第2节 电磁波的海洋 教案

［课题］
第2节 电磁波的海洋
【教学目标】
一、知识与技能
1.了解电磁波的产生和传播.
2.知道光是电磁波，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.
二、过程与方法
1.通过演示了解电磁波的存在，电磁波在真空中的传播.
2.通过观察图表，认识电磁波在不同波段有不同的作用.
三、情感态度与价值观
体验电磁波是一种物质，电磁波是真实存在的.
【教学重难点】
重点：电磁波的产生、传播.
难点：使学生切切实实体验到电磁波的存在.
【教法教具】
教法:以学生自学为主，结合教师提问和点评的自主性学习.
教具:多媒体课件、电池一节、收音机一台、导线一根、真空罩一个、抽气机、手机
两部.
【课时安排】　1课时
【教学过程】
[导入新课]
方案1：创设情境，引入课题
情境创设：如图1、2、3所示，请同学们说出它们分别是什么东西.(以图片形式展示出收音机、电视机、手机、电磁炉、微波炉、电视塔上的天线等)
提出问题：科技的发展日新月异，人们的生活变得越来越丰富多彩.同学们知道这些东西是靠什么来工作的吗？
图1　收音机、电视机和手机　 　图2　电磁炉和微波炉
图3　电视塔的天线
学生思考后回答.
总结：电磁波既可以传递信息又可以加热食品 ( http: / / www.21cnjy.com ).收音机里的声音就是电磁波传递来的；电视机里的声音和图像也是电磁波传递来的；还有手机也是靠电磁波来传递信息的.电磁炉和微波炉是电磁波用来加热食品的家用电器.我们见到的天线既可以发射电磁波，也可以接收电磁波.那么电磁波是如何产生的呢？我们来看以下的实验.
方案2：启发思考，导入新课
教师打开收音机请同学们听一段广播；用手机打 ( http: / / www.21cnjy.com )一个电话.之后设问：刚才我们听到的广播信号是通过什么传播过来的？用手机打电话时，是什么东西传递着双方的声音？学生思考后回答，就此引入新课.
[推进新课]
一、电磁波的产生
1.探究实验，感受新知
教师活动：①准备好收音机、干电池、导线.
②组织学生阅读演示实验的内容，找出演示实验的步骤和实验时需要观察的现象分别是什么.
③请学生回答以上的两个问题后，请一名学生上台来做演示实验.
(教学说明：如此处理能改变学生只被动听课的局面，活跃课堂气氛.同时锻炼学生组织实验的能力和临场不乱的胆量)
学生活动：①阅读演示实验的内容，找出演示实验的步骤和实验时需要观察的现象.
②组内交流后，在课堂上发言，回答以上两个问题.
③上台做演示实验，并一起分析现象得出结论.
总结:如图所示,实验中,导线的一端与负极相 ( http: / / www.21cnjy.com )接,另一端与正极摩擦,则导线中会产生时断时续的电流,听到收音机中发出“咔咔”声,说明收音机的天线收到了导线中产生的电磁波.与水波、声波的形成相似，导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波.电磁波就像货车一样，可以把声音和图像信息传输到远方.
2.即学即练（1）当你打开 ( http: / / www.21cnjy.com )或者关闭电灯时，你会从附近收音机中听到“喀、喀”的杂音，这杂音是由于电路______时发出的______被收音机接收而产生的.
（2）在雷雨天，可在收音机中听到“咔、咔”声，这说明在______时也向周围空间发出__________.
（3）打开或关闭照明电灯时，会在旁边的电视机中听到“咔咔”的声音，针对这种现象，下列说法错误的是(　　)
A.电视机相当于一个电台，电灯是一个接收装置
B.电灯相当于一个电台，电视机是一个接收装置
C.电灯打开或关闭时，向外发射电磁波，被电视机所接收
D.只要导体中有迅速变化的电流，这个导体就会产生电磁波，它就相当于一个电台
答案：①通断　电磁波　②打雷　电磁波　③A
二、电磁波是怎样传播的
1.展示材料：教师拿出真空罩、抽气机、两部手机.
设问：刚才的两个实验中，一部手机能够收到另一部手机的信号，说明电磁波能不能在空气中传播？那么用什么方法判断一下电磁波能否在真空中传播呢？
学生活动：①组内讨论后，确定真空罩、抽气机、手机的用处和用法.
②确定实验步骤和实验中注意观察的现象.
③两名学生自愿上台，向同学们进行演示.
④台下同学仔细观察实验现象，讨论并得出结论.
总结：在真空罩中的手机屏幕闪烁，显示已 ( http: / / www.21cnjy.com )经收到罩外手机发送的信息，说明电磁波是可以在真空中传播的.可是听不到手机的振铃响，说明声音不能在真空中传播.因此到了月球上的宇航员无法像在地球那样面对面谈话，只能通过无线电交谈.
2.阅读电磁波谱（如图所示）及其相关的文字介绍，你能从中获取什么信息？
教师活动：①组织学生阅读相关文字，然后回答下面的问题.
②学生自学过程中，教师巡回指导，注意纠正学生的偏差和错误.
③自学结束后，找几名学生分别回答提 ( http: / / www.21cnjy.com )出的问题，(学生进行回答的同时，教师进行板书)同时在回答每个问题之后，其他小组的学生如有异议可进行补充订正.所有学生都不确定的答案，由老师来个“魅力精讲”，即老师利用流畅、富有感染力的语言，切中要点地进行讲析.
问题展示：①电磁波在真空中的传播速度是多少？这个数值跟以前学过的什么的速度相同？
②光是不是一种电磁波？
③电磁波家族中，所有的电磁波传播速度是否相同？
④波速、波长、频率三者之间的关系，可以用什么公式来表示？
⑤频率的单位有哪些？哪个是国际单位？它们之间的换算关系是什么？
学生活动：
①阅读相关的内容，自主寻找问题的答案.
②拿自己不太确定的问题，跟组内同学交流.
③在课堂上发言，阐述自己的观点.
总结：光是电磁波家族中的成员之一，所有电磁波在真空中的传播速度都是一样的，即大约30万千米每秒，是宇宙间物质运动的最快速度.电磁波频率的国际单位是赫兹，另外还有两个常用单位，即千赫和兆赫.电磁波的波速c，等于波长λ和频率f的乘积，即c＝λf.波速不变，波长跟频率成反比.也就是说，波长越长的电磁波，频率越小；波长越短的电磁波，频率越大.用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫到数百兆赫的那一部分，叫做无线电波.
4.即学即练 (1)比较常见的光、无线电波以及激光在真空中传播速度的大小，可以知道(　　)
A.光速大　　　B.无线电波速度大　　C.激光速度大　　　D.一样大
(2)宇航员在月球上可以用电磁波来 ( http: / / www.21cnjy.com )通信，由此可以说明电磁波可以在______中传播.电磁波在真空中的传播速度大约是______ km/s，是宇宙间物质运动的______速度，与真空中光的传播速度相同，由此可知光也是________.
(3)关于电磁波和声波，下列说法正确的是(　　)
A.电磁波和声波都可以在真空中传播
B.电磁波和声波的传播速度等于光速
C.电磁波和声波都可以传递信息和能量
D.电磁波和声波的波长越长，频率越大
(4)关于电磁波，下列说法中正确的是(　　)
A.电磁波的传播速度比光速小
B.电磁波在真空中不能传播
C.微波、无线电波、红外线、紫外线都属于电磁波
D.根据公式c＝λf可以推断频率越高的电磁波，波速越大
(5)由地面向月球发射无线电波，电波达到月球并返回地面共需2.56 s，月球与地球之间的距离是______ m.
答案：(1)D　(2)真空　3×105　最大　电磁波　　(3)C　(4)C　(5)3.84×108
[课堂总结]
1.变化的电流可以产生电磁波.
2.电磁波既可以在介质中传播，也可以在真空中传播.
3.电磁波家族中，所有电磁波的传播速度都一样快，即c＝3×108 m/s.
4.波速、波长、频率的关系公式为：c＝λf.
5.用于广播、电视和移动电话的电磁波频率为数百千赫到数百兆赫，叫做无线电波.
【板书设计】
电磁波的海洋
【教学反思】
本节课有两个知识点，即电磁波的产生条件和传播 ( http: / / www.21cnjy.com )条件，电磁波虽然实实在在地存在于我们周围，可它们却是看不到摸不着的，因此设计本节课，就采用了一种物理研究方法——转换法，即把变化的电流产生的电磁波，转换成听到收音机里的“咔咔”声，为了使其更加真实可信，设计时，补充了一个课本上没有的实验，把手机来电时产生的电磁波，转换成对屏幕画面的影响，这个实验学生可以看得见，具体可感.电磁波的传播条件的研究，采用对比的方式，由学生组内讨论设计，制定实验步骤，由学生来完成演示.这样全程下来，学生设计实验的能力、动手实验的能力、团结协作的能力、即兴表达的能力都不同程度地得到了锻炼.
传播
磁感线——假想的布满在磁体周围空间的有向曲线
能够在真空中传播
传播速度：c=3×108 m/s
波速、波长、频率的关系公式：c=λf
电磁波
产生条件：变化的电流产生电磁波
家族：长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、此外线、X射线、r射线