Конспект интегрированного урока по физике и географии на тему: "Связь. Электромагнитные волны. Радиоволны"

Автор: Рябинина Ольга Владимировна

Дата публикации: 01.06.2016

Номер материала: 2321

Конспекты
География, Физика
9 Класс

МОУ Болтинская СОШ

Интегрированный урок физики и географии – 9 класс

Тема. Связь. Электромагнитные волны. Радиоволны.

                                               Рябинина Ольга Владимировна – учитель географии    

Исайчева Любовь Александровна – учитель физики

В одном мгоновенье видеть вечность

Огромный мир – в зерне песка,

В едином миге -     бесконечность

И небо – в чашечке цветка.

                     У. Блейк.

Задачи урока. 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ  1) сформировать представление о видах связи и уровне её развития;  

2) дать определение электромагнитных волн;

3) расширить  и углубить знания учащихся о радиоволнах;

4)показать применение радиоволн и новые виды передачи информации на практике.

РАЗВИВАЮЩИЕ – создать  условия для:

- развития мышления (учить анализировать, выделять главное, сравнивать, строить аналогии, обобщать и систематизировать, доказывать и решать проблемы);

- развития элементов творческой деятельности (интуиции, пространственного воображения, смекалки);

- развития логического мышления,

ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ - развития у школьников коммуникативной культуры; развитие познавательной активности; расширение кругозора и воспитание интереса к предмету.

МЕТОДЫ  ОБУЧЕНИЯ: 

- объяснительно-иллюстративный;

- репродуктивный;

- частично-поисковый.

ТИП  УРОКА:  интегрированный урок изучения нового материала с использованием мультимедийной презентации.

ФОРМА  УРОКА: лекция

ОБОРУДОВАНИЕ  (ОФОРМЛЕНИЕ): наглядное пособие, атлас, компьютер, мультимедийный проектор.

Х о д     у р о к а

I. Орг. момент.

Слайд № 1.

1. Приветствие. 

II. Материал урока.

Учитель географии:

- Мы с вами изучаем инфраструктурный комплекс. Что такое инфраструктурный комплекс? (объединённые отрасли хозяйства, производящие разнообразные услуги)

- Что такое инфраструктура? (совокупность сооружений, зданий, систем и служб, обеспечивающих условия для нормальной работы различных отраслей экономики и жизни населения)

- Каков состав инфраструктурного комплекса? (коммуникационная система и сфера обслуживания)

- О сфере обслуживания мы будем говорить на следующем уроке. А вот с коммуникационной системой мы уже с вами познакомились. Что включает в себя коммуникационная система? (транспорт и связь)

Слайд № 2.

- Виды транспорта мы рассмотрели. Сегодня тема нашего урока «Связь». И эта тема перекликается с материалом урока по физике «Электромагнитные волны».

Слайд № 3.

- Цели урока. Поработав на уроке, вы должны будете ответить на следующий вопрос. Слайд № 4.

- Как вы думаете, для чего нужна связь? (передавать и получать различную информацию)

- Связь – это один из видов услуг, предоставляемых населению. Связь – это важнейшее звено в системе хозяйства страны, способ общения людей, удовлетворение их производственных, духовных, культурных и социальных потребностей.

Слайд № 5.

- (запись в тетради): Связь – эта отрасль хозяйства, обеспечивающая прием и передачу информации.

Слайд № 6.

- Связь подразделяется на два основных вида:  почтовую и электрическую. (запись в тетради)

- Как вы думаете, чем занимается почтовая связь?  (запись в тетради: приём, перевозка и доставка различных почтовых отправлений: писем, посылок и т.д.)

- По уровню развития почтовой связи Россия не уступает развитым странам Европы. На каждые 10 тыс. жителей приходится три предприятия связи.

- Но вот что интересно, как люди передавали информацию до появления почтовой связи и, как передают информацию сейчас. Ведь история развития связи очень интересна. (выступление учащегося – гиперссылка слайд 7)

Слайд № 8.  

- Спасибо. Вы послушали ещё об одном виде связи – электрической. Что включает в себя электрическая связь? (запись в тетрадь: (на слайде)  телефонную, видеотелефонную, телеграфную и космическую связь, радио- и телевизионное вещание, электронную почту).

- Как вы думаете, насколько важны эти виды связи? (ответ уч-ся)

- Согласно оценке специалистов, по уровню развития электрических средств связи Россия занимает 41-е место в мире. Из 154 тыс. населённых пунктов более 20 тыс. вообще не имеют телефонной связи. Лучше всего телефонизированы города и сёла Центральной России, а самые низкие показатели – в Восточной Сибири, сёлах Тывы и Дагестана. Среди регионов нашей страны наиболее высок уровень телефонизации в Москве. Здесь практически каждая семья имеет телефон. Россия пока что отстаёт по развитию мобильной телефонной связи. И число её пользователей быстро растёт. Сейчас ею охвачено 80 млн. чел.

- На основе чего работает  электрическая связь?

Учитель физики:

В нашей жизни встречаются полезные и вредные явления. Сегодня мы познакомимся с одним из них. У явления, о котором пойдет речь, более чем двухсотлетняя история. Ученые не сразу разобрались в его положительных (полезных) свойствах и, тем более, не сразу были замечены свойства губительные для живых организмов.

Внимание на экран!

Слайд № 9.

На экране слайд, на котором размещены фотографии следующих предметов и явлений: мобильный телефон, лампа накаливания, Солнце, радиоприемник, лампа дневного света, телевизора, компьютера, радиолокационной станции, обогревателя (печки), микроволновой печи, ядерного взрыва, рентгеновского аппарата.

Для начала выясним, что объединяет предметы и явления, представленные на экране. Ваши предложения. (Ждем варианты типа: они все что-то излучают или являются приемниками излучения)

Все представленные предметы являются источниками или приемниками электромагнитных волн.

Слайд № 10

Запишите в тетрадь тему урока: Электромагнитные волны 

2. Повторение и изучение нового материала.

Электромагнитная волна – сложное понятие. Разберём его.

Слайд № 11

Ранее мы уже встречались с понятием «волна». Вспомните определение. Что такое волна, в частности механическая волна? (Распространение колебаний частиц вещества в пространстве)

Волна - возмущение, распространяющееся в среде и переносящее с собой энергию.

Слайд № 12

Вспомните, какие характеристики волнового процесса вы знаете? – длина волны, частота, период и амплитуда колебаний. 

Слайд № 13

Электромагнитная волна во многом схожа с механической волной, но есть и различия. Основное отличие состоит в том, что для распространения этой волны не нужна среда. Электромагнитная волна - результат распространения переменного электрического и переменного магнитного полей в пространстве, т.е. электромагнитного поля.

Когда образуется электромагнитное поле? ( Оно создается ускоренно движущимися заряженными частицами.)

Слайд № 14

Ребята, а как вы думаете, что представляет собой электромагнитная волна?– она представляет собой одновременно существующие в пространстве изменяющиеся по величине электрическое и магнитное поля. Не все электромагнитные волны воспринимаются человеческим глазом, поэтому изображают электромагнитную волну в виде графика изменения электрического и магнитного полей.

 Слайд 15

Источником электромагнитных волн являются ускоренно движущиеся электрические заряды. Колебания электрических зарядов сопровождаются электромагнитным излучением, имеющим частоту,  равную частоте  колебаний зарядов.

Слайд № 16

Рассмотрим  свойства  электромагнитных волн

  • распространяются не только в веществе, но и в вакууме;
    - распространяются в вакууме со скоростью света ( С = 300 000 км/c);
    - это поперечные волны;
    - это бегущие волны (переносят энергию).

 (Слайд: свойства электромагнитных волн)

Слайд № 17,18, 19

Разрабатывая теорию электромагнитного поля Д. Максвелл в 60-х годах XIX века теоретически обосновал возможность существования электромагнитных волн (на основе составленных им дифференцированных уравнений) и даже вычислил скорость их распространения. Она совпала со скоростью света v=с=3*108м/с. Это дало Максвеллу основание сделать заключение: свет – это один из видов электромагнитных волн. Выводы Максвелла были признаны далеко не всеми физиками – современниками Максвелла. Требовалось экспериментальное подтверждение существования электромагнитных волн. Теория без практики мертва! Такой эксперимент был выполнен в 1888 году немецким физиком Г.Герцем. Опыты Герца блестяще подтвердили теорию Максвелла. Но немецкий физик не видел перспективы их применения. А.С.Попов, русский физик, сумел найти им практическое применение, т.е. дал им путевку в жизнь. Была осуществлена беспроволочная связь с помощью электромагнитных волн. (Комментарий сопровождается демонстрацией портретов)

 Для получения электромагнитной волны необходимо создать колебания заряда высокой частоты. Это возможно осуществить в открытом колебательном контуре.

 Слайд № 20

Человек живет в океане электромагнитных волн. Солнце, , антенны передатчиков испускают электромагнитные волны, которые в зависимости от их частоты колебаний носят разные названия.

Слайд № 21

Обратите внимание на шкалу электромагнитных волн. (Слайд или шкала электромагнитных волн в кабинете, если есть) Каждое устройство работает в своём диапазоне длин волн или, говорят, в своем диапазоне частот. А человеческий глаз устроен так, что только волны из «видимого» диапазона оказывают воздействие на сетчатку, вызывая психологическое ощущение цвета.

Слайд № 22

Одни из самых известных являются радиоволны.

Радиоволны—это электромагнитные волны (c длиной волны от более чем 10км до 0,005м), служащие для передачи сигналов (информации) на расстояние без проводов.   В радиосвязи радиоволны создаются высокочастотными токами, текущими в антенне.

Слайд № 23

Источник радиоволн

Рождаются радиоволны при изменении электрического поля, например, когда через проводник проходит переменный электрический ток или когда через пространство проскакивают искры, т.е. ряд быстро следующих друг за другом импульсов тока.

Слайд № 24

Радиоволны различной длины распространяются по-разному.

На распространение радиоволн влияют следующие факторы:

 a. Физические и геометрические свойства поверхности Земли;

 b. Наличие ионосферы, т.е. ионизированного газа на высоте 100 – 300 км;

 c. Искусственные сооружения или объекты (дома, самолеты и т.п.)

Таким образом, основным элементом линии радиопередачи  являются: передатчик и приемник.

 Слайд № 25

Название волн определено по их предназначению и для радиоволн характерны все свойства э/м волн. Получение и регистрация э/м волн подтолкнуло физиков и техников всего мира к поискам средств совершенствования излучателя и приемника,

Слайд № 26

Для чего нужны радиоволны?

Открытие радиоволн дало человечеству массу возможностей. Среди них: радио, телевидение, радары, радиотелескопы и беспроводные средства связи. Всё это облегчало нам жизнь. С помощью радио люди всегда могут попросить помощи у спасателей, корабли и самолёты подать     сигнал бедствия, и можно узнать происходящие события в мире.

Учитель географии:

Слайд № 27

- Мы рассмотрели различные способы передачи информации на расстоянии. Но какой из них самый быстрый и удобный? Сейчас совершим с вами путешествие во времени. Мы рассмотрим разные способы доставки сообщений из Москвы в Сибирь. Почта в Сибири впервые появилась в 1698г. Ходила летом 3 раза.  Телефонная станция появилась в Красноярске только в 1862г. Посчитаем сначала расстояние от Москвы до Красноярска (щелчок) (измерить расстояние от Москвы до Красноярска в атласе): 17 см х 200 км = 3400 км. (щелчок) XVII век - сообщения доставляли гонцы на лошадях. (щелчок) Сколько  времени доставлялось сообщение из Москвы до Красноярска гонцом на лошади, если средняя скорость лошади 17 км/ч? (щелчок) 3400 км : 17 км/ч = 200 ч. (щелчок) После строительства железной дороги почту стали доставлять курьерским поездом, (щелчок) скорость поезда – 68 км/ч:  3400 км : 68 км/ч = 50 ч. (2 щелчка) Самолётом, (щелчок) его скорость – 850 км/ч: 3400 км : 850 км/ч = 4 ч.  (2 щелчка) А по телефону (щелчок) – мгновенно - 0,02 секунды (щелчок). Так всё же, как быстрее и удобнее? (ответы уч-ся) А как вы думаете, со временем исчезнет почтовая связь или останется? (ответы уч-ся)

- А сейчас давайте ответим на поставленный в начале урока вопрос: что общего между связью и электромагнитными волнами? (с помощью радиоволн осуществляется передача электрической связи)

- Освоение космоса привело к созданию спутниковой связи.

Учитель физики:

Слайд № 28,29,30,31,32

 когда 7 мая 1895 года А. С. Попов продемонстрировал удобный прибор для приема э/м волн, началась эра радио.

С помощью э/м волн можно передавать речь, музыку на расстояние

Сейчас разрабатываются различные виды связи  

1) Видеотелефонная связь(слайд 30)

2)космическая связь( слайд 31 гиперссылка на видео)

3)лазерная связь(слайд 32)

Учитель географии:

Слайд № 33.

- Быстро растёт в стране число пользователей компьютерной сети Интернет. Сейчас оно приближается к 9 млн. (11-е место в мире). Лидер в этой области – Москва. Для облегчения доступа к Интернету создаётся специальная волоконно-оптическая сеть. (стр. в учебнике 193; в атласе - ). Волоконно-оптическая система передач – это совокупность технических средств, служащих для передачи информации с использованием оптического волокна. Протяжённость трансроссийской волоконно-оптической линии составляет 18 тыс. км. Она позволила соединить Россию с системами связи Европы и Японии. На карте показана линия радиорелейной сети, т.е., в зависимости от среды распространения линейный тракт называют кабельным, спутниковым, цифровым и радиорелейным.

 Учитель физики:

Благодаря современным средствам связи Земля впервые приняла из океана Вселенной сигналы искусственных спутников, услышала голос первого в мире космонавта Юрия Гагарина, увидела пейзажи далёких планет.

  Средства связи позволили, не выходя из квартиры видеть и слышать то, что происходит на далёких материках и континентах.

  Дальнейшее развитие и совершенствование средств связи будет идти по пути повышения их эффективности, т.е. одновременного повышения ёмкости каналов, помехоустойчивости и надежности при увеличении дальности и снижения себестоимости.

Закрепление:

 1. Почему зимой и ночью радиоприем лучше, чем летом и днем?

 2. Почему радиоприемники плохо работают, когда машина проезжает под эстакадой или мостом?

 3. Почему башни телецентра строят высокими?

 4. Почему при работе на коротких волнах возникают зоны “молчания”?

 5. Почему нельзя осуществить радиосвязь между подводными лодками, находящимися на некоторой глубине в океане?

Учитель географии:

Слайд № 34

1

р

2

а

с

д

в

3

э

л

е

к

т

р

и

ч

е

с

к

а

я

о

з

в

4

п

и

с

ь

м

о

6

5

и

н

т

е

р

н

е

т

ч

щ

7

р

а

д

и

о

с

и

г

н

а

л

ы

с

н

т

8

р

а

д

и

о

в

о

л

н

ы

9

п

о

п

о

в

е

т

а

- Итогом нашего урока будет решение кроссворда.

  1. Вид электрической связи
  2. Одно из звеньев инфраструктуры
  3. Вид связи
  4. Вид почтовой связи
  5. Телекоммуникационная сеть
  6. Число колебаний в единицу времени
  7. Электромагнитные волны, получаемые в течение коротких промежутков времени
  8. Электромагнитная волна, длина которой больше 0,1 мм
  9. Русский учёный изобретатель радио

Учитель физики:

- Сотовые телефоны, по мнению учёных, насколько полезны, настолько и вредны. Мы подготовили для вас буклеты(см приложение) о правильном пользовании сотовыми телефонами.

Слайд № 35

Домашнее задание:

Подготовить сообщение о видах связи или о пользе и вреде компьютера.

Слайд № 36

Спасибо за внимание!