Принципы радиосвязи и телевидения - ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Цель урока. Ввести понятия “радиосвязь”, “амплитудная модуляция”, “детектирование”; рассмотреть принципы радиосвязи, процессы модуляции и детектирования.

Содержание опроса. 1. Какие колебания называются электромагнитными? 2. Каково назначение колебательного контура? 3. Что представляет собой колебательный контур? 4. Какие преобразования энергии происходят в результате электромагнитных колебаний? 5. Что вы можете сказать о законе сохранения энергии при электромагнитных колебаниях? 6. От чего зависит собственный период колебательного контура? 7. Запишите формулу Томсона.

Содержание нового материала. Блок-схема передающего и приемного устройств для осуществления радиосвязи. Амплитудная модуляция и детектирование высокочастотных колебаний.

Закрепление материала. Вопросы после § 46.

Домашнее задание. § 46. Упражнение 43. Доклад “Развитие средств и способов передачи информации на далекие расстояния с древних времен и до наших дней”.

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: уметь объяснять принципы радиосвязи и телевидения; развивать навыки монологической и диалогической речи; научиться самостоятельно приобретать знания о развитии средств связи; перерабатывать полученные знания и отбирать информацию о развитии средств и способов передачи информации на далекие расстояния с древних времен и до наших дней с помощью Интернета и дополнительной литературы; уметь четко выражать свои мысли.

Личностные: сформировать познавательный интерес к развитию средств связи; развивать творческие способности и практические умения приобретать новые знания; расширять политехнический интерес.

Общие предметные: изучить принципы радиосвязи и телевидения; уметь докладывать о развитии средств связи; кратко и четко отвечать на вопросы после параграфа.

Частные предметные: рассказывать о принципах радиосвязи и телевидения; слушать доклад “Развитие средств и способов передачи информации на далекие расстояния с древних времен и до наших дней”; применять полученные знания в повседневной жизни.

Методические замечания

Изложение нового материала можно начать с определения радиосвязи. Затем подробно рассмотреть процесс радиосвязи с помощью блок- схемы по рисунку 139 учебника: передающее устройство — генератор высокочастотных колебаний, микрофон, модулирующее устройство и передающая антенна; радиоприемное устройство — приемная антенна, приемный резонирующий колебательный контур и детектор. Дать определения амплитудной модуляции, несущей частоты и детектирования, записать их. Обратить внимание учащихся, воспитывая в них чувство патриотизма, что возможность использования электромагнитных волн для передачи радиосигналов впервые указал в 1889 г. Александр Степанович Попов. В 1896 г. он при помощи сконструированных им передатчика и приемника радиосигналов передал первую в мире радиограмму, состоящую из двух слов “Генрих Герц”. Вопрос учащимся: “Как вы думаете, почему именно эти слова передал А. С. Попов?” После обсуждения ответа учащихся перейти к объяснению принципов телевидения. При передаче телевизионных программ высокочастотные колебания модулируются не только звуковым, но и видеосигналом. Это осуществляется с помощью телевизионной передающей трубки, которая преобразует оптическое изображение в электромагнитные колебания. Модулированные таким образом высокочастотные колебания заключают в себе информацию и о звуке, и об изображении.

Рассказывая о микрофоне, можно подвести учащихся к выводу, что существует тесная связь физики с другими науками. Неприятность доставляет червяк, проникший в яблоко. Мало удовольствия от плодов с червоточиной. Но дерево обеспечивает все плоды соками поровну, дает червивым столько же питательных веществ, сколько и здоровым. А нельзя ли узнать, в каком яблоке завелся червяк, когда оно еще зелено? Конечно, если пощупать яблоко пальцами, ничего не узнаешь. А если прибегнуть к помощи микрофона и усилителя, то червяк не сможет спрятаться даже в самом крупном яблоке! Стоит поднести микрофон к висящему на ветке плоду, чтобы он “услышал” шелест, который обычно производит забравшаяся внутрь плода гусеница. Усилитель превратит этот неуловимый для уха шелест в шум, а хотите — в оглушительный грохот! Поврежденные яблоки срывают, и на деревьях остаются одни здоровые плоды.

Пингвины живут во льдах Антарктиды, где зимой морозы доходят до -60 °С. Дыхание на лету замерзает. А вот пингвины выводят в стужу птенцов. Ученых заинтересовало, как птицам удается уберечь нежный зародыш птенца в такие морозы. И вот один из них, по фамилии Эклунд, взял пингвинье яйцо, осторожно разрезал его на две половины, содержимое вылил, а внутри скорлупы разместил два приборчика: крошечный электрический термометр, который моментально отзывается на изменение температуры, и соединенный с ним радиопередатчик, тоже миниатюрный, но вполне надежный. Затем ученый аккуратно склеил обе половины скорлупы и положил яйцо на весы. Ни один пингвин не догадался о подделке! Точно, как в аптеке! И это яйцо с электронной начинкой снова оказалось около гнезда пингвинов. Увидев яйцо, пингвин-самец схватил его лапой и прижал к животу. Ученый начал наблюдение, включил специально сконструированный прибор, который автоматически через каждые 15 мин принимал сигналы радиопередатчика, помещенного в скорлупу яйца, и записывал его показания на ленте. Ученый просмотрел эти записи и увидел, что температура внутри пингвиньего яйца даже в шестидесятиградусные морозы выше +39 °С. Так был найден ответ с помощью радиопередатчика.

Интересное применение нашло радио на промысле китов, где за каждым из них приходилось гнаться многие мили. Иной раз их труднее было находить, чем подстреливать из гарпунной пушки. Сейчас на корабле-охотнике совершенно точно знают, где находится подбитый кит. Дело в том, что на гарпуне, кроме гранаты, которая разрывается в теле кита, крепится специальный радиопередатчик. Он начинает работать сразу же после выстрела, а аппаратура на корабле принимает его сигналы. Куда бы ни заплыл раненый кит, передатчик на гарпуне выдаст его и облегчит доставку на базу для разделки.

Больной положил пилюлю в рот и запил водой. Это — радиопередатчик. Его создали немецкие техники и медики для исследования пищеварительной системы человека. Больной проглатывает передатчик, а врач небольшой рамочной антенной улавливает сигналы из желудка. Правда, он не слышит их, они поступают в регистрирующий аппарат, и тот электронным лучиком вычерчивает кривую на экране осциллографа. Эти быстроменяющиеся линии рассказывают врачу о температуре и давлении внутри пищеварительного тракта человека.