第十章电磁波与信息技术10.1神奇的电磁波教案（教科版九年级物理下册）

本章主要讲述了电磁波及电磁波的应用，了解了卫星通信、光缆通信、移动通信，对通讯发展进行回顾，使同学们对现代通信的快捷和方便有一个感性的认识，知道信息技术与现代社会发展息息相关．通过介绍现代通信的方式，提升学生学习物理的兴趣．本章共分3节：1.“神奇的电磁波”，通过对电磁波产生的认识、电磁波的描述、电磁波谱的介绍，知道我们周围存在着各种频率的电磁波，各种电磁波在同种介质中传播速度相同，让学生理解电磁波频率、波长和波速的关系．2.“电磁波的应用”，我们的生活中已经离不开广播和电视了，学生在生活中已有些了解.通过学习，让学生知道电磁波可以携带信息，可以帮助人们获得信息；知道电磁波能量特性的应用.3.“改变世界的信息技术”，教材通过大量图形的形式讲述了卫星通信、光缆通信、移动通信的大致工作过程，让我们的物理知识更贴近生活．【教学目标】1.在知识与技能方面：①知道电磁波的产生；②知道波长、频率和波速之间的关系；③认识电磁波谱，知道电磁波的传播以及在真空中的传播速度；④知道电磁波可以携带信息，可以帮助人们获得信息；知道电磁波能量特性的应用；⑤了解无线电广播、电视和移动电话的大致工作流程；⑥常识性了解电磁波污染；及怎样减少电磁波污染；⑦常识性了解卫星通信、光纤通信、移动通信；了解通信的发展过程和各种通信的优缺点．2.在过程与方法方面：通过实验、老师讲解，认识电磁波的产生，提高学生观察、分析和概括的能力；通过动手实验证明电磁波能在真空中传播；通过视频和老师讲解，学生讨论和活动，展示电磁波的应用，激发学生的学习兴趣；通过了解无线电广播、电视和移动电话的工作过程，初步认识科技对现代生活的影响；学习有关现代通信的知识，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力．7 3.在情感、态度与价值观方面：让学生了解技术改革对人类社会发展的作用，提高学生的学习兴趣；通过学生讨论和活动，增强学生的学习主动性和合作意识；通过对电磁波知识的学习，激发学生敢于向科学挑战、热爱科学的情感；通过了解电磁波的应用，初步认识科技对现代生活的影响；通过学习改变世界的信息技术，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习科学的兴趣．【教学重点】电磁波及电磁波的应用.【教学难点】电磁波的产生；卫星通信、光纤通信、移动通信的过程和优点.【课时建议】本章共3节，建议4课时1.神奇的电磁波………………………………………………………1课时2.电磁波的应用………………………………………………………1课时3.改变世界的信息技术………………………………………………1课时本章复习和总结………………………………………………………1课时1.神奇的电磁波【教学目标】一、知识与技能1.认识到电磁波是一种波动；2.知道光是电磁波，知道电磁波在真空中的传播速度.二、过程与方法1.通过动手做，体会探究过程和科学方法的重要性；2.通过观察，体会人类对电磁波的利用.三、情感、态度和价值观1.在实际操作过程中，培养学生观察与尝试操作的科学学习兴趣；2.通过观察与动手做，使学生认识到物理世界的神奇，进一步了解物理应用于社会生产与生活的壮观图景，初步形成应用意识.【教学重点】电磁波的概念、分类【教学难点】7 电磁波的波长、频率与波速的关系【教具准备】多媒体【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】播放视频文件，内容包括:人通过收音机收听广播节目；用遥控器打开电视机;电视塔向全国各地传递电视节目信号;通过手机与别人联系；“勇气号”火星探测器向地球发回图像信号.师：同学们，你们知道在这些现象中，人们是通过什么传递信号的吗？学生观看视频，并思考.生:通过电磁波传递信号.【进行新课】教学探究点1认识电磁波教师根据学生的回答，作出总结并提问：在以上现象中，人们通过电磁波进行联系.那么，什么是电磁波呢？它跟我们接触过的水波、声波有什么相同的地方？又有什么不同呢？师：下面，就先让我们来认识，什么是电磁波.拿出一个收音机、一根导线和一节电池.进行如教科书图10-1-3的实验，并让学生自己动手，“听一听”电磁波.实验中需注意:把收音机调至没有节目的位置.师：电磁波其实并不神秘，刚才我们通过收音机收听到的就是电磁波.通过刚才我们的观察，你发现有什么规律呢？请一些学生进行回答.教师总结:水波的形成，是因为波源位置的水面受到了扰动；声波的形成，是由于声源发生了振动.我们知道，电流周围存在磁场，如果电流发生了变化，它周围的磁场也会发生变化;而磁是能生电的，这样循环下去，就形成了波动，这就是电磁波.刚才的实验现象也清楚地告诉我们：电流的变化，会激起电磁波。7 学生对教师的总结提出自身疑问，请教师解答。教学探究点2：描述电磁波PPT展示水面的波动过程，以及简约的波动图像.师：这是水波的波动过程，当水面的这一点（波源）振动一个来回时，我们可以看到，整个波形向前移动了一定距离.物理上把这个距离称为“波长”，而把单位时间波源振动的次数称为“频率”，在声学的学习中，我们已经接触到了这些概念.电磁波也是一种波动，那么我们怎样描述电磁波？PPT展示：(1)波峰——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;波谷——向下部分就形成凹谷.(2)波长()——每上、下振动一次就形成一个波峰和一个波谷;若上、下振动若干次，那么这列波就以波峰一波谷一波峰一波谷……的方式向外传播出去;相邻两个波峰(或波谷）间的距离是一定的，这个距离叫波长.(3)频率(f)——波在I秒内出现的波峰数（或波谷数），叫做频率.(4)波速——电磁波的传播速度.3.声波不能在真空中传播，而电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播.电磁波频率的单位是赫兹（Hz),因为通常电磁波的频率都很高，所以常用的单位是千赫（kHz)和兆赫（MHz).教学探究点3电磁波谱教师展示手中的收音机，并引导学生观察外壳上标注的数字.这些数字表示的是什么意思呢？转动调谐按钮，并收听到一个电台节目.（最好是自己知道这一节目的频率，如中央人民广播电台，中波1161kHz)收音机是一个接收电磁波的装置，它能够接收一定频率范围内的电磁波.学生思考，阅读教科书内容并讨论.学生此时得到的答案一般是盲目的.生：7 载有不同广播节目的电磁波信号的频率是不一样的，我们在外壳上看到的刻度盘，标注的就是电磁波的频率.我们现在收听中央人民广播电台，它的信号频率是1161kHz.师：由此，大家想想，电视节目的频道是怎么回事呢？师：电磁波是一个庞大的家族（指导学生看教材图10-1-6).师：（引导学生与声波类比），在空气中，超声波、可听声、次声波的传播速度一样吗？生:超声波、可听声、次声波的传播速度一样.师：各种电磁波它们在真空中的传播速度是一样的吗？师：可见光是电磁波的一种，不同颜色的光频率不同，但空中的传播速度是一样的.而频率与可见光不同的其他电磁波，在同种介质中传播速度也和各种颜色的光一样，在真空中都以C=3.0108m/s的速度传播.师：在前面，我们提到了“波长”、“频率”、“波速”的概念，根据它们的具体意义，大家能够分析出它们之间的关系吗？根据学生的回答，总结出C=＝ｆ·λ，并说明其中的含义.这个式子不仅对电磁波是适用的，对所有的波都是适用的.师：弄清楚这个式子，我们就可以知道，载有中央人民广播节目的电磁波信号的波长了；所谓的中波、短波收音，根据的就是波长的长短来划分的.师：电磁波这个大家族，极大地改变了我们的现代生产和生活,电磁波具有能量，也可以传递信息,现在人们把电磁波广泛地应用于各个领域（根据教材图10-1-7予以简单介绍）.教师:大家还能举出更多的关于电磁波应用的例子吗？纠正学生的错误回答，对正确的举例予以肯定.【教师结束语】本节课我们认识了电磁波这个大家族，并了解了它的家谱率，可以按照频率“论资排辈”.另外，电磁波的应用非常广泛，在我们面前展示一张广阔的电磁波应用图景，神秘而又令人向往.【课后作业】完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节内容.7 家庭实验室［提出问题］收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关？［猜想与假设］建筑中有大量的钢筋，可能这些金属对电磁波有减弱的作用．［制定计划与设计实验］可将一台袖珍式收音机调好电台节目和音量，分别放入封闭的铝制的饭盒、硬纸板制的鞋盒、铁盒以及塑料盒内，听其音量的变化．［进行实验］（１）将收音机放进铝制的饭盒内，发现音量明显变化，取出后又恢复到原来的音量．（２）将收音机放进硬纸板制的鞋盒内，发现音量大小基本不变．（３）将收音机放进铁盒内，现象与（１）相似．（４）将收音机放进塑料盒内，现象与（２）相似．［分析与论证］由四次实验可以发现，凡是收音机放在金属盒内音量就明显减小，放在非金属盒内音量就基本不变，这说明金属体会影响电磁波的接收．［实验结论］（１）很长的铁路隧道对电磁波有屏蔽的作用．（２）金属罩对电磁波有屏蔽作用．自我评价四种电磁波频率由小到大的顺序为：中央人民广播电台１套节目的电磁波、电视第２频道的图像载波、某微波炉产生的微波和某红外遥控器发出的红外线．解析：由ｃ＝λｆ计算出红外线和微波的频率即可进行比较“物理在线”指导网上查阅资料是提高自学能力的重要途径．学生在网上搜索“电磁波的产生”或“电磁波的产生原理”之后，可能出现许多条供选择的信息，首先应当学会判断哪条信息可能是有用的，收集到一些资料以后，还要学会取其精华．实际上，从这一活动的意义来讲，提高能力比获得知识更重要7 这节课比较抽象，因为电磁波看不见、摸不着，所以如何把电磁波讲直观了，是这节课的关键．通过水波讲电磁波，采用视频或让学生回忆水中波纹产生的原因及过程可以使学生感知水波的形成，再利用类比和实验推导出电磁波的形成，这样学生接受起来比较自然．电磁波的描述是个难点，概念结合图形讲解有利于突破难点．7