《电磁波的海洋》教学设计

课题

第九章：信息的传递  第二节：电磁波的海洋

学习

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：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：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

电磁波

学习难点

电磁波的产生

教学方式

引导-探究；自学-指导；参与-活动

课型

体验探究

教具与

媒体

微机、收音机、无线寻呼机、真空罩、干电池

教

学

程

序

内容与教师活动

学生活动

设计依据

一、创设情境，引入新课(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

（一）电磁波是怎样产生的？(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。

学生回答

师生讨论

学生回答

学生观察

师生讨论

由上节课的电话通过手机自然引入

增加学生对看不见、摸不到物质的认识

【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，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。

【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？(15min)

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？

【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。

实验说明，电磁波在液体中能够传播。

【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。

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？

(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。

(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=3×10⁵ km/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。

(三)微波炉(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？

(四)雷达(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

学生观察

学生观察

师生讨论

师生讨论

学生观察

师生讨论

学生观察

师生讨论

学生计算

学生思考

学生回答

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

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

节

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=λf，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。

教学流程

板

书

设

计

第二节  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=λf。

三、电磁波的应用

1．微波炉；2．雷达。

课

后

反思

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出。一方面我多做了一些能证明电磁波能在固体、液体中传播的实验，另一方面我还通过举些生活中的实例来说明电磁波的传播，后者的方法更让人们信服。

3．在对微波炉、雷达知识的介绍时，由于学生见得少，所以效果不好，后来我积极发动学生，让有微波炉的同学介绍其使用方法及使用的便捷程度，起到了较好的互动效果，其实学生自身的不同生活经验本身也是一种很好的教学资源。