Урок по теме «Принципы радиосвязи», 11 класс

Урок по теме «Принципы радиосвязи», 11 класс

Цели:

- изучить физические основы радиосвязи;

- развитие мышления;

- создать условия для повышения интереса к предмету, помочь учащимся осознать практическую значимость изучаемого материала.

1.  Сообщение темы и цели урока.

Тема нашего урока «Принцип радиосвязи», т. к. тема новая, нам предстоит урок изучения знаний.

Какие знания будут ведущими? Что необходимо усвоить в процессе изучения материала? Сегодня мы должны ответить на вопросы:

·  Что такое радиосвязь?

·  Как осуществляется радиосвязь?

Суть темы, конечно, заключается во втором вопросе, но чтобы на него ответить, нужно сначала ответить на первый вопрос.

2.  Актуализация знаний.

Мы живем в технической цивилизации, и каждый из нас пользуется благами цивилизации, в том числе радиосвязью.

·  Что такое радиосвязь? Выслушиваю ответы учащихся, совместными усилиями формулируем определение:

Радиосвязь - это передача информации с помощью радиоволн.

В первые возможность применения э/м волн для радиосвязи показал Александр Степанович Попов 7 мая 1895года (день радио).

Прежде чем такая возможность появилась, Максвелл создал теорию э/м поля, Герц экспериментально доказал существование э/м волн.

ü  Максвелл – теория э/м поля

ü  Герц - существование э/м волн

ü  Попов – применение э/м волн для радиосвязи

3.  Изложение нового материала.

Итак, мы выяснили, что такое радиосвязь, перейдем к вопросу, как осуществляется радиосвязь? Для этого рассмотрим блок - схему радиовещания.

модулятор

Детектор

фильтр

УНЧ

Приемный контур контур

ГВЧ

 

Рассмотрим назначение каждого элемента блок схемы

o  Какова функция микрофона?

Преобразование механических звуковых колебаний в э/м колебания

o  Почему э/м колебания, полученные с помощью микрофона, нельзя передать через антенну в эфир?

Низкая частота, волны не будут распространяться.

Т. о. мы приходим к выводу о необходимости генератора, вырабатывающего высокочастотные колебания.

Высокие частоты нужны:

- чем выше диапазон частот, тем больше независимых радиостанций можно в нем разместить;

- интенсивность волны зависит от частоты в 4 степени, чем выше частота, тем дальше распространяются волны.

o  Почему высокочастотные колебания нельзя сразу излучить с помощью антенны? Показать график.

- не несут информацию

o  Как передать сообщение?

- точки, тире (включение и выключение)

Радиотелеграфная связь – использование азбуки Морзе

Радиотелефонная связь – передача речи, музыки

Значит, ни низкочастотные сигналы, ни высокочастотные сами по себе не позволяют осуществить радиосвязь. Почему?

Графики

Колебания высокой частоты распространяется в среде, но не несут информации,

105-109 Гц

Колебания звуковой частоты несут информацию, но не распространяются в среде,

Гц

Что необходимо сделать с этими колебаниями?

-нужно высокочастотные колебания изменить в соответствии с низкочастотными.

Какие характеристики колебаний вы знаете?

- амплитуда и частота.

Значит, можно изменять либо амплитуду, либо частоту колебаний.

Процесс изменения амплитуды высокочастотного сигнала с частотой изменения низкочастотного звукового сигнала называется амплитудной модуляцией.

Амплитудно – модулированные колебания несут информацию и распространяются в среде.

Антенна обеспечивает возможность излучения э/м волн.

Под действием э/м волны передатчика в антенне приемника возникают модулированные колебания высокой частоты, тождественные колебаниям в антенне передатчика, но гораздо более слабые.

o  Почему они будут более слабыми?

o  Сколько радиоволн достигают приемной антенны? Одна?

Кроме того поступают колебания других станций с другими частотами.

o  Для чего нужно заземление?

Заземление превращает поверхность Земли в часть открытого колебательного контура, что увеличивает дальность приема.

o  Если антенна принимает волны от разных станций, можем ли мы послушать одновременно все станции?

нет

Что необходимо сделать?

выделить одно колебание.

Для этого служит приемный контур

o  Что такое колебательный контур?

o  Какая величина определяется емкостью конденсатора и индуктивностью катушки?

Что происходит, если частота колебательного контура совпадает с частотой одного из колебаний, пришедших на антенну?

В чем заключается явление резонанса?

увеличение амплитуды колебаний, тем самым данное колебание будет выделено.

А если в колебательный контур включен конденсатор переменной емкости, то можно добиваться совпадения частоты контура с частой сначала одного колебания, пришедшего на антенну, затем другого и. т. д. Т. е. осуществлять настройку.

Приемный контур служит для выделения колебаний нужной частоты. Используется явление резонанса.

o  Если мы выделили одно колебание, почему его нельзя сразу послушать?

Прежде чем отравить сообщение, мы соединили низкочастотные и высокочастотные колебания.

o  В каком из них заложена информация?

Мы получили модулированное высокочастотное колебание.

o  Что нужно сделать?

Процесс выделения низкочастотного звукового сигнала из амплитудно - модулированного высокочастотного сигнала называется детектированием.

o  Значит прежде, чем отправить сигнал, мы какой процесс должны выполнить?

- модуляцию

o  А после того, как приняли сигнал, какой процесс теперь нужно осуществить?

- детектирование

o  По отношению друг к другу, какие это процессы?

- обратные

Поэтому детектирование по-другому называется демодуляцией.

Простейшая схема детектирования.

o  Как называется устройство, обозначенное на схеме?

- диод

Какими основными свойствами обладает полупроводниковый диод?

- односторонняя проводимость

Какой получится сигнал после диода?

- пульсирующий

Детектор – полупроводниковый диод, обладающий односторонней проводимостью

Фильтр - параллельно соединенные конденсатор и резистор.

В тот полупериод, когда диод не пропускает ток, конденсатор разряжается через резистор, в результате через него течет ток, амплитуда которого изменяется со звуковой частотой.

Т. о. мы получили колебания со звуковой частотой.

·  Что с этими колебаниями происходит в громкоговорителе?

- преобразование в механическую звукового волну.

·  Каковы функции микрофона и громкоговорителя?

- обратные

Т. о. мы рассмотрели работу каждого элемента блок-схемы, т. е. мы рассмотрели, как осуществляется радиосвязь.

Итак, давайте подведем итоги:

- что такое радиосвязь?

- какие процессы необходимы для осуществления радиосвязи?

Что такое модуляция?

Что такое детектирование?

Почему они необходимы?

Скажите, мы ответили на вопросы, поставленные в начале урока?

На вопрос «Как осуществляется радиосвязь?» односложно ответить нельзя. Поэтому домашнее задание:

1.  Составить план ответа на этот вопрос

2.  Начертить графики

Скажите, а на какой вопрос мы не ответили?

- Как практически осуществляется модуляция и детектирование?

Это то, чем вы займетесь на следующем уроке.

Благодарю всех за урок, за хорошую работу. Урок закончен. До свидания.

Комментарии к уроку:

Тип урока – урок изучения нового материала. Учебный материал достаточно объемный, сложный. Очевидна практическая значимость изучаемого материала. Предшествующие знания, необходимые для усвоения темы, актуализировались в ходе самого урока. Постановкой вопросов достигались:

- включение учащихся в диалог;

- активизация мыслительной деятельности;

- коллективная работа, так как ответы учащихся дополняли друг друга, уточняли, общими усилиями они приходили к правильному варианту ответа;

- творческая атмосфера урока, учащиеся при ответе на очередной вопрос совершали «открытие»;

- создавалась ситуация успеха.

В целом формировалось системное представление учащихся о процессе радиосвязи, обнаруживались и устанавливались внутрипредметные связи. Для наглядности использовались схемы, модели, графики, приборы. Воспитательное значение урока - удовлетворенность учащихся активной работой, общением на уроке, приращением собственных знаний.