slike bài giảng vật lý 12 bài mạc dao động

• Hiểu được một số ứng dụng của sóng điện từ và nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ • Làm được một số bài tập cơ bản về dao động và sóng điện từ... Your answer: The correct answe

Bài dự thi thiết kế bài giảng điện tử elearning

Chương IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ Chương trình vật lý 12 – ban cơ bản

Điện Biên Phủ tháng 01/2014

Giáo viên: Hỏ Phượng Hoài

Tổ : Vật lý

Trường : THPT TP Điện Biên Phủ

Tỉnh : Điện Biên

Email: phuonghoai325@gmail.com

Trong môi trường xung quanh chúng ta luôn tồn tại sóng điện từ Sóng điện từ có thể sinh ra từ rất nhiều nguồn khác nhau, như từ sự hoạt động của máy móc công nghiệp, thiết bị điện, máy phát sóng

radio ứng dụng của sóng điện từ rất phong phú và đa dạng…chúng ta cùng điểm qua một số ứng dụng chính của

sóng điện từ

 Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến.

 Mạch dao động

 Điện từ trường.

 Sóng điện từ.

• Hiểu được một số ứng dụng của sóng điện

từ và nguyên tắc truyền thông bằng sóng

điện từ

• Làm được một số bài tập cơ bản về dao

động và sóng điện từ

Trước khi vào nội dung bài mới, cùng ôn lại một số kiến thức cũ

• Tích vào các câu trả lời mà mình cho là

đúng

• Nếu đáp án sai ấn nút xóa để làm lại

• Mỗi câu hỏi được trả lời tối đa ba lần

Tụ điện là gì?

Kết quả Xóa

A) Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau

và ngăn cách nhau bởi một lớp cách điện

B) Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau

và ngăn cách nhau bởi một lớp dẫn điện

C) Tụ điện là một hệ hai vật cách điện ngăn

cách nhau bởi một lớp dẫn điện D) Tụ điện là hệ hai vật cách điện ngăn cách

nhau bởi một lớp cách điện

Chỉ ra câu sai trong các câu sau

Đúng - click để tiếp tục Sai - click để tiếp tục

You answered this

correctly!

You answered this

correctly!

Your answer:

The correct answer is:

You did not answer this question completely

You did not answer this question completely

Bạn phải trả lời câu hỏi

để tiếp tục

Bạn phải trả lời câu hỏi

để tiếp tục Kết quả Xóa

A) Tụ điện dùng để chứa các điện tích

B) Bên trong tụ điện tích trữ năng lượng điện trườngC) Tụ điện chỉ cho dòng điện một chiều đi qua, ngăn

cản dòng điện xoay chiều đi quaD) Người ta nạp điện cho tụ bằng cách nối hai bản tụ

với hai cực của nguồn điện

Phát biểu nào sau đây là đúng: Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó

Kết quả Kết quả Xóa Xóa

A) Là năng lượng của điện trường bên

trong tụ điện B) Tồn tại dưới dạng cơ năng

C) Tồn tại dưới dạng nhiệt năng

D) Tồn tại dưới dạng hóa năng

Một tụ điện có điện dung C, được nạp điện đến hiệu điện thế U, điện tích của tụ là Q Công thức nào sau đây không

phải là công thức xác định năng lượng của tụ điện?

Kết quả

Kết quả Xóa Xóa

C

Q 2

1 2

QU 2

1

2

CU2

1

C

U2

Phát biểu nào sau đây là đúng?

Kết quả Xóa

A) Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống

dây tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng từ trường

B) Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì trong

ống dây tồn tại một năng lượng dưới dạng cơ năng

C) Khi tụ điện được tích điện thì trong tụ điện tồn tại

một năng lượng dưới dạng năng lượng từ trường

D) Khi có dòng điện chạy qua ống dây thì trong ống

dây tồn tại một năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường

Your Score {score}

Max Score {max-score}

Vài công thức cần nhớ

• Năng lương của tụ

điện

2 2

Vài công thức cần nhớ

2 t

Chương IV: dao động và sóng điện từ

Bài : 20

 Nếu điện trở của mạch coi như bằng không, thì mạch là mạch dao động lý tưởng.

L, RL= 0 C

Rdd = 0

Mạch dao động lí tưởng( Rm= 0 )

GIẢI THÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH DAO ĐỘNG

-Đóng khoá K, tụ phóng điện qua cuộn cảm Dòng điện tăng gây ra hiện t ợng tự cảm Suất điện động cản trở sự phóng điện của tụ điện.

- Khi tụ phóng hết điện, dòng tự cảm lại nạp điện cho

tụ điện làm tụ tích điện theo chiều ng ợc lại.

- Quá trỡnh lặp đi, lặp lại tạo thành dao động trong mạch.

http://vatlysupham.hnue.edu.vn/java/ph14vn/

osccirc_vn.htm

-Ban đầu, tụ điện đ ợc tích điện.

Giải thớch nguyờn lớ hoạt động của mạch

II DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO TRONG MẠCH DAO ĐỘNG:

1 Định luật biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong mạch dao động lý tưởng:

di L e

uAB   

ri e

) sin(

q C

q u

t q

q i

Nhận xét về pha của q so với u,

2 Định nghĩa dao động điện từ tự do:

Như vậy: Điện tích q của một bản tụ và cường độ dòng điện i trong MDĐ biến thiên điều hòa theo thời gian cùng tần số và i sớm pha π /2 so với q

từ tự do

3 Chu kỳ và tần số dao động riêng của MDĐ

 Ví dụ:Tính chu kỳ và tần số dao động riêng của

một MDĐ, biết tụ điện trong mạch có điện dung là

120 pF và cuộn cảm có độ tự cảm là 3mH

Giải: Ta có: C = 120 pF = 120.10-12 F

L = 3 mH = 3.10-3 HChu kỳ riêng: T 2 LC 3,77.106 s 3,77 s

q q

So sánh sự giống nhau giữa dao động điện và

dao động cơ học

Đại lượng cơ Đại lượng điện

x v

m k

F μ

u R

WC

WL

2 2

2 '

2 ''

2

1 2

1 2

1

) sin(

) cos(

0

kA mv

kx W

t A

x

v

t A

x

m k

x x

C

q W

t q

q i

t q

q

LC

q q

2 0 2

2

0 '

0

2 ''

2

1 2

1 2

1

) sin(

) cos(

Một mạch dao động điện từ LC, có điện trở thuần không đáng kể Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f Phát biểu nào sau đây là sai?

Kết quả

Kết quả XóaXóa

A) Năng lượng điện từ biến thiên tuần hoàn với

trường cực đại

Sự hình thành dao động điện từ tự do trong mạch dao động là do hiện tượng nào sau đây ?

Kết quả

A) Hiện tượng tự cảm

B) Hiện tượng từ hoá

C) Hiện tượng cảm ứng điện từ.

D) Hiện tượng cộng hưởng điện từ

Khung dao động với tụ điện C và cuộn dây có độ tự cảm L đang dao động tự do Người ta đo được điện tích cực đại trên một bản tụ là q0 = 10^–6C và dòng điện cực đại trong khung I0 = 10A Bước sóng điện tử cộng hưởng với khung có giá

trị

Đúng - click để tiếp tục Sai - click để tiếp tục

You answered this correctly!

Your answer:

The correct answer is:

You did not answer this question completely

You did not answer this question completely

Bạn phải trả lời câu hỏi để tiếp

tục

Bạn phải trả lời câu hỏi để tiếp

tục Kết quảKết quả XóaXóa

A) 188,4 m

B) 188 m

C) 160 m

D) 18 m

Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do Biết điện tích cực đại của một bản tụ điện có độ lớn là 10-8 C và cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm thuần là 62,8 mA Tần số dao động điện từ tự do của mạch là

Đúng - click để tiếp tục Sai - click để tiếp tục

You answered this correctly!

Your answer:

The correct answer is:

You did not answer this question completely

You did not answer this question completely

Bạn phải trả lời câu hỏi để tiếp

tục

Bạn phải trả lời câu hỏi để tiếp

tục Kết quảKết quả XóaXóa

A) 10^3 kHz

B) 2,5.10^3 kHz

C) 2.10^3 kHz.

D) 3.10^3 kHz

Your Score {score}

Max Score {max-score}

• Mạch dao động được dùng rất nhiều ở trong

các thiết bị điện tử vì nó là mạch tạo ra tín

hiệu Trong đời sống ngày nay không có loại sóng nào lại có ứng dụng rộng rãi như sóng

điện từ, từ việc nghiên cứu các thiên hà xa xôi, điều khiển con tàu vũ trụ, truyền thanh, truyền hình đến việc chữa bệnh, đun nấu bằng lò vi

sóng….Vậy sóng điện từ là gì chúng ta tiếp tục nghiên cứu trong bài 21 - 22

Chương IV: dao động và sóng điện từ

Bài : 21 – 22

a) Từ trường của mạch dao động

I – MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG VÀ

TỪ TRƯỜNG

1 Điện trường biến thiên và từ trường

=Cd ; u

u

d

q q

theo thời gian

Xung quanh chỗ có E biến thiên trong tụ điện đã

xuất hiện một từ trường B

Dòng điện dịch

Dòng điện dẫn

I – MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ

TRƯỜNG

1 Điện trường biến thiên và từ trường

a) Từ trường của mạch dao động

b) Kết luận

Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường Đường sức của từ trường bao giờ cũng khép kín

2 Từ trường biến thiên và điện trường xoáy

Câu hỏi ngược lại, khi từ trường biến thiên có tạo ra điện

trường không ?

I – MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG VÀ

C1: Phát biểu định luật Len-xơ?

Dòng điện cảm ứng iC xuất hiện trong

mạch điện kín có chiều sao cho từ

trường cảm ứng có tác dụng chống lại

sự biến thiên của từ thông ban đầu qua

mạch

Điện trường xoáy là điện trường có đường sức là

đường cong kín

Nêu các đặc điểm của đường sức của một điện trường tĩnh

So sánh đường sức của hai điện

c) Qua mỗi điểm trong điện trường có 1 và

chỉ 1 đường sức mà thôi Các đường sức

không cắt nhau.

d) Nơi mà cường độ điện trường lớn thì các

đường sức mau Nơi mà cường độ điện trường nhỏ thì các đường sức thưa.

So sánh : Giống nhau : ở điểm a), c), d)

Khác nhau : ở điểm b)

Khi tiến hành thí nghiệm người

ta nhận thấy rằng vòng dây

không có vai trò gì trong việc tạo ra điện trường xoáy Đó là

cơ sở cho một luận điểm của

thuyết điện từ Mắc xoen

Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện

một điện trường xoáy

I – MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN TRƯỜNG VÀ

TỪ TRƯỜNG

1.Điện trường biến thiên và từ trường

2 Từ trường biến thiên và điện trường

II – ĐIỆN TỪ TRƯỜNG VÀ THUYẾT ĐIỆN

TỪ CỦA MẮC-XOEN

*Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên liên quan mật thiết với nhau, là hai thành phần của một trường thống nhất – điện từ trường (trường điện từ)

Thuyết điện từ của Mắc xoen

- Điện tích, điện trường, dòng điện và từ trường

- Sự biến thiên của từ trường theo thời gian và điện trường xoáy

- Sự biến thiên của điện trường theo thời gian

và từ trường

http://vi.wikipedia.org/wiki/Ph

%C6%B0%C6%A1ng_tr

%C3%ACnh_Maxwell

- Điện từ trường lan truyền trong

không gian dưới dạng sóng, gọi là sóng điện từ, tần số sóng bằng tần số dao

động của điện tích

a Sự hình thành sĩng điện từ khi một điện tích điểm dao độngđiều hịa:

III – SÓNG ĐIỆN TỪ

2 Những đặc điểm của sóng điện từ

a.Sóng điện từ truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí và cả trong môi trường chân

không

Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong chân không bằng

Sóng điện từ được đặc trưng bằng tần số hoặc bằng

bước sóng Ta có:

b Sóng điện từ là sóng ngang Hai thành

phần: thành phần điện và thành phần từ của sóng có phương dao động vuông góc với nhau và cùng vuông góc với phương truyền sóng.

c.Dao động của điện trường và của từ

trường tại một điểm luôn đồng pha nhau.

e Sóng điện từ có mang năng lượng, năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số.

f Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilômét được dùng trong

thông tin liên lạc vô tuyến nên được gọi là các sóng vô tuyến Người ta chia các sóng

a Sóng dài

Sóng dài là sóng điện từ có tần số trong khoảng từ 3(kHz)

÷ 300(kHz), bước sóng > 3000(m).

Được dùng để thông tin dưới nước, và ít được dùng để

thông tin trên mặt đất, vì năng lượng của chúng thấp,

không truyền được đi xa.

b Sóng trung

Sóng trung là sóng điện từ có tần số trong khoảng từ

300(kHz) ÷ 3000(kHz), bước sóng trong khoảng 3000(m) ÷ 200(m).

Các sóng trung truyền dọc theo bề mặt của trái đất Ban ngày chúng bị tầng điện li hấp thụ mạnh, nên khôngtruyền được xa Ban đêm, tầng điện li phản xạ các sóng trung nên chúng truyền được xa Vì vậy ban đêm nghe đài bằng sóng trung rõ hơn ban ngày.

c Sóng ngắn

Sóng ngắn là sóng điện từ có tần số trong khoảng từ

3000(kHz) ÷ 30 000(kHz), bước sóng trong khoảng 200(m)

÷ 10(m).

Các sóng ngắn có năng lượng lớn hơn sóng trung Chúng

phản xạ rất tốt trên tầng điện li, cũng như trên mặt đất và mặt nước biển (giống như sóng ánh sáng).

d Sóng cực ngắn (vi sóng)

Sóng cực ngắn là sóng điện từ có tần số trong khoảng từ 30

000(kHz) ÷ 3 000 000(kHz), bước sóng trong khoảng 10(m) ÷ 0,01(m).

Các sóng cực ngắn có năng lượng lớn nhất, không bị tầng điện li hấp thụ hoặc phản xạ, có khả năng truyền đi rất xa theo đường thẳng, và được dùng trong thông tin vũ trụ Vô tuyến truyền

hình dùng các sóng cực ngắn, không truyền được xa trên mặt đất Muốn truyền hình đi xa, người ta phải làm các đài tiếp sóng trung gian, hoặc dùng vệ tinh nhân tạo để thu sóng của đài

phát

IV – SỰ TRUYỀN SÓNG VÔ TUYẾN TRONG KHÍ QUYỂN

1 Các vùng sóng ngắn ít bị hấp thụ

Các phân tử không khí trong khí quyển hấp thụ rất mạnh các sóng dài, sóng trung và sóng cực ngắn nên các sóng này không thể truyền đi xa

Không khí nói chung cũng hấp thụ mạnh sóng điện từ ở

vùng bước sóng ngắn Tuy nhiên, trong một số vùng tương

đối hẹp, các sóng có bước sóng ngắn hầu như không bị

không khí hấp thụ

2 Sự phản xạ của các sóng ngắn trên tầng điện li

Một đặc điểm rất quan trọng của các sóng ngắn vô tuyến là chúng phản xạ rất tốt

trên tầng điện li cũng như trên mặt đất và mặt nước biển như ánh sáng Đó là vì đối với các sóng ngắn thì các môi trường nói trên coi như dẫn điện rất tốt

Những sóng có tần số lớn hơn 30MHz thì không phản xạ trên tầng điện li mà đi xuyên qua tầng này ra không gian vũ trụ Tại đó

chúng có thể gặp các anten parabol của

các vệ tinh nhân tạo và phản xạ trở lại mặt đất

Đài radar dẫn đường P - XX của trạm radar TS - XX tại quần đảo

TS, nguồn ảnh Báo QDND

Ti vi Đài FM

NỘI DUNG BÀI HỌC

I Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng

sóng vô tuyến

II Sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản

III Sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản

BÀI 23 :NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG

VÔ TUYẾN

I Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng

vô tuyến

1 Phải dùng các sóng điện từ cao tần

BÀI 23 :NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG

VÔ TUYẾN

C 1 : Sóng điện từ dùng trong thông tin liên lạc gồm các loại sóng nào và tại sao phải dùng nó?

I Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng

sóng vô tuyến

1 Phải dùng các sóng điện từ cao tần nằm trong vùng

các dải sóng vô tuyến

- Những sóng vô tuyến dùng để tải các thông tin gọi là các sóng mang Đó là các sóng điện từ cao tần có

bước sóng từ vài mét đến vài trăm mét

BÀI 23 :NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIEN LẠC BẰNG SÓNG

VÔ TUYẾN

- Trong vô tuyến truyền thanh:  từ vài mét đến vài trăm mét-Vô tuyến truyền hình : sóng mang có bước sóng ngắn hơn

Làm thế nào để sóng mang truyền tải được thông tin có

Tốc độ truyền âm trong không khí khoảng bao nhiêu?

khoảng trên dưới 350m/s

I Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng

vô tuyến

1 Phải dùng các sóng điện từ cao tần

2 Phải biến điệu các sóng mang

- Dùng micrô để biến dao động âm thành dao động điện

Sóng mang chưa biến điệu(ωt + dao động điện từ cao tần)

Dao động điện từ âm tần (ωt +Sóng âm tần )

I Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

1 Phải dùng các sóng điện từ cao tần

2 Phải biến điệu các sóng mang.

- Dùng micrô để biến dao động âm thành dao động điện:

Sau khi biến điệu sóng mang sẽ đươc đài phát đi và lan

truyền trong ko gian ? Vậy làm sao ta có thể thu được tin

hiệu ?

BÀI 23 :NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG

VÔ TUYẾN

I Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

1 Phải dùng các sóng điện từ cao tần

2 Phải biến điệu các sóng mang

3 Ở nơi thu, phải dùng mạch chọn sóng(KĐDĐ cao tần)

4 Dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng

cao tần để đưa ra loa

5 Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng các mạch khuếch đại.(Khuếch đại âm tần) Loa sẽ biến dao động điện thành dao động âm cùng tần số

BÀI 23 :NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG

VÔ TUYẾN

c f





0

1 2

II Sơ đồ khối của một máy phát thanh vô tuyến đơn giản

Tạo ra dao động điện âm tần

Phát dao động điện từ tần số cao(cỡ MHz)

Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần

Khuếch đại dao động điện từ cao tần đã được biến điệu

Tạo ra sóng điện từ cao tần lan truyền trong không gian