4.3 无线电波的发射和接收 教学设计-2024-2025学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

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普通

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教学设计

课题

无线电波的发射和接收

课型

新授课    章/单元复习课□    专题复习课□     实验探究课□

习题/试卷讲评课□   课题研究课□  学科实践活动课□   其他□

教学内容分析

   本节课是高二物理课程中新增加的内容,在《电磁场、电磁波》章节中位于倒数第二节,是学生掌握麦克斯韦的电磁场理论后的一节应用课。这节课的容量较大,如何处理好这部分紧密联系实际的内容对每一位学生来说将是他日后走进社会时真正运用物理知识的一个重要环节,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。

学情分析

学生通过学习必修册物理知识,具有一定的物理学知识。但学生所学知识只是片面的,浅层的。高中学生,已经具备了很高的抽象思维能力,有助于学生对于物理学概念的认识。教学中要关注学生已有的基础知识,把新知识与学生已有的知识结合起来。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。

学习目标

(一)教学目标

(1)物理观念: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)科学探究:了解电视广播的发射与接收的原理与过程。

(3)科学思维:领会高频电磁波在无线电发射与接收中的重要作用。

(4)科学态度与责任:通过这一节学习,培养学生建构模型和意识的能力,科学探究的意识、能力和科学态度与责任的核心素养。

学习重点难点

教学重点: 了解电磁波的发射、传播和接收过程,知道无线电通信的基本原理。

教学难点: 无线电波传播的各种概念辨析。

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教学辅助支持

信号源,示波器,收音机,录音机,计算机多媒体演示等

教学活动设计

过程

学习内容与教师活动

学生任务/活动设计

设计意图及对应目标达成

环节一   

 

 

 

 

 

 

环节二

 

 

 

 

 

 

 

 

内容1(创设情景,引入新课)

教师活动:(1)同学们请看,这是电视台发射电视信号的信号塔效果图。那么,为什么要建高耸入云的发射塔呢?这是为了接受信号,也就是电磁波。进一步你知道在我们现实生活中哪些现象与电磁波发射和接收有关?

 

内容2.(提出问题)

教师活动:请同学们讨论,在普通的LC振荡电路中能否有效发射电磁波呢?

 

学生任务/活动1:(获得基本思想)

在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们越来越重要,无论是广播、电视还是无线电通信以及航空航天的自动控制和通信联系,都离不开电磁波。

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学生学习活动2:(回忆、完成)

知道在LC振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部,在电磁振荡过程中,电场能和磁场能主要在不同原件之间互相转化,以电磁波的形式辐射到周围的空间能量很少,由此提出怎样才能有效地把电磁波发射出去的问题。

 

 

 

 

通过教师的引导让学生带着目的去学习本节课内容,培养学生从生活走进物理的素养。

 

 

 

 

 

 

 

通过设置情景,问题思考,让学生进行自主分析总结,激发学生的学习乐趣和求知欲,加强知识的相互联系和应用能力,培养学生从多角度对物理现象进行分析的思维。

评价目标:看学生是否能够根据前几节所学内容,自主阅读本节内容思考怎样才能有效地把电磁波发射出去并接收需要的电磁波?加强知识的相互联系和应用能力。

 

 

 

小结: 为了解决无线电波的发射和接收这

 

 

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个问题需要用前面所学知识来铺垫。

 

 

环节三

内容3.

教师活动:无线电波的发射是要运用无线电波传递人们需要的信息。教师要引导学生思考在发射时需要解决以下问题:(1)如何向外有效发射无线电波(传的足够远)?

(2)如何有效地传递人们所需要的信息?

关于问题(1)引导学生讨论:如何改造普通的LC振荡电路,才能使它能够有效地发射电磁波?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

关于问题(2),需要通过“调制”来解决,教师详细地讲解“载波”、

学生任务/活动3.

学生阅读教材有关内容。(思考、研究、并回答)

师生总结:要向外有效发射电磁波,振荡电路要满足如下条件:

(1)有足够高的振荡频率;(2)电磁场分散到尽可能大的空间——开放;就可以有效地把电磁波的能量传播出去。

实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与大地相连,这条导线叫做地线;线圈的另一端与高高架在空中的天线相连,无线电波就是由这样巨大的开放电路发射出去的。

开放电路的结构和特点:

(1)结构(如图)

(2)特点:频率高,电磁场在空间分散。

(2)学生亲身感受调幅波的形态,仔细观察教材中电磁波调制的示意图,

无线电波的发射

A、发射电路:在无线电波的发射过程中,需要

设计意图:了解有效地发射电磁波的两个条件、开放电路的结构和特点。体会归纳推理的方法。提升科学探究的能力。增强学生理论联系实际的能力,体会物理理论必须经过实验检验。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

设计意图:通过实验和观察理解区别以上概念,知道它们各有

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