Задачи на тему Электромагнитные волны и скорость их распространения. Энергия электромагнитной волны. Плотность потока излучения. Радиолокация

Электромагнитные колебания и волны Учитель физики МКОУ « Суджанская СОШ №2» Суджанского района Курской области Поречный Игорь Васильевич.

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР э нергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки

Ц иклическая частота свободных электрических колебаний равна: Период свободных колебаний в контуре равен : – – формула Томсона

Энергия электрического поля конденсатора Энергия магнитного поля катушки Электромагнитная волна (ЭМВ)- процесс распространения электромагнитного поля в пространстве. C =3•10 8 м/с -скорость распространения ЭМВ в вакууме ω=2πν

Задача №1 Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью 50 мкФ и катушки индуктивностью 2 Гн. Каков период свободных электромагнитных колебаний в контуре? Дано: С=50 мкФ L =2 Гн Решение: По формуле Томсона: T= 2π =2 3,14 с =6,28∙10 -2 с=62,8∙10 -3 с= =62,8 мс ≈ 63 мс Ответ: 63 мс Т-?

Задача №2 Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 200 мГн и конденсатора емкостью 10 мкФ. В тот момент, когда напряжение на конденсаторе равно 1 В, ток в контуре равен 10 мА. Определите амплитудное значение силы тока. Дано: L =200 мГн С=10 мкФ u =1В i=10 мА I m – ? Решение : Закон сохранения энергии для колебательного контура: = 12∙10 -3 А=12 мА Ответ:12 мА

Задача №3 На рисунке приведен график гармонических колебаний тока в колебательном контуре. Если конденсатор в этом контуре заменить на другой конденсатор, емкость которого в 4 раза меньше, то каков будет период колебаний ? Решение: По графику: Т 1 = 20 мкс. По формуле Томсона : T 2 = T 2 = 20 мкс =1 0 мкс Ответ: 1 0 мкс По условию

Задача№4 В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени. Индуктивность катушки равна 1 мГн . Чему равна ёмкость конденсатора? t, 10 −6 c 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 q, 10 −9 Кл 2 1,42 0 −1,42 −2 −1,42 0 1,42 2 1,42 Решение: По таблице: Т =8мкс По формуле Томсона: T Найдем С: =1,6∙10 -9 Ф=1,6 нФ Ответ: 1,6 нФ

Задача№5 Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,5 Гн и конденсатора переменной ёмкости. При какой ёмкости контур будет излучать электромагнитную волну длиной 400 м? Дано: L =0,5 Гн λ=400 м с =3∙10 8 м/с С -? Решение: Скорость ЭМВ: По формуле Томсона : ; С =9∙10 -14 Ф Ответ: 9∙10 -14 Ф

Задача №6 Сила тока в открытом колебательном контуре изменяется в зависимости от времени по закону: . Найти длину излучаемой контуром волны . Решение: sin Общий вид уравнения колебаний силы тока: w 0 =2 πν из условия w 0 = 6 =10 3 м =1км Ответ:1км Дано : -?

Задача №7 В колебательном контуре напряжение на обкладках конденсатора емкостью 20 мкФ изменяется по закону: . Найти амплитуду колебаний силы тока в контуре. Дано: C= 20 мкФ I m – ? Решение: Ответ:

Задача №8 Определить длину электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд конденсатора 20 нКл , а максимальная сила тока в контуре 1 А. Дано: q m = 20 нКл I m = 1 A λ – ? Решение: Закон сохранения энергии для колебательного контура: По формуле Томсона : Ответ :

Спасибо за внимание!

• Образовательные: обобщение и
  систематизация знаний по теме, проверка знаний,
  умений, навыков. В целях повышения интереса к
  теме работу вести с помощью опорных конспектов.
• Воспитательные: воспитание
  мировоззренческого понятия
  (причинно-следственных связей в окружающем мире),
  развитие у школьников коммуникативной культуры.
• Развивающие: развитие самостоятельности
  мышления и интеллекта, умение формулировать
  выводы по изученному материалу, развитие
  логического мышления, развитие грамотной устной
  речи, содержащей физическую терминологию.

Тип урока:систематизация и обобщение
знаний.

Техническая поддержка урока:

• Демонстрации:
• Плакаты.
• Показ слайдов с помощью информационно –
  компьютерных технологий.
• Дидактический материал:
• Опорные конспекты с подробными записями на
  столах.
• Оформление доски:
• Плакат с кратким содержанием опорных
  конспектов (ОК);
• Плакат – рисунок с изображением колебательного
  контура;
• Плакат – график зависимости колебаний заряда
  конденсатора, напряжения между обкладками
  конденсатора, силы тока в катушке от времени,
  электрической энергии конденсатора, магнитной
  энергии катушки от времени.

1. Этап повторения пройденного материала.
Проверка домашнего задания.
Четыре группы задач по теме:

• Электромагнитные колебания.
• Колебательный контур.
• Свободные колебания. Свободные колебания –
  затухающие колебания
• Характеристика колебаний.

2. Этап применения теории к решению задач.
3. Закрепление. Самостоятельная работа.
4. Подведение итогов.

Учитель: Темой урока является
«Решение задач по теме: «Электромагнитные
колебания и волны» на примере разбора задач ЕГЭ»

К доске вызываются 3 ученика для проверки
домашнего задания.

– Задания по этой теме можно разделить на
четыре группы.

1. Задачи с использованием общих законов
гармонических колебаний.
2. Задачи о свободных колебаниях конкретных
колебательных систем.
3. Задачи о вынужденных колебаниях.
4. Задачи о волнах различной природы.

– Мы остановимся на решении задач 1 и 2 групп.

Урок начнем с повторения необходимых понятий
для данной группы задач.

Электромагнитные колебания – это
периодические и почти периодические изменения
заряда, силы тока и напряжения.

Колебательный контур – цепь,
состоящая из соединительных проводов, катушки
индуктивности и конденсатора.

Свободные колебания – это колебания,
происходящие в системе благодаря начальному
запасу энергии с частотой, определяемой
параметрами самой системы: L, C.

Скорость распространения электромагнитных
колебаний равна скорости света: С = 3 . 108(м/с)

Основные характеристики колебаний

Амплитуда (силы тока, заряда, напряжения) –
максимальное значение (силы тока, заряда,
напряжения): Im, Qm, Um
Мгновенные значения (силы тока, заряда,
напряжения) – i, q, u

Схема колебательного контура

Учитель: Что представляют
электромагнитные колебания в контуре?

Электромагнитные колебания представляют
периодический переход электрической энергии
конденсатора в магнитную энергию катушки и
наоборот согласно закону сохранения энергии.

Задача №1 (д/з)

Колебательный контур содержит конденсатор
емкостью 800 пФ и катушку индуктивности
индуктивностью 2 мкГн. Каков период собственных
колебаний контура?

Колебательный контур состоит из конденсатора
емкостью С и катушки индуктивности
индуктивностью L. Как изменится период свободных
электромагнитных колебаний в этом контуре, если
электроемкость конденсатора и индуктивность
катушки увеличить в 3р.

Амплитуда силы тока при свободных колебаниях в
колебательном контуре 100 мА. Какова амплитуда
напряжения на конденсаторе колебательного
контура, если емкость этого конденсатора 1 мкФ, а
индуктивность катушки 1 Гн? Активным
сопротивлением пренебречь.

Схема электромагнитных колебаний

Ученик 1 наглядно описывает процессы в
колебательном контуре.

Ученик 2 комментирует электромагнитные
колебания в контуре, используя графическую
зависимость заряда, напряжения. Силы тока,
электрической энергии конденсатора, магнитной
энергии катушки индуктивности от времени.

Уравнения, описывающие колебательные процессы
в контуре:

Обращаем внимание, что колебания силы тока в
цепи опережают колебания напряжения между
обкладками конденсатора на π/2.
Описывая изменения заряда, напряжения и силы
тока по гармоническому закону, необходимо
учитывать связь между функциями синуса и
косинуса.

По графику зависимости силы тока от времени в
колебательном контуре определите, какие
преобразования энергии происходят в
колебательном контуре в интервале времени от
1мкс до 2мкс?

1. Энергия магнитного поля катушки
увеличивается до максимального значения;
2. Энергия магнитного поля катушки преобразуется
в энергию электрического поля конденсатора;
3. Энергия электрического поля конденсатора
уменьшается от максимального значения до «о»;
4. Энергия электрического поля конденсатора
преобразуется в энергию магнитного поля катушки.

По графику зависимости силы тока от времени в
колебательном контуре определите:

а) Сколько раз энергия катушки достигает
максимального значения в течение первых 6 мкс
после начала отсчета?
б) Сколько раз энергия конденсатора достигает
максимального значения в течение первых 6 мкс
после начала отсчета?
в) Определите по графику амплитудное значение
силы тока, период, циклическую частоту, линейную
частоту и напишите уравнение зависимости силы
тока от времени.

Дана графическая зависимость напряжения между
обкладками конденсатора от времени. По графику
определите, какое преобразование энергии
происходит в интервале времени от 0 до 2 мкс?

Дана графическая зависимость напряжения между
обкладками конденсатора от времени. По графику
определите: сколько раз энергия конденсатора
достигает максимального значения в период от
нуля до 2мкс? Сколько раз энергия катушки
достигает наибольшего значения от нуля до 2 мкс?
По графику определите амплитуду колебаний
напряжений, период колебаний, циклическую
частоту, линейную частоту. Напишите уравнение
зависимости напряжения от времени.

Слайд № 18

К доске вызываются 2 ученика

Заряд на обкладках конденсатора
колебательного контура изменяется по закону
q = 3·10–7cos800πt. Индуктивность контура 2Гн.
Пренебрегая активным сопротивлением, найдите
электроемкость конденсатора и максимальное
значение энергии электрического поля
конденсатора и магнитного поля катушки
индуктивности.

В идеальном колебательном контуре происходят
свободные электромагнитные колебания. В таблице
показано, как изменяется заряд конденсатора в
колебательном контуре с течением времени.

1. Напишите уравнение зависимости заряда от
времени. Найдите амплитуду колебаний заряда,
период, циклическую частоту, линейную частоту.

2. Какова энергия магнитного поля катушки в
момент времени t = 5 мкс, если емкость конденсатора
50 пФ.

Домашнее задание. Напишите уравнение
зависимости силы тока от времени. Найдите
амплитуду колебаний силы тока. Постройте
графическую зависимость силы тока от времени.

Тема урока: «Решение задач по теме:
«Электромагнитные колебания и
волны» на примере разбора задач ЕГЭ.

Повторите теорию слайды 3,4,5,6,7.
Приведены решения задач слайды
8,9,10,11,12,13,14. Подробно записать в
тетрадь

Электромагнитные колебания – это периодические и почти
периодические изменения заряда, силы тока и напряжения.
Колебательный контур – цепь, состоящая из соединительных
проводов, катушки индуктивности и конденсатора при активном
сопротивлении равном нулю.
Свободные колебания – это колебания, происходящие в системе
благодаря начальному запасу энергии с частотой, определяемой
параметрами самой системы: L, C.
Скорость распространения электромагнитных колебаний равна
скорости света:

а
Уравнения, описывающие колебательные
процессы в контуре:

Задача 1.
Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 800 пФ
и катушку индуктивности индуктивностью 2 мкГн. Каков период
собственных колебаний контура? (ответ дайте в мкс)
Дано:
Си
Решение:

Задача 2.
Колебательный
контур состоит из конденсатора емкостью С и катушки
.
индуктивности индуктивностью L. Как изменится период свободных
электромагнитных колебаний в этом контуре, если электроемкость
конденсатора и индуктивность катушки увеличить в 3р.
Дано:
Решение:
1.
2.
3.
4.
Увеличится в 3 раза;
Не изменится;
Уменьшится в 3 раза;
Увеличится в 9 раз.
Ответ: №1

Задача 3.
Амплитуда силы тока при свободных колебаниях в колебательном
контуре 100 мА. Какова амплитуда напряжения на конденсаторе
колебательного контура, если емкость этого конденсатора 1 мкФ, а
индуктивность катушки 1 Гн? Активным сопротивлением пренебречь.
Дано:
Решение:

Задача № 4.
Заряд на обкладках конденсатора колебательного
контура изменяется по закону q = 3·10-7cos800πt.
Индуктивность контура 2Гн. Напишите уравнение
зависимости силы тока от времени. Определите
амплитуду колебаний заряда, амплитуду силы тока,
циклическую частоту, определите максимальную энергию
магнитного поля катушки.

Задача № 5.
В идеальном колебательном контуре происходят свободные
электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменяется заряд
конденсатора в колебательном контуре с течением времени.
1.Напишите
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2
1,5
0
-1,5
-2
-1,5
0
1,5
2
1,5
уравнение зависимости заряда от времени. Найдите
амплитуду колебаний заряда, период, циклическую частоту, линейную
частоту.
2.Какова энергия магнитного поля катушки в момент времени t=5 мкс,
если емкость конденсатора 50 пФ.

Далее самостоятельная работа, 8
задач, решить и прислать!!! Срок до
21.00 13.11

Задача № 1.
По графику зависимости силы тока от времени в колебательном контуре
определите, какие преобразования энергии происходят в колебательном контуре
в интервале времени от 1мкс до 2мкс?
1. Энергия магнитного поля катушки увеличивается до максимального значения;
2. Энергия магнитного поля катушки преобразуется в энергию
электрического поля конденсатора;
3. Энергия электрического поля конденсатора уменьшается от максимального
значения до «о»;
4. Энергия электрического поля конденсатора преобразуется в энергию
магнитного поля катушки.

Задача № 3.
Дана графическая зависимость напряжения между обкладками конденсатора от
времени. По графику определите, какое преобразование энергии происходит в
интервале времени от 0 до 2 мкс?
1. Энергия магнитного поля катушки увеличивается до максимального
значения;
2. Энергия магнитного поля катушки преобразуется в энергию
электрического поля конденсатора;
3. Энергия электрического поля конденсатора уменьшается от максимального
значения до «о»;
4. Энергия электрического поля конденсатора преобразуется в энергию
магнитного поля катушки.

Задача № 4
Дана графическая зависимость напряжения между обкладками
конденсатора от времени. По графику определите: сколько раз энергия
конденсатора достигает максимального значения в период от нуля до
2мкс? Сколько раз энергия катушки достигает наибольшего значения от
нуля до 2 мкс? По графику определите амплитуду колебаний
напряжений, период колебаний, циклическую частоту, линейную
частоту. Напишите уравнение зависимости напряжения от времени.

Задача № 5,6.
Задача № 5
Задача № 6

Задача №7
Задача №8
1. По графику зависимости напряжения от времени определите:
Сколько раз энергия катушки достигает
максимального значения на протяжении
периода
Сколько раз энергия катушки достигает
минимального значения на протяжении
периода
2. Определить амплитуду колебаний напряжения, период, линейную частоту, циклическую
частоту. Напишите уравнение зависимости напряжения от времени.

• Мякишев Г.Я., Синяков А.З., “Физика. 11 класс”,
• Малинин А.Н., Глазунов А.Г., Кабардин О.Ф, “Физика.
  11 класс”.

Тип: комбинированный, урок обобщающего
повторения, коррекции и контроля знаний.

• повторение, коррекция и закрепление знаний по
  теме;
• контроль уровня усвоения теоретического
  материала, умения применять знания при решении
  задач различной степени сложности как
  количественных, так и качественных.

В целях сохранения высокой работоспособности в
течение всего времени урока использован
материал разного уровня сложности.

Урок проводится в группе 12-14 человек.

Ход урока

О порядке работы на уроке.

Вступительное слово учителя.

Краткое обобщение темы “Электромагнитные
волны и их применение в радиосвязи”.

Зачет.

Работа проходит в группах по три-четыре
человека.

Группе предлагается решить четыре задачи
средней степени сложности. По итогам работы в
группах проходит проверка. Каждая группа
представляет решение только одной задачи, номер
которой определяется результатами жеребьевки.
Решение оформляется на доске, члены других групп
осуществляют проверку. Группа получает 1 балл за
правильное решение каждой из задач и 2 балла за
защиту задачи.

• Первая радиограмма была передана А.С. Поповым в
  1896 году на расстояние 250 метров. За сколько
  времени радиосигнал прошел это расстояние?
• По международному соглашению длина
  электромагнитной волны, на которой передают
  сигнал бедствия SOS, равна 600 метров. На какой
  частоте передаются такие сигналы?
• На какой длине волны работает радиопередатчик,
  если емкость конденсатора 240 пФ, а индуктивность
  50 мкГн?
• Будут ли передающий колебательный контур с
  параметрами 160 пФ и 5 мГн и приемный колебательный
  контур с параметрами 100 пФ и 4 мГн настроены в
  резонанс?

Ответы на качественные вопросы. Право ответа
получает группа, первая поднявшая сигнальную
карточку. За правильный ответ группа получает 1
балл.

Ответ: Металлический корпус мины
увеличивает индуктивность контура, при этом
частота звуковых колебаний уменьшается. Тон
звука определяется частотой. Чем выше тон, тем
больше частота.

Ответ: Две особенности расположения
коротких электромагнитных волн:

а) сильным поглощением их земной поверхности;
б) преломлением и отражением их от ионосферы.

Ответ: Длина волны прямо пропорциональна
периоду колебаний; период колебаний зависит от
емкости конденсатора (прямая зависимость);
емкость конденсатора обратно пропорциональна
расстоянию между пластинами. Значит, если
расстояние между пластинами уменьшать, то
емкость увеличивается, период возрастает и
настройка идет на более длинные волны.

Ответ: Для уменьшения габаритов
принимающего устройства. Прием короткими
антеннами дает слабый сигнал, который затем
усиливается усилителем высокой частоты. Таким
образом, недостаток антенны компенсируется
высокими качествами усилителя радиоприемника.

Ответ: При включении и выключении света
возникает искрение контактов выключателя.
Значит, в этот момент возникает переменное
электромагнитное поле, которое в свою очередь
порождает переменное магнитное поле и т.д.
Распространяется электромагнитная волна,
которая и фиксируется радиоприемником.

Ответ: Сигнал, отраженный от самолета,
попадает в антенну телевизора чуть позже, чем
прямой сигнал с телевышки. На экране телевизора
появляется изображение, созданное прямым
сигналом. Слабый “двойник” движется по экрану
по мере удаления или приближения самолета.
Второе изображение находится правее, так как
развертка электромагнитного луча идет слева
направо, если смотреть спереди.

Ответ: Эстакада и мост экранируют
радиосигнал. Происходит частичное поглощение
радиоволны, наблюдается дифракция. (Более
короткие волны не могут огибать такое
препятствие, возникает область радиотени).

Ответ: Телецентры работают на
ультракоротких волнах (

<10 м). Эти волны не испытывают
дифракции на холмах, оврагах и т.п., поэтому
приемная антенна телевизора и передающая
антенна телецентра должны быть в зоне прямой
видимости.

Ответ: Морская вода, как проводник,
поглощает радиоволны.

Ответ: В рентгеновских установках нет
излучателей радиоволн; в современных тракторах
установлен двигатель типа “дизель”, в котором
нет искрового зажигания.

Ответ: Нет, так как крыша будет экранировать
антенну радиоволн. Железо — проводник.

Ответ: Металлическая кастрюля экранирует
радиосигнал, так как является проводником.

Ответ: Волна принимается непосредственно
от антенны телецентра и еще сигнал, отраженный от
соседних крыш или других предметов,
расположенных вблизи приемной антенны.

Ответ: Интерференция. Волны, идущие от
одного и того же радиопередатчика, когерентны и
могут интерферировать в месте приема, ослабляя
или усиливая сигнал.

Решение задач высокого уровня сложности.
Каждая группа получает задание согласно
жеребьевке. Решение задачи представляется на
доске. Группами осуществляется взаимопроверка
решения. У других групп есть возможность
заработать дополнительные баллы, если они найдут
ошибки в решении и исправят их. За правильное
решение группа получает 3 балла, за нахождение
ошибки – 4 балла.

Для радиоприемника требуется изготовить
катушку индуктивностью 0,6 мГн, длиной 6,28 см,
площадью одного витка 30 см2. Сколько витков
должна иметь эта катушка?

Для радиоприемника требуется изготовить
плоский слюдяной конденсатор емкостью 7,5 нФ из
пластинок металлической фольги площадью 6,28 см2
и слюдяных пластинок такой же площадью и
толщиной 0,1 мм. Сколько пластинок металлической
фольги потребуется для изготовления этого
конденсатора? Диэлектрическая проницаемость
слюды равна 7,5.

Для радиоприемника требуется изготовить
катушку индуктивностью 10 мкГн. Определить радиус
каркаса катушки, если она должна иметь 50 витков
при длине 9,86 см.

Для радиоприемника требуется изготовить
плоский слюдяной конденсатор емкостью 7,5 нФ из
металлической фольги и слюдяных прокладок
толщиной 0,5 мм. Какова должна быть площадь
пластинок фольги и слюды, чтобы конденсатор
состоял из 61 обкладки? Диэлектрическая
проницаемость слюды 7,5.

Подведение итогов работы учащихся в группах.

Анализ уровня усвоения теоретического
материала, коррекция допущенных при ответах
недочетов. Объявление оценок за работу. Оценка
“отлично” выставляется, если группа набрала
более 15 баллов; оценка “хорошо” выставляется,
если группа набрала 10 — 14 баллов; оценка
“удовлетворительно” выставляется, если группа
набрала 8 – 9 баллов.

Контроль знаний.

Тест по теме “Электромагнитные волны.
Радиосвязь”. Задание выполняется индивидуально.

1. Колебания, распространяющиеся в пространстве
с течением времени, называют

а) автоколебания;
б) волной;
в) свободными;
г) вынужденными.

2. При уменьшении частоты излучения
электромагнитных волн в 2 раза излучаемая в
единицу времени энергия

а) уменьшится в 4 раза;
б) увеличится в 4 раза;
в) уменьшится в 8 раз;
г) уменьшится в 16 раз.

3. Энергия электромагнитной волны (в вакууме) в
любой точке пространства самостоятельно

а) распространяется, меняясь периодически со
временем;
б) распространяется апериодически, монотонно
убывая;
в) распространяется стационарно без изменений;
г) не распространяется.

4. Преломление электромагнитной волны на
границе двух сред происходит при

а) отклонении ее от направления
распространения из первой среды во вторую;
б) уменьшении амплитуды колебаний волн во второй
среде;
в) возвращении волн в первую среду.

5. Универсальный процесс передачи и приема
какой-либо информации с помощью радиоволн
называется

а) радиовещанием;
б) радиолокацией;
в) радиоастрономией;
г) радиосвязью.

6. Чтобы уменьшить частоту волны, излучаемой
контуром, в 3 раза индуктивность катушки нужно

а) уменьшить в три раза;
б) увеличить в 9 раз;
в) уменьшить в 9 раз;
г) увеличить в 3 раза.

7. Радиоволнами, огибающими поверхность Земли и
дающими устойчивую радиосвязь, являются волны с
длиной волны (м)

а) больше 1000;
б) от 100 до 1000;
в) от 10 до 100;
г) меньше 10.

1. Возникновение вихревого электрического поля
связано с

а) постоянным магнитным полем;
б) постоянным током;
в) переменным магнитным полем;
г) равномерным движением проводника в магнитном
поле.

2. При увеличении частоты излучения
электромагнитных волн в 2 раза, излучаемая в
единицу времени энергия

а) увеличится в 2 раза;
б) увеличится в 4 раза;
в) увеличится в 8 раз;
г) увеличится в 16 раз.

3. Электромагнитная волна является

а) плоской;
б) поперечной;
в) продольной;
г) сферической.

4. Для определения расстояния R до цели методом
радиолокации измеряют общее время t прохождения
сигнала до цели и обратно, используя соотношение

а) R =

t / 2;
б) R = ct / 2;
в) R = ct;
г) R = ct /

5. Обнаружение и определение местонахождения
объектов с помощью радиоволн называется

а) радиоастрономией;
б) радиосвязью;
в) радиовещанием;
г) радиолокацией.

6. Чтобы изменить длину волны с 50 м на 25 м,
емкость контура нужно

а) уменьшить в 2 раза;
б) уменьшить в 4 раза;
в) увеличить в 2 раза;
г) увеличить в 4 раза;.

а) длинные;
б) средние;
в) короткие;
г) ультракороткие.

1. Радиоволны распространяются в вакууме

а) мгновенно;
б) со скоростью звука;
в) со скоростью света;
г) со скоростью, зависящей от длины волны;
д) со скоростью, зависящей от частоты волн.

2. При увеличении частоты излучения
электромагнитной волны в 3 раза, измеряемая в
единицу времени энергия

а) увеличится в 3 раза;
б) уменьшится в 3 раза;
в) увеличится в 27 раз;
г) увеличится в 81 раз.

3. Векторы электромагнитной волны правильно
расположены только в случае

4. Поглощение электромагнитной волны на границе
двух сред происходит при

а) отклонении ее от направления
распространения из первой среды во вторую;
б) уменьшении амплитуды колебаний волн во второй
среде;
в) возвращении волны в первую среду.

5. Передача какой-либо информации с помощью
радиоволн называется

а) радиолокацией;
б) радиовещанием;
в) радиосвязью;
г) радиоастрономией.

6. Чтобы уменьшить частоту волны, излучаемой
контуром, в 3 раза, емкость контура нужно

а) увеличить в 9 раз;
б) увеличить в 3 раза;
в) уменьшить в 9 раз;
г) уменьшить в 3 раза.

7. Радиоволнами, многократно отражающимися от
ионосферы и поверхности Земли, являются волны с
длиной волны (м)

1. Электромагнитная волна распространяется в
вакууме

а) со скоростью, зависящей от частоты волны;
б) со скоростью, зависящей от длины волны;
в) мгновенно;
г) с постоянной скоростью “с”.

2. При уменьшении частоты излучения
электромагнитных волн в 3 раза, излучаемая в
единицу времени энергия

а) уменьшится в 3 раза;
б) увеличится в 3 раза;
в) уменьшится в 27 раз;
г) уменьшится в 81 раз.

3. Полная энергия электромагнитной волны
определяется

а) квадратом вектора напряженности
электрического поля;
б) квадратом вектора индукции магнитного поля;
в) суммой энергий электрического и магнитного
полей;
г) суммой векторов напряженности электрического
поля и индукции магнитного поля.

4. Отражение электромагнитной волны на границе
двух сред происходит при

а) отклонении ее от направления
распространения из первой среды во вторую;
б) уменьшении амплитуды колебаний волны во
второй среде;
в) возвращении волны в первую среду.

а) радиолокацией;
б) радиовещанием;
в) радиоастрономией;
г) радиосвязью;

6. Чтобы уменьшить длину волны, излучаемой
контуром, в 2 раза, индуктивность катушки нужно

а) увеличить в 2 раза;
б) уменьшить в 2 раза;
в) увеличить в 4 раза;
г) уменьшить в 4 раза.

7. Радиоволнами, проникающими сквозь ионосферу
и распространяющимися в пределах прямой
видимости, являются волны с длиной волны (м)

Ключ к тесту:

Подведение итогов урока.

Заключительное слово учителя.

За работу на уроке все учащиеся получают по две
оценки: одна — за работу в группе, другая – за
индивидуальную работу.

Задача 1. Определить длину электромагнитных волн в воздухе, излучаемых колебательным контуром с емкостью 3 нФ и индуктивностью

0,012 Гн. Активное
сопротивление контура принять
равным нулю.

Решение:
.
Дано:
С = 310-9 Ф
L = 0,012 Гн
Ra = 0
v=c= 3108м/с
l- ?

Задача 2. Колебательный контур излучает в воздухе электромагнитные волны длиной 300 м. Определить индуктивность колебательного

контура, если его емкость равна 5
мкФ. Активное сопротивление
контура не учитывать.

Решение:
Дано:
l= 300 м
С = 5*10-6 Ф
Ra = 0
С = 3*108 м/с
L-?

Задача 3. На какую длину волны будет резонировать колебательный контур, в котором индуктивность катушки 8 мкГн, а емкость

Решение:
Дано:
L = 8*10-6 Гн
С = 2*10-8 Ф
с = 3*108 м/с
l рез – ?

Задача 4. Радиопередатчик работает на частоте 6 МГц. Сколько волн укладывается на расстоянии 100 км по направлению

Решение:
Дано:
n = 6*106 Гц
S = 105 м
c = 3*108 м/с
n-?

Задача 5. Радиолокатор работает в импульсном режиме. Частота повторения импульсов 1700 Гц, длительность импульса 0,8 мкс. Найти

максимальную и
минимальную дальность
обнаружения цели данным
локатором.

Решение:
Дано:
f = 1700 Гц
необходимо, чтобы отраженный импульс
пришел не ранее, чем через время t, и не
позднее, чем через время
после начала посылки прямого импульса.
t = 0,8 мкс =
= 8*10-7 с
с = 3*108 м/с
l- ?, L – ?
Максимальное расстояние до цели:

48.1 Как ориентированы векторы E, В и с по отношению друг к другу в электромагнитной волнеРЕШЕНИЕ

48.2 Как должна двигаться частица, чтобы она излучала электромагнитные волныРЕШЕНИЕ

49.1 Почему обычный закрытый колебательный контур нельзя использовать для излучения и регистрации электромагнитных волнРЕШЕНИЕ

49.2 Чему равна скорость распространения электромагнитных взаимодействийРЕШЕНИЕ

49.3 Передающий и приемный вибраторы расположены взаимно перпендикулярно. Возникнут ли колебания в приемном вибратореРЕШЕНИЕ

50.1 Какую величину называют плотностью потока электромагнитного излученияРЕШЕНИЕ

50.2 Какой источник излучения называется точечнымРЕШЕНИЕ

50.3 Почему переменный ток в осветительной сети практически не излучает электромагнитных волнРЕШЕНИЕ

52.1 Для чего нужна модуляция колебанийРЕШЕНИЕ

52.2 Что называют детектированием колебанийРЕШЕНИЕ

53.1 От чего зависит амплитуда автоколебаний в генераторе на транзистореРЕШЕНИЕ

53.2 Как устроен простейший детекторный радиоприемникРЕШЕНИЕ

54.1 Перечислите известные вам свойства электромагнитных волн.РЕШЕНИЕ

54.2 Какая волна называется поляризованнойРЕШЕНИЕ

56.1 На каких принципах основана работа радиолокатораРЕШЕНИЕ

7.1 В схеме радиоприемника, изображенной на рисунке 7.16, L = 2*10-4 Гн, емкость С переменного конденсатора может меняться от 12 до 450 пФ. На какие длины волн рассчитан этот радиоприемник?РЕШЕНИЕ

7.2 На рисунке 7.26 изображена приемная антенна телевизора. Что можно сказать об ориентации колебаний вектора магнитной индукции волны, идущей из телецентра?РЕШЕНИЕ

7.3 Имеются ли существенные различия между условиями распространения радиоволн на Луне и на Земле?РЕШЕНИЕ

1.Радиостанция работает на частоте 70 МГц. Найдите длину электромагнитных волн, излучаемых антенной радиостанции.

На рисунке показан график колебаний силы тока в колебательном контуре с антенной. Определите длину электромагнитной волны, излучаемой антенной.

3.Напряжения на концах первичной и вторичной обмоток ненагруженного трансформатора U = 220 В и U = 11 В. Каково отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной .

4.Определите длину волны излучаемым контуром,  состоящем  из катушки индуктивностью  2,5 мГн  и конденсатора  емкостью 9 мкФ,

Уравнение колебаний напряжения на конденсаторе имеет вид: U = 60сos(12t), где все величины выражены в СИ. Найдите длину волны.

Максимальный заряд на конденсаторе 10 мКл, амплитуда силы тока на катушке 0,1 А. Определите длину волны контура.

При настройке контура радиопередатчика его индуктивность увеличили. Как при этом изменятся следующие три величины: период колебаний тока в контуре, частота излучаемых волн, длина волны излучения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью  и катушки индуктивностью настроен на длину волны 200 м. Какую длину волны излучает контур, если электроемкость конденсатора, и индуктивность катушки увеличить в 2 раза?

На рисунке приведен график гармонических колебаний тока в колебательном контуре. Определите длину волны.

При настройке колебательного контура генератора, задающего частоту радиопередатчика, электроёмкость его конденсатора увеличили. Как при этом изменятся следующие три величины: частота колебаний силы тока в контуре, период излучаемых волн, длина волны излучения? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

.Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 400 пФ и катушки индуктивностью 10 мГн . Определите длину волны.

4. Максимальный заряд на конденсаторе 1 мкКл, амплитуда силы тока на катушке 10 А.  Определите длину волны

На какую длину волны нужно настроить радиоприемник, чтобы слушать радиостанцию «Наше радио», которая вещает на частоте 101,7 МГц?

Колебания силы тока в цепи, содержащей идеальную катушку, описываются уравнением:  . Определите длину волны.

Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью  и катушки индуктивностью настроен на длину волны 10 м. Какую длину волны излучает контур, если электроемкость конденсатора уменьшить в 4 раза, и индуктивность катушки увеличить в 2 раза?

Определите индуктивность катушки в колебательном контуре, если  длина волны 100 м, а ёмкость конденсатора 10пФ.

9. Сколько колебаний происходит в электромагнитной волне с длиной 30м за время равное периоду звуковых колебаний с частой 2 кГц.

1.Какого диапазона радиоволны может принимать радиоприемник, если емкость может изменяться от 50пФ до 200 пФ, а индуктивность 50 мГн.

На какую длину волны нужно настроить радиоприемник, чтобы слушать радиостанцию  ,которая вещает на частоте 1500 кГц?

3. Контур радиоприемника с конденсатором ёмкостью 20 пФ настроен на длину волны 5 м. Определите индуктивность катушки.

Колебания силы тока в цепи, содержащей идеальную катушку, описываются уравнением:   Определите длину волны.

. По графику определить  длину волны.

Колебательный контур настроен на частоту 97,6 МГц. В конденсатор контура поместили диэлектрик, а в катушку вставили сердечник. В результате этого ёмкость конденсатора изменилась в 2 раза, а индуктивность катушки — в 8 раз. На какую  длину волны  стал в результате настроен колебательный контур?

7.Колебательный контур состоит из конденсатора с площадью пластин 100см  и катушки индуктивностью 1мГн. Длина волны колебаний 10 м. Определите расстояние между пластинами конденсатора.

Электрический колебательный контур радиоприемника настроен на длину волны . Как изменятся период колебаний в контуре, их частота и соответствующая им длина волны, если площадь пластин конденсатора увеличить?К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите  выбранные цифры под соответствующими буквами. Получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без пробелов и каких-либо символов).

• Генератор работает на частоте 120 МГц. Определите длину волны.
• Изменения силы тока в антенне происходят по закону пt. Определите длину волны.
• Колебательный контур излучает волны 1200 м. Определите индуктивность, если ёмкость 0,12 мкФ.

4.         Сколько колебаний происходит в электромагнитной волне с длиной 30м за время равное периоду звуковых колебаний с частой 250Гц.

5.Под каким напряжением находится первичная обмотка трансформатора, имеющая 1000 витков ,если во вторичной обмотке 3500 витков и напряжение 105 В.

При настройке колебательного контура радиопередатчика его индуктивность уменьшили. Как при этом изменятся следующие три величины: период колебаний тока в контуре, частота излучаемых волн, длина волны излучения? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

• Максимальный заряд на конденсаторе 120 мКл, амплитуда силы тока на катушке 0,5 А. Определите длину волны контура.
• Определите длину волны излучаемым контуром,  состоящем  из катушки индуктивностью  0,5 мГн  и конденсатора  емкостью 6 мкФ.

Колебательный контур состоит из конденсатора электроемкостью  и катушки индуктивностью настроен на длину волны 100 м. Какую длину волны излучает контур, если электроемкость конденсатора увеличить в 4 раза, и индуктивность катушки увеличить в 4 раза?

Задачи по Электродинамике ( ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ ), на тему Электромагнитные волны и скорость их распространения. Энергия электромагнитной волны. Плотность потока излучения. Радиолокация Из пособия: ГДЗ к задачнику Рымкевич для 10-11 классов по физике, 10-е издание, 2006 г.

Можно ли выбрать такую систему отсчета, в которой индукция магнитного поля электронного пучка была бы равна нулюРЕШЕНИЕ

Система отсчета (см. условие предыдущей задачи) движется со скоростью, большей скорости движения электронов в пучке. Что можно сказать о направлении линий индукции поляРЕШЕНИЕ

Можно ли выбрать такую систему отсчета, в которой магнитная индукция поля прямого проводника с током была бы равна нулю? Что можно сказать о направлении линий индукции, если система отсчета движется со скоростью, большей скорости упорядоченного движения электронов в проводникеРЕШЕНИЕ

Почему при приеме радиопередач на средних и длинных волнах с приближением грозы появляются помехиРЕШЕНИЕ

Каков период колебаний в открытом колебательном контуре, излучающем радиоволны с длиной волны 300 мРЕШЕНИЕ

Радиостанция ведет передачу на частоте 75 МГц (УКВ). Найти длину волныРЕШЕНИЕ

В радиоприемнике один из коротковолновых диапазонов может принимать передачи, длина волны которых 24 26 м. Найти частотный диапазонРЕШЕНИЕ

Ручной настройкой радиоприемника мы изменяем рабочую площадь пластин воздушного конденсатора переменной емкости в приемном колебательном контуре. Как изменяется рабочая площадь пластин при переходе на прием станции, ведущей передачу на более длинных волнахРЕШЕНИЕ

Катушка приемного контура радиоприемника имеет индуктивность 1 мкГн. Какова емкость конденсатора, если идет прием станции, работающей на длине волны 1000 мРЕШЕНИЕ

Радиоприемник настроен на радиостанцию, работающую на длине волны 25 м. Во сколько раз нужно изменить емкость приемного колебательного контура радиоприемника, чтобы настроиться на длину волны 31мРЕШЕНИЕ

При изменении силы тока в катушке индуктивности на ΔI = 1 А за время Δt = 0,6 с в ней индуцируется ЭДС, равная £ = 0,2 мВ. Какую длину будет иметь радиоволна, излучаемая генератором, колебательный контур которого состоит из этой катушки и конденсатора емкостью C = 14,1 нФРЕШЕНИЕ

В каком диапазоне длин волн работает приемник, если емкость конденсатора в его колебательном контуре можно плавно изменять от 200 до 1800 пФ, а индуктивность катушки постоянна и равна 60 мкГнРЕШЕНИЕ

Сила тока в открытом колебательном контуре изменяется в зависимости от времени по закону: i = 0,1 cos 6 • 105 t. Найти длину излучаемой волныРЕШЕНИЕ

Определить длину электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд конденсатора 20 нКл, а максимальная сила тока в контуре 1 АРЕШЕНИЕ

Сколько колебаний происходит в электромагнитной волне с длиной волны 300 м за время, равное периоду звуковых колебаний с частотой 2000 ГцРЕШЕНИЕ

Наименьшее расстояние от Земли до Сатурна 1,2 км. Через какой минимальный промежуток времени может быть получена ответная информация с космического корабля, находящегося в районе Сатурна, на радиосигнал, посланный с ЗемлиРЕШЕНИЕ

Ретранслятор телевизионной программы Орбита установлен на спутнике связи Радуга , который движется по круговой орбите на высоте 36000 км над поверхностью Земли, занимая постоянное положение относительно Земли. Сколько времени распространяется сигнал от передающей станции до телевизоров системы ОрбитаРЕШЕНИЕ

На каком расстоянии от антенны радиолокатора находится объект, если отраженный от него радиосигнал возвратился обратно через 200 мксРЕШЕНИЕ

На расстоянии 300 м от Останкинской телевизионной башни плотность потока излучения максимальна и равна 40 мВт/м2. Какова плотность потока излучения на расстоянии уверенного приема, равном 120 кмРЕШЕНИЕ

Плотность энергии электромагнитной волны равна 4 • 10-11 Дж/м3. Найти плотность потока излученияРЕШЕНИЕ

Плотность потока излучения равна 6 мВт/м2. Найти плотность энергии электромагнитной волныРЕШЕНИЕ

Максимальная напряженность электрического поля электромагнитной волны по санитарным нормам не должна превышать 5 В/м. Найти допустимую плотность потока электромагнитного излученияРЕШЕНИЕ

Мощность импульса радиолокационной станции 100 кВт. Найти максимальную напряженность электрического поля волны в точке, где площадь поперечного сечения конуса излучения равна 2,3 км2РЕШЕНИЕ

Каким может быть максимальное число импульсов, посылаемых радиолокатором за 1 с, при разведывании цели, находящейся на расстоянии 30 км от негоРЕШЕНИЕ

Радиолокатор работает на волне 15 см и дает 4000 импульсов в 1 с. Длительность каждого импульса 2 мкс. Сколько колебаний содержится в каждом импульсе и какова глубина разведки локатораРЕШЕНИЕ

Время горизонтальной развертки электронно-лучевой трубки радиолокатора 2 мс. Найти наибольшую глубину разведкиРЕШЕНИЕ

Радиолокатор работает в импульсном режиме. Частота повторения импульсов равна 1700 Гц, а длительность импульса 0,8 мкс. Найти наибольшую и наименьшую дальность обнаружения цели данным радиолокаторомРЕШЕНИЕ