CHUYÊN đề SÓNG điện từ và một số ỨNG DỤNG của SÓNG điện từ

Nhóm số:…. Trường: THPT Nguyễn Du
1. Nguyễn Trường Sinh
2. Lê Đình NguyễnThuỵ

CHUYÊN ĐỀ : SÓNG ĐIỆN TỪ VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ
VẬT LÍ 12
1. Xác định vấn đề cần giải quyết của chuyên đề :
* Hiện nay lĩnh vực thông tin đang phát triển mạnh trong đó sóng điện từ có những đóng góp
quan trọng .Vậy :
+ Sóng điện từ là gì?
+ Ứng dụng của sóng điện từ
2. Nội dung kiến thức cần xây dựng trong chuyên đề :
Nội dung 1 : Sóng điện từ
Nội dung 2 : Tính chất của sóng điện từ
Nội dung 3 : Một số ứng dụng trong cuộc sống
3. Chuẩn kiến thức, kĩ năng và một số năng lực có thể được phát triển :
3.1. Kiến thức:

- Nêu được định nghĩa sóng điện từ.
- Nêu được các đặc điểm của sóng điện từ.
- Nêu được đặc điểm của sự truyền sóng điện từ trong khí quyển.
3.2. Kĩ năng:

- Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK
3.3. Thái độ:

- Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong
khoa học.
- Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.
- Chủ động trao đổi, thảo luận với các HS khác và với GV.
3.4. Năng lực có thể phát triển

- Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong chủ đề
Nhóm
năng lực
Nhóm
NLTP liên
quan đến
sử dụng
kiến thức
vật lí

Năng lực thành phần

Mô tả mức độ thực hiện trong chủ đề

K1: Trình bày được kiến thức về các
hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên
lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số
vật lí
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa
các kiến thức vật lí

Trình bày được sự hình thành sóng điện từ
và định nghĩa sóng điện từ, các tính chất của
sóng điện từ.

K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để
thực hiện các nhiệm vụ học tập
K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính
toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp
… ) kiến thức vật lí vào các tình huống

thực tiễn

Giải được các bài toán liên quan đến bước
sóng, tần số và tốc độ truyền sóng điện từ.
Giải thích được các ứng dụng thực tế liên
quan đến sóng vô tuyến :
+ Thu và phát sóng vô tuyến trong tuyền
thanh và truyền hình.
+ Điện thoại di động,bộ đàm, bộ điều
khiển TV….

1

Viết được công thức tính bước sóng của
sóng điện từ λ =

c
;
f


Nhóm
NLTP về
phương
pháp (tập
trung vào
năng lực
thực
nghiệm và
năng lực

mô hình
hóa)

P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện
vật lí

Nêu những phương pháp truyền thông tin
liên lạc sơ khai mà con người đã thực hiện.
Đặt ra các câu hỏi tình hống như : Tại sao
chúng ta có thể trao đổi thông tin với nhau
thông qua bộ đàm, truyền thông tin từ đài
phát thanh,truyền hình đến máy thu thanh,
máy thu hình.

P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên
bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy
luật vật lí trong hiện tượng đó

Mô tả được các hiện tượng có liên quan đến
sóng điện từ mà các em thường gặp trong
thực tế : máy thu thanh, thu hình, bộ điều
khiển TV…

P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông
thông tin từ các nguồn khác nhau để giải tin từ các nguồn khác nhau : đọc sách tham
quyết vấn đề trong học tập vật lí
khảo, các thông tin khoa học, Internet… để
tìm hiểu các vấn đề liên quan đến các ứng
dụng của sóng điện từ (VD : lò vi sóng).

Nhóm
NLTP
trao đổi
thông tin

P4: Vận dụng sự tương tự và các mô
hình để xây dựng kiến thức vật lí
P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ
toán học phù hợp trong học tập vật lí.
P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của
hiện tượng vật lí
P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các
hệ quả có thể kiểm tra được.
P8: xác định mục đích, đề xuất phương
án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí
nghiệm và rút ra nhận xét.
P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả
thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận
được khái quát hóa từ kết quả thí
nghiệm này.
X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí
bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả
đặc thù của vật lí

HS trao đổi kiến thức để mô tả được nguyên
lí tạo ra sóng điện từ bằng ngôn ngữ vật lí :
cho điện tích dao động, điện trường biến
thiên, từ trường biến thiên…

X2: phân biệt được những mô tả các hiện

tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống
và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành )
X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn
Tìm hiểu một số ứng dụng của sóng điện từ
thông tin khác nhau,
trong thực tế của mỗi nhóm trình bày và từ
đó kết luận được tính chất của sóng điện từ.
X4: mô tả được cấu tạo và nguyên tắc
hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công
nghệ
X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt
2

Tìm hiểu được cấu tạo và nguyên tắc hoạt
động của lò vi sóng khi nấu chín thực phẩm,
nguyên tắc thu và phát sóng vô tuyến....
Tìm kiếm thông tin và ghi chép các nội


động học tập vật lí của mình (nghe
giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm,
làm việc nhóm… )
X6: trình bày các kết quả từ các hoạt
động học tập vật lí của mình (nghe
giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm,
làm việc nhóm… ) một cách phù hợp
X7: thảo luận được kết quả công việc
của mình và những vấn đề liên quan
dưới góc nhìn vật lí
X8: tham gia hoạt động nhóm trong học

tập vật lí
Nhóm
C1: Xác định được trình độ hiện có về
NLTP liên kiến thức, kĩ năng , thái độ của cá nhân
quan đến trong học tập vật lí
cá nhân

dung hoạt động nhóm.
Trình bày các ý kiến và kết quả của mình
trong quá trình hoạt động học tập .
Thảo luận tập trung bằng các ngôn ngữ vật
lí của bản thân và của nhóm.
Phân công các thành viên trong nhóm tìm
hiểu các vấn đề trọng tâm :
Nguyên tắc thu và phát thanh đơn giản.
Xác định được trình độ kiến thức, kĩ năng,
thái độ học sinh thông qua các câu hỏi trực
tiếp ở lớp, các bài tập về nhà, giải thích một
số tình huống thực tế…

C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế
hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí
nhằm nâng cao trình độ bản thân.

Lập được kế hoạch học tập, tìm hiểu thông
tin để hoàn thành nhiệm vụ được giao nhằm
nâng cao trình độ của bản thân.

C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn
chế của các quan điểm vật lí đối trong

các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí
và ngoài môn Vật lí

Nhờ biết được sóng điện từ học sinh có thể
hiểu biết về sự ảnh hưởng của sóng điện từ
cao tần đối với sức khỏe con người ( bệnh
tim mạch, cao huyết áp …)

C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía
cạnh vật lí- các giải pháp kĩ thuật khác
nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi
trường
C5: sử dụng được kiến thức vật lí để
đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của
thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc
sống và của các công nghệ hiện đại
C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên
các mối quan hệ xã hội và lịch sử.

Sử dụng kiến thức vật lí để phòng tránh tác
hại của các sóng điện từ cao tần trong cuộc
sống.
Chỉ ra được tầm ảnh hưởng quan trọng của
sóng điện từ đến cuộc sống xã hội.( trong
thông tin liên lạc ….)

4. Tiến trình dạy học
4.1. Nội dung 1:Sóng điện từ
4.1.1. Hoạt động 1: Sự hình thành sóng điện từ
STT

1

Bước
Chuyển giao nhiệm vụ

Nội dung
Yêu cầu HS cho nhận xét :
Đặt một điện tích đứng yên , xung quanh có điện trường
Nếu điện tích dao động thì điện trường xung quanh thế
nào?
3


Khi điện trường biến thiên thì sẽ sinh ra cái gì?
Điện trường biến thiên sinh ra từ trường biến thiên, từ
trường biến thiên lại sinh ra điện trường biến thiên
.Vậy, quá trình này tiếp tục diễn ra thì kết quả như thế
nào?
2

Thực hiện nhiệm vụ

Các nhóm theo dõi , thảo luận đưa ra kết luận .

3

Báo cáo, thảo luận

Các nhóm cử đại diện trả lời câu cuối cùng.

4

Kết luận hoặc Nhận định hoặc
Hợp thức hóa kiến thức

HS ghi nhận sự hình thành sóng điện từ là điện tích dao
động → điện trường biến thiên, từ trường biến thiên →
được lan truyền trong không gian.
Vậy điện tích dao động tạo ra sóng điện từ.
Từ đó định nghĩa sóng điện từ

4.2. Nội dung 2: Tính chất của sóng điện
4.2.1. Hoạt động 1: Tính chất của sóng điện
STT

Bước

Nội dung

1

Chuyển giao nhiệm vụ

Hs quan sát một số hình ảnh về sự lan truyền sóng điện từ.
Tìm hiểu về tính chất của sóng điện từ

2

Thực hiện nhiệm vụ

Quan sát mô phỏng sóng điện từ, kết hợp với cách tạo ra
sóng điện từ.

3

Báo cáo, thảo luận

Chia nhóm 4 thảo luận
• Có mấy tính chất ? Kể tên.
• Sự khác biệt cơ bản với sóng cơ.
Học sinh trình bày đầy đủ các tính chất của sóng điện
từ.

4

Kết luận hoặc Nhận định hoặc
Hợp thức hóa kiến thức

Ghi nhận các tính chất của sóng điện từ.

4.2.2. Hoạt động 2: Công thức tần số và bước sóng
STT

Bước

Nội dung

1

Chuyển giao nhiệm vụ

Viết các công thức

2

Thực hiện nhiệm vụ

Viết các công thức :
• Tấn số theo bước sóng – Bước sóng theo tần số
• Tần số theo L và C – L và C theo tần số
• Bước sóng theo L và C – L và C theo bước sóng

3

Báo cáo, thảo luận

Chia nhóm thảo luận, một nhóm bất kì báo cáo, các
nhóm còn lại nhận xét
4


4

Kết luận hoặc Nhận định hoặc
Hợp thức hóa kiến thức

GV xác nhận kiến thức

4.3. Nội dung 3: Một số ứng dụng trong cuộc sống
4.3.1. Hoạt động 1: Thông tin vô tuyến

STT

Bước

Nội dung

1

Chuyển giao nhiệm vụ

Tìm hiểu nguyên tắc chung truyền thông tin bằng sóng
vô tuyến trong sách giáo khoa.
Hoàn thành nhiệm vụ học tập số 1.

2

Thực hiện nhiệm vụ

Nghiên cứu sgk để nêu được nguyên tắc chung của việc
truyền thông tin bằng sóng vô tuyến.

3

Báo cáo, thảo luận

Chia nhóm thảo luận :
• Tại sao phải có sóng mang ?
• Vì sao phải biến điệu ?
• Tách sóng là gì ?
• Tại sao phải khuếch đại ?

4

Kết luận hoặc Nhận định hoặc
Hợp thức hóa kiến thức

Một nhóm báo cáo các nhóm khác nhận xét
GV kết luận

4.3.2. Hoạt động 2: Kể tên một số ứng dụng
STT

Bước

Nội dung

1

Chuyển giao nhiệm vụ

-Kể tên một số ứng dụng, hoàn thành nhiệm vụ học tập
2
-Tìm hiểu ứng dụng của máy thu thanh và phát thanh
đơn đơn giản.

2

Thực hiện nhiệm vụ

-Mỗi nhóm tìm ra những ứng dụng trong thực tế.

- Chia thành 4 nhóm : 2 nhóm nghiên cứu máy phát thanh, 2
nhóm nghiên cứu máy thu thanh : tên khối, vai trò của các
khối

3

Báo cáo, thảo luận

Chia nhóm thảo luận và báo cáo về
Các ứng dụng .
Cấu tạo và các chức năng của từng khối trong sơ đồ
khối của máy thu thanh và phát thanh đơn giản.

4

Kết luận hoặc Nhận định hoặc
Hợp thức hóa kiến thức

Một nhóm báo cáo, các nhóm khác nhận xét.
GV kết luận một số ứng dụng trong thực tế : Đài phát thanh,
truyền hình, máy bộ đàm, điện thoại di động, bộ điều khiển
từ xa của tivi, lò vi sóng……

5. Kiểm tra, đánh giá trong quá trình dạy học
5.1. Hình thức kiểm tra, đánh giá
- Đánh giá thông qua các hoạt động học tập cá nhân và hoạt động nhóm.
- Đánh giá bằng các câu hỏi/bài tập trong phiếu học tập.
5

5.2. Công cụ kiểm tra, đánh giá
1.1. (Hiểu-K2,X1): Chọn câu trả lời đúng nhất. Khi một từ trường biến thiên không đều và không tắt
theo thời gian sẽ sinh ra:
A. một điện trường xoáy.
B. một điện trường không đổi.
C. một dòng điện dịch.
D. một dòng điện dẫn.
1.2. (Hiểu-K1): Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Điện từ trường biến thiên theo thời gian lan truyền trong không gian dưới dạng sóng. Đó là
sóng điện từ.
B. Sóng điện từ lan truyền với vận tốc rất lớn. Trong chân không, vận tốc đó bằng 3.108 m/s.
C. Sóng điện từ mang năng lượng.
D. Trong quá trình lan truyền sóng điện từ thì điện trường biến thiên và từ trường biến thiên dao
động cùng phương và cùng vuông góc với phương truyền sóng.
1.3 (Hiểu-K1;P3) Trường hợp nào sau đây có thể tạo ra sóng điện từ :
A. cho điện tích chuyển động
B. cho điện tích đứng yên.
C. cho điện tích chuyển động thẳng đều
D. cho điện tích dao động
2.1.(Hiểu-K1,X3). Sóng điện từ :
A. không mang năng lượng.
C. không truyền được trong chân không.

B. là sóng ngang.
D. Là sóng dọc.

2.2 (Hiểu). Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?
A. Sóng điện từ là sóng ngang.
B. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ.
C. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn cùng phương với vectơ cảm ứng từ.

D. Sóng điện từ lan truyền được trong chân không.
3.1. (Biết-K4,P2): Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng vô tuyến không có bộ phận nào
dưới đây?
A. Mạch tách sóng.
B. Mạch khuyếch đại.
C. Mạch biến điệu.
D. Anten.
3.2 (Vận dụng-K3;K4;P4), . Mạch dao động được tạo thành từ cuộn cảm L và hai tụ điện C 1 và C2.
Khi dùng L và C1 thì mạch có tần số riêng là f1 = 3 MHz. Khi dùng L và C 2 thì mạch có tần số riêng
là f2 = 4 MHz. Khi dùng L và C1, C2 mắc nối tiếp thì tần số riêng của mạch là
A. 7 MHz.
B. 5 MHz.
C. 3,5 MHz.
D. 2,4 MHz.
3.3. Một mạch dao động điện từ tự do có tần số riêng f. Nếu độ tự cảm của cuộn dây là L thì điện
dung của tụ điện đước xác định bởi biểu thức
A. C =

L
4π f
2

2

.

B. C =

1
.

4πfL

C. C=

6

1
.
4π f 2 L2
2

D. C=

1
.
4π f 2 L
2