скачать файл
ч. 1

Винайдення радіо О.С.Поповим.

Мета:

навчальна: ознайомити учнів з історією винайдення радіо, сприяти

усвідомленню соціально-економічного значення засобів зв'язку;



розвивальна: сприяти формуванню вмінь логічно мислити, аналізувати,

робити висновки;



виховна: виховувати гордість за своїх співвітчизників.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: таблиця «Будова радіоприймача», прилади для демонстрування властивостей електромагнітних хвиль.

Хід уроку

І. Актуалізація опорних знань.

Фізичний диктант.

1. Що створює навколо себе нерухоме електрично заряджене тіло?

2. Яке наближене значення швидкості поширення електромагнітних хвиль у

вакуумі?


3. Назвіть одиницю вимірювання довжини електромагнітної хвилі.

4. Чи можна відокремити електричне й магнітне поля в електромагнітній

хвилі?

5. Хто вперше експериментальне виявив електромагнітні хвилі?



6. За яких умов коливальний контур випромінює електромагнітні хвилі?

7. Запишіть формулу, що пов'язує довжину хвилі з частотою і швидкістю її

поширення.

8. З якою метою використовують електромагнітні хвилі?

9. Які властивості електромагнітних хвиль?

10. До якого роду хвиль можна віднести електромагнітні?



ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Наше життя важко уявити без радіоприймача, телевізора, телефона. Ці

прилади допомагають людині, роблять її життя цікавим і різноманітним.

Сьогодні ми розглянемо будову і принцип дії першого радіоприймача.



III. Вивчення нового матеріалу.

План.


1. Значення відкриття електромагнітних хвиль.

2. Демонстрування властивостей електромагнітних хвиль.

3. Доповідь учня про наукову діяльність О.С. Попова.

4. Будова і принцип дії радіоприймача.

1. Вступне слово вчителя.

Існування електромагнітних хвиль та їхні властивості були теоретично

передбачені Максвеллом у 60-ті роки XIX ст., і лише в 1888 р.

електромагнітні хвилі були вперше експериментальне отримані й вивчені

Г.Герцем. За допомогою тонких експериментів Герц виявив і дослідив

відбивання, заломлення, інтерференцію, дифракцію і поляризацію

електромагнітних хвиль. Він довів, що в усіх випадках електромагнітні

хвилі поводяться як видиме випромінювання, закономірності якого були на

той час добре вивчені.

2. Демонстрування учнями властивостей електромагнітних хвиль.

3. Повідомлення учня про наукову діяльність О.С. Попова.

О.С.Попов народився 16 березня 1859 р. в с.Тур'їнські Рудники. У 1882 р.

закінчив фізико-математичний факультет Петербурзького університету і був

залишений у ньому для підготовки до наукової діяльності. Був викладачем

фізики та електротехніки Мінних офіцерських класів (1883-1901 pp.) та

Технічного училища Морського відомства в Кронштадті (1890-1900 pp.),

професором фізики і директором Петербурзького електротехнічного

інституту.

Перші наукові дослідження О.С.Попова присвячені аналізу найвигіднішої

дії динамоелектричної машини. Після опублікування в 1888 р. праць

Г.Герца з електродинаміки О.С.Попов почав вивчати електромагнітні явища, читати лекції на тему: «Найповніші дослідження про співвідношення між

світловими і електричними явищами». Намагаючись знайти засоби

ефективного демонстрування дослідів Герца перед великою аудиторією,

О.С.Попов сконструював більш наочний індикатор електромагнітних хвиль,

які випромінює вібратор Герца. Добре розуміючи потребу флоту в засобах

бездротової сигналізації, він на початку 90-х років поставив перед собою

задачу використання електромагнітних хвиль для сигналізації: пошук

достатньо чутливого індикатора електромагнітних хвиль, розробка приладу,

здатного реєструвати електромагнітні хвилі, які випромінює вібратор

Герца. В якості індикатора О.С.Попов обрав радіокондуктор,

запропонований французьким фізиком Е.Бранлі і названий пізніше

когерером. Когерер — це наповнена металевим порошком невелика скляна

трубка з двома електродами на кінцях. Під дією електромагнітних хвиль

електричний опір порошку зменшувався, і когерер утрачав чутливість, яка

при легкому струшуванні знову відновлювалася.

У результаті копітких експериментів з когерером О.С.Попов зробив його

досить зручним і чутливим індикатором електромагнітних хвиль. На початку

1895 р. було створено «прилад для виявлення та реєстрації електричних

коливань».

До весни 1895 р. Попов винайшов чутливий і надійно працюючий

радіоприймач, який використовувався для бездротової сигналізації

(радіозв'язку). Під час проведення дослідів О.С.Попов помітив, що

приєднання до когерера вертикального металевого дроту (антени) спричиняє

збільшення відстані надійного прийому. 7 травня 1895 р. на засіданні

фізичного відділення Російського фізико-хімічного товариства О.С.Попов

зробив доповідь про винайдення ним бездротової системи зв'язку і

продемонстрував її роботу.

Під час дослідів у 1895 р. О.С.Попов зрозумів, що його приймач реєструє

також і грозові розряди. Тому він створив спеціальний прилад, який

записував на рухому паперову стрічку сигнали, що утворювалися під час

грози. Цей прилад, названий пізніше грозовідмітчиком, у 1895-1896 pp.

використовувався для вивчення характеру атмосферних завад.

Приймач Попова і грозовідмітчик зберігаються в Центральному музеї

зв'язку в Санкт-Петербурзі.

У 1895-1896 pp. О.С.Попов займався вдосконаленням створених ним

приладів, виступав з доповідями і демонстрував їх роботу. Весною 1897 р.

він уперше виявив явище відбивання електромагнітних хвиль від металевих

предметів (зокрема, кораблів). Це відкриття лягло в основу сучасної

радіолокації. Під час дослідів у 1897 р. він користувався

електромагнітними хвилями, які лежать на межі дециметрового й метрового

діапазонів. До того часу відносяться роботи О.С.Попова з вивчення ним

рентгенівських променів, уперше зроблені ним у Росії рентгенівські

знімки кінцівок людини та предметів.

У 1899 р. П.Н.Рибкін, Д.С.Троцький — помічники О.С.Попова — виявили

детекторний ефект когерера. На основі цього О.С.Попов створив

«телефонний приймач депеш» для слухового прийому радіосигналів (на

головні телефони) і запатентував його. На початку 1900 р. прилади Попова були використані для зв'язку під час

ліквідації аварії на броненосці «Генерал-адмірал Апраксій» та врятування

рибалок у відкритому морі.

Заслуги О.С.Попова у винайденні радіо офіційно були відзначені в 1900 р.

присудженням йому почесного диплома і золотої медалі на IV Всесвітньому

електротехнічному конгресі в Парижі.



Пояснення будови і принципу дії першого радіоприймача.

Ідею використання електромагнітних хвиль для передавання сигналів на

відстані вперше висловив у 1889 р. О.С.Попов. Він у 1895 р. збудував і

продемонстрував у дії перший радіоприймач, який працював на релейній

схемі: дуже мала енергія електромагнітних хвиль за допомогою

спеціального пристрою когерера - використовувалася для керування

електродзвінком.

У ньому електромагнітні хвилі приймалися (реєструвалися) спеціальним

приладом — когерером. Під дією електромагнітної хвилі опір когерера К

різко зменшується, в результаті чого замикається коло батареї Б. Струм

проходить у обмотці реле Р, яке притягує якір Я, замикаючи контакти С

реле. Якір замикає контакт, і струм проходить в обмотці електромагніта

Е. Електромагніт притягує якір-пластинку П з молоточком, який ударяє по

чашці дзвінка Д. Чути звук.

Одночасно з цим розриваються контакти М і струм в обмотці Е зникає.

Молоточок ударяє по когереру, струшуючи ошурки, їх опір зростає. Струм в

обмотці реле не проходить, і приймач знову готовий до роботи.

У сучасних радіоприймачах когерер замінили електронні лампи й

напівпровідникові транзистори, але принцип реле залишився. Електронна

лампа працює як реле: слабкі сигнали, які надходять на сітку лампи,

керують енергією місцевого джерела струму, увімкнутого в анодне коло

лампи.


Г.Марконі в 1896 р. подав заявку, а в 1897 р. дістав патент (в Англії) з

застосування електромагнітних хвиль для бездротового зв'язку. (О.С.

Попов свого винаходу не патентував.) Схема приймача Г.Марконі була такою само, як і схема приймача О.Попова.

Г.Марконі провів значну роботу з удосконалення приладів зв'язку.

Зокрема, в 1902 р. він здійснив зв'язок через Атлантичний океан. Його

діяльність відіграла значну роль у розвитку радіотехніки, зокрема в

поширенні радіо як засобу зв'язку і була відзначена в 1909 р.

Нобелівською премією.

Важливим етапом у розвитку радіозв'язку стало створення в 1913 р.

лампового генератора незатухаючих коливань. У наступні роки зусиллями

багатьох видатних учених та інженерів радіотехніка перетворилася на

надзвичайно широку й різноманітну галузь техніки.



ІV. Закріплення нового матеріалу.

1. Прилад для зв'язку без проводів.

2. Винахідник радіо.

3. Що міститься в когерері?

4. Хто запатентував радіоприймач?

5. Головна частина першого радіоприймача.

6. Характеристика рухомого тіла.

7. Джерело струму.

8. Прилад для приймання електромагнітних хвиль.

9. Що притягує обмотка електромагніта в радіоприймачі?



Різнорівневе тестування.

1п. Під час поширення у вакуумі електромагнітної хвилі періодично

змінюється...

A) швидкість. Б) напрям поширення.

B) напруженість електричного поля. Г) період.

2п. Що використовують як джерело електромагнітних хвиль?

A) Закритий коливальний контур. Б) Провід, в якому тече струм.

B) Відкритий коливальний контур. Г) Заряджений конденсатор.

Зп. У радіоприймачі Попова під дією високочастотних електромагнітних

коливань різко зменшується електричний опір...

A) електричного реле. Б) електричного дзвоника.

B) когерера. Г) батареї гальванічних елементів.

4с. Відстань від Землі до Місяця дорівнює приблизно 384 000 км. За який

час посланий із Землі радіосигнал, який відбився від поверхні Місяця,

повернеться на Землю?

A) Менш як за І с. Б) Від 1 до 1,5 с.

B) Від 1,5 до 2,5 с. Г) Більш як за 2,5 с.

5с. Виберіть правильне твердження, що стосується радіозв'язку.

A) Для радіотелефонного зв'язку застосовують азбуку Морзе.

Б) Амплітудна модуляція — це зміна зі звуковою частотою амплітуди

високочастотних електромагнітних коливань.

B) Мікрофон призначений для підсилення звукових коливань.

Г) Основним елементом детектора є антена.

6с. Які властивості має електромагнітна хвиля?

А) Електричне поле електромагнітної хвилі перпендикулярне до напряму її

поширення.

Б) Швидкість електромагнітних хвиль у речовині більша, ніж у вакуумі.

В) Електричне й магнітне поля електромагнітної хвилі коливаються у

протифазі.

Г) Електричне й магнітне поля електромагнітної хвилі коливаються в одній

площині.

7д. Коливальний контур генератора радіопередавача має ємність 2,6 пФ і

індуктивність 12 мкГн. Знайдіть довжину хвилі, на якій ведеться

радіопередача.

A) Менш як 5 м. Б) Від 10 до 11 м.

B) Від 31 до 32 м. Г) Більш як 190 м.

8д. Під час прийому передач радіостанції «Наше радіо» ємність вхідного

коливального контуру радіоприймача дорівнює 1 пФ. Яка робоча довжина

хвилі радіостанції «Наше радіо», якщо індуктивність вхідного

коливального контуру дорівнює 2,58 мкГн?

A) Менш як 35 см. Б) Від 2,5 до 3,5 м.

B) Від 5 до 5,5 м. Г) Більш як 48 м.

9д. Виберіть довжину хвилі, на якій може працювати радіопередавач, якщо

ємність контуру його генератора змінюється від 200 до 600 пФ, а

індуктивність дорівнює 25 мкГн.

А) 19 м. Б) ЗО м. В) 94 м. Г) 180 м.

10в. Вхідний контур радіоприймача складається з котушки індуктивністю 2

мГн і плоского слюдяного конденсатора з площею пластин 10 см2 та

відстанню між пластинами 2 мм. На яку довжину хвилі настроєний

радіоприймач?

11в. Передавач випромінює хвилю довжиною 50 м. Скільки електромагнітних

коливань відбувається протягом одного періоду звукових коливань з

частотою 400 Гц?

12в. Передавальна антена обласного телецентру знаходиться на висоті 400

м. На якій висоті треба встановити приймальну антену в районному центрі,

віддаленому від обласного на 90 км?



V. Підсумок уроку.

Домашнє завдання: §
ч. 1
скачать файл

Смотрите также: