电磁波及其传播教案设计
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1 / 5电磁波及其传播【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、能量和信息。(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.情感态度与价值观(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,对人类做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。教学策略:通过现在非常普及的手机引入电磁波,再通过多个实验进行证实,加深学生的印象,使学生对电磁波的存在深信不移;在电磁波特征教学时,采用以机械波类比电磁波,结
2 / 5合波形图,使学生吃透重点,并及时进行练习巩固。【教学难点】1.波的基本形态和特征的教学是本节的难点。2.突破策略:从看得见的机械波引出电磁波,采用学生自学与教师讲解相结合的教学方法,同时讲练结合,及时巩固,突破难点。【教学资源】1.有免提通话功能的手机一部(或者手机两只)。2.细麻绳一根,长橡筋绳(或用松紧带代替)若干根。3.大玻璃水槽一只,细竹竿一根。4.收音机一架,电池一节,电线一小段。5.电吹风一只,有源音箱一只(电脑的配件)。6.真空罩,抽气机一只。7.纸盒、塑料盒、铁盒(或其他金属盒)各一只。【教学设计】一、引入新课同学们,老师现在手里拿着的是一部手机,我想查一下手机还剩多少话费,你们能替老师想想该怎么办吗?学生讨论后回答查询方案:1.到移动公司营业厅2.登录互联网移动公司网站查询3.可以拔打查询电话10086.师:有这么多的方案,那么哪种方案最方便可行呢?讨论得方案三最切实可行,可以利用免提功能进行现场操作,再进一步提问:手机离移动公司的服务器很远,有谁知道它们之间是靠什么传递信息的呢? 引导:同学们说得很好,这说明我们可以用电磁波实现信息的传递。其实小到遥控玩具,大到宇宙飞船都是用电磁波来进行操纵的。今天我们要学习的就是第二节:电磁波及其传播板书标题:电磁波及其传播二、进行新课(一)波的基本特征:师:我们平常会说波涛汹涌,碧波荡漾等关于波的词,那么在你的脑海中波是什么样的呢?
3 / 5教师演示用细竹竿击打水面,荡出水波,同时参照课本图的(a)图,回答下列问题:1.哪儿是波源?2.水波看上去有什么特点?学生观察讨论后答:击打水面的竹竿是引起振动的原因,所以水滴是波源,水波是凹凸相间,向外扩散的。演示课本图的(b)图实验:绳子抖动时形成的波问:看到了什么现象?启发学生得出:抖动形成的凸起迅速传到另一端。有条件的可以再利用课件播放视频,没有的要在黑板上画出波的形状,使学生能对现象有个长时间的再现。启发学生找出这两种波的共同点。板书共同点:凹凸相间,向外传播。再演示实验:悬挂着的弹簧受到撞击显示的情形提出问题:这个波的特点是什么相间?和刚才的两种波有什么共同点?老师启发得,弹簧的波疏密相间向另一端传播,它们都是传递周期性变化的运动形态。并介绍像水波那样凹凸相间的波叫横波,像弹簧那样波叫纵波(不过初中阶段不要求区分波的这两种形式)。对照波形图,引出波的特征物理量:1.振幅:(A)表示波源偏离平衡位置的最大距离。单位:米(m)2.周期:(T)波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)4.导出周与频率的关系式:f=1/ T5.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)波速的公式:v=λ/ T
4 / 5或v =λf练习:有一列波的频率是200Hz,波长为0.4m,这列波的传播速度是多大?注意解题的格式(二)了解电磁波1.指导学生阅读课本“了解电磁波”,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。板书:电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。2.进行探究活动:验证电磁波的存在实验一:在打开的有源音箱前方拔打手机,可以听到什么?。实验二:(1)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。(2)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,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。(3)你从收音机里听到了什么?这是为什么?从刚上课时的实验到刚才的实验一,都能证明电磁波的存在,实验二同时还向我们证明了变化的电流能产生电磁波。例题:中央电视台第一套节目的波长为5.71m,频率为52.5MHz。试求电磁波的传播速度(1MHz=106Hz)。介绍:根据麦克斯韦电磁场理论,光波属于电磁波。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并进行验证。结论:(1)电磁波能在真空中传播。(2)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?启发学生答:因为建筑物中有大量的钢筋铁板等金属,会对电磁波产生屏蔽。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。那还有哪些波也属于电磁波呢?指导学生看课本图电磁波谱,了解各谱段的名称,和对应的频率波长情况。
5 / 5师生互动:适当介绍电磁波的一些应用。介绍:电磁污染,请同学们课后自学《电磁污染》。课堂小结:本节主要学习了波的基本特征,电磁波的存在及其特性,以及电磁波给人类社会带来的影响。【板书设计】电磁波及其传播1.波是传递周期性变化的运动形态。2.波的特征物理量:(1)振幅:(A)表示振幅偏离平衡位置的最大距离,单位:米()(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(4)波长:(λ)波在一个周期内传播的距离。单位:米(m)(5)波速:(v)波传播的速度。单位:米/秒(m/s)波速的公式:v=λ/ T 或v =λf3.电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。(1)1864年麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在。(2)1888年赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。(3)根据麦克斯韦电磁场理论,光波属于电磁波。(4)电磁波能在真空中传播,(或电磁波传播不需要介质)(5)金属容器能屏蔽电磁波。4.电磁波谱:5.电磁污染