内容正文:
教学设计
第2节 电磁波及其传播
一、教学目标
1、 知识与技能
(1)、认识波的基本特征,知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量和信息。
(2)、了解振动的振幅、周期与频率,波长与波速的物理意义,知道它们是描述波的性质的物理量,知道波长,频率与波速的关系。
(3)、了解电磁波的意义,体验电磁波的存在;了解电磁波可以在真空中传播的特性,知道电磁波在真空中传播的速度;了解电磁屏蔽。
(4)、知道电磁波谱,了解电磁波的应用及其对人类生活和社会生活发展的影响。
2、 过程与方法
(1)、实验观察。在观察演示实验现象的基础上,归纳出波的基本特征;了解电磁波的存在;电磁屏蔽等现象。
(2)、阅读(或陈述)了解。对波的周期、频率,电磁波的意义及电磁波谱等物理知识采用阅读的方法获取。
(3)、图像意义分析。在学习波的特征的知识时,从对波形图的分析上入手,建立起振幅、波长等概念。
3、 情感态度与价值观
(1)、引发学生对波动现象的好奇心;引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯,激发学生勇于探索的积极性。
(2)、在学习麦克斯韦、赫兹对电磁波研究的贡献中,体会理论研究和实验探索对物理学发展的重要性。
(3)、对“科学技术是一把双刃剑”,电磁波在被广泛应用,对人类作出巨大贡献的同时也存在着副作用——会产生电磁污染的现象引起关注,同时也是进行辩证法教育,让学生学会全面观察和看待问题。
二、设计思路
本节由“波的基本特征”“了解电磁波”和“电磁波谱”三部份组成,内容抽象性较强,学生在这方面的知识相对欠缺,不易理解,故开始用一些有形的“机械波”引导学生认识波的基本特征,在此基础上,归纳出波的特征物理量,建立频率与周期的关系,得出波长、频率与波速的关系式。
“了解电磁波”分二个部分:验证电磁波的存在和探究电磁波的特性。以开展学生活动为主。让学生在实验中获取知识。
“电磁波谱”的教学从阅读图表入手,重点了解各波段电磁波的应用,使学生体会科学为人类生活服务。
三、教学重难点
1、教学重点及其教学策略
教学重点:了解电磁波并知道电磁波的存在及其特性是本节的重点。
教学策略:通过现在非常普及的手机引入电磁波,再通过多个实验进行证实,加深学生的印象,使学生对电磁波的存在深信不移;在电磁波特征教学时,采用以机械波类比电磁波,结合波形图,使学生吃透重点,并及时进行练习巩固。
2、教学难点及其突破策略
教学难点:波的基本形态和特征的教学是本节的难点。
突破策略:从看得见的机械波引出电磁波,采用学生自学与教师讲解相结合的教学方法,同时讲练结合,及时巩固,突破难点。
四、教学资源
1. 有免提通话功能的手机一部(或者手机两只)。
2. 细麻绳一根,长橡筋绳(或用松紧带代替)若干根。
3. 大玻璃水槽一只,细竹竿一根。
4. 收音机一架,电池一节,电线一小段。
5. 电吹风一只,有源音箱一只(电脑的配件)。
6. 真空罩,抽气机一只。
7. 纸盒、塑料盒、铁盒(或其他金属盒)各一只。
五、教学设计
师生活动
复备与点评
一、 引入新课
同学们,老师现在手里拿着的是一部手机,我想查一下手机还剩多少话费,你们能替老师想想该怎么办吗?
学生讨论后回答查询方案:
1、 到移动公司营业厅
2、 登录互联网移动公司网站查询
3、 可以拔打查询电话10086。
师:有这么多的方案,那么哪种方案最方便可行呢?讨论得方案三最切实可行,可以利用免提功能进行现场操作,再进一步提问:手机离移动公司的服务器很远,有谁知道它们之间是靠什么传递信息的呢?
引导:同学们说得很好,这说明我们可以用电磁波实现信息的传递。其实小到遥控玩具,大到宇宙飞船都是用电磁波来进行操纵的。今天我们要学习的就是第二节:电磁波及其传播
板书标题:二 电磁波及其传播
二、进行新课
(1) 波的基本特征:
师:我们平常会说波涛汹涌,碧波荡漾等关于波的词,那么在你的脑海中波是什么样的呢?
教师演示用细竹竿击打水面,荡出水波,同时参照课本图17-9的(a)图,回答下列问题:
1、哪儿是波源?
2、水波看上去有什么特点?
学生观察讨论后答:击打水面的竹竿是引起振动的原因,所以水滴是波源,水波是凹凸相间,向外扩散的。
演示课本图17-9的(b)图实验:绳子抖动时形成的波
问:看到了什么现象?
启发学生得出:抖动形成的凸起迅速传到另一端。
有条件的可以再利用课件播放视频,没有的要在黑板上画出波的形状,使学生能对现象有个长时间的再现。启发学生找出这两种波的共同点。
板书共同点:凹凸相间,向外传播。
再演示课本图17-9(c)图的实验:悬挂着的弹簧受到撞击显示的情形
提出问题:这个波的特点是什么相间?和刚才的两种波有什么共同点?
老师启发得,弹簧的波疏密相间向另一端传播,它们都是传递周期性变化的运动形态。并介绍像水波那样凹凸相间的波叫横波,像弹簧那样波叫纵波(不过初中阶段不要求区分波的这两种形式)。
对照波形图,引出波的特征物理量:
1.振幅:(A)表示波源偏离平衡位置的最大距离。
单位:米(m)
2.周期:(T)波源振动一次所需要的时间
单位:秒(s)
3.频率:(f)波源每秒内振动的次数。
单位:赫兹(Hz)
4.导出周与频率的关系式:
f=1/ T
5.波长:(λ)波在一个周期内传播的距离。
单位:米(m)
指导学生从图形上认识波长。
6.波速:(v)波传播的速度。
单位:米/秒(m/s)
波速的公式:v=λ/ T
或v =λf
练习:有一列波的频率是200Hz,波长为0.4m,这列波的传播速度是多大?
注意解题的格式
(二)了解电磁波
1、指导学生阅读课本P66的“了解电磁波”1-3节,介绍:1864年麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在。1888年赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
板书:电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。
2、进行探究活动:验证电磁波的存在
实验一:在打开的有源音箱前方拔打手机,可以听到什么?。
实验二:⑴打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大。
⑵取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机。将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。
⑶你从收音机里听到了什么?这是为什么?
从刚上课时的实验到刚才的实验一,都能证明电磁波的存在,实验二同时还向我们证明了变化的电流能产生电磁波。
例题:中央电视台第一套节目的波长为5.71m,频率为52.5MHz.试求电磁波的传播速度(1MHz=106Hz)。
介绍:根据麦克斯韦电磁场理论,光波属于电磁波。
引导:我们知道了我们周围存在着大量的电磁波,那么这些电磁波有些什么特点呢?
将学生的疑问写在黑板上。
1.电磁波能在真空中传播吗?2.电磁波能被阻挡(屏蔽)吗?
针对学生的疑问引导其设计实验并进行验证。
结论:
⑴电磁波能在真空中传播。
⑵金属容器能屏蔽电磁波。
设问:为什么在建筑物中或在电梯中,手机信号有时很不好呢?
启发学生答:因为建筑物中有大量的钢筋铁板等金属,会对电磁波产生屏蔽。
转承语:刚才我们说过电磁波的速度和光速一样,还说了光波其实就是电磁波。那还有哪些波也属于电磁波呢:
指导学生看课本P69图17-17电磁波谱,了解各谱段的名称,和对应的频率波长情况。
师生互动:适当介绍电磁波的一些应用。
介绍:电磁污染,请同学们课后自学P78的《电磁波的危害》
课堂小结:
本节主要学习了波的基本特征,电磁波的存在及其特性,以及电磁波给人类社会带来的影响。
布置作业:略
六、板书设计
二、电磁波及其传播
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1、波是传递周期性变化的运动形态。
2、波的特征物理量:
(1)、振幅:(A)表示振幅偏离平衡位置的最大距离,单位:米()
(2)、周期:(T)振源振动一次所需要的时间。单位:秒(S)
(3)、频率:(f)波源每秒内振动的次数,单位:赫兹(Hz)
导出周期与频率的关系式:f=1/T
(4)、波长:(λ)波在一个周期内传播的距离。单位:米(m)
(5)、波速:(v)波传播的速度。单位:米/秒(m/s)
波速的公式:v=λ/ T
或v =λf
3、电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。
(1)、1864年麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在。
(2)、1888年赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
(3)、根据麦克斯韦电磁场理论,光波属于电磁波。
(4)、1.电磁波能在真空中传播,(或电磁波传播不需要介质)
(5)、金属容器能屏蔽电磁波。
4、电磁波谱:
5、电磁污染
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教学设计
第2节 电磁波及其传播
课题
电磁波及其传播
课时
1课时
课型
新授
教学目标
1. 认识波的基本特征,知道波能传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息.
2. 了解振幅、周期、频率波长以及波速的物理意义.
3. 了解电磁波的意义,体验电磁波的存在.了解电磁波可以在真空中传播的特性,知道电磁波在真空中传播的速度.了解电磁屏蔽.
重点难点
重点:了解电磁波,并知道电磁波的存在及其特性.
难点:波的基本形态和特征数字.
教材分析
本节由“波的基本特征”、“了解电磁波”和“电磁波谱”三部分组成,内容较为抽象,因此教材从有形的“机械波”引导学生认识波的基本特征,在此基础上归纳出波的特征物理量,建立频率与周期,波长、频率与波速的关系.
教学方法
在观察演示实验的基础上,归纳出波的基本特征,体验合作探究的乐趣.在学习波的特征时,学会分析波形图,进行图像分析,建立起振幅、波长等概念.
教具
教 学 程 序 设 计
学生活动
一
引
入
课
题
二
教
学
过
程
①怎样才能让信息传播的更远?
什么是电磁波?要想了解电磁波,首先让我们来认识搏,了解波的基本特征.
(活动1)认识并了解波.
(1)视频6:电磁波
(2)动画10:纵波
(3)动画11:电磁波(水波、绳波、声波)
分析总结波的特性:
水和绳传播的是凹凸相间的运动形态,弹簧传播的是疏密相间的运动形态.
一、波是在周期性变化的一种运动形态
②波有哪些基本特征?
1.振幅A:波源偏离平衡位置的最大距离
③振幅的单位?
④振幅反映了什么?
2.周期T:波源振动一次所需的时间
3.频率f:波源每秒内振动的次数
⑤周期和频率的单位?
⑥频率与周期反映了什么?
⑦频率与周期的关系?
4.波长λ:波在一个周期内传播的距离
5.波速:波传播的速度
根据速度的概念:
v = λ / T = λf
⑧波速与什么有关?
(活动2)观看动画7,进一步理解振幅和波长的概念
在对波有了一些具体的了解后,我们来认识电磁波.
二、电磁波:在空间传播的周期性变化的电磁场
阅课本P66课文,了解电磁波.
⑨谁建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在?
⑩第一次用实验验证了电磁波存在的物理学家是谁?
电磁波看不见、摸不着,如何知道电磁波的存在?
(活动3)观看视频8“电磁干扰”
[例] 课本P66例题
1.电磁波的传播速度与光速相同
2.光波是一种电磁波
电磁波有哪些特性?
(活动4)探究电磁波的特性
(活动5)观看视频5“电磁屏蔽”
分析总结电磁波的特性
四、电磁波的特性:
1.电磁波的传播不需要介质
2.金属容器能屏蔽电磁波
阅课本P69课文,了解电磁波谱.
五、电磁波谱:是按波长连续排列的一系列电磁波
电磁波也存在着一定副作用,称之为电磁污染. 阅课本P78课文,了解电磁污染.
用电磁波来传播信息
观看视频、动画
观察课本P65图17—10
m
波源振动的强弱
s Hz
波源振动的快慢
f = 1 / T
传播介质
麦克斯韦
赫兹
听到什么?看到什么?
课本P68
γ射线、X射线、不可见光、可见光、微波、无线电波都是电磁波
三、思考与作业
四
教
学
后
记
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教学设计
第2节 电磁波及其传播
[设计意图]
本节由“波的基本特征”“了解电磁波”和“电磁波谱”三部份组成,内容抽象性较强,学生在这方面的知识相对欠缺。不易理解。故开始用一些有形的“机械波”引导学生认识波的基本特征,在此基础上,归纳出波的特征物理量。建立频率与周期的关系,得出波长、频率与波速的关系式。
“了解电磁波”分二个部分:验证电磁波的存在和探究电磁波的特性。以开展学生活动为主。让学生在实验中获取知识。
“电磁波谱”的教学从阅读图表入手,重点了解各波段电磁波的应用,使学生体会科学为人类生活服务。
[教学目标]
1.知识与技能:
⑴认识波的基本特征,知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息。
⑵了解振动的振幅、周期与频率,波长与波速的物理意义,知道它们是描述波的性质的物理量,知道波长,频率与波速的关系。
⑶了解电磁波的意义,体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特性,知道电磁波在真空中传播的速度。了解电磁屏蔽。
⑷知道电磁波谱,了解电磁波的应用及其对人类生活和社会生活发展的影响。
2.过程与方法:
⑴实验观察。在观察演示实验的现象的基础上,归纳出波的基本特征;了解电磁波的存在;电磁屏蔽等现象。
⑵阅读(或陈述)了解。对波的周期、频率,电磁波的意义及电磁波谱等物理知识采用阅读的方法获取。
⑶图像意义分析。在学习波的特征的知识时,从对波形图的分析上入手,建立起振幅、波长等概念。
3.情感、态度、价值观:
引发学生对波动现象的好奇心。引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯,激发学生勇于探索的积极性。
在学习麦克斯韦、赫兹对电磁波研究的贡献中,体会理论研究和实验探索对物理学发展的重要性。
对“科学技术是一把双刃剑”,电磁波在被广泛应用,对人类作出巨大贡献的同时也存在着副作用——会产生电磁污染的现象引起关注。同时也是进行辩证法教育,让学生学会全面观察和看待问题。
[教学重、难点]
“了解电磁波”并知道电磁波的存在及其特性是本节的重点。
波的基本形态和特征的教学是本节的难点。
[教具和学具]
1.电动小汽车,线控电动小汽车,遥控电动小汽车各一辆。
2. 细麻绳一根,纵波演示仪一架。长橡筋绳(或用松紧带代替)若干根。
3. 大玻璃水槽一只,细竹竿一根。
4. 收音机一架,电池一节,电线一小段。
5. 电吹风一只,电视机一台。
6. 真空罩,抽气机一只,双频手机两只。
7. 纸盒、塑料盒、铁盒(或其他金属盒)各一只。
[课前准备] 收集、查阅有关电磁波的产生,传播,电磁波谱,电磁波的应用介绍。电磁污染等有关资料。
[教学过程]
教学阶段与时间分配
教师主导
学生主体
点评
一、引入新课(3分钟)
同学们,老师这里有三辆电动小汽车,现在老师分别开一下,请同学们进行观察,对比后说出它们的特点。
开动第一辆普通电池小汽车。
开动第二辆线操纵电动小汽车。
开动第三辆遥控电动小汽车。
引导:同学们说得很好,这说明我们可以用电磁波实现信息的传递。从而操纵小汽车。大到宇宙飞船也是用电磁波来进行操纵的。今天我们要学习的就是第二节电磁波及其传播
版书标题:
二、电磁波及其传播
认真观察实验,对三辆小汽车的运动,进行对比。
讨论后回答:
第一辆 无法对行驶过程进行操纵。
第二辆 虽然可以操纵,但操纵距离很短。活动范围很小。
第三辆 可以远距离操纵。活动范围很大。
举例,各种利用电磁波进行工作的生活用品,家用电器。
让学生体会无线电(电磁波)可以传递信息。且传递距离远。培养学生观察和对比的能力。
二、进行新课(32分钟)
了解波的特点:
了解波的特征物理量。
第一课时结束
以下为第二课时
了解电磁波
了解电磁波谱。
(1) 波的基本特征:
观察以下现象:
1.水波.(演示,实物投影)
问:哪儿是波源?它在怎样运动?
水波看上去有什么特点?
2.演示:绳子抖动时形成的波
问:看到了什么现象?
再利用课件播放视频,使学生能对现象有个长时间的再现。
找一找这二个波的共同点?
(版书)
1.凹凸相间,向外传播
3.演示:悬挂着的弹簧受到撞击显示的情形(或视频)
问题:这个波的特点是什么相间?
好,我们再仔细的看一段课件。找出这种二种波的共同特征来。
(视频:横波和纵波的课件)
播放波形图的课件。
介绍波形图,引出波的特征物理量:(定义、字母、单位、)
设问:波源振动的平衡位置在哪里?图中所示振动的振幅是多大?
1.振幅:(A)表示振源偏离平衡位置的最大距离。
单位:米(m)
2.周期:(T)振源振动一次所需要的时间
单位:秒(s)
布置小实验
3.频率:(f)波源每秒内振动的次数。
单位:赫兹(Hz)
导出周期与频率的关系式:
f=1/ T
5.波长:(λ)波在一个周期内传播的距离。
单位:米(m)
指导学生从图形上认识波长。
6.波速:(v)波传播的速度。
单位:米/秒(m/s)
波速的公式:v=λ/ T
或v =λf
练习:有一列波的频率是200Hz,波长为0.4m,这列波的传播速度是多大?
(二)了解电磁波
播放电磁波被预言和被证实的资料。
1.介绍:
1864年麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在。1888年赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。
2.活动:
验证电磁波的存在
实验一:在打开的电视机前方接通电吹风电源,观察到什么现象。
实验二:⑴打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大。
⑵取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机。将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。
⑶你从收音机里听到了什么?这是为什么?
电磁波速:
例题:中央电视台第一套节目的波长为5.71m,频率为52.5MHz.试求电磁波的传播速度(1MHz=106Hz)
介绍:根据麦克斯韦电磁场理论,光波属于电磁波。
引导:我们知道了我们周围存在着大量的电磁波,那么这些电磁波有些什么特点呢?
将学生的疑问写在黑板上。
1.电磁波能在真空中传播吗?
2.电磁波能被阻挡(屏蔽)吗?
针对学生的疑问引导其设计实验验证。
针对同学们的设计开展实验。
1.和2.
结论:
⑴电磁波能在真空中传播。
⑵金属容器能屏蔽电磁波。
设问:为什么在建筑物中或在电梯中,手机信号有时很不好呢?
转承语:刚才我们说过电磁波的速度和光速一样,还说了光波其实就是电磁波。那还有哪些也属于电磁波电磁波谱:
指导学生看书:69页图17-17电磁波谱,了解:
各谱段的名称,和对应的频率波长情况。
和电磁波的应用。
师生互动:
适当介绍电磁波的一些应用。
介绍:电磁污染。
见附件《电磁波的危害》
在教师的引导下,进行有目的的观察,
答:中心的竹竿,它在做原地上下振动
凹凸相间,向外扩散。
小实验:在桌面上来回快速抖动长橡筋绳,观察波的形态及传播。
答:抖动形成的凸起迅速的传到另一端。
观察课件的图像
回答感想:
学生回答:
1.凹凸相间,向外传播
学生观察后回答。
疏密相间,向另一端传播。
都是传递周期性变化的运动形态。
结合图形进行理解性记忆。
学生回答:
波形图中的平衡位置
图中振动的振幅是……
“我”抖动橡筋是振幅大约是……
进行小实验:
利用手表计时,记录自己抖动橡筋二十次所需的时间。算出周期。
利用上面所算的周期再算出频率。
从课件图中读出该波的波长。
答:v =λf =0.4m×200Hz
=80m/s
观看有关麦克斯韦和赫兹的图片及资料。
观看电磁波的图片资料。
答:观察到电视画面出现雪花
通过思考,得出变化的电流能产生电磁波的结论。
解:v =λf =5.71×52.5×106m/x≈3.0×108m/s.
总结:电磁波速为3.0×108m/s.与光速是相同的。
猜想与疑问:
1.电磁波能在真空中传播吗?
2.电磁波能被阻挡(屏蔽)吗?
针对问题进行实验设计:
设计1:把手机放在真空罩子里,看手机能不能接收到信号。
2.同理,放在不同的盒子里,看能不能接收到信号。
观察实验现象,得出结论。
1.电磁波能在真空中传播,(或电磁波传播不需要介质)
2.金属容器能屏蔽电磁波。
了解各谱段的名称。
了解各谱段的频率波长的依次变化情况。
针对示意图了解各谱段的电磁波的应用。
学生展示汇报收集的资料
通过收集的资料举例举例。
学生阅读书后信息库
指导学生学会观察,知道观察的对象,
对多个实验观察结果的共同点进行总结,训练语言描述能力。
在给出了横波特点的基础之上,再引导学生认识纵波。
引导学生:
对质点运动的平衡位置引起关注,对位移的最大位置产生直觉
引导学生关注图形在物理学中的意义。培养学生识图的能力。
熟悉计算方法。。
通过物理学史,渗透思想教育
发展空间想象力
对疑问的提出和实验方案的设计,老师给予适当的点拨。
从生活走向物理,从物理走向社会。
结束新课
课堂小结:略
布置作业:
A、课本P70 1、2题;练习册上对应练习。
B、课本P70 1、2题;练习册上对应练习的一部分。
C、课本P70 1、2题。
[教学资源] 九下教学参考光盘中教学资源。
[课时安排]:
本节内容可以安排2课时讲授。
第一课时:波的基本特征。
第二课时:了解电磁波、电磁波谱。
[教学评析]
本节内容抽象性强,在教学中,努力通过一些活动让学生去理解所学知识,使学习不会觉得枯燥。教学中运用了各种手段,注意教学手段的实施与教学目的之间的配合非常重要。使得各种教学手段能发挥最大的效能。
本节课对学生的观察,归纳,理解能力的要求都较高,老师要做必要的铺垫工作,才能使学生顺利向着学习的方向开展思维。
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教学设计
第2节 电磁波及其传播
教学目标
一、知识与技能
1.了解电磁波的产生和传播。
2.知道光速是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度。
3.知道波长、频率和波速的关系。
二、过程与方法
通过演示了解电磁波的产生,电磁波在真空中的传播,提高学生应用科学文化知识解决实际问题的能力和概括总结的能力。
三、情感、态度与价值观
通过对电磁波的学习,激发学生敢于向科学挑战、热爱科学、掌握科学的情感。
教学重点:电磁波。
教学难点:通过演示了解电磁波的产生。
教学准备:收音机、无线寻呼机、真空罩、干电池。
教学过程
一、引入新课
我们先来回顾一些以前学习过的知识。
1.声音在真空中的传播速度是多少?声音在真空中不传播。
2.光在空气中的传播速度是多少?3×105km/s。
3.声音是如何产生的?一切发声物体都在振动。
4.声音的传播是靠什么?声音的传播是靠介质(固体、液体、气体)。
你知道蝙蝠是瞎子吗? 那它是怎样在夜间安全的飞行的呢?
播放课件:电磁波的海洋
其实在生活中,我们收听广播、看电视节目,广播中的声音、电视节目的影像等等都是靠电磁波来传播信号的。
电磁波在信息的传递中扮演着十分重要的角色。那么电磁波是怎样产生的?怎样传播的?这节课我们就来学习这方面的知识。
二、新课学习
(一)电磁波是怎样产生的?
我们前面提到过水波、声波。用实验来说明什么是水波、声波。手持木棍,让木棍下端接触水槽水面上,水面上有一圈一圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播,形成水波。两个音叉并排放置,并离得很近,敲击其中一个音叉,和另一个音叉接触的小珠被弹起。音叉振动时,在空气中会有疏密相间的状态向外传播,形成声波。声波看不见,摸不到,但声波传到我们的耳朵,会引起鼓膜振动,使我们产生听觉。
那么电磁波是怎样产生的?看演示,有条件的学校可以现场演示,或者播放课件辅助。
继续播放课件:电磁波的海洋
演示:打开收音机的开关,将调谐旋钮旋至没有电台的位置,将音量开大,取一节干电池和一截导线,拿到收音机附近,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极相摩擦,使它们时断时续地接触,从收音机里听到什么?
在收音机里听到“喀喀”的杂音。这是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流,变化的电流产生了电磁波,收音机接收了这一电磁波,并把它放大转换成声音,这就是我们听到的“喀喀”声。
波是自然界普遍存在的现象。电磁波就是当导体中有快速变化的电流时,会向周围空间发射电磁波。我们知道声波的传播需要介质,那么电磁波的传播是否也需要介质?
(二)电磁波是怎样传播的
回忆一下声音的传播需要介质的实验是怎样操作的。想想如何做实验才能知道电磁波传播是否也需要介质?月球上没有空气,声音无法传播。但是电磁波能够在真空中传播,所以宇航员在月球上可以用电磁波来通信。
播放视频:电磁波的传播
凸凹相间说明有凸起部分和凹下部分,这样向上部分就形成像山峰似的浪尖,叫做波峰;向下部分就形成凹谷,叫做波谷。每上、下振动一次就形成一个波峰和波谷,若上、下振动若干次,那么这列水波就以波峰—波谷—波峰—波谷向外传播出去。相邻两个波峰(或波谷)间的距离是一定的,这个距离叫波长(λ)。波在1秒内出现的波峰数(或波谷数),叫做频率(f)。真空中电磁波的波速为c,它等于波长λ和频率f的乘积:
c=λf
c=2.99792458×108m/s=3×105km/s
电磁波频率的单位也是赫兹(Hz),也可以用千赫(kHz)和兆赫(MHz)。
电磁波是个大家族,通常用于广播、电视和移动电话的频率为数千赫至数百赫的那一部分,叫做无线电波。
日常生活中可以看到各种各样的天线,它们有的是发射电磁波的,有的是接收电磁波的,我们就生活在电磁波的海洋中。大家阅读科学世界“微波炉”。看完后小结本节内容。
三、小结
请同学们小结本节内容:电磁波是怎样产生的;电磁波是怎样传播的。
四、布置作业
动手动脑学物理:①、②、③、④。
[参考答案]
1.此题要求学生知道波长、频率和速度关系,根据c=λf,得出此立体声广播的波长是3.08m。
2.学生通过此题可以知道收音机选台指示盘上的数字、单位,了解其物理意义。
3.雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备。
电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射,雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强,因此雷达用的是微波。
利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹等军事目标,还可以用来为飞机、船只导航。
“隐形飞机”是一种先进的军用飞机,可以防止雷达发现。隐形飞机用的主要是吸波材料,它的功能是通过吸收、散射和干涉等多种方式,使材料表面的电磁波能量转换成其他形式的能量,从而减少飞机对电磁波的反射,使雷达很难发现它。
4.略
五、板书设计
第二节 电磁波及其传播
一、电磁波是怎样产生的
二、电磁波是怎样传播的
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教学设计
第2节 电磁波及其传播
1. 教学目标
(1) 认识波的基本特征,知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息。
(2) 了解振幅、周期、频率、波长的物理意义,知道它们是描述波的特征的物理量,知道波长,频率与波速的关系。
(3) 了解电磁波的意义,体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特性,知道电磁波在真空中传播的速度。了解电磁屏蔽。
(4) 知道电磁波谱,了解电磁波的应用及其对人类生活发展的影响。
2.过程与方法:
(1)实验观察。在观察演示实验的基础上,归纳出波的基本特征,体验合作探究的乐趣。
(2)图像分析。在学习波的特征的知识时,学习分析波形图,建立其振幅、波长等概念。
3情感、态度与价值观:
激发学生对波动现象的好奇心。引导学生仔细观察实验现象,并尝试分析现象,体会理论研究和实验探索对物理发展的重要性。此外,要使学生认识到“技术是一把双刃剑”——电磁波对人类作出巨大的贡献的同时也会产生电磁污染。
2. 教学重点难点
重点:了解电磁波,并知道电磁波的存在及其特性。
难点:波的基本形态和特征的教学。
3. 教学过程
1. 引入
利用微波炉和灯泡使灯泡发光引入电磁波
2. 新授
1. 活动验证电磁波的存在
2. 介绍电磁波的特点。
3. 介绍电磁波的产生。 变化的电流产生电磁波。
4. 探究电磁波的特性
活动①电磁波能在真空中传播吗?
活动②尝试一些材料对接收电磁波的影响
5,介绍波的基本特征和电磁波谱
6,电磁波的应用
7,小结
3. 布置作业,完成作业纸
附件:学习指导卡
1、 学习目标:
1、认识波的基本特征,知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息。
2、了解振动的振幅、周期与频率,波长与波速的物理意义,知道它们是描述波的性质的物理量,知道波长,频率与波速的关系。
3、了解电磁波的意义,体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特性,知道电磁波在真空中传播的速度。了解电磁屏蔽。
4、知道电磁波谱,了解电磁波的应用及其对人类生活和社会生活发展的影响。
2、 预习程序:
1、 带着下列问题预习课本《二 电磁波及其传播》
(1)、什么叫波?
(2)、波有哪五个特征物理量?
(3)、计算波速的公式除了可以写成v=λ/ T,还可以写成什么?
(4)、电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场,是谁预言了它的存在,又是谁第一次通过实验第一次证明是它的存在?
(5)、电磁波在真空中的传播速度是多少?金属盒能屏蔽电磁波吗?
(6)、光属于电磁波吗?电磁波谱中还有哪些波属于电磁波?
2、预习活动:
(1)、在池塘边或河边观察水波是如何形成的?它有什么特点?(要注意安全)
(2)、做一做课本P67的活动:验证电磁波的存在。
(3)、做一做课本P68图17-16活动,探究手机在金属盒中接收信号是否会受到影响?
3、 作业及指导:
1、导体中有迅速变化的电流时,在周围空间会有限 _____________ 向外传播,无线电通信就是利用_______________传输信号的。
2、电磁波是在空间传播的______________, 它在真空中传播速度为_________ Km/s。
3、赫、千赫、兆赫是 的单位,其中以_______ 为最小,1千赫 = ______________兆赫。
4、描述波的性质的物理量有________________、________________、_________________、__________________、_________________。
5、中央人民广播电台的中波频率为700KHz,问此电磁波的波长为多大?(提示:电磁波的传播速度是相同的,公式可参照课本P66的公式进行变形)
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