Ek 1
Günlük Ders Planı
A-
Biçimsel Bölüm
Okulun Adı :
Dersin Adı : Fizik 3
Sınıfı :
Ünitenin Adı ve Numarası : Atom
Teorisi, III
Konunun Adı : Elektromagnetik
Dalgalar
Süre : 40 dakika
Öğretmenin Adı Soyadı :
Öğrenme-Öğretme Tekniği : Karma
Kaynak Kitaplar : MEB Ders Kitabı, PSSC Fizik, Giriş, Fizik III
Araç ve Gereçler :
Konunun Örüntüsü
Konu Başlığı : Elektromagnetik
Dalgalar
Temel Nokta : 1- Magnetik dolanım;
2-
Değişen magnetik akıların çevresindeki magnetik alanlar;
3-
Değişen elektrik akılarının çevresindeki magnetik alanlar;
4-
Elektromagnetik spektrum.
Yardımcı Noktalar : 1- Halkanın ve kapalı eğrinin içinden akım
geçmiyorsa dolanım sıfırdır.
2- İndüksiyon elektrik alanı halkanın her
yerinde aynı büyüklüktedir.
3-
Bütün elektrik ve magnetik alanlar yüklerden ve yüklerin hareketinden
oluşur.
Hedef ve
Hedef Davranışlar : Konu
analizi sonunda belirlenmiş hedef ve hedef davranışlar.
Eğitim Durumu
B.
Giriş Bölümü (5 dakika)
1-
Dikkat Çekme : Şimşek çaktığında radyolarımızdan parazitler duyarız.
Bunun nedeni nedir?
2-
Güdüleme : Bu konunun sonunda elektromagnetik ışımaların nasıl oluştuğunu,
elektromagnetik dalgaların özelliklerini, X ışınlarından radyo dalgalarına
kadar tüm ışımaların frekansa veya dalga boyuna bağlı olarak nasıl değişeceğini
kavrayacaksınız.
3-
Gözden Geçirme : Bu konunun sonunda magnetik dolanımın özelliklerini,
değişen magnetik akıların çevresindeki elektrik alanları, değişen elektrik
akılar çevresindeki elektrik alanları, elektromagnetik spektrumun özelliklerini
öğreneceksiniz.
4-
Geçiş : Önceki konulara ilişkin bazı sorular yöneltilebilir.
Soru : Bir
yüzeyden elektron sökülmesi
için gerekli olan
eşik dalga boyu 0=5000 Å 'dür. Bu
yüzeye dalga boyu daha küçük olan fotonlar gönderildiğinde sökülen
elektronların hızları 2x105 m/s oluyor.
Yüzeye gönderilen fotonların dalga boyu nedir? (me=9xl0-31
kg)
Çözüm : Önce elektronların kinetik enerjilerini bulalım:
Ek= 1/2 m v2 Ek=
1/2 (9xl0-31)(2x105)2 Ek= 1.8xl0-20
J
Elektronların bağlanma
enerjisini bulalım:
Eb= hc/l Eb= 1986x10-28/5x10-7 Eb= 3.978x10-19 J
E=Eb + Ec E= 4.158x10-19 J
E=
hc/l 4.158x10-19 = = 1986x10-28/l = 1986x10-28/4.158x10-19
= 4776x10-10 m = 4776 Å
C.
Geliştirme Bölümü (25 dakika)
Etkinlikler :
1-
Magnetik dolanımın özelliklerinin
açıklanması,
2- Değişen magnetik
akıların çevresindeki elektrik alanların özelliklerinin belirlenmesi,
3- Değişen elektrik
akıların çevresindeki magnetik alanların özelliklerinin açıklanması .
Soru : Betatron denilen modern bir parçacık hızlandırıcı
düzenekte, magnetik akı değişimiyle çok yüksek enerjilere kadar hızlandırılan
elektronlar, havası boşaltılmış camdan bir halkanın iç kısmında dönerler ve
halka ortasındaki boşluktan geçen açı arttıkça hızlanırlar. Elektronların çember üzerinde dönebilmesi
için ayrıca halka düzlemine dik bir magnetik alan uygulanır. Bir elektron, bir
betatron halkası içinde 0.6 m yarıçaplı çember üzerinde yaklaşık ışık hızıyla
hareket ediyor. Halka ortasındaki akı 1/250 s 'de 36 Nm/As 'lik hızla artarsa
elektronlara verilen enerji ne olur? (p=3 alınacak ve hızın yaklaşık ışık hızında sabit kaldığı kabul edilecek.)
Çözüm: Elektronlara verilen enerji,
elektriksel kuvvetin yaptığı işe eşittir.
W=Kuvvet X Yol W= F d F=q E q=e=1.6x10-19 C
W=q
E d E= e/2pr E=36/2 3 0.6 E=10
N/C
Elektronun 1/250 s 'de aldığı yol d=c t
W= 1.6x10-19 x 10 x 12x105 d=3x108 1/250 d=12x105 m
W= 1.92x10-12 J
1 eV= 1.6x10-19 J
W=
1.92x10-12/1.6x10-19 W= 12x106 eV W= 12 MeV
Ara Özet : Konuda anlatılanlar bir öğrenciye tekrar ettirilebilir.
Ara Geçiş : Öğrendiğimiz konulara bağlantılı olarak
elektromagnetik spektrum konusuna geçelim.
Etkinlikler :
1-
Elektromagnetik spektrumun
özelliklerinin açıklanması,
2- Bu özellikleri
doğrulayıcı bir örnek problem çözülmesi.
Soru : Bir X ışını tüpünde 4x107 m/s hızla hareket eden
elektronlar bir hedefe çarptıktan 4x10-18 s sonra duruyorlar.
a) Elektronların hedefe çarptıktan
duruncaya kadar aldıkları tol nedir?
b) Elektronların ivmelenmesiyle
oluşan elektromagnetik ışımanın frekansı nedir?
c) Bu frekanstaki ışığın dalga boyu
nedir?
Çözüm :
a) d= vor t d=((0 + 4x107)/2) 4x10-18 d=8x10-11 m
b) f= 1/T f=1/4x10-18 f= 25x1016 Hz
c) l=c/f = (3x108) / 25x1016 = 12x10-10 m
D. Sonuç Bölümü (5
dakika)
Son Özet : Derste anlatılanlar kısa
birkaç cümleyle özetlenir.
Tekrar Güdüleme : "Anlatılanlar bir sonraki
konunun temeli olup gelecek konuların daha iyi anlaşılması için bu konuların
iyi bilinmesi gerekir" benzeri bir ifade ile bir kez daha güdülemesi.
Kapanış :
Dikkat bölümünde sorulan soru ya da soruların tekrar
sorulup yeter sayıda öğrenciye söz verdikten sonra sorusu olan öğrencileri
yanıtlaması ya da başkaca sorular için hazır olduğunu belirtmesi.
E. Değerlendirme Bölümü (5 dakika)
Soru 1 : Yarıçapı 5 cm olan çember
şeklindeki bir halkanın ortasından I şiddetinde akım taşıyan bir tel geçmektedir.
Halka çevresindeki magnetik dolanımı k cinsinden bulunuz.
Çözüm : Magnetik dolanım
sadece I akımına bağlı olup 4 k I değerine eşittir.
Soru 2
: Magnetik akı değişimi ile oluşan elektrik
alanının çizgilerinde bir başlama ve bir bitme noktası var mıdır?
Çözüm : Elektrik alan çizgilerinin bir başlangıç bir de bitiş
noktası vardır. Bu ise elektrik yükü ile belli olur. Oysa burada öyle bir yük
olmadığından başlama ve bitme noktası olmaz.
Hedef ve Hedef Davranışlar
Hedef 1 : "Elektromagnetik Dalgalar"
konusuyla ilgili kavram ve terimlerin anlam bilgisi.
Hedef Davranışlar : l-
"Magnetik dolanım", "magnetik akı", "elektrik
akısı", "indüksiyon emk'si", "elektromagnetik
spektrum", "elektromagnetik düzensizlik" kavramlarının tanımlarını
derste geçen ifadeleriyle yazma/söyleme (önerilenler arasından seçip
işaretleme).
Hedef 2 : "Elektromagnetik Dalgalar" konusuyla ilgili olgular
bilgisi.
Hedef Davranışlar : 1-
Üzerinden elektrik akımı geçen uzun düz bir telin çevresinde oluşan
magnetik alan çizgilerinin alacağı şekli verilenler arasından seçip işaretleme.
2- Elektromagnetik dalgaların ilk defa kim
tarafından ortaya atıldığını verilenler arasından bulup işaretleme.
3- Akı değişim hızı sabit olan akıyı çevreleyen
elektrik alan değişimini, akım sabit kaldığında akımı çevreleyen magnetik alan
değişimini verilenler arasından seçip işaretleme.
4- Halkanın sınırladığı yüzeye bağlı olarak
magnetik dolanımın değişip değişmediğini verilenler arasından seçip işaretleme.
5- Elektrik akısı değişimine eşdeğer akımın kim
tarafından bulunduğunu verilenler arasından seçip işaretleme.
6- X ışınlarının kim tarafından bulunduğunu
verilenler arasından seçip işaretleme.
Hedef 3 : "Elektromagnetik Dalgalar" konusuyla ilgili alışılar, yol,
yöntem, sıra, dizi, kategori ve ölçütler bilgisi.
Hedef Davranışlar : 1- Verilen
bir terimin karşılığı olan simgeyi bir dizi simge arasından seçip işaretleme.
2- Verilen bir simgenin karşılığı olan terimi
bir dizi terim arasından seçip işaretleme.
3- Verilen bir dizi simgeyle bir dizi terimi
eşleştirip işaretleme.
4- Verilen bir terimin karşılığı olan simgeyi yazma/söyleme.
5- Verilen bir simgenin karşılığı olan terimi
yazma/söyleme.
6- Verilen bir formüldeki simgelerin
anlamlarını yazma/söyleme.
7- Yüklenmenin herhangi bir anında elektrik
alanın yönünü bir dizi seçenek arasından seçip işaretleme.
Hedef
4 : "Elektromagnetik
Dalgalar" konusuyla ilgili genelleme, ilke ve kuramlar bilgisi.
Hedef Davranışlar : 1- Magnetik
alanın akıma ve uzaklığa bağlı olarak değişimini yazma/söyleme.
2- Formülü verilen magnetik dolanımın hangisi
olduğunu verilenler arasından bulup işaretleme.
3- Indüksiyon emk'sinin formülünü
yazma/söyleme.
4- Bir elemanter yükün halkayı bir kere
dolaşmasında aldığı yolun formülünü yazma/söyleme.
5- Elektrik alan formülünü yazma/söyleme.
6- Eşdeğer akım şiddeti formülünü
yazma/söyleme.
7- Bir devrede akım düzgün olmadığı zaman
dolanım yasası için gerekli olan eşitliği verilenler arasından bulup
işaretleme.
8- Levhaları delip geçen akım yoksa dolanım
yasası için dolanım yasası için gerekli olan eşitliği verilenler arasından
seçip işaretleme.
9- Bütün elektrik ve magnetik alanların nasıl
oluştuğunu verilenler arasından bulup işaretleme.
Hedef 5 : "Elektromagnetik
Dalgalar" konusuyla ilgili bilimsel bilgileri kavrayabilme.
Hedef Davranışlar : 1- Magnetik dolanım ile akım şiddeti arasındaki
ilişkiyi anlatan doğru ifadeyi verilenler arasından seçip işaretleme.
2- Telden akım geçirildiğinde magnetik alan
çizgilerinin değişimini gösteren şekli verilen resimler arasından bulup
işaretleme.
3- Akım ile dolanım yasası arasındaki ilişkiyi
anlatandoğru ifadeyi verilenler arasından bulup işaretleme.
4- Elektromagnetik spektrumda ışınların
değişimini gösteren şekli verilenler arasından bulup işaretleme.
5- Yüklerin hareketi ile elektrik ve magnetik
alan arasındaki ilişkiyi anlatan ifadeyi verilenler arasından bulup işaretleme.
Hedef 6 : "Elektromagnetik Dalgalar" konusuyla ilgili bilimsel bilgileri
uygulayabilme.
Hedef Davranışlar : 1-
Değişen bir magnetik akıyı çevreleyen çemberler şeklinde, iletken tel
boyunca elektrik alanın nasıl değişeceğini verilenler arasından bulup
işaretleme.
2- Değişen magnetik akıyı çevreleyen halka
çember şeklinde olmayan halka ise E 'nin dolanımının nasıl bulunacağını
verilenler arasından bulup işaretleme.
3- Elektrik akısına eşdeğer akımın nasıl
bulunduğunu yazma/söyleme.
4- Dolanım yasası için gerekli olan akımın
gerçek akım ile eşdeğer akıma bağlı kalarak dolanım yasası için gerekli olan
eşitliğin nasıl bulunduğunu yazma/söyleme.
5- Işınların frekansa ve dalga boyuna bağlı
olarak nasıl değiştiğini verilenler arasından bulup işaretleme.