第2節(jié)  電磁波的海洋設(shè)計說明“電磁波的海洋”這節(jié)內(nèi)容主要由“電磁波是怎樣產(chǎn)生的”和“電磁波是怎樣傳播的”兩部分構(gòu)成。教學(xué)重點是電磁波的傳播，難點是電磁波的波長、波速和頻率的關(guān)系。突破重難點的關(guān)鍵是讓學(xué)生形成直觀的感性認識以及與水波的波長、波速和頻率的類比。電磁波是難以想象的，看不見、摸不著。電磁波的產(chǎn)生很復(fù)雜，教材通過演示實驗“時斷時續(xù)的電流能夠產(chǎn)生電磁波”，讓學(xué)生了解“迅速變化的電流能產(chǎn)生電磁波”，具體感知電磁波的真實存在。然后通過類比水波、聲波，使其更形象化、更容易接受；對比聲波的傳播特點，理解電磁波的傳播，同時注重讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，從身邊熟悉的事物、現(xiàn)象中去感受新知識、新內(nèi)容。也可以在教學(xué)中布置學(xué)生課前預(yù)習(xí)，通過查閱相關(guān)資料等方法，使他們在對電磁波有初步了解的基礎(chǔ)上，帶著問題、疑問走進新課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和欲望。教學(xué)過程可分為三個階段，第一階段，了解電磁波的產(chǎn)生；第二階段，知道電磁波的傳播；第三階段，知道電磁波家族及應(yīng)用。教學(xué)目標【知識與技能】1.知道電磁波的產(chǎn)生和傳播。2.知道波長、波速和頻率。3.知道電磁波在真空中的傳播速度。4.了解電磁波的應(yīng)用及其對人類生活和社會發(fā)展的影響。【過程與方法】1.通過演示了解電磁波的存在，電磁波在真空中的傳播；2.通過觀察圖表，認識電磁波在不同波段有不同的作用。【情感、態(tài)度與價值觀】體驗電磁波是一種物質(zhì)，電磁波是真實存在的。重點難點教學(xué)重點電磁波的傳播。教學(xué)難點電磁波的波長、波速和頻率的關(guān)系。教學(xué)方法實驗探究、觀察、討論和分析相結(jié)合的教學(xué)方法。教具、學(xué)具學(xué)生用：導(dǎo)線、電池、小收音機。教師用：多媒體課件、收音機、導(dǎo)線、電池、木棍、盛水的透明水槽、兩個音叉、手機、三輛不同的電動小汽車等。授課時數(shù)1課時教學(xué)過程回顧思考1.聲音在真空中的傳播速度是　　　　。2.光在空氣中的傳播速度是　　　　。3.聲音是　　　　產(chǎn)生的。4.“真空鈴”實驗表明真空不能　　　　。聲音的傳播　　　　介質(zhì)。導(dǎo)入新課展示利用電磁波工作的用電器的圖片，同學(xué)們知道這些用電器是靠什么來工作的嗎？            多倫多電視塔電磁波既可以傳遞信息又可以加熱食品。收音機里的聲音就是電磁波傳遞來的；電視機里的聲音和圖像也是電磁波傳遞來的；還有手機也是靠電磁波來傳遞信息的。微波爐是電磁波用來加熱食品的家用電器。我們見到的各種天線有的可以發(fā)射電磁波，有的可以接收電磁波。電磁波是怎樣產(chǎn)生的？又是怎樣傳播的呢？講授新課一、電磁波是怎樣產(chǎn)生的師：我們前面學(xué)習(xí)過水波、聲波。那么誰能設(shè)計一個實驗來說明水波的產(chǎn)生？(生甲上臺演示：手持木棍，讓木棍下端接觸水槽里的水面)師：請大家仔細觀察現(xiàn)象。生：水面上有一圈一圈凸凹相間的波從木棍接觸水面處向外傳播，形成水波。師：音叉振動時，在空氣中會有疏密相間的狀態(tài)向外傳播，形成聲波。聲波看不見、摸不到，但聲波傳到我們的耳朵，會引起鼓膜振動，使我們產(chǎn)生聽覺。不管是聲波還是水波都是確實存在的。下面老師做一個演示實驗，請大家認真觀察。教師演示：打開收音機的開關(guān)，將調(diào)諧旋鈕調(diào)至沒有電臺的位置，將音量開大(喇叭并不發(fā)聲)。取一節(jié)干電池和一段導(dǎo)線，拿到收音機附近，先將導(dǎo)線的一端與電池的負極相連，再將導(dǎo)線的另一端與電池的正極相摩擦，使它們時斷時續(xù)地接觸(如圖所示)，使收音機發(fā)出“咔咔”聲。       (為了克服學(xué)生“聽而不想、觀而不思”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在演示前，教師要提醒學(xué)生，不僅要注意聽，而且要注意看，還要積極地思考。聽——收音機里有什么反應(yīng)？看——教師手拿導(dǎo)線的一端與電池的一極做什么樣的動作？然后思考討論。)(1)為什么導(dǎo)線一端與電池的一個極之間要時斷時續(xù)地接觸？在此過程中，電路中的電流是否變化？(2)收音機為什么會發(fā)出響聲？在學(xué)生觀察、思考討論的基礎(chǔ)上，教師進一步告訴學(xué)生：導(dǎo)線通常是由多股細銅絲組成的，當多股細銅絲頭與電池的一個極時斷時續(xù)地接觸時，電路中就會產(chǎn)生時有、時無，時大、時小的電流。我們又知道，電流是大量電荷在電路中定向運動形成的，這說明大量電荷在電池電壓的作用下，是一陣一陣地(振蕩)從電池的一個極運動到另一個極，這跟海浪一陣一陣地從遠處沖向岸邊相似。于是，我們便聯(lián)想到水波和聲波。物體振動發(fā)出的聲音，是通過波動方式向外傳播的。那么，電荷在電路中一陣一陣地做沖浪(振蕩)式運動，是否也會以波動方式向外傳播呢？1887年德國物理學(xué)家赫茲用實驗的方法，證明了電荷在電路中做高速振蕩式運動時，也是以波的方式向外傳播的，并首先將這種波命名為“電磁波”。電磁波的形成和聲波、水波的形成相似，導(dǎo)線中迅速變化的電流產(chǎn)生了電磁波，收音機接      收了這一電磁波，并把它放大轉(zhuǎn)化成聲音，發(fā)出“咔咔”聲。師生歸納、總結(jié)： 電路通斷→電流迅速變化→產(chǎn)生電磁波→收音機接收電磁波→把它放大、轉(zhuǎn)換成聲音→喇叭發(fā)聲(獲得了能量)。師：電流的迅速變化會在空間激起(產(chǎn)生)電磁波。廣播電臺、電視臺以及移動電話靠復(fù)雜的電子線路來產(chǎn)生迅速變化的電流，發(fā)出電磁波。電磁波雖然看不見、摸不著，但它確實可以給我們傳遞各種信息。二、電磁波是怎樣傳播的1.電磁波的傳播教師：我們知道聲波的傳播需要介質(zhì)，那么電磁波的傳播是否也需要介質(zhì)？電磁波能夠在真空中傳播嗎？你能否設(shè)計一個實驗(或舉例)來證明？猜想：電磁波的傳播需要(或不需要)介質(zhì)。設(shè)計：將一部手機放入真空罩里，然后抽出空氣，用另一部手機撥打電話，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象及總結(jié)：在真空罩中的手機屏幕閃爍，顯示已經(jīng)收到罩外手機發(fā)送的信息，說明電磁波是可以在真空中傳播的?？墒锹牪坏绞謾C的振鈴響，說明聲音不能在真空中傳播。因此到了月球上的宇航員無法像在地球那樣面對面談話，只能通過無線電交談[舉例]“神舟十號”航天員王亞平在太空給地面上的學(xué)生授課，航天員在太空可以與地面指揮中心的人員進行對話……師生歸納、總結(jié)：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播。2.電磁波的特征【閱讀】教材第151-152頁的內(nèi)容。用大屏幕投出以下問題，供學(xué)生思考：(1)電磁波的波長和頻率是怎樣規(guī)定的？單位是什么？(2)電磁波在真空中的速度是多少？(3)波長、頻率、波速三者之間的關(guān)系是什么？(4)從電磁波的波形圖中，你能獲得哪些信息？(5)日常生活中，你知道哪些是通過電磁波傳遞的？學(xué)生自主閱讀、討論、交流、總結(jié)。【視頻】水波的形成。(如圖所示)【演示】(利用投影儀投在大屏幕上)在裝水的玻璃缸中，使小球在水中上下不斷振動，產(chǎn)生連續(xù)不斷的水波向四周傳播，并且小球每振動一次，水面就出現(xiàn)一個波峰(凸起部分)和一個波谷(凹下部分)，一秒小球振動幾次，水面上就會出現(xiàn)幾個波峰和波谷。【模擬】示波器顯示聲波。(如圖所示)【類比啟發(fā)】電磁波跟水波、聲波類似，它的波形圖將會怎樣？波長和頻率如何定義？波長、頻率和波速的關(guān)系怎樣？教師板書(或用大屏幕展示)波長示意圖。如圖所示。師生歸納小結(jié)并用大屏幕展示有關(guān)知識點電磁波的特征：(1)波長(λ)：相鄰兩個波峰或波谷間的距離，單位是m。(2)頻率(f):電磁波每秒向前傳播的波長數(shù)。單位有Hz、kHz、MHz,它們之間的換算關(guān)系是1 Hz,1 Hz。(3)波速(c)：波傳播的速度。電磁波在真空中的傳播速度 m/s。教師進一步說明：(1)在真空中，所有電磁波的波速一定，它的波長和頻率成反比。頻率越低，波長越長；頻率越高，波長越短。(4)不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播速度相同；同一頻率的電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。師：電磁波的傳播速度是不是很熟悉？生：和光的傳播速度相同。師：你還想到什么？生甲：光也可以在真空中傳播。生乙：光屬于電磁波。師：很好。電磁波是個大家族，通常頻率都很高，常用單位有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。三、電磁波家族及電磁波的應(yīng)用用于廣播、電視和移動電話的頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分，叫做無線電波。不僅“光”——可見光是電磁波，紅外線和紫外線也是電磁波。大家請看電磁波譜(多媒體展示)。師：大家得到了哪些信息？生甲：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都屬于電磁波。生乙：從無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，波長越來越短。生丙：頻率越來越高。師：回答得很好。電磁波的波速是不變的，波長越長，頻率越低。電磁波在人類的生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，誰能舉例？生A：廣播、電視和移動電話應(yīng)用無線電波。生B：在月球上、太空中利用電磁波進行信息交流和傳遞。生C：電視機遙控器應(yīng)用紅外線。生D：醫(yī)學(xué)上利用紫外線殺菌、消毒。生E：可以利用紫外線檢驗鈔票真?zhèn)巍?/span>……師：看來，電磁波的應(yīng)用確實很廣泛，可以用于通信，日常生活中可以看到各種各樣的天線，它們有的是發(fā)射電磁波的，有的是接收電磁波的，我們就生活在電磁波的海洋中；電磁波也可以用于醫(yī)學(xué)；當然還有很多別的應(yīng)用。例如：我們生活中用的微波爐。師：大家閱讀教材“科學(xué)世界”——微波爐，思考回答以下問題：(1)微波爐是利用什么來加熱食品的？(2)使用微波爐有哪些好處？(3)使用微波爐時應(yīng)注意哪些問題？(4)為什么微波爐爐門的玻璃上有金屬屏蔽網(wǎng)？說明了什么問題？(學(xué)生閱讀，思考后回答)生A：微波爐是利用電磁波來加熱食品的。生B：這種電磁波頻率很高，波長很短，所以叫微波。生C：使用微波爐可以使食物的內(nèi)部和外部幾乎同時變熟，省時、省電。生D：食物分子在微波的作用下，劇烈振動，使內(nèi)能增加，溫度升高。生E：使用微波爐加熱的食物，最好是含有水分的。生F：微波爐中不能使用金屬容器。生G：金屬屏蔽網(wǎng)的作用是減少電磁波的泄漏，因為過量的電磁波照射對人體有害。生H：這說明金屬對電磁波有屏蔽作用。課堂小結(jié)板書設(shè)計第2節(jié)　電磁波的海洋一、電磁波的產(chǎn)生：導(dǎo)線中電流的迅速變化會在空間激起(產(chǎn)生)電磁波。二、電磁波的傳播(1)波速、波長和頻率的定義波速：波傳播的快慢。在真空中，電磁波的傳播速度 m／s。波長：相鄰兩個波峰(或波谷)之間的距離，用字母λ表示，單位是米(m)。頻率：表示單位時間內(nèi)振動的次數(shù)，用字母f表示，單位是赫茲(Hz)。(2)波速、波長和頻率之間的關(guān)系：真空中，電磁波的速度一定，頻率越高，波長越短。(3)電磁波的傳播：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，電磁波可以在真空中傳播。三、電磁波及應(yīng)用無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波。 教學(xué)反思                                                                                    

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第2節(jié) 電磁波的海洋

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