Изобретение радио А.С. Поповым
методическая разработка по физике (11 класс) на тему

УЭ

Учебный материал с указанием заданий

УЭ1

Прочитайте текст и  в процессе чтения текста выделите наиболее важную на ваш взгляд информацию.

Пункт  1. Исторические факты и даты возникновения радиосвязи.

Александр Степанович Попов.

 Александр Степанович Попов (1859-1906 гг.) - великий русский ученый, изобретатель радио. Деятельность А. С. Попова, предшествовавшая открытию радио - это исследования в области электротехники, магнетизма и электромагнитных волн. 7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества Попов выступил с докладом и демонстрацией созданного им первого в мире радиоприемника. Свое сообщение Попов закончил следующими словами: "В заключение могу выразить надежду, что мой прибор при дальнейшем усовершенствовании его может быть применен к передаче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающих достаточной энергией". Этот день вошел в историю мировой науки и техники как день рождения радио.

      24 марта 1896 г. Попов передал первую в мире радиограмму на расстояние в 250 м. В 1899 г. он сконструировал приемник для приема сигналов на слух при помощи телефонной трубки. Это дало возможность упростить схему приема и увеличить дальность радиосвязи.

      Первая радиограмма, переданная А. С. Поповым на остров Гогланд 6 февраля 1900 г., содержала приказание ледоколу "Ермак" выйти на помощь рыбакам, унесенным на льдине в море. Ледокол выполнил приказ, и 27 рыбаков были спасены. Попов осуществил первую в мире линию радиосвязи на море, создал первые походные армейские и гражданские радиостанции и успешно провел работы, доказавшие возможность применения радио в сухопутных войсках и в воздухоплавании. Изобретение радио в нашей стране не было случайностью. Попов был одним из образованнейших людей своего времени, выдающимся физиком и крупнейшим электротехником. За два дня до скоропостижной смерти А. С. Попова избрали председателем физического отделения Русского физико-химического общества. Этим избранием русские ученые подчеркнули огромные заслуги А. С. Попова перед отечественной наукой.

   Радиосвязь – это передача информации с помощью электромагнитных волн на расстояние.

   Разновидностями радиосвязи являются радиовещание (передача речи и музыки) и телевидение (передача изображений). На сегодняшний день, в процессе непрерывно растущего технического и нанотехнологического прогресса, радиосвязь находит применение своим особенностям.   

УЭ2

Пункт 2. Изучите схему радиопередатчика и радиоприемника, зачертите в тетрадь с указанием всех входящих элементов.

Структурная схема радиопередатчика и радиоприемника:

1,8 – Задающий генератор ГВЧ (генератор высокой частоты) – вырабатывает гармонические колебания высокой частоты, несущая частота которых более 100 000 Гц.

2 – микрофон, преобразовывает механические звуковые колебания в электрические той же частоты. Звуковые волны – передаются с помощью микрофона и преобразуются в электрические колебания.

3- Модулятор – устройство, в котором под действием звуковых колебаний происходит либо изменение амплитуды (амплитудная модуляция), либо частоты (частотная модуляция) колебаний, вырабатываемых генератором.

4- Усилитель высокой частоты – усиливает модулированные колебания.

! Непосредственно передавать электромагнитные колебания звуковой частоты нельзя, так как электромагнитные волны различных частот по-разному распространяются в атмосфере и по-разному взаимодействуют с веществом.

5- передающая антенна,  излучает модулированные электромагнитные колебания

6- приемная антенна, принимает электромагнитные волны. Электромагнитная волна, достигая приемной антенны, индуцирует в ней переменный ток той же частоты, на которой работает передатчик.

7- конденсатор переменной емкости, – изменяет собственную частоту контура (так производится настройка приемного контура).

9- Усилитель низкой частоты- усиливает детектированные (выделенные)  колебания.

– изменяет собственную частоту контура (так производится настройка приемного контура).

10- Детектор – преобразовывает модулированные колебания в колебания низкой частоты.

11- Динамик – воспроизводит информацию, поступившую в микрофон.

УЭ3

Пункт 3. Радиоволны.

   С помощью радиоволн можно обнаруживать различные объекты и измерять расстояние до них.

   Радиолокатор (радар) представляет собой радиопередатчик и радиоприемник, имеющие общую антенну, снабженную переключателем с приема на передачу. Эта антенна создает остронаправленное излучение – радиолуч. Излучение производится короткими импульсами продолжительностью с. Между двумя последовательными импульсами антенна автоматически переключается на прием электромагнитной волны, отраженной от исследуемого объекта. Зная промежуток времени между излученным и воспринимаемым сигналами, можно определить расстояние до обнаруженного объекта, его местонахождение и размеры.

    Радиолокация (от лат. location – размещение, распределение) – это обнаружение, распознавание и определение пространственных координат различных объектов с помощью радиотехнических средств. В основе радиолокации лежит явление отражения радиоволн, которое наблюдал Г. Герц.

      Факт задержки радиоволн отдельными объектами установил еще в 1897 г. А. С. Попов, когда прохождение одного корабля между двумя другими кораблями нарушило радиотелеграфную связь между ними вследствие отражения радиоволн от металлического корпуса корабля.

Первый радиолокатор (под названием телемобилоскоп) был описан в патентной заявке немецким инженером X. Хюльсмайером в 1904 году.

     В 1922 г. американские ученые А. Тейлор и Н. Юнг повторили опыты Попова. В 1925 г. в США были использованы посылки импульсов радиоволн для определения высоты ионизированного слоя. С середины 1920?х годов и позднее рядом ученых во многих странах, в том числе и советскими учеными (Б. А. Введенским и др.), велись исследования по изучению характера распространения ультракоротких волн над земной поверхностью.

УЭ4

Постройте в тетради таблицу и заполните ее .

Время работы – 45 минут.

УЭ5

Ответьте на вопросы (ответы запишите в тетрадь)

1. Кем и в каком году было сделано открытие радиосвязи?
2. Какой награды был удостоен А.С. Попов за изобретение радио ?
3. Что называется радиосвязью?
4. Какие виды радиосвязи вы знаете?
5. Начертите схему простейшего радиоприемника?
6. Перечислите основные устройства, входящие в схему радиоприемника?
7. Как используются радиоволны в технике?
8. Дайте определение радиолокации?

УЭ6

Домашнее задание:

1. Работа с конспектом урока.
2. Получите информацию от родителей и старших родственников о радио, приемниках, телевизорах их времени.
3. Подготовьте информацию о современных устройствах, принцип работы которых основан на радиосвязи.