CHUYÊN đề SÓNG điện từ và một số ỨNG DỤNG của SÓNG điện từ

Năng lực có thể phát triển - Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong chủ đề Nhóm năng lực Năng lực thành phần Mô tả mức độ thực hiện trong chủ đề Nhóm NLTP liên quan đến sử dụ

Nhóm số:… Trường: THPT Nguyễn Du

1 Nguyễn Trường Sinh

2 Lê Đình NguyễnThuỵ

CHUYÊN ĐỀ : SÓNG ĐIỆN TỪ VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ

VẬT LÍ 12

1 Xác định vấn đề cần giải quyết của chuyên đề :

* Hiện nay lĩnh vực thông tin đang phát triển mạnh trong đó sóng điện từ có những đóng góp

quan trọng Vậy :

+ Sóng điện từ là gì?

+ Ứng dụng của sóng điện từ

2 Nội dung kiến thức cần xây dựng trong chuyên đề :

Nội dung 1 : Sóng điện từ

Nội dung 2 : Tính chất của sóng điện từ

Nội dung 3 : Một số ứng dụng trong cuộc sống

3 Chuẩn kiến thức, kĩ năng và một số năng lực có thể được phát triển :

3.1 Kiến thức:

- Nêu được định nghĩa sóng điện từ.

- Nêu được các đặc điểm của sóng điện từ.

- Nêu được đặc điểm của sự truyền sóng điện từ trong khí quyển.

3.2 Kĩ năng:

- Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK

3.3 Thái độ:

- Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học.

- Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà

- Chủ động trao đổi, thảo luận với các HS khác và với GV

3.4 Năng lực có thể phát triển

- Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong chủ đề

Nhóm

năng lực Năng lực thành phần Mô tả mức độ thực hiện trong chủ đề Nhóm

NLTP liên

quan đến

sử dụng

kiến thức

vật lí

K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên

lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí

Trình bày được sự hình thành sóng điện từ

và định nghĩa sóng điện từ, các tính chất của sóng điện từ

K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí

Viết được công thức tính bước sóng của sóng điện từ ;

f

c





K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập Giải được các bài toán liên quan đến bước sóng, tần số và tốc độ truyền sóng điện từ K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính

toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp

… ) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn

Giải thích được các ứng dụng thực tế liên quan đến sóng vô tuyến :

+ Thu và phát sóng vô tuyến trong tuyền thanh và truyền hình

+ Điện thoại di động,bộ đàm, bộ điều khiển TV…

Nhóm

NLTP về

phương

pháp (tập

trung vào

năng lực

thực

nghiệm và

năng lực

mô hình

hóa)

P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí Nêu những phương pháp truyền thông tin liên lạc sơ khai mà con người đã thực hiện

Đặt ra các câu hỏi tình hống như : Tại sao chúng ta có thể trao đổi thông tin với nhau thông qua bộ đàm, truyền thông tin từ đài phát thanh,truyền hình đến máy thu thanh, máy thu hình

P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó

Mô tả được các hiện tượng có liên quan đến sóng điện từ mà các em thường gặp trong thực tế : máy thu thanh, thu hình, bộ điều khiển TV…

P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí

Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau : đọc sách tham khảo, các thông tin khoa học, Internet… để tìm hiểu các vấn đề liên quan đến các ứng dụng của sóng điện từ (VD : lò vi sóng)

P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí

P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí

P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các

hệ quả có thể kiểm tra được

P8: xác định mục đích, đề xuất phương

án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét

P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí

nghiệm này

Nhóm

NLTP

trao đổi

thông tin

X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí

HS trao đổi kiến thức để mô tả được nguyên

lí tạo ra sóng điện từ bằng ngôn ngữ vật lí : cho điện tích dao động, điện trường biến thiên, từ trường biến thiên…

X2: phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống

và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành ) X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau, Tìm hiểu một số ứng dụng của sóng điện từ trong thực tế của mỗi nhóm trình bày và từ

đó kết luận được tính chất của sóng điện từ

X4: mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ

Tìm hiểu được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của lò vi sóng khi nấu chín thực phẩm, nguyên tắc thu và phát sóng vô tuyến X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt Tìm kiếm thông tin và ghi chép các nội

động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )

dung hoạt động nhóm

X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) một cách phù hợp

Trình bày các ý kiến và kết quả của mình trong quá trình hoạt động học tập

X7: thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí

Thảo luận tập trung bằng các ngôn ngữ vật

lí của bản thân và của nhóm

X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí

Phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu các vấn đề trọng tâm :

Nguyên tắc thu và phát thanh đơn giản

Nhóm

NLTP liên

quan đến

cá nhân

C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng , thái độ của cá nhân trong học tập vật lí

Xác định được trình độ kiến thức, kĩ năng, thái độ học sinh thông qua các câu hỏi trực tiếp ở lớp, các bài tập về nhà, giải thích một

số tình huống thực tế…

C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân

Lập được kế hoạch học tập, tìm hiểu thông tin để hoàn thành nhiệm vụ được giao nhằm nâng cao trình độ của bản thân

C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí đối trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí

và ngoài môn Vật lí

Nhờ biết được sóng điện từ học sinh có thể hiểu biết về sự ảnh hưởng của sóng điện từ cao tần đối với sức khỏe con người ( bệnh tim mạch, cao huyết áp …)

C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lí- các giải pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường

C5: sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại

Sử dụng kiến thức vật lí để phòng tránh tác hại của các sóng điện từ cao tần trong cuộc sống

C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử Chỉ ra được tầm ảnh hưởng quan trọng của sóng điện từ đến cuộc sống xã hội.( trong

thông tin liên lạc ….)

4 Tiến trình dạy học

4.1 Nội dung 1:Sóng điện từ

4.1.1 Hoạt động 1: Sự hình thành sóng điện từ

1 Chuyển giao nhiệm vụ Yêu cầu HS cho nhận xét :

Đặt một điện tích đứng yên , xung quanh có điện trường Nếu điện tích dao động thì điện trường xung quanh thế nào?

Khi điện trường biến thiên thì sẽ sinh ra cái gì?

Điện trường biến thiên sinh ra từ trường biến thiên, từ trường biến thiên lại sinh ra điện trường biến thiên Vậy, quá trình này tiếp tục diễn ra thì kết quả như thế nào?

2 Thực hiện nhiệm vụ Các nhóm theo dõi , thảo luận đưa ra kết luận

3 Báo cáo, thảo luận Các nhóm cử đại diện trả lời câu cuối cùng

4 Kết luận hoặc Nhận định hoặc

Hợp thức hóa kiến thức

HS ghi nhận sự hình thành sóng điện từ là điện tích dao động → điện trường biến thiên, từ trường biến thiên → được lan truyền trong không gian

Vậy điện tích dao động tạo ra sóng điện từ

Từ đó định nghĩa sóng điện từ

4.2 Nội dung 2: Tính chất của sóng điện

4.2.1 Hoạt động 1: Tính chất của sóng điện

1 Chuyển giao nhiệm vụ Hs quan sát một số hình ảnh về sự lan truyền sóng điện từ

Tìm hiểu về tính chất của sóng điện từ

2 Thực hiện nhiệm vụ Quan sát mô phỏng sóng điện từ, kết hợp với cách tạo ra

sóng điện từ

3 Báo cáo, thảo luận Chia nhóm 4 thảo luận

 Có mấy tính chất ? Kể tên

 Sự khác biệt cơ bản với sóng cơ

Học sinh trình bày đầy đủ các tính chất của sóng điện từ

4 Kết luận hoặc Nhận định hoặc

Hợp thức hóa kiến thức

Ghi nhận các tính chất của sóng điện từ

4.2.2 Hoạt động 2: Công thức tần số và bước sóng

1 Chuyển giao nhiệm vụ Viết các công thức

2 Thực hiện nhiệm vụ Viết các công thức :

 Tấn số theo bước sóng – Bước sóng theo tần số

 Tần số theo L và C – L và C theo tần số

 Bước sóng theo L và C – L và C theo bước sóng

3 Báo cáo, thảo luận Chia nhóm thảo luận, một nhóm bất kì báo cáo, các

nhóm còn lại nhận xét

4 Kết luận hoặc Nhận định hoặc GV xác nhận kiến thức

Hợp thức hóa kiến thức

4.3 Nội dung 3: Một số ứng dụng trong cuộc sống

4.3.1 Hoạt động 1: Thông tin vô tuyến

1 Chuyển giao nhiệm vụ Tìm hiểu nguyên tắc chung truyền thông tin bằng sóng

vô tuyến trong sách giáo khoa

Hoàn thành nhiệm vụ học tập số 1

2 Thực hiện nhiệm vụ Nghiên cứu sgk để nêu được nguyên tắc chung của việc

truyền thông tin bằng sóng vô tuyến

3 Báo cáo, thảo luận Chia nhóm thảo luận :

 Tại sao phải có sóng mang ?

 Vì sao phải biến điệu ?

 Tách sóng là gì ?

 Tại sao phải khuếch đại ?

4 Kết luận hoặc Nhận định hoặc

Hợp thức hóa kiến thức Một nhóm báo cáo các nhóm khác nhận xét GV kết luận

4.3.2 Hoạt động 2: Kể tên một số ứng dụng

1 Chuyển giao nhiệm vụ -Kể tên một số ứng dụng, hoàn thành nhiệm vụ học tập

2 -Tìm hiểu ứng dụng của máy thu thanh và phát thanh đơn đơn giản

2 Thực hiện nhiệm vụ -Mỗi nhóm tìm ra những ứng dụng trong thực tế

- Chia thành 4 nhóm : 2 nhóm nghiên cứu máy phát thanh, 2 nhóm nghiên cứu máy thu thanh : tên khối, vai trò của các khối

3 Báo cáo, thảo luận Chia nhóm thảo luận và báo cáo về

Các ứng dụng Cấu tạo và các chức năng của từng khối trong sơ đồ khối của máy thu thanh và phát thanh đơn giản

4 Kết luận hoặc Nhận định hoặc

Hợp thức hóa kiến thức

Một nhóm báo cáo, các nhóm khác nhận xét

GV kết luận một số ứng dụng trong thực tế : Đài phát thanh, truyền hình, máy bộ đàm, điện thoại di động, bộ điều khiển

từ xa của tivi, lò vi sóng……

5 Kiểm tra, đánh giá trong quá trình dạy học

5.1 Hình thức kiểm tra, đánh giá

- Đánh giá thông qua các hoạt động học tập cá nhân và hoạt động nhóm.

- Đánh giá bằng các câu hỏi/bài tập trong phiếu học tập

5.2 Công cụ kiểm tra, đánh giá

1.1 (Hiểu-K2,X1):Chọn câu trả lời đúng nhất Khi một từ trường biến thiên không đều và không tắt theo thời gian sẽ sinh ra:

A một điện trường xoáy B một điện trường không đổi

1.2 (Hiểu-K1): Phát biểu nào sau đây không đúng?

A Điện từ trường biến thiên theo thời gian lan truyền trong không gian dưới dạng sóng Đó là

sóng điện từ

B Sóng điện từ lan truyền với vận tốc rất lớn Trong chân không, vận tốc đó bằng 3.108 m/s

C Sóng điện từ mang năng lượng.

D Trong quá trình lan truyền sóng điện từ thì điện trường biến thiên và từ trường biến thiên dao

động cùng phương và cùng vuông góc với phương truyền sóng

1.3 (Hiểu-K1;P3) Trường hợp nào sau đây có thể tạo ra sóng điện từ :

A cho điện tích chuyển động B cho điện tích đứng yên.

C cho điện tích chuyển động thẳng đều D cho điện tích dao động

2.1.(Hiểu-K1,X3) Sóng điện từ :

C không truyền được trong chân không D Là sóng dọc.

2.2 (Hiểu) Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?

A Sóng điện từ là sóng ngang.

B Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ.

C Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn cùng phương với vectơ cảm ứng từ

D Sóng điện từ lan truyền được trong chân không.

3.1 (Biết-K4,P2): Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng vô tuyến không có bộ phận nào

dưới đây?

3.2 (Vận dụng-K3;K4;P4), Mạch dao động được tạo thành từ cuộn cảm L và hai tụ điện C1 và C2 Khi dùng L và C1 thì mạch có tần số riêng là f1 = 3 MHz Khi dùng L và C2 thì mạch có tần số riêng

là f2 = 4 MHz Khi dùng L và C1, C2 mắc nối tiếp thì tần số riêng của mạch là

3.3 Một mạch dao động điện từ tự do có tần số riêng f Nếu độ tự cảm của cuộn dây là L thì điện

dung của tụ điện đước xác định bởi biểu thức

A C = 4 2f 2

L

 4

1

1

L f

1