Giáo án môn Vật lý Lớp 12 - Bài 23: Thông tin bằng sóng vô tuyến điện

THÔNG TIN BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN ĐIỆN I / MỤC TIÊU : Hiểu được vai trò của anten trong việc thu, phát sóng điện từ. Hiểu được nguyên tắc thông tin bằng sóng vô tuyến điện (sự biến điệu dao động điện từ cao tần và sự tách sóng) II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Vẽ trên giấy khổ lớn của hình 34.3, 34.4 và 34.5 SGK. 2 / Học sinh : Ôn lại bài §29  30 (Dao động điện từ). III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Tụ điện. GV : Trong mạch dao động điện trường biến thiên tập trung ở đâu ? HS : Cuộn dây. HS : Bị giới hạn trong một vùng không gian hẹp. HS : Mạch dao động kín. HS : Không phát sóng điện từ ra không gian bên ngoài. HS : Dùng mạch dao động hở. HS : Đi ra ngoài mạch dao động. HS : Càng tốt. HS : 1800 HS : Ănten Hoạt động 2 : HS : Cạnh cuộn cảm L của mạch dao động của máy phát dao động, người ta GV : Trong mạch dao động từ trường biến thiên tập trung ở đâu ? GV : Các dao động điện từ lúc này có đặc điểm gì ? GV : Mạch dao động như vậy có tên gọi là gì ? GV : Việc phát sóng điện từ của mạch dao động kín có đặc điểm gì ? GV : Để có thể phát sóng điện từ ra không gian bên ngoài người ta phải làm gì ? GV : Khi đó đường sức từ và đường sức điện có đặc điểm gì ? GV : Mạch dao động càng hở thì khả năng bức xạ sóng điện từ như thế nào ? GV : Khi nào thì khả năng phát sóng của mạch dao động là lớn nhất ? GV : Khi mặt đất được sử dụng thay cho một bản tụ điện, lúc đó mạch dao động hở có tên gọi là gì ? GV : Muốn cho dao động điện từ có thể đặt thêm một cuộn cảm La ? HS : Hiện tượng cảm ứng điện từ. HS : Dao động điện từ. HS : Dọc theo anten. HS : Một điện từ trường biến thiên lan truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ. HS : Anten phát phải có kích thước và cấu tạo sao cho nó cộng hưởng điện từ với dao động điện từ do máy phát tạo ra. Hoạt động 3 : HS : Lan truyền trong không gian. HS : Nó tạo ra trong anten thu một dòng điện biến thiên cùng tần số với sóng điện từ đó. bức xạ ra không gian dưới dạng sóng điện từ, thì người ta phải làm gì ? GV : Cuộn dây này liên kết anten với cuộn cảm L của máy phát nhờ vào hiện tượng gì GV : Khi mắc anten với máy phát dao động như vậy, thì trong anten có hiện tượng gì ? GV : Các electron dao động như thế nào ? GV : Các electron này tạo ra xung quanh anten cái gì ? GV : Muốn cho sóng điện từ phát ra có biên độ cực đại thì người ta phải làm gì ? GV : Sóng điện từ do anten phát ra có đặc điểm gì ? HS : Biến thành năng lượng của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong anten thu. HS : Đặt cuộn dây La của anten cạnh cuộn cảm L của máy phát dao động ( a ) và của máy thu ( b ). HS : Người ta phải điều chỉnh sao cho tần số riêng của mạch dao động đó bằng tần số của sóng điện từ cần thu. Hoạt động 4 : HS : Nhờ các thiết bị : micrô, bộ biến đổi quang điện. HS : Vì chúng có tần số không đủ cao. HS : Chúng phải có tần số rất cao. HS : Sự biến điệu dao động cao tần là dùng các dao động của thông tin cần truyền để làm biến đổi một cách tương GV : Nếu trên đường đi của mình sóng điện từ gặp anten của máy thu thì có hiện tượng gì xảy ra ? GV : Khi đó một phần năng lượng của điện từ trường biến thành cái gì ? GV : Để thu nhận được sóng điện từ của đài phát người ta phải làm gì ? GV : Muốn cho dao động điện từ xuất hiện trong mạch dao động của máy thu có biên độ cực đại người ta phải làm gì ? GV : Ở đài phát, thông tin cần truyền đi được chuyển dổi thành dao động điện tương ứng bằng phương pháp nào ? GV : Vì sao các dao động điện này không tạo được điện từ trường đủ mạnh để có thể truyền đi xa được dưới dạng sóng điện từ ? GV : Muốn các dao động điện này ứng biên độ, tần số, hoặc pha của các dao động đó. Hoạt động 5 : HS : Ở gần mặt đất. HS : Hình và tính chất vật lý của mặt đất, trạng thái của khí quyển. HS : Ở tầng cao của khí quyển, cách mặt d8ất từ 100 ( km ) đến 300 ( km ), có một lớp khí bị ion hóa bởi các bức xạ điện từ của mặt trời và các hạt mang điện từ mặt trời đi tới hoặc bởi các tia vũ trụ. HS : Tầng điện ly là môi trường dẫn điện, nên nó phản xạ những sóng vô tuyến có bước sóng lớn hơn ( 10 ; 15 ) m. Tính chất phản xạ và hấp thụ sóng vô tuyến của tầng điện ly thay đổi rõ rệt theo thời gian trong một ngày đêm và truyền đi xa được dưới dạng sóng điện từ thì chúng phải có đặc điểm gì ? GV : Sự biến điệu dao động cao tần là gì ? GV : Khi sử dụng sóng vô tuyến điện vào mục đích thông tin, người ta thường đặt các máy phát cũng như máy thu ở đâu ? GV : Sự lan truyền, thu và phát sóng vô tuyến ảnh hưởng bởi những yếu tố nào ? GV : Tầng điện ly là gì ? theo mùa trong một năm. HS : Xem SGK trang 151 HS : Xem SGK trang 151 HS : Xem SGK trang 151 GV : Tầng điện ly có những tính chất gì ? GV : Sóng dài là gì ? Nó có các tính chất gì ? Nó được ứng dụng như thế nào ? GV : Sóng ngắn là gì ? Nó có các tính chất gì ? Nó được ứng dụng như thế nào ? GV : Sóng cực ngắn là gì ? Nó có các tính chất gì ? Nó được ứng dụng như thế nào ? IV / NỘI DUNG : I / Anten : 1 / Mạch dao động hở : Hướng dẫn học sinh 34.1 2 / Anten phát và anten thu : Hướng dẫn học sinh 34.2 II / Nguyên tắc thông tin bằng sóng vô tuyến điện : Hướng dẫn học sinh 34.3 III / Sự truyền sóng vô tuyến điện trên Trái Đất : Hướng dẫn học sinh 34.4 ; 34.5 ; 34.6 ; 34.7 V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1 Xem bài 36 + 37