教科版九年级物理 第十章2.电磁波的应用教案
文档属性
| 名称 | 教科版九年级物理 第十章2.电磁波的应用教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 406.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-04 23:15:07 | ||
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文档简介
第2节 电磁波的应用
素养目标
1．知道电磁波可以携带信息，也可以帮助人们获得信息．
2．了解电磁波在电报、无线电广播和电视等方面的应用．
3．知道电磁波的能量在太阳能、激光、γ射线等方面的应用．
重点难点
重点：电磁波在信息和能量方面的应用．
难点：电磁波的调制和解调．
教学过程
新课导入
情景导入1
我们知道c=λf，由于电磁波的频率和波长可以各不相同，所以用途也不同.电磁波可以用来进行无线电通信，其中与我们日常生活紧密相关的就是无线电广播、电视和移动电话.有了无线电广播和电视，就把我国古代传说中的“千里眼”“顺风耳”的神话变成了现实.有了移动电话使通讯更加方便.那么怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢？我们先想想人们原来是如何传递信息的？
学生回答：（1）烽火，人们在烽火台点燃火，用烟来传递战争（信息）。（2）人们用鸽子传递信件（信息）。（3）人们通过用马、火车、飞机等交通工具邮寄信件的方式来传递信息。（多媒体播放图片）
教师：从回答中我们看出什么？
学生讨论、交流后回答：传递信息要有像烟、鸽子、马、火车、飞机等这些工具。传递信息要有载体。
教师：对，那么无线电通信的载体是什么？
学生回答：电磁波。我们今天就来学习有关的知识。
情景导入2
电视、电话已经走进了千家万户,有了电视能让我们坐在家里了解世界,有了移动电话使通信更加方便.那么它们是怎样利用电磁波来传递声音和图像信号的呢 从而引入新课。
课堂探究
一、电磁波在信息方面的应用
阅读课本，完成以下问题：
1.电磁波在信息方面的应用源于三方面：一是电磁波携带 信息；二是电磁波可以帮助人们获得 信息；三是电磁波能承载 并传播 信息，充当信息传播的媒介．
2．在许多情况下，向外辐射电磁波的物质其固有信息会被电磁波 带出来．例如：每种原子都有自己的特征谱线 ．
3.电磁波可以帮助人们获得信息 ，充当测量 或检测工具。雷达与“倒车雷达”的原理相似，它利用的是无线电波的反射测量距离 ．借助雷达，可以发现军事目标．
4．利用电磁波的透射 能力，可以检查人体，这是用X射线 拍摄到的第一张照片（图1-2-3b）．后来人们常用X射线 来进行器官和骨骼检查．
5．利用X射线可以进行晶体的微观结构研究．在DNA双螺旋结构(如图10-2-3c所示)的发现中，X射线起到了重要作用．
6．无线电广播信号的发射由广播电台完成 ．发射原理是：话筒把声音的信号变成音频信号，但音频电信号不能用来直接发射电磁波，需要与载波发生器产生高频振荡电流调制，把音频电信号加载到高频振荡电流上，由天线将高频振荡电流产生的电磁波发射出去．
7．无线电广播信号的接收由收音机 完成．其接收原理是：天线把电磁波接收下来后，先把我们需要的电磁波挑选出来，这就是检波，即调谐选台；然后把这个电磁波所转变成的高频振荡电流再转回低频的声音电流，即解调，然后再通过扬声器将声音信号转变为声音．
二、电磁波能量特性的应用
阅读课本，完成以下问题：
1.一切电磁波都具有能量 .高频电磁波、X射线、γ射线和激光，具有巨大的能量 ，能对所照射到的物体产生很强的作用．
2．叶绿素以太阳光 为能量把水、二氧化碳和矿物质加工成淀粉、蛋白质和纤维素等．太阳光为人们提供生活、工作最基本的温度 ．太阳能 及因太阳能而形成的水能、风能 是重要的可再生能源．
3．高频淬火——用高频电磁波 快速加热齿轮齿表，然后快速冷却，使齿表耐磨．医生用γ射线 切割肿瘤，大大提高了手术治疗效果．医生利用激光 ，对眼睛进行精巧的手术，来治疗近视眼．
4.在电磁波的大家族中，不同频率范围的电磁波有不同的用途：无线电波 主要用于通信；微波 主要用于通信和微波加热；红外线 主要用于医疗、加热和遥控；紫外线 主要用于杀菌消毒、防伪；γ射线、X射线 主要用于医疗等．
三、减少电磁污染
阅读课本，完成以下问题：
1.减少电磁污染的措施：家用电器分散摆放，不要过于集中；各种家用电器都应尽量避免长时间操作；尽量避免多种电器同时启用 ；使用电器时，要保持一定的安全距离 .
2.研究表明，高压线 ，变电站、广播电台 、电视发射塔．雷达站、通信基站等设施周边电磁波较为密集电磁波携带的能量也较大 ，是电磁污染的重灾区．
3．生活环境中，计算机、电视机、微波炉等电子设备产生的电磁辐射强度也比较高，我们有必要采取一些防护措施．
4．为减少电磁波侵害所采取的防护措施
(1)为减少电磁波侵害，国家制定了相关法规和标准，限制建筑物的选址，要求住宅、办公楼与高压线，变电站、广播电台、电视发射塔、雷达站、通信基站等这些设施保持一定的距离，以保障居民的健康．
(2)家用电器分散摆放，以免使家中某个位置的电磁辐射剂量过大，而使人体处于超量辐射的环境之中．
板书设计
第2节 电磁波的应用
电磁波的应用
当堂检测
1.如图所示的实例中，没有应用电磁波的是( D )
A.收音机 B.电视机 C.移动电话 D.电脑U盘
2．从广播电台发射出去的电磁波是( C )
A．振荡器产生的高频电磁波
B．随声音变化的低频电磁波
C．经声音信号调制的高频电磁波
D．经图像信号调制的高频电磁波
3．下列实例中，不是利用电磁波的能量特性的是 ( C )
A．利用γ刀切割肿瘤
B．利用激光对眼睛进行手术，治疗近视眼
C．利用电磁波测距离
D．利用红外线理疗
4．以下设备中，主要利用电磁波的能量特性进行工作的是 ( A )
A．微波炉 B．手机 C．雷达 D．电吹风
5.无线通信设备如手机和广播发射系统在给人们生活带来极大便利的同时，对人们的身心健康也造成危害，这种危害其实是由于下列哪种污染造成的( B )
A．声音污染
B．电磁污染
C．大气污染
D．大气臭氧破坏引起温室效应的污染
6．小明在看电视新闻，电视中的信息源于从电视台发出的信号．该信号被电视机的天线 接收下来，然后通过显像管 将电信号变成图像；通过扬声器 将电信号变成声音．这样我们就可以看到图像，听到声音．
教学反思
备课资源
调制和解调
调制: 将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)。调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。
调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，这就意味着把基带信号（信源）转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号。该信号称为已调信号，而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。
调制的种类很多，分类方法也不一致。按调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制。用模拟信号调制称为模拟调制；用数据或数字信号调制称为数字调制。按被调信号的种类可分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制(如对非相干光调制)等。调制的载波分别是脉冲，正弦波和光波等。正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为角度调制。此外还有一些变异的调制，如单边带调幅、残留边带调幅等。脉冲调制也可以按类似的方法分类。此外还有复合调制和多重调制等。不同的调制方式有不同的特点和性能。
解调: 在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号。调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程，而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程。
解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中，发送端用所欲传送的消息对载波进行调制，产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用，这就是解调。
解调是调制的逆过程。调制方式不同，解调方法也不一样。与调制的分类相对应，解调可分为正弦波解调（有时也称为连续波解调）和脉冲波解调。正弦波解调还可再分为幅度解调、频率解调和相位解调。同样，脉冲波解调也可分为脉冲幅度解调、脉冲相位解调、脉冲宽度解调和脉冲编码解调等。对于多重调制需要配以多重解调。
素养目标
1．知道电磁波可以携带信息，也可以帮助人们获得信息．
2．了解电磁波在电报、无线电广播和电视等方面的应用．
3．知道电磁波的能量在太阳能、激光、γ射线等方面的应用．
重点难点
重点：电磁波在信息和能量方面的应用．
难点：电磁波的调制和解调．
教学过程
新课导入
情景导入1
我们知道c=λf，由于电磁波的频率和波长可以各不相同，所以用途也不同.电磁波可以用来进行无线电通信，其中与我们日常生活紧密相关的就是无线电广播、电视和移动电话.有了无线电广播和电视，就把我国古代传说中的“千里眼”“顺风耳”的神话变成了现实.有了移动电话使通讯更加方便.那么怎样利用电磁波来传递声音和图像信号呢？我们先想想人们原来是如何传递信息的？
学生回答：（1）烽火，人们在烽火台点燃火，用烟来传递战争（信息）。（2）人们用鸽子传递信件（信息）。（3）人们通过用马、火车、飞机等交通工具邮寄信件的方式来传递信息。（多媒体播放图片）
教师：从回答中我们看出什么？
学生讨论、交流后回答：传递信息要有像烟、鸽子、马、火车、飞机等这些工具。传递信息要有载体。
教师：对，那么无线电通信的载体是什么？
学生回答：电磁波。我们今天就来学习有关的知识。
情景导入2
电视、电话已经走进了千家万户,有了电视能让我们坐在家里了解世界,有了移动电话使通信更加方便.那么它们是怎样利用电磁波来传递声音和图像信号的呢 从而引入新课。
课堂探究
一、电磁波在信息方面的应用
阅读课本，完成以下问题：
1.电磁波在信息方面的应用源于三方面：一是电磁波携带 信息；二是电磁波可以帮助人们获得 信息；三是电磁波能承载 并传播 信息，充当信息传播的媒介．
2．在许多情况下，向外辐射电磁波的物质其固有信息会被电磁波 带出来．例如：每种原子都有自己的特征谱线 ．
3.电磁波可以帮助人们获得信息 ，充当测量 或检测工具。雷达与“倒车雷达”的原理相似，它利用的是无线电波的反射测量距离 ．借助雷达，可以发现军事目标．
4．利用电磁波的透射 能力，可以检查人体，这是用X射线 拍摄到的第一张照片（图1-2-3b）．后来人们常用X射线 来进行器官和骨骼检查．
5．利用X射线可以进行晶体的微观结构研究．在DNA双螺旋结构(如图10-2-3c所示)的发现中，X射线起到了重要作用．
6．无线电广播信号的发射由广播电台完成 ．发射原理是：话筒把声音的信号变成音频信号，但音频电信号不能用来直接发射电磁波，需要与载波发生器产生高频振荡电流调制，把音频电信号加载到高频振荡电流上，由天线将高频振荡电流产生的电磁波发射出去．
7．无线电广播信号的接收由收音机 完成．其接收原理是：天线把电磁波接收下来后，先把我们需要的电磁波挑选出来，这就是检波，即调谐选台；然后把这个电磁波所转变成的高频振荡电流再转回低频的声音电流，即解调，然后再通过扬声器将声音信号转变为声音．
二、电磁波能量特性的应用
阅读课本，完成以下问题：
1.一切电磁波都具有能量 .高频电磁波、X射线、γ射线和激光，具有巨大的能量 ，能对所照射到的物体产生很强的作用．
2．叶绿素以太阳光 为能量把水、二氧化碳和矿物质加工成淀粉、蛋白质和纤维素等．太阳光为人们提供生活、工作最基本的温度 ．太阳能 及因太阳能而形成的水能、风能 是重要的可再生能源．
3．高频淬火——用高频电磁波 快速加热齿轮齿表，然后快速冷却，使齿表耐磨．医生用γ射线 切割肿瘤，大大提高了手术治疗效果．医生利用激光 ，对眼睛进行精巧的手术，来治疗近视眼．
4.在电磁波的大家族中，不同频率范围的电磁波有不同的用途：无线电波 主要用于通信；微波 主要用于通信和微波加热；红外线 主要用于医疗、加热和遥控；紫外线 主要用于杀菌消毒、防伪；γ射线、X射线 主要用于医疗等．
三、减少电磁污染
阅读课本，完成以下问题：
1.减少电磁污染的措施：家用电器分散摆放，不要过于集中；各种家用电器都应尽量避免长时间操作；尽量避免多种电器同时启用 ；使用电器时，要保持一定的安全距离 .
2.研究表明，高压线 ，变电站、广播电台 、电视发射塔．雷达站、通信基站等设施周边电磁波较为密集电磁波携带的能量也较大 ，是电磁污染的重灾区．
3．生活环境中，计算机、电视机、微波炉等电子设备产生的电磁辐射强度也比较高，我们有必要采取一些防护措施．
4．为减少电磁波侵害所采取的防护措施
(1)为减少电磁波侵害，国家制定了相关法规和标准，限制建筑物的选址，要求住宅、办公楼与高压线，变电站、广播电台、电视发射塔、雷达站、通信基站等这些设施保持一定的距离，以保障居民的健康．
(2)家用电器分散摆放，以免使家中某个位置的电磁辐射剂量过大，而使人体处于超量辐射的环境之中．
板书设计
第2节 电磁波的应用
电磁波的应用
当堂检测
1.如图所示的实例中，没有应用电磁波的是( D )
A.收音机 B.电视机 C.移动电话 D.电脑U盘
2．从广播电台发射出去的电磁波是( C )
A．振荡器产生的高频电磁波
B．随声音变化的低频电磁波
C．经声音信号调制的高频电磁波
D．经图像信号调制的高频电磁波
3．下列实例中，不是利用电磁波的能量特性的是 ( C )
A．利用γ刀切割肿瘤
B．利用激光对眼睛进行手术，治疗近视眼
C．利用电磁波测距离
D．利用红外线理疗
4．以下设备中，主要利用电磁波的能量特性进行工作的是 ( A )
A．微波炉 B．手机 C．雷达 D．电吹风
5.无线通信设备如手机和广播发射系统在给人们生活带来极大便利的同时，对人们的身心健康也造成危害，这种危害其实是由于下列哪种污染造成的( B )
A．声音污染
B．电磁污染
C．大气污染
D．大气臭氧破坏引起温室效应的污染
6．小明在看电视新闻，电视中的信息源于从电视台发出的信号．该信号被电视机的天线 接收下来，然后通过显像管 将电信号变成图像；通过扬声器 将电信号变成声音．这样我们就可以看到图像，听到声音．
教学反思
备课资源
调制和解调
调制: 将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)。调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。
调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，这就意味着把基带信号（信源）转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号。该信号称为已调信号，而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。
调制的种类很多，分类方法也不一致。按调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制。用模拟信号调制称为模拟调制；用数据或数字信号调制称为数字调制。按被调信号的种类可分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制(如对非相干光调制)等。调制的载波分别是脉冲，正弦波和光波等。正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为角度调制。此外还有一些变异的调制，如单边带调幅、残留边带调幅等。脉冲调制也可以按类似的方法分类。此外还有复合调制和多重调制等。不同的调制方式有不同的特点和性能。
解调: 在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号。调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程，而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程。
解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。在各种信息传输或处理系统中，发送端用所欲传送的消息对载波进行调制，产生携带这一消息的信号。接收端必须恢复所传送的消息才能加以利用，这就是解调。
解调是调制的逆过程。调制方式不同，解调方法也不一样。与调制的分类相对应，解调可分为正弦波解调（有时也称为连续波解调）和脉冲波解调。正弦波解调还可再分为幅度解调、频率解调和相位解调。同样，脉冲波解调也可分为脉冲幅度解调、脉冲相位解调、脉冲宽度解调和脉冲编码解调等。对于多重调制需要配以多重解调。