电磁波及其传播 (教案)

第十七章电磁波与现代通信 第二节电磁波及其传播

-----笠泽实验初级中学 吴沛儒

[教学目标]

1.知识与技能：

⑴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。 ⑵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。 ⑶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。

⑷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：

⑴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。

⑵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。

⑶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：

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。 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。

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。

[教学重、难点]

“了解电磁波”并知道电磁波的存在及其特性是本节的重点。 波的基本形态和特征的教学是本节的难点。

[教具和学具]

1. 细麻绳一根、水波发生器一台、弹簧一根。 2. 收音机、电池、电线若干、锉刀。 3. 真空罩、抽气机一只、手机两只。 4. 纸盒、塑料盒、锡纸、铁盒各一只。

[课前准备] 收集、查阅有关电磁波的产生，传播，电磁波谱，电磁波的应用

介绍。电磁污染等有关资料。

[教学过程]

教学阶段与时间分配 教师主导 学生主体 观察视频，讨论后回答 学生讲述对老式电视机的认识。 电磁波 举例，各种利用电磁波进行工作的生活用品，家用电器。 学生阅读后回答问题 学生思考设计 完成实验 听到咔嚓声，说明产生了电磁波 点评 让学生会生活无线电的存在作用。 一、引入新同学们，这种老式的电视机有课（3分钟） 人见过吗？ 引导：电视机接受到电台是因为有信号，引出“信号”概念（学生一般都能说出“信号”）。 那么信号又是什么呢？ 今天我们就要来认识一下电磁波。 版书标题： 二、电磁波及其传播 二、进行新课（32分钟） 了解波的特点： （一）了解电磁波 阅读课本p66回答问题 1.介绍： 1864年麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在。1888年赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。 电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。 2.活动： 验证电磁波的存在 （1）打开收音机，能够接收到电台，这就证明收音机接收广播台发射的电磁波。 （2）同学们能不能利用桌上的器材发射电磁波呢?如果能，用什么验证呢？请同学们设计实验。 学生实验：⑴打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。 ⑵取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机。将导线的一端与电池的一极相连，再用体中波和培养学生的阅读能力 发展空间想象力 增强学生的思维和设计能力

了解电磁波 导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。 ⑶你从收音机里听到了什么？这是为什么？ （4）如果一直接通会有什么现象？ 板书：变化的电流能产生电磁波 引导：我们知道了我们周围存在着大量的电磁波，那么这些电磁波的传播有些什么特点呢？ 将学生的疑问写在黑板上。 1.电磁波能在真空中传播吗？ 2.电磁波能被阻挡（屏蔽）吗？ 针对学生的疑问引导其设计实验验证。 针对同学们的设计开展实验。 1.和2. 结论： ⑴电磁波能在真空中传播。 ⑵金属容器能屏蔽电磁波。 设问：为什么在建筑物中或在电梯中，手机信号有时很不好呢？ 介绍：根据麦克斯韦电磁场理论，光波属于电磁波。电磁波在真空中的传播速度和光速相同。 我们了解了电磁波的基本概念，那么我们如何来描述一列电磁波呢？ 没有声音，说明没有电磁波 猜想与疑问： 1.电磁波能在真空中传播吗？ 2.电磁波能被阻挡（屏蔽）吗？ 针对问题进行实验设计： 设计1：把手机放在真空罩子里，看手机能不能接收到信号。 2.同理，放在不同的盒子里，看能不能接收到信号。 观察实验现象，得出结论。 1.电磁波能在真空中传播，（或电磁波传播不需要介质） 2．金属容器能屏蔽电磁波。 对疑问的提出和实验方案的设计，老师给予适当的点拨。

了解波的特征物理量。 （二）波的基本特征： 观察以下现象： 1.水波.（演示） 水波看上去有什么特点？ 2.学生实验：绳子抖动时形成的波 问：看到了什么现象？ 请同学们画出绳子的波的大致图形。 找一找这二个波的共同点？ （版书） 1.凹凸相间，向外传播 3.演示：弹簧的波的特点 问题：这个波的特点是什么相间？ 找出这几种波的共同特征来。 刚才我们做绳波实验时，用不同力和速度抖动，发现形成的波的形状也不相同，为了方便研究不同的波形图，物理学里引入了描述波的特征物理量： 请同学们阅读课本p65页，完成导学案。 1.振幅：（A）表示振动的幅度。 单位：米（m） 2.周期：（T）振源振动一次所需要的时间 单位：秒（s） 3.频率：（f）波源每秒内振动的次数。 单位：赫兹（Hz） 导出周期与频率的关系式： f=1/ T 5.波长：（λ）波在一个周期内传播的距离。 单位：米（m） 指导学生从图形上认识波长。 6.波速：（v）波传播的速度。 单位：米/秒（m/s） 在教师的引导下，进行有目的的观察， 凹凸相间，向外扩散。 答：抖动形成的凸起迅速的传到另一端。 学生回答： 1.凹凸相间，向外传播 学生观察后回答。 疏密相间，向另一端传播。 都是传递周期性变化的运动形态。 结合图形进行理解性记忆。 ： 指导学生学会观察，知道观察的对象， 对多个实验观察结果的共同点进行总结，训练语言描述能力。 引导学生： 引导学生关注图形在物理学中的意义。培养学生识图的能力。 培养学生的阅读能力 发展空间想象力 增强学生的思维和设计能力

了解电磁波谱。 结束新课

电磁波也是波，所以它也有这些特征 转承语：刚才我们说过电磁波的速度和光速一样，还说了光波其实就是电磁波。那还有哪些也属于电磁波 （三）电磁波谱： 指导学生看书：69页图17-17电磁波谱，了解： 各谱段的名称，和对应的频率波长情况。 和电磁波的应用。 师生互动： 适当介绍电磁波的一些应用。 介绍：电磁污染。 学生阅读《电磁波的危害》 课堂小结：略 布置作业： 了解各谱段的名称。 了解各谱段的频率波长的依次变化情况。 针对示意图了解各谱段的电磁波的应用。 学生展示汇报收集的资料 通过收集的资料举例举例。 学生阅读书后信息库 课堂完成过程评价。 课后完成巩固练习 从生活走向物理，从物理走向社会。