3. THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI GIẢNG TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 NÂNG
3.4. Thiết kế BÀI 24: SÓNG ĐIỆN TỪ
BÀI 24: SÓNG ĐIỆN TỪ (Chƣơng IV) A. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU CỦA BÀI GIẢNG I. MỤC TIÊU:
- Hiểu đƣợc một cách sơ lƣợt 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 vững các đặc điểm của sóng điện từ, những điểm tƣơng ứng với sóng cơ. - Biết các tính chất của sóng điện từ.
- Biết sơ lƣợt về vai trò của hai nhà khoa học Mắc-xoen và Héc trong việc nghiên cứu điện từ trƣờng và sóng điện từ. [14]
II. CHUẨN BỊ:
1/ Giáo viên: Chuẩn bị bài giảng điện tử ở nhà. 2/ Học sinh:
- Ôn lại về sóng cơ và điện từ trƣờng.
- Ôn lại khái niệm sóng dọc, sóng ngang và sự truyền sóng cơ. - Sƣu tầm các hiện tƣợng thực tế liên quan đến sóng điện từ.
B. THIẾT KẾ BÀI GIẢNG
HOẠT ĐỘNG 1: (5 phút) Ổn định lớp – kiểm tra bài cũ – Giới thiệu bài học mới. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
-Kiểm diện HS.
-Yêu cầu HS nhắc lại một số kiến thức về sóng cơ: Sóng dọc, sóng ngang, sự truyền sóng cơ…..
-Yêu cầu HS nhắc lại khái niệm điện từ trƣờng.
-Giới thiệu bài mới:Trong trƣờng điện từ luôn có sự chuyển hóa giữa điện trƣờng xoáy và từ trƣờng xoáy. Sự chuyển hóa nầy xảy ra tại chỗ hay lan truyền trong không gian. Trƣớc kia Mắc- xoen đã chứng minh bằng lý thuyết rằng điện từ trƣờng lan truyền trong không gian theo thời gian dƣới dạng sóng và đƣợc gọi là sóng điện từ, sau đó đã đƣợc Héc chứng minh bằng thực nghiệm và sóng điện từ đã đƣợc ứng dụng trong đời sống và trong nghiên cứu KHKT. Trong tiết học nầy chúng ta tìm hiểu xem sự lan truyền của điện từ trƣờng trong
-Lớp trƣởng báo cáo hiện diện của lớp. -Trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của GV về các kiến thức đã học.
-Lắng nghe GV nêu vấn đề của bài học mới.
GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ -37- SVTH: Đặng Nguyễn Hoàng Tuấn
không gian nhƣ thế nào để tạo thành sóng? Và chúng có những đặc điểm và những tính chất gì?
HOẠT ĐỘNG 2: (12 phút) Sóng điện từ .
- Mục tiêu: Tìm hiểu sóng điện từ là gì? Biết đƣợc quá trình hình thành sóng điện từ . - Tài liệu, thiết bị cần thiết: Hình 24.1 trang 130 SGK. [7]
- Đặt vấn đề: Ta phân tích chi tiết về sự tồn tại của điện từ trƣờng trong không gian nhƣ
thế nào? Quá trình hình thành sóng điện từ điễn ra nhƣ thế nào?
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung bài học
-Treo bảng vẽ hình 24.1 [7] lên bảng. Dùng khái niệm của điện từ trƣờng yêu cầu HS lập luận để thấy đƣợc điện từ trƣờng không đứng yên mà lan truyền trong không gian.
-Giới thiệu cho HS hiểu nhƣ SGK: Mắc-xoen đã chứng minh sự lan truyền của điện từ trƣờng có dạng sóng và tiên đoán sự tồn tại của sóng điện từ bằng các phƣơng trình toán học gọi là các phƣơng trình Mắc- xoen.
-Yêu cầu HS cho biết sóng điện từ là gì?
-Quan sát hình vẽ 24.1 và
trả lời điện trƣờng biến thiên và từ trƣờng biến thiên chuyển hóa lẫn nhau làm cho điện từ trƣờng lan truyền trong không gian.
-Nêu nhận xét: Sóng điện từ là quá trình lan truyền của điện từ trƣờng trong không gian.
I.Sóng điện từ:
HOẠT ĐỘNG 3: (10 phút) Đặc điểm của sóng điện từ. -Mục tiêu:
+ Tìm hiểu về đặc điểm của sóng điện từ. + Nắm đƣợc các đặc điểm của sóng điện từ.
+ Lƣu ý: Sóng điện từ truyền đƣợc trong chân không.
- Tài liệu, thiết bị cần thiết: Hình 24.2 trang 131 SGK. [7]
- Đặt vấn đề: Chúng ta tiếp tục phân tích quá trình lan truyền của sóng điện từ để tìm hiểu sóng điện từ có các đặc điểm gì?
GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ -38- SVTH: Đặng Nguyễn Hoàng Tuấn
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bài học
-Giới thiệu cho HS biết Mắc-xoen đã chứng minh bằng lý thuyết tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng tức là
c = 300000km/s .
-Yêu cầu HS phân tích để thấy đƣợc sóng điện từ là sóng ngang
-Yêu cầu HS chỉ ra yếu tố nào cho ta xác định điện trƣờng E và từ trƣờng B biến thiên tuần hoàn theo không gian và thời gian và luôn đồng pha nhau. -Yêu cầu HS nêu công thức bƣớc sóng của sóng điện từ trong chân không và trong môi trƣờng. -Yêu cầu HS cho biết tại sao sóng điện từ truyền đƣợc trong chân không và vì sao ngƣời ta nói đây là sự khác biệt giữa sóng điện từ và sóng cơ.
-Yêu cầu HS làm câu C1. [7]
-Lắng nghe GV nói về vận tốc của sóng điện từ và ghi nhận.
-Từ hình 24.2 ta thấy trong quá trình lan truyền cuả sóng điện từ thì E và B luôn có phƣơng dao động vuông góc với phƣơng truyền sóng. -Từ hình 24.2 ta thấy khi E đạt cực đại thì B cũng đạt cực đại do đó E và B dao động đồng pha nhau. -Công thức bƣớc sóng trong chân không:
.
c T
Trong môi trƣờng thì:v T.
-Sóng điện từ truyền đi không cần lực liên kết của môi trƣờng nên truyền đƣợc trong chân không. Đây là sự khác biệt với sóng cơ vì sóng cơ không truyền đƣợc trong chân không.
-Trả lời câu C1:Nếu xoay đinh ốc theo chiều từ E đến B thì chiều dịch chuyển của đinh ốc sẽ trùng với chiều truyền sóng.
GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ -39- SVTH: Đặng Nguyễn Hoàng Tuấn
HOẠT ĐỘNG 4: (12 phút) Tính chất của sóng điện từ. - Mục tiêu:
+ Tìm hiểu tính chất của sóng điện từ.
+ Biết đƣợc sóng điện từ có đủ các tính chất của sóng cơ.
+ Biết đƣợc năng lƣợng của sóng điện từ rất lớn và tỉ lệ với lũy thừa bậc 4 của tần số. + Biết đƣợc nguồn phát sóng điện từ là gì?
- Tài liệu, thiết bị cần thiết: Hình 24.3 trang 132 SGK. [7]
- Đặt vấn đề: Ta tìm hiểu xem sóng điện từ có những tính chất gì?So sánh với sóng cơ. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bài học
-Yêu cầu HS đọc SGK [7] và nêu các tính chất của sóng điện từ.
-Giới thiệu cho HS biết nguồn phát sóng điện từ ( chấn tử ) cấu tạo nhƣ thế nào.
-Yêu cầu HS làm câu C2. [7]
-Đọc SGK và nêu các tính chất của sóng điện từ:………
-Lắng nghe GV giới thiệu về nguồn phát sóng điện từ cấu tạo nhƣ thế nào.
-Trả lời câu C2:
+Hình a) nếu thay đổi phƣơng của 1 trong 3 dụng cụ trên thì thu đƣợc sóng rất yếu hoặc không thu đƣợc sóng vì sóng điện từ là sóng ngang. +Hình b)Thí nghiệm chứng minh tính chất phản xạ của sóng điện từ. +Hình c) Thí nghiệm chứng minh tính chất khúc xạ của sóng điện từ. +Hình d) Thí nghiệm
GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ -40- SVTH: Đặng Nguyễn Hoàng Tuấn
chứng minh tính chất giao thoa của sóng điện từ.các ănten thu sóng đặt ở các vị trí khác nhau sẽ thu đƣợc tín hiệu rất mạnh hoặc rất yếu tƣơng tự nhƣ giao thoa của sóng cơ.
HOẠT ĐỘNG 5: (6 phút) Củng cố bài – Bài tập về nhà.
Hoạt động của Giáo Viên Hoạt động của Học Sinh
-Yêu cầu HS về nhà làm thêm các bài tập trong SBT và chuẩn bị cho bài học tiếp theo.
-Chọn đáp án đúng: 1 D
2 A 3 B
GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ -41- SVTH: Đặng Nguyễn Hoàng Tuấn