17.2 电磁波及其传播 教学设计

二、电磁波及其传播 教学设计
一、教材分析
本节教材是在学习了信息传播的变革及传播工具的革新与发展基础上，引出的要便捷、大容量、快速传播信息，应用到电磁波，认识，了解电磁波的产生、存在、特征及传播是学习的必要。电磁波的概念是在电流的磁场的应用与延伸。21世纪是信息时代，电磁波的应用及开发和研制各种通信卫星是一个国家科技发展的体现。学习电磁波的特征和传播也为下一节现代通信奠定了基础。
二、学情分析
电磁波是抽象的，但电磁波能传播运动形态，能量和信息却是学生能亲身体验到的，在学生已学过声波，光波的基础上迁移、转换、推演，了解电磁波的特征已不是很难；九年级学生已具备了较强的图象分析和公式推演能力，因此通过图象分析使学生了解波源的振幅、周期、波长、频率及理解波速、波长和频率的关系是学生综合能力的应用能力的一次提升。
三、教学目标
1、知识与技能
（1）认识波的基本特征，知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息。
（2）了解振动的振幅、周期与频率，波长与波速的物理意义，知道它们是描述波的性质的物理量，知道波长，频率与波速的关系。
（3）了解电磁波的意义，体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特性，知道电磁波在真空中传播的速度。了解电磁屏蔽。
（4）知道电磁波谱，了解电磁波的应用及其对人类生活和社会生活发展的影响。
2、过程与方法
（1）实验观察。在观察演示实验的现象的基础上，归纳出波的基本特征；了解电磁波的存在；电磁屏蔽等现象。
（2）阅读（或陈述）了解。对波的周期、频率，电磁波的意义及电磁波谱等物理知识采用阅读的方法获取。
（3）图像意义分析。在学习波的特征的知识时，从对波形图的分析上入手，建立起振幅、波长等概念。
3、情感、态度、价值观：
（1）引发学生对波动现象的好奇心。引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯，激发学生勇于探索的积极性。
（2）在学习麦克斯韦、赫兹对电磁波研究的贡献中，体会理论研究和实验探索对物理学发展的重要性。
（3）对“科学技术是一把双刃剑”，电磁波在被广泛应用，对人类作出巨大贡献的同时也存在着副作用——会产生电磁污染的现象引起关注。同时也是进行辩证法教育，让学生学会全面观察和看待问题。
四、教学重、难点
教学重点：
“了解电磁波”并知道电磁波的存在及其特性
教学难点：
波的基本形态和特征的教学是本节的难点。
五、教具和学具
遥控电动小汽车一辆，
细麻绳一根，
收音机一架，铁簸箕，电池一节，电线一小段，对讲机两个，双频手机两只，
木盒、铁盒（或其他金属盒）各一只，扩音器两个（一个有线，一个无线）。
六、教学过程
1、新课引入
教师用有线扩音器讲话，声音通过麦克风——导线——再经扬声器放大，更加的响亮。教师提问：如果拔掉导线，能不能听到如此洪亮的声音。学生回答：不能。教师更换无线扩音器，并说明无线扩音器的麦克风和扬声器之间并没有导线连接。教师提问：用无线扩音器能不能听到和刚才有线扩音器同样洪亮的声音？学生回答：能。说明无线扩音器同样能够把声音从麦克风传送到扬声器。教师提问：无线扬声器是通过什么把声音从麦克风传递到扬声器的？学生回答：电磁波。
设计意图：通过用有线扩音器和无线扩音器的对比，让学生产生思考，并能让学生感受到电磁波的存在，为本节课的开展奠定基础。
2、新课讲解
（1）波的基本特征
我们已经知道生活中有一些能够接收电磁波的装置，学生列举能够接收电磁波的装置。要学习电磁波，我们还得从波的基本特征入手。首先让我们来复习一下声波。教师利用多媒体播放水波的视频，教师利用绳子和学生一起演示绳波，教师利用多媒体播放示波器显示的歌曲《c哩c哩》歌曲的波形。
教师提问：各种波的产生和基本特征？我们以绳波为例来研究一下这个问题。教师安排学生完成模拟绳波产生的游戏。
学生总结这一类波的基本特征：以凹凸相间的波形向外传播。（水波、绳波）
设计意图：从视频、实验演示、到动画以及学生的游戏，让学生在充分感受波的形态基础上，归纳出所有的波都是在传播周期性变化的运动形态这一基本特征。注重学生的体验，把抽象的物理概念以动态、形象的方式呈现，符合学生的认知特点。
我们可以用几个物理量来描述波的基本特征，学生自主学习书本65页。
以小组为单位回答波基本特征，学生书写，教师在旁边解决。
①振幅A：振动的幅度，单位：m
②周期T：振动一次所需要的时间，单位：s
③频率f：其数值等于每秒内振动的次数，单位Hz
④波长：波在一个周期内传播的距离，单位m
⑤波速：波的传播速度，单位m/s(v=λf)
例题：陕西交通广播电台频率91.6MHz，波速为300000千米每秒，该波的波长是多少？周期是多少？（1MHz=106Hz）????
学生完成例题。
（2）了解电磁波??
投影：介绍历史上麦克斯韦及赫兹在电磁波方面的贡献。??
（3）电磁波的产生??
收音机是可以接收电磁波的装置，如果把它调到没有电台的位置，它就接收不到电磁波。??
演示实验：电池、铁簸箕、导线、收音机。打开收音机，电池负极接触铁簸箕，导线一端接触电源正极另一端再铁簸箕上来回移动。听听收音机的声音是否有变化。然后固定导线在铁簸箕上的位置不动，再让学生观察电流表读数变化以及倾听收音机的声音变化。??
教师提问：①是不是有电流就会产生电磁波？②你认为电磁波是怎样产生的？??
学生回答：变化的电流。
介绍能够接收电磁波的装置：电磁波接收器、收音机、电视、手机等。
设计意图：通过实验，让学生切身感受到电磁波的存在，并且通过一个对比实验让学生自己总结得出“变化的电流可以产生电磁波”，有效的培养了学生的语言表达能力。???
（4）电磁波传播的条件和特性?? 由刚才实验还能得出，电磁波是可以在空气中传播的，那它能在真空中传播吗？
为什么有时手机在电梯里信号不好？
演示实验：收音机、金属网罩、木盒、两部手机、铁盒。打开收音机，同学们可以听到广播电台播放的节目，把收音机放在金属网罩的托盘上，用金属网罩罩住正在播放节目的广播上，之后只能听到吱吱声。用一部手给另一部手机打电话，电话可以打通。然后将其中一部手机装在铁盒中，再给这部手机打电话，就无法打通。再将手机放入木盒，用另外一部手机拨打电话也能打通。
学生回答：密闭金属容器能屏蔽磁波。
设计意图：学生已经有了验证声音能否在真空中传播的实验基础，所以实验设计并不难，金属容器对电磁波的屏蔽实验则完全让学生来进行，锻炼了学生的实验设计能力和合作探究能力。拓展了生活中的电磁屏蔽现象，实现了从物理走向社会的课程理念。
（5）电磁波谱??
看来电磁波是一个庞大的家族，我们通过电磁波谱来认识一下它的家族成员有哪些？学生进行回答。
（6）电磁污染
尽管电磁波为人类造福，但也给人类带来某些害处，它会干扰人体生理节律，破坏免疫机能，引起头疼、失眠等症状，常被人们称为“无形杀手”。1995年4月，美国一架飞机在航行中，由于机上有人使用手机，使机上的电子设备全部失灵，飞机偏离了航线。所以，电磁污染对人类生存环境的干扰已成为环境科学中的新课题。
七、课堂小结
通过今天的学习，你有哪些收获？
八、板书设计
电磁波及其传播
一、波的基本特征
1、振幅A：振动的幅度，单位：m?
2、周期T：振动一次所需要的时间，单位：s?
3、频率f：其数值等于每秒内振动的次数，单位Hz??
4、m?
5、波速：波的传播速度，单位m/s(v=λf)