电磁波的海洋教学设计

《电磁波的海洋》教学设计 马武中学张言宇 课题课题第九章：信息的传递第二节：电磁波的海洋 学学 习习 目目 标标 知识目标：知识目标： 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。 过程方法：过程方法：通过演示了解电磁波的产生，电磁波在真空中的传播。 情感目标：情感目标：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。 学习重点学习重点电磁波 教学方式教学方式引导-探究；自学-指导；参与-活动 教具与教具与 媒体媒体 教教 学学 程程 序序 微机、收音机、无线寻呼机、真空罩、干电池 学习难点学习难点 课型课型 电磁波的产生 体验探究 内容与教师活动内容与教师活动 一、创设情境，引入新课一、创设情境，引入新课(3min)(3min) 〖师〗电话有固定电话，还有手机，手机是通过什么可以实现自由通话的？ 我们收看电视、收听广播时又是如何接收到电视、广播信号的？ 〖总结〗它们的一个共同特点是没有通信使用的导线，信号都是通过电磁波传播的，今天 我们就学习一下这方面的知识，电磁波的海洋。(板书课题) 二、进入新课，科学探究二、进入新课，科学探究 学生学生 活动活动 设计依设计依 据据 由 上 节 课 的 电 话 通 过 手 机 自 然引入 增 加 学 生 对 看 不见、摸 不 到 物 学 生 回答 师 生 讨论 （一）电磁波是怎样产生的？（一）电磁波是怎样产生的？(10min)(10min) 1．电磁波看不见、摸不到，我们如何研究它呢？ 2．下面我们制造一下电磁波，大家感受一下。 【实验 1】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。 3．用水波类比电磁波的产生： 【视频 1】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。 质 的 认 识 学 生 回答 学 生 观察 师 生 讨论 视 频 直 观、说服 力强 拿 声 音 与 它 进 行类比， 进 一 步 增 强 直 观感受 通 过 实 【视频 2】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， 学 生 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。观察 【结论】电磁波虽然看不见、摸不到，但它确实是存在的，它能为我们传递信息。 （二）电磁波是怎样传播的？（二）电磁波是怎样传播的？(15min)(15min) 学 生 1．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？观察 【实验 2】把无线寻呼机放在塑料袋，再放入水槽中，打电话请寻呼台呼叫，寻呼机能够 收到信号。 师 生 实验说明，电磁波在液体中能够传播。讨论 【实验 3】把无线寻呼机放在密闭的木制（或铁制）的盒子里，呼叫，能够收到信号。 实验说明电磁波在固体中能传播。 【实验 4】把无线寻呼机放在真空罩中，呼叫，寻呼机能够收到信号。 实验说明，电磁波在真空中能够传播。 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。 师 生 2．波长、频率与波速 大家看屏幕（微机模拟不同形式的电磁波），观察到什么？ 讨论 学 生 观察 (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（λ ）──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。师 生 讨论 (3)频率──波在 1 秒内出现的波峰数（或波谷数），叫做频率（f)； (4)波速──电磁波的传播速度。真空中电磁波的波速为c。 它们间的关系为：： c=λf。它等于波长λ 和频率f的乘积。 c=2．99792458×108 m/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）。计算某频率的 波长。 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百千赫至数百赫的那一部 分，叫做无线电波。看课本 99 页图 10．2—5 进一步说明。 学 生 观察 ( (三三) )微波炉微波炉(8min)(8min) 看书后的科学世界，回答下列问题。 1．微波炉的原理是什么？ 2．微波炉适宜于加热什么食物？ 3．微波对人体有害，使用微波炉怎样作好防护？ 验 说 明 电 磁 波 传 播 过 程 中 不 需 要 介 质 让 学 生 了 解 电 磁 波 的 一 些 基 本常识 ( (四四) )雷达雷达(5min)(5min) 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。 （五）作业（五）作业 师 生 讨论 学 生 计算 学 生 思考 学 生 回答 师 生 讨论 感 受 电 磁 波 的 频 率 及 波长 感 受 波 的 统 一 性 培 养 学 生 的 自 学能力 通 过 课 后习题， 重 点 介 绍 这 个 与 高 科 技 前 沿 相 关 的 知识，以 扩 大 学 生 的 知 识面 小小 这节课我们学习了电磁波的产生、传播和它的一些基本常识。了解到电磁波是由变化的电流所引起的，它以 节节 波的形式向外传播，其中的波长、频率和波速存在着一个定量关系式：c=λ f，频率越大的电磁波的长越短， 频率越小的电磁波的波长越长，但其传播速度是不变的。 电磁波还有其他的应用，如微波炉、雷达等。 教教 学学 流流 程程 第二节第二节电磁波的海洋电磁波的海洋 一、电磁波是怎样产生的 电磁波是由变化的电流产生的 二、电磁波是怎样传播的 1．电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播。 2．长、频率与波速的关系式为：c=λ f。 三、电磁波的应用 1．微波炉；2．雷达。 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。 1．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 利用类比推导出电磁波的形成，这样学生接受起来，比较自然。 2．把电磁波的传播多与生活经验相结合得