Конспект урока по физике по теме "Резонанс в электрической цепи переменного тока"

Цель урока:

Раскрыть физическую сущность процессов, происходящих при резонансе напряжений, и научить учащихся применять основные закономерности электрического резонанса при решении физических задач; расширить политехнический кругозор учащихся сведениями о прикладном значении электрического резонанса.

Оборудование: компьютерные программы: "Физика в картинках" или «Открытая физика 1.0-2.5», «Решебник по физике» и «Начала электроники», высокочастотный генератор, колебательный контур с неоновой лампой, соединительные провода.

Ход урока

Актуализация знаний: «Механический резонанс. Применение резонанса и борьба с ним». Открытая физика 1.0, модель «Вынужденные колебания» 

Изучение нового материала
Понятие «резонанс». Условия, при которых возникает электрический резонанс:

1) частота внешнего напряжения (ЭДС генератора) совпадает с собственной частотой колебательного контура: демонстрация Открытая физика 1.0, модель «Вынужденные колебания в RLC контуре»

2) амплитуда тока зависит от величины активного сопротивления: демонстрация Открытая физика 1.0, модель «Вынужденные колебания в RLC контуре»

3) разность фаз между током и напряжением равна нулю (объяснение с помощью векторной диаграммы) демонстрация «Начала электроники»

4) напряжение на катушке индуктивности и напряжение на конденсаторе равны между собой и во много раз больше внешнего, равного напряжению   на   активном   сопротивлении демонстрация «Начала электроники»

5) общее сопротивление равно активному т.к X_L=X_C

6) амплитуда колебаний (величина заряда) устанавливается не мгновенно, а в течение некоторого проме­жутка времени

7) энергия   полностью   поступает в   электрическую цепь   и    безвозвратно   превращается  в  другие   виды энергий.

Применение электрического резонанса:

1) входной кон­тур радиоприемника (анализ рисунка учебника и объ­яснение принципа действия приемного колебательно­го контура)

2) резонансный волномер, объяснение принципа действия волномера  с переменной ем­костью (демонстрация при помощи высокочастотного генератора и колебательного контура с неоновой лампой)

Закрепление нового материала

1. К генератору переменного электрического тока, частоту которого можно изменять, подключены последовательно резистор сопротивлением 10 Ом, конденсатор электроемкостью 0,5 мкФ и катушка индуктивностью 0,5 Гн. Действующее значение напряжения на выходе генератора равно 100 В.

Каковы показания амперметра при наступлении резонанса?

Домашнее задание § 28; № 959, 961. Повторение: §76,79,80 (Физика, 9).

Весь материал - смотрите документ.

«Резонанс в электрической цепи переменного тока»

Урок физики в 11 классе с применением информационных технологий

Подготовил учитель МОУ Евдокимовской СОШ Ковалев А.Н.

2008 г.

Тема урока: РЕЗОНАНС В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Цель урока: Раскрыть физическую сущность процессов, происходящих при резонансе напряжений и научить учащихся применять основные закономерности электрического резонанса при решении физических задач; расширить политехнический кругозор учащихся сведениями о прикладном значении электрического резонанса.

Оборудование: компьютерные программы: "Физика в картинках"или «Открытая физика 1.0-2.5», «Решебник по физике» и «Начала электроники», высокочастотный генератор, колебательный контур с неоновой лампой, соединительные провода.

Ход урока

Проверка знаний. № 933

Актуализация знаний: «Механический резонанс. Применение резонанса и борьба с ним». Открытая физика 1.0, модель «Вынужденные колебания»

Изучение нового материала:
Понятие «резонанс». Условия, при которых возникает электрический резонанс:

1. частота внешнего напряжения (ЭДС генератора) совпадает с собственной частотой колебательного контура: демонстрация Открытая физика 1.0, модель «Вынужденные колебания в RLC контуре»

1. амплитуда тока зависит от величины активного сопротивления: демонстрация Открытая физика 1.0, модель «Вынужденные колебания в RLC контуре»

2. разность фаз между током и напряжением равна нулю (объяснение с помощью векторной диаграммы) демонстрация «Начала электроники»

1. напряжение на катушке индуктивности и напряжение на конденсаторе равны между собой и во много раз больше внешнего, равного напряжению на активном сопротивлении демонстрация «Начала электроники»

2. общее сопротивление равно активному т.к X_L=X_C

3. амплитуда колебаний (величина заряда) устанавливается не мгновенно, а в течение некоторого проме­жутка времени

4. энергия полностью поступает в электрическую цепь и безвозвратно превращается в другие виды энергий.

Применение электрического резонанса:

1. входной кон­тур радиоприемника (анализ рисунка учебника и объ­яснение принципа действия приемного колебательно­го контура)

2. резонансный волномер, объяснение принципа действия волномера с переменной ем­костью (демонстрация при помощи высокочастотного генератора и колебательного контура с неоновой лампой)

Закрепление нового материала:

1. К генератору переменного электрического тока, частоту которого можно изменять, подключены последовательно резистор сопротивлением 10 Ом, конденсатор электроемкостью 0,5 мкФ и катушка индуктивностью 0,5 Гн. Действующее значение напряжения на выходе генератора равно 100 В.

Каковы показания амперметра при наступлении резонанса?

Домашнее задание* § 28; № 959, 961. Повторение: §76,79,80 (Физика, 9).