Открытый урок "Электромагнитное поле. Электромагнитные волны в жизни человека"

Естественнонаучная грамотность.

9-ЕН

Электромагнитное поле. Электромагнитные волны в жизни человека.

Составила Етимбаева Аида Маратовна,

МБОУ СОШ им. Исхакова А.С. с. Уральск.

Цель: научить анализировать и применять естественнонаучные знания при решении задач из реальной жизни.

Задачи:

Образовательные: научить анализировать и выделять главное; обобщать знания и умения, полученные при изучении других предметов; приблизить к самостоятельному анализу задач естественнонаучной грамотности.
Воспитательные: воспитывать добросовестное отношение к учебе, прививать навыки как самостоятельной работы, так и работы в коллективе, воспитывать познавательную потребность и интерес к предмету.
Развивающие: развивать способность быстро воспринимать информацию и выполнять необходимые задания; развивать логическое мышление и внимание, умение анализировать, сопоставлять полученные результаты, делать соответствующие выводы.

Планируемые результаты:

Предметные:

• Умение устанавливать причинно-следственные связи между действиями человека и проблемами технологического прогресса, загрязнения окружающей среды, истощения полезных ископаемых.

• Сформировать представление о взаимодействии электромагнитного поля и электромагнитных волн.

• Осознать факторы влияния электромагнитного излучения на здоровье человека и окружающую среду.

Метапредметные:

• Находить и извлекать информацию из различных текстов, касающихся электромагнитного поля.

• Рефлексировать различные ситуации при работе с информацией, формулировать задачи по преодолению этих затруднений.

• Способность устанавливать связи и выявлять противоречия.

Личностные:

• Формирование познавательных интересов и интеллектуальных способностей учащихся: умение объяснять выбранную точку зрения в конкретных вопросах на основе естественнонаучных знаний.

• Выражать отношение к проблеме электромагнитного загрязнения окружающей среды.

• Демонстрировать личную готовность к самоограничению в применении приборов и гаджетов в целях сохранения иммунитета и психологического здоровья.

• Оборудование для урока:

• 1. ПК, мультимедийный проектор, мультимедийная презентация «Электромагнитное поле».

Ход урока

1. Организационный этап.

Проверка готовности обучающихся к уроку, создание благоприятной обстановки, приветствие.

1. Актуализация знаний.

- Здравствуйте, ребята. Прежде чем начать изучение новой темы, предлагаю повторить изученный ранее материал.

1. Мотивация к обучению.

Учитель: Ребята, вы хорошо справили с материалом. На прошлых уроках мы выяснили, что изменение со временем магнитного поля приводит к появлению переменного электрического поля, и наоборот. Как вы думаете, эти два поля могут существовать друг без друга? (Нет)

Учитель: Правильно, переменные электрическое и магнитное поле образуют единое электромагнитное поле.

Учитель: Каким же образом распространяется электромагнитное поле?

Ученик: Правильно, образуя волну.

Учитель: Вы часто слышите фразы: «нельзя сидеть за компьютером долго! Телефон перед сном не клади под подушку! Это вредно для здоровья, опасно для жизни.

Ученики: да.

Учитель: Вопрос ребят, от какого воздействия вас предостерегают?

Ученики: от электромагнитного излучения.

Учитель: Запишем тему урока «Электромагнитные волны и его воздействие на жизнь человека».

Мы окружены электромагнитный излучением, живем, не замечая их. Включая микроволновку или пользуясь телефоном, мы заставляем источник этих волн работать, не задумываясь о последствиях. Открытие природы электромагнитного излучения, позволило человечеству в течение XX века освоить и ввести в эксплуатацию различные его виды.

1. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

Какова цель сегодняшнего урока?

Цель: сформировать целостное представление о взаимодействии магнитных и электрических полей, рассмотреть причины образования электромагнитных волн и их присутствие в жизни человека.

Задачи:

1. Определить причину образования электромагнитной волны.

2. Показать справедливость формул механической и электромагнитной волны.

3. Изучить свойства электромагнитных волн.

4. Оценить влияние электромагнитного излучения в повседневной жизни человека.

1. Изучение нового материала.

Когда вы слышите слово "волна", что вы себе представляете? Волны на море, на реке, волна в ванной комнате, и т.д. это все механические волны. Механика переводится как движение.

Как же образуется электромагнитная волна?

Переменное магнитное и электрическое поле обуславливают друг друга и образуют единое электромагнитное поле, которое распространяется в пространстве, образуя электромагнитную волну.

Количественной характеристикой магнитного поля является вестор магнитной индукции В, для электрического поля является напряженность электрического поля Е, Е= F/q.

Именно векторы В и Е периодически меняются по модулю и по направлению, т.е колеблются.

Колебания вектора напряженности (Е) и вектора магнитной индукции (В) происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях, сами векторы перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны. Электромагнитная волна является поперечной.

Учитель: Кто скажет, ребята, какая основная причина возникновения ЭМВ?

Ученики: Верно, это ускоренное двидение электрических зарядов ( т. е. необходимо, чтобы колебания векторов Е и В происходили на высокой частоте).

Распространиение электормагнитной волны происходит в пространстве со скоростью света с= 3*10

Вспомним основные физические величины и формулы механических волн, как видим, для электромагнитных волн справедливы те же соотношения между данными физическими величинами.

Итак, свойства электромагнитных волн:

1. Электромагнитная волна представляет собой распространение в пространстве с течением времени переменных (вихревых) электрических и магнитных полей.

2. Электромагнитные волны излучаются зарядами, которые движутся с ускорением, например, при колебаниях. Причем, чем больше ускорение колеблющихся зарядов, тем больше интенсивность излучения волны.

3. Векторы Е и В в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны.

4.Электромагнитная волна является поперечной.

Электромагнитные волны играют огромную роль в жизни современного человека. Мы не чувствуем и не осознаем, сколько электромагнитных волн пронизывает наше пространство. Радиоволны, телевизионные волны, солнечный свет, Wi-Fi, излучение мобильного телефона и многое другое являются примерами электромагнитного излучения. Если бы мы могли видеть их, мы не смогли бы видеть друг друга за столькими электромагнитными волнами.

Выступление Лилии Айратовны.

Самым мощным источником излучения являются линии электропередач, и строить жилые дома под ними, воспрещено. Антенны радиопередатчиков нельзя устанавливать на сооружениях, в которых живут люди. Эмбрионы и ткани, находящиеся в стадии роста, больше всего подвержены влиянию волн, воздействует электромагнитное поле на центральную нервную систему и мышцы тела. Это влияние становится причиной бессонницы и дисфункций в неврологической области, нарушения частоты биений сердца и скачков давления. Но есть, и полезные свойства электромагнитных волн. Их используют в физиотерапевтическом лечении некоторых болезней так как они способствуют быстрому заживлению тканей, останавливает развитие воспалительных процессов. Мы сегодня исключить полностью общение с электромагнитными волнами не можем, но чтобы обезопасить себя дома, надо грамотно устанавливать бытовые устройства в комнатах.

Вся шкала электромагнитных волн является подтверждением того, что все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами.

Решение задач.

1. Учитель: Ребята, перечислите, какие бытовые приборы больше других являются источником электромагнитных волн? Ученики: СВЧ – печь, стиральная машина, электробритва (более сотни мкТл)

2. Сегодня практически каждый обладатель мобильного телефона знает, что во время установления радиосвязи между базовой станцией оператора и мобильным телефоном, последний излучает электромагнитные импульсы высокой частоты. В случае с телефонами излучение не только воздействует непосредственно на мозг во время разговора, но и облучает пользователя, когда аппарат находится в режиме ожидания, в непосредственной близости к телу – например, в кармане. В таблице ниже приведены замеры в режиме ожидания, при установлении соединения и при разговоре.

Учитель: Какой момент прибор показал максимальные значения излучения?

Ученик: Максимальные значения достигались в момент дозвона и установления соединения.

Учитель: Какие меры нужно предпринять, чтоб минимизировать воздействие электромагнитного излучения?

• При совершении звонка старайтесь не держать телефон в
  непосредственной близости к голове в момент установления соединения
  (несколько секунд от набора номера до момента, когда вы услышите гудки
  вызова). В этот период излучение телефона наиболее активно.

• включать электроприборы по очереди, а не все разом: мобильный телефон, компьютер, СВЧ-печь, телевизор должны работать в разное время;

• не группировать электроприборы в одном месте, распределить их так, чтобы они не усиливали ЭМП друг друга;

• не располагать эти приборы рядом с обеденным, рабочим столом, местами отдыха, сна;

• минимизировать использование мобильных телефонов

  Домашнее задание:

1. § 52, вопросы к нему (устно).

1. Решить задачу.

Во второй половине XX в. в наш обиход вошли печи, в которых пища нагревается невидимым микроволновым, или сверхвысокочастотным (СВЧ) излучением. В бытовых микроволновых печах используется излучение частотой 2450 МГц. Такая частота установлена международным соглашением, чтобы не создавать помех работе радаров и других устройств, использующих электромагнитные волны микроволнового диапазона.

Чтобы нагреть пищу с помощью микроволн, необходимо присутствие в ней дипольных молекул, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом – отрицательный. Подобных молекул в пище предостаточно – это молекулы жиров, сахаров и воды. В электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий поля, «плюсом» в одну сторону, «минусом» в другую. Когда поле меняет направление на противоположное, молекулы тут же переворачиваются на 180º. Под действием микроволнового излучения молекулы «кувыркаются» с большой частотой. Выделяющееся при этом тепло и разогревает пищу. Микроволны проникают внутрь примерно на 1–3 см. Глубже тепло распространяется уже за счёт теплопроводности.

Для лучшего прогрева столик внутри микроволновой печи вращается. Металл отражает микроволновое излучение, поэтому внутренние стенки микроволновой печи делают металлическими. Для СВЧ-печи годится не всякая посуда. Жаростойкое стекло, фарфор, сухие картон и бумага пропускают микроволны сквозь себя, поэтому в такой посуде можно разогревать пищу в микроволновой печи.

Вопрос 1:

Зная скорость света в вакууме (3⋅10⁸ м/с), определите, чему равна длина излучаемой микроволновой печью электромагнитной волны. Ответ дайте в сантиметрах, округлив до сотых.

Ответ: 12,24 см.

Конец формыНачало формыКонец формыНачало формы

Конец формы

Вопрос 2:

Выберите все верные ответы.

А. В отсутствии электрического поля дипольные молекулы расположены хаотически.

В. В микроволновой печи можно применять стеклянную посуду с металлическим напылением.

С. Энергия электромагнитного излучения переходит в потенциальную энергию пищи.

Д. Стенки микроволновой печи направляют волны к пище.

Е. Пища, находящаяся во влажном картоне, будет разогреваться дольше, чем в сухом.

Начало формы

2) Творческое задание. Приготовить мультимедийную презентацию по теме «Влияние ЭМВ на человека и окружающую среду».

Оценки за урок.

Учитель: «Урок окончен, до свидания».

Структура урока:

1. Организационный момент (Приветствие) — 1 минута.

2. Повторение изученного ранее материала (Решение задачи) —

4 минут.

3. Применение изученного материала и перенос в новые условия — 17 минут.

4. Подведение итогов учебного занятия — 5 минут.

5. Домашнее задание — 4 минуты.

Итого — 45 минут.

Список литературы:

1. Пёрышкин А.В. Физика. 9 кл.: Учебник для общеобразовательных учебных заведений / А.В. Пёрышкин, Е.М. Гутник. – 5-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.

2. http://festival.1september.ru/articles/103177/

3. http://www.terver.ru/magnitnoe_pole.php

4. http://physics.kgsu.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=217

5. http://interneturok.ru/

Приложения к уроку:

А теперь выполним несколько упражнений.