ПРОГРАММА ПРИКЛАДНОГО КУРСА

ФИЗИКА  И  РАДИОТЕХНИКА

(10-11 КЛАССЫ)

          Автор  Окунева   Надежда Алексеена –

                                                            учитель физики СШ№30

Содержание

1. Пояснительная записка.

2. Содержание курса.

3. Требования к уровню подготовки.

4. Тематическое планирование.

5. Используемая литература.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ПРИКЛАДНОМУ КУРСУ

«ФИЗИКА И РАДИОТЕХНИКА»

С.И. Вавилов писал: «Физика составляет фундамент ряда основных и главнейших разделов техники. Любое механическое приспособление, прием и машина, от топора до сложнейшего станка, есть результат сознательного применения физических законов. Строительная техника, гидротехника, теплотехника, электротехника …, огромная часть военной техники выросли на почве физики и до сих пор сохраняют ее в качестве основы». Не исключением является и радиотехника. Область применения радио давно вышла за рамки связи. Созданы новые отрасли наук и новые области радиотехники:

радио– и телевещание, радиолокация, радиоуправление, радиоастрономия, радиометеорология и др. Радиотехнические схемы стали составной частью огромного числа современных  приборов, машин, промышленных агрегатов и их комплексов. Знамением времени стали автоматика и телемеханика.

   Поэтому современному человеку необходимо знать основы радиотехники, чтобы лучше ориентироваться в современном мире, знать направления развития науки. Курс «Физика и радиотехника» является целесообразным и актуальным и способствует углублению и расширению знаний учащихся, полученных в процессе изучения базового курса физики.

Целью данного курса является:

-                           расширение и углубление знаний в области радиотехники,

-                           развитие познавательного интереса и творческих способностей учащихся,

-                           формирование навыков самостоятельной работы. 

Задачи:

1.Познакомить с процессами генерации, усиления, излучения, распространения и приема электромагнитных колебаний высокой частоты.

2.Познакомить с устройством передающих и приемных приборов.

3.Способствовать профориентации учащихся.

4.Формировать исследовательские навыки и умения работать самостоятельно.

5.Формировать творческие и конструктивные навыки учащихся.

Основные компоненты содержания. Программа курса состоит из 9 тем, включающих основой материал курса радиотехники, и рассчитана на 68 часов изучения в 10 и 11 классах. По каждому разделу определен объем теоретических знаний, сформулированы вопросы для рассмотрения на семинарских занятиях, обозначены темы лабораторных и практических работ, экскурсий.

Развитие познавательного интереса к физике и технике, творческих способностей, формирование осознанных мотивов учения осуществляется в основном через построение занятий так, что большинство вопросов программы не излагаются школьникам в готовом виде, а преподносятся через решение упражнений и задач, понимаются и разбираются учащимися самостоятельно в ходе выполнения практических и лабораторных работ. На протяжении всего курса необходимо формировать у учащихся умение пользоваться справочниками, техническими руководствами, рекомендовать использовать научную и научно – популярную литературу для подготовки к семинарским занятиям.

Методы и формы обучения:

1.Лекции (вводные).

2.Самостоятельная работа учащихся.

3.Семинарские занятия.

4.Лабораторные работы.

5.Практические работы.

6.Решение задач.

7.Тестовая проверка качества усвоения знаний.

8.Экскурсии.

Результаты изучения курса.

1.Знание учащимися процесса передачи аудио- и видеоинформации на расстоянии.

2.Умение составлять и читать радиотехнические схемы.

3.Умение рассчитывать элементарные радиотехнические схемы.

4.Знание устройства радиовещательного тракта.

5.Сформированность интереса к радиотехническим профессиям.

Формы контроля уровня достижений учащихся:

1.Тестирование.

2.Качество выполнения лабораторных и практических работ.

3.Понимание, глубина и полнота освещения вопросов на семинарских занятиях.

4.Защита отчета по экскурсии.

Оценку результатов освоения программы целесообразно осуществлять с помощью дихотомической системы: «освоено» - «не освоено».

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Введение (2 ч )                 

   Предмет и основные направления радиотехники. История развития радиотехники. Принципы современной радиосвязи. Применение радиотехнических методов в промышленности и научных исследованиях.

Семинарские занятия

Примерные темы рефератов:

1.                       У истоков радиосвязи.

2.                       Радиотехнические методы в медицине.

3.                       Радиотехнические методы в науке.

4.                       Радиотехника в метеорологии.

5.                       Радиотехнические методы в промышленности.

6.                       Радиоастрономия.

7.                       Радиотехника – составная часть кибернетики.

8.                       Радиолокация и радионавигация.

9.                       Телевидение: вчера, сегодня, завтра.

10.                    Интернет.

Тема 1.

Собственные и вынужденные электромагнитные колебания в контурах

с сосредоточенными параметрами. (7 ч)

   Одиночный колебательный контур. Элементы контуров. Свободные и вынужденные колебания в идеальном и реальном контурах, параллельные и последовательные контуры. Связанные контуры. Четырехполюсники и фильтры.

Семинарские занятия

Примерные темы рефератов:

1.                       Одиночный колебательный контур

1.1.                 Свободные электромагнитные колебания в идеальном и реальном колебательных контурах.

1.2.                 Элементы контуров.

1.3.                 Вынужденные колебания в последовательном контуре.

1.4.                 Вынужденные колебания в параллельном колебательном контуре.

1.5.                 Преобразование параллельного контура в последовательный.

2.                       Связанные контуры

2.1.                 Понятие связанных контуров. Виды связи, коэффициенты связи.

2.2.                 Резонансные частоты и резонансные кривые связанных контуров.

2.3.                 Сравнение одиночного и связанных контуров. Настройка контуров. КПД действия контуров.

3.                       Четырехполюсники

3.1.                 Понятие четырехполюсника. Виды четырехполюсников.

3.2.                 Понятие фильтра. Виды фильтров.

3.3.                 Фильтры низких частот.

3.4.                 Фильтры высоких частот.

3.5.                 Полосовой фильтр.

Лабораторные работы:

                           1. Экспериментальная проверка формулы Томсона и определение индуктивности по известной емкости.

                          2. Определение индуктивности катушки.

                          3. Изучение резонанса в колебательном контуре.

Тема 2

Электронные лампы(9 ч)

Термоэлектронная эмиссия. Диод, триод, тетрод, пентод, комбинированные лампы. Динамические характеристики лампы, снятие характеристик лампы и определение ее параметров. Методы аппроксимации характеристик электронных ламп.

Семинарские занятия.

Примерные темы рефератов:

1.Электроника как область науки и техники. История создания и совершенствования электронных приборов.

2.Физические явления, лежащие в основе электронных приборов.

2.1.         Получение свободных электронов (термоэлектронная эмиссия, фотоэлектронная эмиссия, вторичная эмиссия, динатронный эффект).

2.2.         Катоды электронных ламп.

2.3.         Управление электронным потоком.

3.Электронные лампы.

3.1.         Диоды и их применение.

3.2.         Триоды.

3.3.         Тетроды, пентоды, гексоды, гептоды и октоды.

3.4.         Комбинированные лампы.

3.5.         Конструкция и свойства радиоламп.

Лабораторные работы: 

                                      4. Снятие вольт-амперной характеристики диода.                                            

                                      5. Усилительные свойства триода.

Практические работы: 1. Сборка кенотронного выпрямителя.

Тема 3.

Полупроводники и их применение. Свойства полупроводников. (7ч)

Собственная и примесная проводимость полупроводников. Контакт полупроводников с различными типами проводимости. Полупроводниковые диод и транзистор. Применение полупроводниковых приборов в радиотехнических устройствах.

Семинарские занятия.

Примерные темы рефератов:

1.Основные свойства полупроводниковых веществ. Термисторы.

2.Применение термисторов для стабилизации напряжения.

3.Полупроводниковые диоды, их применение в ключевом режиме и для стабилизации напряжения.

4.Полупроводниковые триоды и их использование для усиления сигнала.

5.Полевые транзисторы.

6.Применение полупроводниковых приборов в радиотехнических устройствах.                                                                                                                

Лабораторные работы:

                          6.Снятие вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.

                          7.Изучение транзистора.

Практические работы:

2.Сборка  и испытание стабилизатора напряжения.

3.Сборка низковольтного регулируемого выпрямителя.

Тема 4.

Усилители(9ч)

Назначение и типы усилителей, характеристики усилителей. Элементы расчета усилителей. Усилители напряжения, тока, мощности. Обратные связи в усилителях.

Семинарские занятия.

Примерные темы рефератов:

1.Назначение и типы усилителей.

2.Ламповые усилители напряжения.

3.Ламповые усилители мощности.

4.Электрический преобразователь. Усилитель тока.

5.Различные схемы усилителей на транзисторах. Транзисторные ключи.

6.Усилители электрических колебаний.

Лабораторные работы:

8.Исследование транзисторного усилителя тока.

9.Сборка и испытание усилителя напряжения на полупроводниковом триоде.

Практические работы:

4. Универсальный усилитель постоянного тока.

Тема 5.

Генераторы незатухающих колебаний.(11ч)

Назначение генератора. Генераторы с самовозбуждением и посторонним, независимым возбуждением. Генераторы релаксационных и гармонических колебаний. Мультивибратор. Режимы самовозбуждения. Режимы работы лампового генератора. Схемы питания генераторов. Принудительная синхронизация. Стабилизация частоты. Магнетронный, клистронный и квантовый генераторы.

Семинарские занятия.

Примерные темы рефератов:

1.Назначение и классы ламповых генераторов. Режимы работы.

2.Принцип работы лампового генератора с самовозбуждением.

3.Схемы питания генераторов.

4.Практические схемы генераторов.

5.Мультивибратор.

6.Стабилизация частоты.

7.Магнетронный, клистронный и кватовый генераторы.

Практическая работа: 

5.Сборка и испытание лампового генератора электромагнитных колебаний

Тема 6.

Модуляция.(5ч)

   Понятия модуляция и манипуляция. Виды модуляции.  Схемы осуществления различных видов модуляции.

Семинарские занятия.

Примерные темы рефератов.

1.Для чего необходима модуляция. Блок-схема радиотелефонного передатчика.

2.Амплитудная модуляция.

3.Частотная модуляция.

4.Фазовая модуляция.

Лабораторная работа:

10.Амплитудная модуляция. Сравнение  модуляции со сложением колебаний.

11.Принцип частотной модуляции.