10.1 神奇的电磁波 教案
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文档简介
《神奇的电磁波》教案
【教学目标】
知识与技能
(1) 了解电磁波的产生；
(2) 知道电磁波能在真空中传播；
(3) 了解电磁波在真空中传播速度；
(4) 会用c=fλ求速度、波长或频率；
(5) 了解光是一种电磁波；
2.过程与方法
(1)通过实验知悉可以人为获得电磁波。培养学生想像与实践结合的科学的学习态度；
(2)通过对信息的收集、整理，了解电磁波的大家族；
(3)通过动手实验证明电磁波能在真空中传播。
3.情感态度和价值观
(1)初步认识科学技术对社会发展的作用；
(2)深入体会物理学与生活的密切联系，激发学生观察生活、思考生活的兴趣。
【教学重点】
(1)电磁波的产生、传播和应用；
(2)通过设计实验、动手实验等活动，使学生体会到物理就在他们身边。
【教学难点】
(1)使学生切切实实体验到电磁波的存在；
(2)通过课堂教学活动，激发学生对物理学科、自然奥秘的探索的兴趣。
【教学方法】
（1）实验探究法（2）讲授法
【课前准备】
手机（两部）、收音机、真空罩、导线、电池、投影仪和课件。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
导入新课
美国“勇气号”火星探测器通过什么媒介将图像从遥远的火星传回地球？
为什么可以利用遥控器选择电视节目？又是谁将播音员的话语、动听的音乐送进我们的收音机的？
你们知道在这些现象中，人们是通过什么传递信号的吗？
二、讲授新课
（一）、认识电磁波
以上信息的传递都是通过电磁波进行的。电磁波能传播声音、文字和图像，还能进行各种远距离控制。那么，电磁波是如何产生的呢？
水波和声波的形成
水波的形成：小石子投到平静的水面上，泛起涟漪，形成了水波。
声波的形成：轻轻拨动琴弦，琴弦的振动激起了声波。
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。由此可见：波是自然界普通存在的现象。
电磁波看不见（可见光除外）、摸不着，如何感觉它的存在呢？
我们可通过实验来间接观察它的存在。
2、电磁波
动手做：探测电磁波
（1）、实验器材：收音机、导线、电池、锉
（2）、实验步骤：
1、打开收音机，转动调谐旋缸，调至没有电台的位置
2、将导线一端接在干电池的负极，另一端时断时续地与电池的正极接触。
3、注意倾听收音机里与导线接触或离开正极瞬间同步的嚓嚓声。
（3）、探测电磁波视频
（4）、实验结论
当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波。
从收音机里你听到与导线接触或离开正极瞬间同步的嚓嚓声，那就是你发射的神秘的电磁波。
（二）、描述电磁波
1、电磁波的波长、频率
与水波、声波相似，电磁波也有波长、频率。
波的图像
（1）波长：振动一次波传播的距离（相邻两个波峰或波谷之间的距离）用字母λ表示.
单位：m
（2）频率：1秒钟波振动的次数叫频率，用字母f表示.
单位：赫兹（Hz）
常用单位：千赫（KHz）、兆赫（MHz）
电磁波的频率，是由波源震动的快慢决定的。比起我们周围的声音，通常电磁波的频率要大得多，可达1014Hz，甚至更高。
电磁波的传播
声音的传播需要固体、液体、气体等介质。
电磁波的传播需要介质吗？
“勇气号”可利用电磁波穿越空无一物的漫漫太空与地面科学家取得联系，说明电磁波传播不需要介质.
小实验
、实验器材：手机、玻璃罩、抽气机
②、实验步骤：1、如图所示用抽气机抽去玻璃罩中的空气。
2、打电话呼叫玻璃罩中的手机。
3、观察现象
真空玻璃罩中的手机视频
(2)现象:能看到手机提示灯闪烁, 听不到钟罩中电铃发出的声音.
（3）结论：电磁波能在真空中传播,或者说电磁波传播不需要介质。声音不能在真空中传播
(三)、电磁波谱
（1）观察：收音机的刻度盘
打开收音机，转动调谐旋钮，调到不同频率的位置，就会收听到不同电台的广播节目。观察收音机的刻度盘，你知道上面数字的含义吗？
频率范围：
1、调频(FM) 56- 108兆赫(MHz)
中波(MW) 525 - 1600千赫(KHz)
短波1-2(SWl-2】6.00-18.00 MHz
电磁波是个大家族，收音机的刻度盘上标示的只是电磁波家族的一小部分。红外线、可见光、紫外线、X射线、? 射线等，都是家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围。按电磁波频率的大小，我们可以给它们排排“家谱”，看看电磁波家族都有哪些成员。
(2)电磁波谱
可见光
在电磁波的大家族中，我们最熟悉的成员是可见光了，它在真空中以c =3 ×108 m/s 的速度传播。
同样，所有电磁波在真空中都以光速传播。
光是一种电磁波，光速即为电磁波传播速度
波速、波长、频率
设电磁波的波长λ、频率f ，那么根据波长和频率的定义，有
c=λf
C：波速，真空或空气中为 3×108m/s
f ：频率，单位：Hz
λ：波长，单位：m
讨论交流：计算波长
打开收音机，将调谐旋钮转动到中央人民广播电台第一套节目，已知这套节目的发射频率为640 kHz。请根据c=λf计算这套节目用来发射信号的电磁波的波长。你计算结果与收音机刻度盘上标出的波长数值一致吗？
解：c=3×108m/s, f= 640 kHz=6.4×105Hz
由c=λf 得：λ=c/f
=3×108m/s/6.4×105Hz
=468.75m
电磁波具有能量，在电磁波的大家族里，每个成员都具有不同的能量和不同的频率范围因此，它们的物理特性和用途各异。我们将在下一节探讨这个问题。
下面我们就简单的学习一下电磁波的应用。
电磁波有极其广泛的应用
四、电磁波的屏蔽
为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关，小明将一台袖珍收音机调好电台节目和音量后完成了以下实验：
A、将收音机放进一个铝锅内，发现声音明显变小，取出后又恢复了原来的音量。
B、将收音机放进一只木桶内，发现声音大小不变。
C 、将收音机放进一只铁桶内，现象与A相似。
D、将收音机放进一只塑料桶内，现象与B相似。
根据以上实验，小明得出这样的结论：电磁波在传输的过程中，若遇到??(???金属)类物质，其强度会大大地减弱。说明( 金属 )对电磁波有屏蔽作用。
三、课堂练习
1．嫦娥二号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz的微波辐射（1GHz=109Hz），下列说法中不正确的是（ ）
A．微波可传输信息
B．这四种微波在真空中波长一样
C．金属可屏蔽微波
D．这四种微波在真空中传播速度与光速相同
答案：B
2、关于电磁波，下列说法正确的是（ ）A．微波、无线电波、红外线都属于电磁波
B．电磁波的传播速度比光速小
C．抽成真空的玻璃罩能屏蔽电磁波
D．根据公式c=λf可以推断频率越高的电磁波，波速越大
答案：A
3. 科学家发现儿童对手机辐射的吸收是成年人的三倍，建议儿童尽量减少使用手机．手机辐射其实是（ ）
A．电磁波
B．次声波
C．超声波
D．声波
答案：A
4、下列说法错误的是（ ）
A、无线电波的传播也是能量的传递
B、我们生活的空间充满电磁
C、雷达利用电磁波监测空中目标
D、雷雨天打雷时，收音机中发出的“咔、咔”声，是由于雷声的响度太大造成的.
答案：D
5. 电磁波在真空中的传播速度是_________m/s，北京音乐台发射的一种电磁波的频率是FM 100MHz，他的波长是________m。
答案：3×108; 3
6、电磁波与水波、声波的重大区别之一是__________________________。
答案：电磁波传播不需要介质
四、课堂小结
（一）、认识电磁波
当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波
（二）、描述电磁波
1、电磁波的波长、频率
2、电磁波能在真空中传播,或者说电磁波传播不需要介质。
(三)、电磁波谱
1、红外线、可见光、紫外线、X射线、 射线等，都是家族中的成员
2、光是一种电磁波，光速即为电磁波传播速度c =3 ×108 m/s
3、波速、波长、频率
c=λf
四、电磁波的屏蔽
金属对电磁波有屏蔽作用。
【板书设计】
认识电磁波
当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波
二、描述电磁波
电磁波的波长、频率；电磁波传播不需要介质。
三、电磁波谱
红外线、可见光、紫外线、X射线、 射线c =3 ×108 m/s
四、电磁波的屏蔽
金属对电磁波有屏蔽作用
【教学反思】
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。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。
【教学目标】
知识与技能
(1) 了解电磁波的产生；
(2) 知道电磁波能在真空中传播；
(3) 了解电磁波在真空中传播速度；
(4) 会用c=fλ求速度、波长或频率；
(5) 了解光是一种电磁波；
2.过程与方法
(1)通过实验知悉可以人为获得电磁波。培养学生想像与实践结合的科学的学习态度；
(2)通过对信息的收集、整理，了解电磁波的大家族；
(3)通过动手实验证明电磁波能在真空中传播。
3.情感态度和价值观
(1)初步认识科学技术对社会发展的作用；
(2)深入体会物理学与生活的密切联系，激发学生观察生活、思考生活的兴趣。
【教学重点】
(1)电磁波的产生、传播和应用；
(2)通过设计实验、动手实验等活动，使学生体会到物理就在他们身边。
【教学难点】
(1)使学生切切实实体验到电磁波的存在；
(2)通过课堂教学活动，激发学生对物理学科、自然奥秘的探索的兴趣。
【教学方法】
（1）实验探究法（2）讲授法
【课前准备】
手机（两部）、收音机、真空罩、导线、电池、投影仪和课件。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
导入新课
美国“勇气号”火星探测器通过什么媒介将图像从遥远的火星传回地球？
为什么可以利用遥控器选择电视节目？又是谁将播音员的话语、动听的音乐送进我们的收音机的？
你们知道在这些现象中，人们是通过什么传递信号的吗？
二、讲授新课
（一）、认识电磁波
以上信息的传递都是通过电磁波进行的。电磁波能传播声音、文字和图像，还能进行各种远距离控制。那么，电磁波是如何产生的呢？
水波和声波的形成
水波的形成：小石子投到平静的水面上，泛起涟漪，形成了水波。
声波的形成：轻轻拨动琴弦，琴弦的振动激起了声波。
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。由此可见：波是自然界普通存在的现象。
电磁波看不见（可见光除外）、摸不着，如何感觉它的存在呢？
我们可通过实验来间接观察它的存在。
2、电磁波
动手做：探测电磁波
（1）、实验器材：收音机、导线、电池、锉
（2）、实验步骤：
1、打开收音机，转动调谐旋缸，调至没有电台的位置
2、将导线一端接在干电池的负极，另一端时断时续地与电池的正极接触。
3、注意倾听收音机里与导线接触或离开正极瞬间同步的嚓嚓声。
（3）、探测电磁波视频
（4）、实验结论
当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波。
从收音机里你听到与导线接触或离开正极瞬间同步的嚓嚓声，那就是你发射的神秘的电磁波。
（二）、描述电磁波
1、电磁波的波长、频率
与水波、声波相似，电磁波也有波长、频率。
波的图像
（1）波长：振动一次波传播的距离（相邻两个波峰或波谷之间的距离）用字母λ表示.
单位：m
（2）频率：1秒钟波振动的次数叫频率，用字母f表示.
单位：赫兹（Hz）
常用单位：千赫（KHz）、兆赫（MHz）
电磁波的频率，是由波源震动的快慢决定的。比起我们周围的声音，通常电磁波的频率要大得多，可达1014Hz，甚至更高。
电磁波的传播
声音的传播需要固体、液体、气体等介质。
电磁波的传播需要介质吗？
“勇气号”可利用电磁波穿越空无一物的漫漫太空与地面科学家取得联系，说明电磁波传播不需要介质.
小实验
、实验器材：手机、玻璃罩、抽气机
②、实验步骤：1、如图所示用抽气机抽去玻璃罩中的空气。
2、打电话呼叫玻璃罩中的手机。
3、观察现象
真空玻璃罩中的手机视频
(2)现象:能看到手机提示灯闪烁, 听不到钟罩中电铃发出的声音.
（3）结论：电磁波能在真空中传播,或者说电磁波传播不需要介质。声音不能在真空中传播
(三)、电磁波谱
（1）观察：收音机的刻度盘
打开收音机，转动调谐旋钮，调到不同频率的位置，就会收听到不同电台的广播节目。观察收音机的刻度盘，你知道上面数字的含义吗？
频率范围：
1、调频(FM) 56- 108兆赫(MHz)
中波(MW) 525 - 1600千赫(KHz)
短波1-2(SWl-2】6.00-18.00 MHz
电磁波是个大家族，收音机的刻度盘上标示的只是电磁波家族的一小部分。红外线、可见光、紫外线、X射线、? 射线等，都是家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围。按电磁波频率的大小，我们可以给它们排排“家谱”，看看电磁波家族都有哪些成员。
(2)电磁波谱
可见光
在电磁波的大家族中，我们最熟悉的成员是可见光了，它在真空中以c =3 ×108 m/s 的速度传播。
同样，所有电磁波在真空中都以光速传播。
光是一种电磁波，光速即为电磁波传播速度
波速、波长、频率
设电磁波的波长λ、频率f ，那么根据波长和频率的定义，有
c=λf
C：波速，真空或空气中为 3×108m/s
f ：频率，单位：Hz
λ：波长，单位：m
讨论交流：计算波长
打开收音机，将调谐旋钮转动到中央人民广播电台第一套节目，已知这套节目的发射频率为640 kHz。请根据c=λf计算这套节目用来发射信号的电磁波的波长。你计算结果与收音机刻度盘上标出的波长数值一致吗？
解：c=3×108m/s, f= 640 kHz=6.4×105Hz
由c=λf 得：λ=c/f
=3×108m/s/6.4×105Hz
=468.75m
电磁波具有能量，在电磁波的大家族里，每个成员都具有不同的能量和不同的频率范围因此，它们的物理特性和用途各异。我们将在下一节探讨这个问题。
下面我们就简单的学习一下电磁波的应用。
电磁波有极其广泛的应用
四、电磁波的屏蔽
为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关，小明将一台袖珍收音机调好电台节目和音量后完成了以下实验：
A、将收音机放进一个铝锅内，发现声音明显变小，取出后又恢复了原来的音量。
B、将收音机放进一只木桶内，发现声音大小不变。
C 、将收音机放进一只铁桶内，现象与A相似。
D、将收音机放进一只塑料桶内，现象与B相似。
根据以上实验，小明得出这样的结论：电磁波在传输的过程中，若遇到??(???金属)类物质，其强度会大大地减弱。说明( 金属 )对电磁波有屏蔽作用。
三、课堂练习
1．嫦娥二号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz的微波辐射（1GHz=109Hz），下列说法中不正确的是（ ）
A．微波可传输信息
B．这四种微波在真空中波长一样
C．金属可屏蔽微波
D．这四种微波在真空中传播速度与光速相同
答案：B
2、关于电磁波，下列说法正确的是（ ）A．微波、无线电波、红外线都属于电磁波
B．电磁波的传播速度比光速小
C．抽成真空的玻璃罩能屏蔽电磁波
D．根据公式c=λf可以推断频率越高的电磁波，波速越大
答案：A
3. 科学家发现儿童对手机辐射的吸收是成年人的三倍，建议儿童尽量减少使用手机．手机辐射其实是（ ）
A．电磁波
B．次声波
C．超声波
D．声波
答案：A
4、下列说法错误的是（ ）
A、无线电波的传播也是能量的传递
B、我们生活的空间充满电磁
C、雷达利用电磁波监测空中目标
D、雷雨天打雷时，收音机中发出的“咔、咔”声，是由于雷声的响度太大造成的.
答案：D
5. 电磁波在真空中的传播速度是_________m/s，北京音乐台发射的一种电磁波的频率是FM 100MHz，他的波长是________m。
答案：3×108; 3
6、电磁波与水波、声波的重大区别之一是__________________________。
答案：电磁波传播不需要介质
四、课堂小结
（一）、认识电磁波
当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波
（二）、描述电磁波
1、电磁波的波长、频率
2、电磁波能在真空中传播,或者说电磁波传播不需要介质。
(三)、电磁波谱
1、红外线、可见光、紫外线、X射线、 射线等，都是家族中的成员
2、光是一种电磁波，光速即为电磁波传播速度c =3 ×108 m/s
3、波速、波长、频率
c=λf
四、电磁波的屏蔽
金属对电磁波有屏蔽作用。
【板书设计】
认识电磁波
当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波
二、描述电磁波
电磁波的波长、频率；电磁波传播不需要介质。
三、电磁波谱
红外线、可见光、紫外线、X射线、 射线c =3 ×108 m/s
四、电磁波的屏蔽
金属对电磁波有屏蔽作用
【教学反思】
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。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。