第十章
电磁波与信息技术
第1节 神奇的电磁波
【学习目标】
1．认识到电磁波是一种波。
2．知道光是电磁波，知道电磁波在真空中的传播速度。
3．通过动手做，体会探究过程和科学方法的重要性。
4．通过观察，体会人类对电磁波的利用。
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行为提示：
1．用双色笔将学习目标中行为动词标出来。
2．解读学习目标，引入新课。
归纳总结：
判断某种情况下能否有电磁波产生，主要是看是否有电流的变化，如电流的大小、方向、有无等。
情景导入 生成问题
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。
日常生活中可以看到各种各样的天线，它们有的是发射电磁波的，有的是接收电磁波的。我们生活在电磁波的海洋中。
自学互研 生成能力
自主阅读教材P20－21的内容，独立思考并完成：
1．如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大。取一节干电池和一根导线，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摩擦，使它们时断时续地接触。
收音机发出“咔咔”声，表明收音机已经接收到电磁波。其原因是当导线跟电池断续接触时，在接通和断开的瞬间，电路中的电流大小就迅速变化，发出电磁波。
2．导线中电流的迅速变化会在空间激起(产生)电磁波。发射电磁波的机器靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流。
方法指导：
波长λ、波速c和频率f间的关系为：c＝λf。波速等于波长λ和频率f的乘积。
真空中所有电磁波的波速c＝3.0×108 m/s
独立完成知识板块一、二、三，教师巡视。根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习模块一、二、三，其他同学补充或纠错。
教师选择两组将讨论结果在全班进行展示，小组之间互相进行点评。
各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
自主阅读教材P21的内容，独立思考并完成：
3．把移动电话放在真空罩中，再用固定电话拨打该移动电话，结果发现：(1)罩内电话彩灯闪亮；(2)没有听到罩内移动电话的振铃声；(3)从罩内取出电话发现，该电话显示有一个未接电话信息。根据以上信息思考：
(1)月球上没有空气，声音无法传播，宇航员可以利用无线电来传递声音信息。
(2)请归纳本实验的结论：真空不能传声，真空能够传递电磁波。
自主阅读教材P22－23的内容，独立思考并完成：
4．电磁波的几个要素
波长：邻近的两个波峰(或波谷)的距离。单位：米。
(2)频率：1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。单位：赫兹(Hz)。
对学
分享上面1～4题。①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学
研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。②针对展示的方案内容，小组内展开交流、讨论，共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案 如图所示是甲、乙两种不同电磁波的传播图像，下列说法正确的是( A )
A．甲电磁波振动的波长较长
B．甲、乙两种电磁波的振动频率相同
C．甲电磁波传播的速度较大
D．甲电磁波振动的频率较大
当堂演练 达成目标
见学生用书
课后反思 查漏补缺
第2节 电磁波的应用
【学习目标】
1．知道电磁波可以携带信息，可以帮助人们获得信息。
2．了解电磁波在电报、无线电广播、电视等方面的应用。
3．知道电磁波能量特性的应用。
4．了解电磁波污染及怎样减少电磁波污染。
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行为提示：
1．用双色笔将学习目标中行为动词标出来。
2．解读学习目标，引入新课。情景导入 生成问题
自学互研 生成能力
自主阅读教材P25～26，回答下列问题：
1．利用电磁波携带的物质信息，可以鉴别物质，分析材料中包含的元素。
2．就像我们对超声波的应用一样，利用电磁波的反射，可以发现目标，测量距离；利用电磁波的透射能力，可以检查人体；利用电磁波还可以研究晶体结构，是研究新材料的重要手段。
3．如图所示的实例中，没有应用电磁波的是( D )
自主阅读教材P27～28，回答下列问题：
4．电磁波能量特性的应用：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。
归纳总结：
电磁波在信息方面的应用有三个：
(1)电磁波能携带信息；
(2)可以帮助人们获得信息；
(3)能承载信息并传播信息。
独立完成知识板块一、二、三，教师巡视。根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习模块一、二、三，其他同学补充或纠错。
教师选择两组将讨论结果在全班进行展示，小组之间互相进行点评。
各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
自主阅读教材P28，回答下列问题：
5．减少电磁污染：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。
对学
分享上面1～5题。①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学
研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。②针对展示的方案内容，小组内展开交流、讨论，共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案 我们生活中常常见到的微波炉，是用电磁波来加热食物的。微波炉内有很强的电磁铁，因为它的波长很短，所以叫做微波。微波同其他的电磁波一样，过量的照射对人体有害，微波炉的外壳是金属壳，炉门的玻璃上有金属网，这样就能保证电磁波的泄漏不会超过允许值。
请回答：
(1)微波除了用于加热外，还有什么应用？
(2)微波的频率在30 MHz～3×105 MHz之间，那么它的波长范围是什么？
(3)为了保证微波的泄漏不超过允许值，可以采取哪些措施？
答：(1)微波除了用于加热外，还可以用微波进行信息传递，一条微波线路可以同时开通几千、几万部电话。
(2)c＝λf，c＝3×108 m/s，λ1＝＝＝10 m，λ2＝＝＝10－3 m，波长范围是10－3 m到10 m。
(3)外壳用金属壳，炉门玻璃上装金属网等。
当堂演练 达成目标
见学生用书
课后反思 查漏补缺
第3节 改变世界的信息技术
【学习目标】
1．知道什么是卫星通信和光纤通信。
2．初步了解移动通信的基本原理。
3．通过用激光笔和玻璃棒做小实验，知道激光在玻璃棒中传播的特点，加深对光纤通信的理解。
4．通过对卫星通信、光纤通信和移动通信的了解，认识信息技术在现代社会生活中的作用。
行为提示：
1．用双色笔将学习目标中行为动词标出来。
2．解读学习目标，引入新课。
知识链接：
1．电磁波、光波(激光)都能传播和传送信号，卫星通信是卫星将接收到的电磁波信号进行处理再向外发送到其他接收站。
2．用三颗通信卫星就可以实现全球通信，现在我们看到的很多电视节目是通过卫星传送的。
情景导入 生成问题
多媒体展示图片：讲故事与看电影。
5分钟内，放电影比讲故事所包含的信息量更多。相同时间内，电视比电台广播能传递更多的信息。信息理论表明，作为载体的电磁波频率越高，相同时间内传输的信息就越多。今天我们来了解一下改变世界的信息技术！
自学互研 生成能力
自主阅读教材P30－31，回答下列问题：
1．“中继站”的作用是什么？它有什么优点？
答：作为空中中继站的通信卫星本身并不产生无线电波，它只是将来自地面的无线电波进行处理和放大。利用卫星通信可以在较短时间内将信息发送到世界各地。
自主阅读教材P31－32，回答下列问题：
2．光导纤维简称光纤，如图所示，从图中可看出，光可从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内不断反射而实现的，利用光纤来传递电磁波信号，使人类迈上信息高速公路，是华裔科学家高锟的重大贡献，人们能将光和电磁波联系起来，是因为光也是电磁波。
3．什么是光纤？用光纤传送信息具有什么优点？
答：传输光信号的器件叫光纤，光纤传送信息的优点：容量大，抗干扰能力强，传输距离远。
独立完成知识板块一、二、三，教师巡视，根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习模块一、二、三，其他同学补充或纠错。
教师选择两组将讨论结果在全班进行展示，小组之间互相进行点评。
各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
自主阅读教材P32－35，回答下列问题：
4．当前最为普遍的手机通信系统主要由移动台、基站和移动交换中心组成，它们形成了一个数字蜂窝系统。其中移动交换中心是整个移动通信网络的核心，它分拣、处理、传递所有移动台发来的信息，同时还担负着移动通信网络与固定电话网，甚至是互联网的连接。
5．物质、能源与信息是人类社会生存和发展不可缺少的三大要素，电磁波技术的发展，使信息技术发生了一场划时代的革命。
对学
分享上面1～5题。①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学
研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。②针对展示的方案内容，小组内展开交流、讨论，共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案 在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置钻一个小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满水。在瓶的另一侧放一只激光电筒，调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔，
如图所示，揭下胶带，让水流到下面的盆里，你会看到光随弯弯的水流照到盆底，在盆底产生一个光斑。(说明：本实验在黑暗中效果更好)
(1)在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的内(选填“内”或“外”)壁经过多次反(选填“反”或“折”)射，最后射到盆底。
(2)实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的光导纤维。由此说明用来进行激光通信的光纤能(选填“能”或“不能”)弯曲。
当堂演练 达成目标
见学生用书
课后反思 查漏补缺
第十章 电磁波与信息技术复习
【复习目标】
1．知道电磁波的产生与传播，知道电磁波的应用。
2．卫星通信、光缆通信、移动通信，认识信息技术对现代生产生活的影响。
行为提示：
1．用双色笔将复习目标中行为动词标出来。
2．解读复习目标，引入新课。
情景导入 生成问题
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。
自学互研 生成能力
1．WiFi无线上网是当今使用最广泛的一种无线网络传输技术，实际上就是把有线网络信号转换成无线信号，供支持其技术的相关电脑、手机接收。WiFi无线上网利用了( C )
A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．超声波
2．如图所示是某学校为学生配备的智能学生证。智能学生证除了记录学生个人信息资料外，还具有定位(判断学生“在校”或“离校”)及紧急呼救等功能。智能学生证实现定位或呼救功能时，主要是利用( C )
A．超声波 B．次声波
C．无线电波 D．红外线
知识链接：
电磁波也是一种波，它与水波、声波有着相似之处：它们都有一定的波长、波速和频率；传播中都遵循波速＝波长×频率。不同点是：声波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质。电磁波在真空中的传播速度和光速一样，都是宇宙中最大的速度。
独立完成知识板块一、二、三、四，教师巡视。根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习模块一、二、三、四，其他同学补充或纠错。
教师选择两组将讨论结果在全班进行展示，小组之间互相进行点评。
各小组长将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照复习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
3．学了“电磁波”和“声波”这两部分内容后，小华列出了如下知识归纳表，其中②和③(填表中序号)的说法是错误的。
波的种类
电磁波
声波
传播速度
①真空中所有的电磁波的传播速度都是3×108 m/s
②声波在固体、液体、气体中的传播速度相同
传播介质
③电磁波的传播一定要有介质
④声波传播一定要有介质
应用事例
⑤电视机遥控器利用红外线进行遥控
⑥超声波可用于清洗物品
4．近一年来在我们的生活中，4G手机通信业务已经逐渐推广，使用4G手机不仅通话信号好，而且在无线网络上网时效果更佳。下列说法正确的是( C )
A．电磁波和声波在空气中的传播速度都是3×105 km/s
B．电磁波和声波都是由物体振动产生的
C．手机无线上网是利用电磁波传输信息
D．电磁波能传递能量，声波不能传递能量
对学
分享上面1～4题。①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子间不能解疑的内容。
群学
研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。②针对展示的方案内容，小组内展开交流、讨论，共同解决组内疑难。
交流展示 生成新知
方案 如今，许多单位为了通信需要，都要安装如图所示的抛物面形状的微波接收天线，其中图甲是用来接收来自地面微波中继站的微波通信天线，图乙是用来接收来自同步通信卫星的微波通信天线。
当堂演练 达成目标
见学生用书
课后反思 查漏补缺
