằng suy luận tƣơng tự ta có thể dự đoán đƣợc đặc điểm và tính chất của sóng điện từ.
- Kiểm tra kết luận rút ra
Làm thí nghiệm nhƣ hình 24.3 SGK để kiểm tra các tính chất của sóng điện từ.
IV. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề (8 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời.
- HS nhận thức đƣợc vấn đề của bài học.
- GV nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ: + Sóng cơ là gì?
+ Hãy phân biệt giữa sóng dọc và sóng ngang
+ Giải thích sự tạo thành sóng cơ
- Đặt vấn đề: Trong trƣờng điện từ luôn có sự chuyển hóa giữa điện trƣờng xoáy biến thiên và từ trƣờng biến thiên. Sự chuyển hóa ấy cố định một nơi hay lan tỏa? Nếu có sự lan tỏa thì nó có giồn nhƣ sự lan truyền sóng âm sóng nƣớc hay không? Bài học hôm nay cho chúng ta đi nghiên cứu điều đó.
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm sóng điện từ (10 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- Hai điện tích điểm này tƣơng tác với nhau.
- Quan sát hình vẽ và trả lời câu hỏi của GV: Điện trƣờng E1 do điện tích q1 gây ra biến thiên tuần hoàn theo thời gian. - Từ trƣờng B1 biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
- Hiện tƣợng gì sẽ xảy ra khi ta có hai điện tích điểm q1 và q2 lần lƣợt đạt tại hai điểm O và M
- GV cho HS quan sát hình 24.1 SGK và nêu câu hỏi: Khi điện tích điểm dao động điều hòa tại O thì sẽ xảy ra hiện tƣợng gì?
- Khi điện trƣờng biến thiên thì những điểm lân cận nó xảy ra điều gì?
- Điện trƣờng E2 biến thiên theo thời gian.
- Xuất hiện điện từ trƣờng biến thiên theo thới gian, lan truyền ra xa điểm O và phải mất một khoảng thời gian nào dó mới lan truyền đƣợc đến điện tích q2
đặt tại điểm M.
- Sóng điện từ là quá trình lan truyền điện từ trƣờng.
- Tƣơng tự nhau.
- Khi từ trƣờng biến thiên thì những điểm lân cận nó xảy ra điều gì?
- Quá trình đó cứ tiếp tục lặp đi lặp lại: Điện trƣờng biến thiên sinh ra từ trƣờng biến thiên, rồi từ trƣờng biến thiên sinh ra điện trƣờng biến thiên. Qua đó các em rút ra đƣợc kết luận gì?
- Sóng điện từ là gì?
- So sánh sự truyền sóng điện từ với sự truyền sóng cơ?
Hoạt động 3: Tìm hiểu đặc điểm của sóng điện từ (10 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- Có những giá trị khác nhau. - Bằng vận tốc ánh sáng
- Sóng cơ học là sóng ngang và sóng dọc.
- Quan sát hình vẽ và trả lời câu hỏi: sóng điện từ là sóng ngang. - v.T - v.T(24.1) - c.T(24.2) - f T 1 (24.3) - Rắn, lỏng, khí. - Rắn, lỏng, khí và chân không.
- Sóng điện từ lan truyền trong một môi trƣờng vật chất thì nhƣ thế nào?
- Vận tốc lan truyền của sóng điện từ trong chân không bằng bao nhiêu?
- Sóng cơ học là sóng gì?
- Cho HS quan sát hình 24.2 và nêu câu hỏi: Tƣơng tự nhƣ sóng cơ thì sóng điện từ là sóng gì?
- Bƣớc sóng của sóng cơ đƣợc xác định bằng biểu thức nào?
- Tƣơng tự bƣớc sóng của sóng điện từ đƣợc xác định bằng biểu thức nào?
- Khi sóng điện từ truyền trong chân không thì bƣớc sóng của sóng điện từ đƣợc xác định nhƣ thế nào?
- Tƣơng tự nhƣ sóng cơ thì chu kì của sóng điện từ đƣợc xác định nhƣ thế nào?
- Sóng cơ truyền trong những môi trƣờng nào?
- Tƣơng tự nhƣ sóng điện từ lan truyền trong những môi trƣờng nào?
Hoạt động 4: Tìm hiểu tính chất của sóng điện từ (7 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- Có mang năng lƣợng.
- Tuân theo qui luật phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa.
- Tuân theo qui luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa.
- Đƣa ra phƣơng án và tiến hành thí nghiệm nhƣ hình 24.3 SGK. Sau đó rút ra kết luận.
- Suy ra sóng điện từ có mang năng lƣợng không?
- Sự truyền sóng cơ tuân theo qui luật nào? - Suy ra sự truyền sóng điện từ tuân theo những qui luật nào?
- Hãy đƣa ra phƣơng án và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra tính chất của sóng điện từ?
Hoạt động 5: Củng cố (8 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- HS trả lời các câu hỏi GV yêu cầu. -Làm việc cá nhân với phiếu học tập
- Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi 1, 2 SGK. - Yêu cầu HS làm phiếu học tập.
Hoạt động 6: Hƣớng dẫn về nhà (2 ph)
Hoạt động HS Hoạt động GV
- HS tiếp nhận nhiệm vụ học tập - Yêu cầu HS làm các bài tập 1, 2, 3, 4 trong SGK và làm các bài tập trong sách bài tập có liên quan.
V. Rút kinh nghiệm bổ sung
...
...
...
... 4.2.4. Truyền thông bằng sóng điện từ
Tiết……Theo phân phối chƣơng trình
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Hiểu đƣợc vai trò của anten trong việc thu, phát sóng điện từ.
- Hiểu đƣợc nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ: vai trò của sóng mang, quá