4.3 电磁波的发射与接收（教学设计）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）

4.3电磁波的发射与接收 教学设计 备课人 学科 物理 课题 4.3电磁波的发射与接收 教学内容分析 本节在电磁波的基础上具体讲解了无线电波的发射和接收过程，希望学生通过对无线电波发射和接收原理的了解，体会科学知识是如何在技术中实现，进而应用于社会生活中的。其中出现了一些专业技术名词，例如“调制”“调幅”“调频”“调谐”“解调”等。这对初学者容易造成混乱，需要在理解的基础上区分和识别。然后以电视作为实例，简要介绍了电视广播信号发射和接收的过程。由于在生活中电视信号的传播越来越依靠卫星传输和有线网络传输，因此没有再详细介绍地面无线电视信号传播的具体过程，而只是从整体进行了简单介绍。本节主要是联系实际的知识，教学中只要求简单介绍原理，使学生有大致的了解即可，不宜分析太细。对无线电技术感兴趣的学生，可以引导他们阅读有关书籍、查阅相关资料、组织课外讲座或小组实验，从而发展他们的兴趣与特长。 学情分析 在电磁波发射与接收的学习中，学生展现出多元化的学情。知识储备方面，多数学生对电磁波基础有所了解，但深度不一。学习兴趣与态度方面，多数学生表现出浓厚的兴趣，但也有部分学生态度消极。实际操作能力上，部分学生操作熟练，而部分学生需加强实践。理论理解深度上，部分学生能够深入理解电磁波原理，但也有部分学生存在困惑。技术难点掌握方面，学生普遍对复杂概念和技术存在挑战。应用场景理解上，部分学生能够联系实际应用，但整体理解还需加强。问题解决能力上，部分学生展现出较强的自主解决问题的能力，但也有部分学生需加强此方面能力。综合学习效果评估，整体良好，但仍有提升空间，需根据学生具体学情，因材施教，以更好地促进学生的学习发展。 教学目标 1.了解有效地发射电磁波的两个条件。了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振的概念及其相互关系。能解释无线电波发射、接收的过程。 2.了解电视广播的发射与接收的原理与过程。 3.领会高频电磁波在无线电发射与接收中的重要作用。 教学重难点 1.教学重点：建构无线电波调制、解调等有关概念，了解无线电波发射调制和接收解调的过程。 2.教学难点；用物理技术的视角解决分析无线电波对生产生活的实际应用。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 通过之前的学习，我们已经知道电磁波是怎么产生的，我们目前经常利用电磁波发射电磁波，那我们怎样才能发射有效电磁波，怎么将需要的信息加载到电磁波上，又怎么接收到电磁波呢？ 学生回答问题 利用学生身边的食物提问激发学生兴趣。 新课教学 一、无线电波的发射 （一）有效发射电磁波的条件和方法 有效发射电磁波的条件是什么？如何改装第一节学习的LC电路，就可以有效的发射电磁波了？ 1.有效发射电磁波的条件和方法 第一：要有足够高的振荡频率。 振荡电路向外界辐射能量的本领，与振荡频率密切相关。频率越高，发射电磁波的本领就越大。 ①减小电容C：增大板间距d，减小正对面积S ②减小自感系数L 第二：振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。 振荡电路变为成为一条导线 实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波就能由这样的开放电路有效地发射出去。 天线和大地构成一个巨大的电容 声音、文字、图象等转变成电信号能直接发射吗？怎么做才能发射出去？ （二）调制 2.调制——使载波随各种信号而改变的技术 为了传送声音、文字、图象等信号，首先要把传递的信号转变成电信号。但这种电信号的频率较低，不能直接发射出去，需要将这种低频电信号加到高频振荡电流上发射出去。 ①调制：把传递的电信号（叫做调制信号）加到高频振荡电路（叫做载波）上的过程。 进行调制的装置叫做调制器。 ②常用的调制方式——调幅、调频 调幅：使高频振荡电磁波的振幅随调制信号而改变叫做调幅. 调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。 声音信号的调制过程 调频：使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。 ①调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制； ②通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。 电磁波的接收的原理和设备是什么？从诸多信号中把我们需要的信号筛选出来的电路是什么电路？其原理是什么？ 学生通过阅读课文，回答问题。 阅读课文回答有效发射电磁波的条件和方法 阅读课文，回答发射机制。 阅读课文，回答什么是调制，以及调制的方法。 尝试回答问题。 阅读课文，锻炼学生总结归纳问题能力。 也是通过阅读课文，建构完整的知识体系。 建构调制机制的知识体系。 二、无线电波的接收 （1） 接收原理和设备 ①原理:电磁感应现象，导体遇到电磁波会产生感应电