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电磁波与信息传输实验教案引言：电磁波是一种既强大又神奇的自然现象，它在现代通信领域发挥着重要作用。
本教案旨在通过实验，帮助学生深入了解电磁波及其在信息传输中的应用。
实验目的：1. 掌握电磁波的基本概念和特性。
2. 理解不同频率的电磁波在信息传输中的应用。
3. 学习使用电磁波实现简单的信息传输。
实验材料：1. 高频信号发生器2. 示波器3. 天线4. 录音设备5. 音频播放设备实验步骤：第一步：电磁波的特性研究1. 使用高频信号发生器产生不同频率的电磁波。
2. 将天线连接到示波器，并将示波器的设置调整为接收信号。
3. 移动天线，观察并记录示波器上显示的信号强度变化。
4. 根据观察结果，总结不同频率电磁波的传输能力。
第二步：信息传输实验1. 将录音设备与音频播放设备连接起来。
2. 将高频信号发生器连接到天线。
3. 在录音设备端播放音频，观察并记录示波器上接收到的信号。
4. 尝试不同频率的信号发生器，并记录对应的信号强度和接收效果。
实验讨论与总结：1. 分析实验结果，讨论不同频率电磁波在信息传输中的应用。
2. 总结电磁波传输信息的优缺点，并与其他传输方式进行比较。
3. 引导学生思考如何改善电磁波传输信息的效果，例如增强信号的稳定性和可靠性。
延伸实验：1. 探究不同材料对电磁波传输的影响。
2. 使用不同天线，比较其在接收信号方面的效果。
3. 设计并实施自己的信息传输实验，思考如何优化传输效果。
实验注意事项：1. 实验过程中要注意安全，避免触电和误操作。
2. 在进行实验之前，确保实验设备的正确连接和设置。
3. 实验结束后，及时关闭设备并归还实验器材。
结语：通过本实验，学生们深入了解了电磁波及其在信息传输中的应用。
同时，通过实验讨论和总结，提高了学生们的实验技能和思维能力。
希望本教案能够激发学生对电磁波和通信技术的兴趣，并进一步探索更多的实验和应用领域。
2019春冀教版科学三下第18课《通信的发展》word教案科学探究目标：(1)能从图表中发现通信方式发展的过程。
(2)能分析归纳出信息技术发展的趋势。
(3)能根据自己的标准对人类传递信息的方式进行分类。
情感态度价值观目标：能与其他同学交流自己对信息传递方式的发展过程以及信息技术发展趋势的看法。
同时也能听取别人的看法。
科学知识目标：(1)能举例说明通信方式发展的简要历史。
(2)能联系本学期所学的声、光、电、磁等有关知识，说出它们在通信中的作用。
(3)能描述近代通信技术发展的历史。
(4)能举例说明信息传递方式的发展对改变人类的生活方式产生了哪些影响。
课时安排：1课时【教学过程】一、回顾：同学们声音、光、电、磁与我们生活有着非常密切的关系他们给我们传来很多信息，帮我们认识周围的世界。
（如声音告诉我们牛在叫，有人在敲门令居阿姨听收音机，向您们一样聪敏灵力的孩子们在教室里读书。
那老师问一下我们学过的内容物体振动而产生。
还有我们生活不能没有光，有了光，我们才能看到五彩缤纷的世界。
我们所讲过的内容光有两大类天然光源和人造光源，出现人造光源后人们发明了电，有了电，我们的生活有了翻天覆地的变化，如做饭也可以用电做饭，可以看电视等，人们在用电过程又发现电磁波，电磁波发现后开始出现各种各样的电磁铁，最重要的是用磁特性发明电话机，以前没有电话时古代人说的“顺风耳，千里眼”，变实现了）我们的生活就这样一步一步的进入到人类通信的新时代。
那么通信的发展经过了那些坎坷呢？一、教学引入一段对话、一封信、一张报纸、一个微笑、一个电话、一页传真，都是通信的形式。
声、光、电、磁的广泛应用，使快速、简便、准确的远距离通信成为可能。
二、新授1、让我们根据下图认识通信的发展。
（认识通信的发展喊话、骑马、驿站、烽烟、信鸽、电报、电话、传真、网络。
）2、讨论：从传递信息的快慢来看，通信是怎样发展的。
（小组讨论得出信息传递速度越来越快，距离越来越远。
电磁波与通信技术实验探究初中三年级物理科目教案一、实验目的通过本实验，学生将能够了解电磁波的基本概念、特性和通信技术的应用，并能够亲自参与设计和进行简单的通信实验。
二、实验材料和器材1. 信号发生器2. 接收器3. 导线、电池、指南针等实验器材4. 实验记录表格三、实验步骤1. 学生和教师一同进行导入，介绍电磁波和通信技术的基本概念和背景知识。
2. 学生观察教师演示的实验现象，比如无线电信号的传输、电磁波的产生等。
3. 学生分成小组进行实验设计，并根据实验目的选择合适的实验步骤进行实验。
4. 学生使用信号发生器和接收器进行通信实验，记录实验数据并填写实验记录表格。
5. 学生根据实验结果和数据，进行数据分析和讨论。
6. 学生以小组为单位，进行实验结果的汇报和展示。
四、实验内容1. 实验一：电磁波的产生和传播a. 学生了解电磁波的产生原理，使用信号发生器产生不同频率的电磁波。
b. 学生观察和记录电磁波在不同介质中的传播情况。
c. 学生讨论和总结电磁波的特性，如频率、波长和传播速度等。
2. 实验二：无线电通信实验a. 学生了解无线电通信的原理和基本构成，使用信号发生器和接收器进行简单的无线电通信实验。
b. 学生记录实验数据，包括信号发送和接收的频率、距离等。
c. 学生对实验结果进行分析和讨论，并探讨通信质量和距离的关系。
五、实验总结和展望通过本实验，学生对电磁波和通信技术有了更深入的了解。
他们通过实际操作和观察，能够亲身体验电磁波的产生和传播过程，理解通信技术的基本原理。
通过小组合作和实验数据的分析，学生培养了科学实验和数据处理的能力，培养了团队合作和探究精神。
未来，我们可以进一步扩展实验内容，引入更复杂的通信技术，并结合现实生活中的应用案例，让学生更深入地了解电磁波和通信技术的重要性和应用前景。
六、安全注意事项1. 在进行实验时，保持实验环境整洁，避免电线交错和堆积，以免发生意外。
2. 使用电池时要小心操作，避免短路和电池泄漏等问题。
电磁波传递信息的原理电磁波是一种能够在空气、真空、水以及其他物质中传播的电和磁场振荡的能量。
人类发明了无数种使用电磁波传递信息的工具，如电视、收音机、手机、卫星等等。
电磁波传递信息的原理可以简单地概括为：将信息转换成电磁波信号，经过传输媒介在空间中传播，最终被接收端解码还原成原始信息。
电磁波传递信息的基本原理与发生器晶体管的工作原理相似。
发生器晶体管里的电子被加热并激发，从而在内部形成电子云，在电磁场中振动。
这些振动产生的电磁波能够通过天线发射出去，并在空气中传播。
当电磁波遇到接收端的天线时，电子再次被激发并产生振动，最终被放大器和解码器还原成最初的信息。
电磁波传递信息的工具通常包括三个基本组成部分：发送端、传输媒介和接收端。
发送端负责将原始信息转换成对应的电磁波信号。
这个过程需要使用调制技术，将原始的信号信息嵌入到电磁波信号中。
两种常见的调制技术是频率调制和振幅调制。
传输媒介是电磁波传递的路线。
在空气中传播的电磁波是一种电磁波辐射，但在其他物质中传播时，他们会受到材料的阻挡和反射。
因此，在选择传输介质时需要考虑许多因素，如介质的导电性、介电常数和相对介电常数等。
接收端需要将接收到的电磁波信号还原成最初的信息。
这个过程包含信号增强、滤波和解调步骤。
放大器会增加信号的强度，同时滤波器会过滤掉任何杂散的信号。
最终，解调器会将信号解码，还原原始信息。
除了以上基本组成部分外，电磁波传递信息还涉及许多重要的技术和原理，如频谱分析、天线设计和协议标准等。
这些技术和原理使得电磁波传递信息更加可靠和高效，使我们能够在全球范围内进行无线通讯，享受数字时代的便捷。
第二十一章信息的传递第一节现代顺风耳——电话知识点一：电话和电话交换机1、发明：美国、贝尔、1876年2、构造：a、话筒工作原理：声音⇒随声音变化的电流信号（发电机原理）；b、听筒工作原理：随声音变化的电流信号⇒声音（电动机原理）。
对3、电话交换机：a、无电话交换机：n部电话实现相互通话，必须架设n（n−1)2电话线；b、使用电话交换机：n部电话实现相互通话，只需n对电话线。
知识点二：模拟信号1、模拟信号：使用电流传递的信号。
2、模拟通讯：使用模拟信号的通讯方式。
3、特点：信号易损坏、丢失。
知识点三：数字信号：1、数字信号：不同符号的不同组合表示的信号。
2、数字通讯：使用数字信号的通讯方式。
3、特点：抗干扰能力强。
第二节电磁波的海洋知识点一：电磁波的产生1、产生：迅速变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。
注：a、恒定电流不能产生电磁波；b、光属于电磁波，声音不是电磁波；c、物体温度越高，发出的光（电磁波）的频率越高。
2、电磁波的传播不需要介质，在固体、液体、气体、真空中均可传播。
3、真空中的传播速度最大，约为3×108m s⁄，在其他物质中的传播速度均要小于这个数值。
注：不同频率（或波长）的电磁波在真空中的速度都相同。
4、频率：a、传播过程中，完成一次高低起伏的时间周期（T），单位：s；b、传播过程中，1s内完成起伏的次数称为频率（f），单位Hz。
注：1MHz=103kHz=106Hz4、波长：一个周期内传播的距离为一个波长（λ），单位：m。
5、波速公式：∁=λf波速∁（定值3×108m s⁄）波长λ频率f知识点二：电磁波的分类1、根据波长分为：长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
注：波速∁一定时，频率f越高、波长λ越小。
第三节广播、电视和移动通信知识点一：无线电广播信号的发射和接收1、发射：声音信号⇒话筒⇒音频电信号⇒调制器⇒高频电流⇒天线⇒发射注：音频电流/视频电流在空间激发电磁波的能力差，要把它们加载到频率更高的电流发射出去。
电磁波与信息传递的科学原理电磁波是指在电磁场中传播的能量，它由电场和磁场交替地变化而形成。
电磁波是一种无形的能量，它在空间中以波动的形式传播，可以传递信息，并广泛应用于通信、无线电、雷达、微波等领域。
本文将探讨电磁波与信息传递的科学原理。
首先，我们需要了解电磁波的基本概念。
电磁波是由振荡的电场和磁场构成的，它们垂直于传播方向并互相垂直。
电磁波的传播速度是一个恒定值，即光速，约为3×10^8米/秒，并在真空中传播。
信息传递是指通过电磁波将信息从一地传递到另一地。
在信息传递过程中，信息被编码成电磁波的特定属性，如振幅、频率、相位等。
这些属性对应着信息的不同特征，如声音的音量、频率和声调。
通过调整电磁波的这些属性，我们可以在传输过程中精确地传递信息。
一个常见的例子是无线电通信。
在无线电通信中，声音信号被转换成电信号，然后通过调制的方式将电信号编码到电磁波中。
传输过程中，电磁波被发射天线发射出去，接收天线接收到电磁波后将其转换回电信号，再经过解调恢复为原始的声音信号。
这样就完成了信息的传递过程。
电磁波的传输可以通过不同的频率范围来实现。
无线电频率范围通常用于广播和通信，微波频率范围用于雷达和无线通信，红外线用于遥控和热成像，可见光用于光通信和人类视觉等。
这些不同频率范围的电磁波在物理特性和应用方面有所不同，但都遵循电磁波的基本原理。
除了频率范围，电磁波还具有不同的波长。
波长是电磁波传播一个周期所需的距离，可以通过速度和频率之间的关系计算得到。
较短的波长意味着更高的频率和更高的能量，而较长的波长则相反。
不同波长的电磁波在传播和应用方面也有所区别。
在信息传递过程中，还需要考虑电磁波的传播路径和信号衰减。
电磁波在空间中传播存在着自由传播和直射传播两种路径，而随着传播距离的增加，电磁波信号会逐渐减弱。
因此，在长距离传输中，需要采取一些手段来增强信号的强度，如使用中继站或增强天线的功率。
此外，电磁波的传播还受到环境条件的影响。
第18课时 电磁波及信息传递 【复习目标】1． 了解电磁波的形成与传播； 2． 了解电磁波的应用和计算； 3． 知道现代通讯网络。
【直击考点】1．电磁波产生：当导体中有 的电流时，导体会向周围发射电磁波。
波 速：电磁波传播的速度，在真空当中电磁波的波速为 m ／s 。
频 率：电磁波每秒内振动的次数，单位： 。
波 长：电磁波振动一次向前传播的距离，单位： ，即两个相邻 之间的距离。
区别 波速 频率 波长符号 c f λ单位 米/秒（m/s ） 赫兹（Hz ） 米（m ）之间关系波速=波长×频率（c =λ f ） 无线电广播信号的发射和接收如图所示。
电视广播信号的发射和接收如图所示。
移动电话如图所示。
注 意：移动通讯的基地台是按蜂窝的构造布局的，这样，大大增加了无线电覆盖的有效面积，减小了转接信息的基地台数量。
因而移动电话也成为“蜂窝电话”。
3．信息之路微波通信：由于微波沿直线传播，不能绕过障碍物沿地球表面传播，因此必须设立进行通信。
卫星通信：利用通信卫星作为微波通信的中继站，用颗同步卫星可以实现全球通信。
光纤通信：利用激光在光导纤维里传播，进行远距离通信。
网络通信：利用因特网实现资源共享和信息传递。
注 意：激光在光导纤维中，是利用光的 来传播的。
易错点：声音的传播与电磁波的传播有很多本质的区别：声音的传播速度为340m/s ，而光的传播速度为3×108m/s 。
另外声音的传播一定需要介质，而电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播。
答案：1．迅速变化 3×108赫兹(Hz) 米(m) 波峰或波谷2．中继站 反射【名题点拔】题类一 电磁波与声音 【例1】（2009年河北）关于声和电磁波的说法正确的是（ ）A.声和电磁波都能传递信息且都能在真空中传播B.住宅安装双层玻璃窗可以减小噪声对室内的影响C.“听诊器”能使人的心脏振动幅度增大，响度增大D.只有主人说出暗语时才能打开“声纹锁”，其辨别声音的主要一句是音调【点拔】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播；而声音的传播需要介质，它不能在真空中传播。
【答案】B 【解析】声和电磁波的考点是中考中的固定考点，难度不大，但涉及知识点不少。
本题中需要注意C 选项“听诊器”是利用固体传声效果好，使听者听到的响度比不用听诊器增大。
题类二 电磁波的传播与形成【例2】（2009年长沙）在5月17日世界电信日到来之际，我市移动、联通和电信三大通信公司均为客户推出了3G 业务，通过3G 网络可提供无线视频通话、无线上网等多项服务。
这些服务是通过 （选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）来传递信号的，它在真空中的传播速度约为 m/s ．【点拔】电视、广播与电信所传播的图像，语言与数字信息都是通过发射站以电磁波的形式向外发送的。
它的传播速度等于光速。
【答案】电磁波 3×108【解析】电磁波的传播速度为光速，所是为3×108m/s.题类三 电磁波的波长与频率的关系【例3】上海人民广播电台发射一种电磁波的频率为990kHz ，中央人民广播电台发射一种电磁波的频率是15.58MHz 。
它们发射电磁波的波长分别应等于________和_________。
【点拔】因为不同频率的电磁波在真空（或空气）中的速度都是相同的，且都等于3×108m/s 。
根据c=f λ，则可以根据电磁波频率的大小，可以判断其波长的大小，通常频率较大的电磁波，波长较短。
【答案】303m ，19.3m 。
【解析】由波长与频率的关系λ = c/f 可知： 上海台：波长=3×108m/s÷990×103Hz=303m 中央台：波长=3×108m/s÷15.58×106Hz=19.3m 题类四 电磁波的传播速度 【例4】上海电视台演播厅正在现场直播文艺晚会，某观众在离演员30m 处观看，而北京的一位同学在电视机前观看同一节目。
已知北京到上海的距离为1460km ，问声音先传到哪个人的耳朵里？为什么？【点拔】电磁波传播的速度为光速，远远大于声音的传播速度，所以不能误认为现场观众一定先听到声音，而应该通过比较传播的时间长短来进行比较。
【答案】声音先传到上海的观众。
【解答】设声音从演员传到该观众所需时间为t 1，则 t 1=s 2/v 2=30m÷340m/s≈0.088s设无线电波从上海传到北京所需时间为t 2，则t 2=s 2/v 2=1464km÷3×105km/s≈0.044s ∵t 1＞t 2。
∴先传到北京的那位同学的耳中。
【限时集训】 限时45分钟一、选择题（每题5分，共25分）1．（2009年四川绵阳）在“5. 12”地震的生命救援过程中，救援人员使用的红外生命探测仪和音频生命探测仪：（ ）A ．向幸存者发出多种信息B ．向幸存者发出不同信息C ．分别收集幸存者发出的多种生命信息D ．分别收集幸存者发出的某一种生命信息答案：D2．（2008年黄石）下列说法正确的是A 、光波、电磁波，声波都可以在真空中传播B ．光和电磁波都能够传递信息，声音不能传递信息C ．中央电视台与黄石电视台发射的电磁波在空气中传播速度不同D ．电磁波的波长越长，频率越小 答案：D 3．（2009年江苏）下列有关电磁波的说法，正确的是（ ）A ．电磁波不能在真空中传播B ．电磁波在空气中的传播速度为340m/sC ．可见光是电磁波D ．超声波是电磁波 答案：C4．（2009年广州）红外线与可见光 （ ）A ．频率相等B ．波长相等C ．都是电磁波D ．在真空中的传播速度不等 答案：C5．(2008年黄冈)车载GPS 导航仪是通过与导航卫星互相传递信息，确定汽车的准确位置，并在电子地图上显示出来（如图），为汽车驾驶员导航。
下列说法正确的是：（ ） A 、导航仪与导航卫星是通过电磁波传递信息 B 、导航仪上的移动电话是通过电流传递信息 C 、导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播 D 、导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢 答案：Ａ二、填空题（每题5分，共25分）6．（2009年济宁）手机是利用_________来传递信息的。
答案：电磁波7．(2008年宜昌)如图所示，某同学打开收音机的开关，将调频旋钮调到没有电台的位置。
取一节旧的干电池和一根导线，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，会听到收音机发出“咔咔”声。
这一现象说明 的电流能够产生 。
某同学把手机放在真空罩中，给这个手机打电话，发现能收到信号但听不到手机的铃声，前者说明真空 ；后者说明真空 。
答案：变化 电磁波 能传播电磁波 不能传播声音8．（2009年山东平原县）GPS （全球卫星定位系统）是通过接受卫星所发射的导航信号，可以在任何地点、任何时候准确地测量到物体瞬时的位置。
目前GPS 已被广泛应用于交通行业。
利用GPS 的定位技术结合无线通信等高新技术，实现对车辆的定位导航、防盗反劫、服务救援、远程监控、轨迹记录等功能。
GPS 的无线通讯是通过 实现信息传送的。
（选填“超声波”、“次声波”、“电磁波”） 答案：电磁波 9．（2009年宁波）小科对电磁炉很感兴趣，在老师的指导下进行了如下实验：①查找资料后知道家用电磁炉内部有一个很大的线圈；②用导线连接指示灯的两个接线柱后，指示灯不发光；而把它放置于电磁炉上，启动电磁炉，指示灯能发光，如图所示。
由于通电的电磁炉周围存在着磁场，它具有的能量在一定条件下会转化为 能，使指示灯发光。
由此可猜测，电磁炉周围存在的磁场是 （填“变化”或“不变化”）的。
答案：电 变化10．（2008年菏泽）2007年11月26日，中国国家航天局正式公布了“嫦娥一号”卫星传回的第一幅月面图像(如图所示)，标志着中国首次月球探测工程取得成功。
这幅月面图像是“嫦娥一号”搭载的CCD 立体相机拍摄，由电子设备通过 将图像数据传回地面应用系统的。
答案：电磁波三、解答题（共50分，每题10分） 11．（2008湖北荆门）声波能传递信息，也能传递_______。
汶川大地震震中区会产生很强的次声波，远隔千里的我们也有不舒服的感觉。
地震对地面上的通信设施造成巨大破坏，救援初期主要靠我国自主研发的“北斗”导航系统与灾区取得联系，该系统利用太空中的__________作微波中继站。
地震发生仅几分钟，全国乃至世界各地的人们通过因特网就得到了地震的信息，目前人们经常使用的因特网通信形式还有_____________（只需填写一种）。
答案：能量 通信卫星（或卫星） 电子邮件（或聊天、即时通信、网络电话等）12．（原创2010年中考预测题）2007年10月24日，我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星，这是我国探月工程迈出的坚实一步，目前绕月飞行的“嫦娥一号”已通过电磁波向我们发回了很多月球表面的清晰照片。
以该卫星到地球的距离为3.8×108m 计算，则发回一张图片到地球需多长时间（保留两位小数），可见利用电磁波传递信息是何等迅C 、电磁波的波长越短，频率越大D 、电磁波的波长越长，波速越小 答案：C2．（2009年洛阳）在现代信息传递中，电磁波扮演了重要角色。
下列信息传递方式利用了电磁波的是①有线电话②移动电话③无线电广播电视④卫星通信⑤网络通信⑥光纤通信 A.②③④⑥ B.①②③⑤C.①③④⑥D.②④⑤⑥ 答案：A3．关于广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程，下列说法错误的是（ ）A 、它们都是靠电磁波传递信息的B 、在发射时，都要把电信号加载到高频电磁波上C 、它们的发射、接收过程类似D 、移动电话和电视、收音机一样，只有接受功能，没有发射功能 答案：AB4．举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例（每种电磁波各举一例）示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控(1)无线电波：______________________________。
(2)微 波：_____________________________ _。
(3)紫外线：______________________________ 。
(4)Ｘ射线：______________________________ 。
答案：（1）传播电话台接收 （2）电视接收 （3）验钞机的检验钞票的真假 （4）医院拍X 照片 1.296×106J(2)微波遇到金属便反射回来，所以用金属容器盛载食物，在微波炉中不能被加热，长时间还可以损坏微坡炉，原因是发射出去的微波没有损耗地全部反射回来，后果是使发射微波的器件产生高温以至损坏。
因此用微波炉煮食物，应选用绝缘耐热材料制成的容器，如陶瓷、耐热玻璃或塑料等。
