资源描述
1. 神奇的电磁波
【教学目标】
一、知识与能力
1.知道在我们周围空间存在电磁波，知道电磁波也有频率、波长和波速。
2.知道光是一种电磁波，知道电磁波在真空中的波速，能用公式c＝λf计算电磁波的频率和波长。
3.了解电磁波谱的组成，初步了解电磁波谱中各种电磁波的应用。
二、过程与方法
1.通过“探测电磁波”的“动手做”，使学生亲身经历和体验电磁波的产生过程。
2.通过和水波、机械波类比的方法引出电磁波的概念。
三、情感、态度与价值观
1.通过“神舟十一号”宇航员和地面交流和电磁波谱中的电磁波的应用，展示电磁波的应用价值。
2.通过“探测电磁波”，观察“收音机的刻度盘”，“计算中央人民广播电台波长”等活动，培养学生将物理知识同实际应用紧密结合的意识和实事求是的科学态度。
【教学重点】
通过实验现象认识电磁波，以及了解电磁波谱中各种电磁波的应用。
【教学难点】
电磁波概念的理解和电磁波波速公式的运用。
【教学突破】
通过和水波、机械波类比的方法及动手做“探测电磁波”的方法，理解电磁波概念；结合交流讨论“计算中央人民广播电台波长”学习电磁波波速公式的运用。
【课前准备】
◆教师准备
多媒体视频材料(“神舟十一号”宇航员和地面交流的部分视频、电磁波谱图片、电磁波的广泛应用、材料笔等)。
◆学生准备
干电池一节、导线两条、收音机一台、水槽、水、小石子等。
┃教学过程设计┃
教学过程
批注
一、视频创设情境，提出问题引入新课
多媒体展示：(1)“神舟十一号”宇航员和地面交流的部分视频画面。让学生直观地感受电磁波的应用，体会到科技的魅力、祖国的强大，增强爱国信念。(2)“勇气号”火星探测器向地球发回图像信号。(3)用遥控器打开电视机。(4)电视塔向全国各地传递电视节目信号。(5)通过手机与别人联系……
学生观看视频，思考：这些现象中，人们是通过什么传递信号的呢？
教师总结启发：教师根据学生的回答，作出总结并提问：在以上现象中，人们通过电磁波进行联系。
二、进行新课
1.认识电磁波
(1)自学回答：电磁波的作用。
——电磁波能传递声音、文字和图像，还能进行各种远距离控制。
提出问题：什么是电磁波呢？它跟我们接触过的水波、声波有什么相同的地方？又有什么不同呢？
学生活动：①用小石子在水槽中激起水波；②回顾讨论声波现象。
提出问题：电磁波是怎样产生的？
学生阅读教材后回答：电流变化会激起电磁波。
提出问题：电磁波看不见(可见光除外)、摸不着，如何感知它的存在呢？
(2)电磁波的产生
学生动手做：探测电磁波。
拿出一个收音机、一根导线和一节电池。进行如教科书图10—1—3的实验，并让学生自己动手，“听一听”电磁波。
实验中需注意：把收音机调至没有节目的位置。引导学生观察过程中的几个细节：什么时候，“听”到的电磁波信号最大？当导线与电池正极完全接触或者完全脱离时，电磁波信号如何？
教师：电磁波其实并不神秘，刚才我们通过收音机收听到的就是电磁波。通过刚才我们的观察，你们发现有什么规律呢？请一些学生进行回答。
为了使学生的感受更深刻，还可以再补充一个“动手做”：在教室里，用一部手机拨打另一部手机的号码，按下“接通”键，很快就可以从另一部手机中传来电话铃声。可以告诉学生，第一部手机就是一个“发射台”，刚才这轻轻地一按，就是按下了发射电磁波的按钮。
教师总结：水波的形成，是因为波源位置的水面受到了扰动；声波的形成，是由于声
源发生了振动。我们知道，电流周围存在磁场，如果电流发生了变化，它周围的磁场也会发生变化；而磁是能生电的……这样循环下去，就形成了波动，这就是电磁波。
结论：刚才的实验现象也清楚地告诉我们：电流的变化，会激起电磁波。
为了研究方便，科学家们经常用波的图像来描述波。
提出问题：类比水波的波动过程，当水面的这一点(波源)振动一个来回时，我们可以 看到，整个波形向前移动了一定距离。物理上把这个距离称为“波长”，而把单位时间波源振动的次数称为“频率”，在声学的学习中，我们已经接触到了这些概念。那么电磁波也是一种波，它的“波长”和“频率”是多少呢？
2.电磁波谱
(1)学生活动：观察“收音机的刻度盘”。
①引导学生观察外壳上标注的数字并讨论这些数字表示什么意思呢？
②转动调谐按钮，并收听到一个电台节目。(最好是自己知道这一节目的频率，如中央人民广播电台，中波1161 kHz)
多媒体展示电磁波谱，并组织学生讨论学习教材第22页最后一段内容。
教师点拨：这是电磁波的家谱。根据频率，也就是单位时间内振动次数的多少。γ射线每秒钟振动1020次；X射线每秒钟振动1018次；紫外线每秒钟振动次数是1016。我们日常接触的可见光也属于电磁波，它每秒的振动次数大约在1014～1015之间。而用来传递广播、电视信号的电磁波我们常称为“无线电波”，它们每秒振动1011～1014次，甚至更少。
(2)波长、频率和波速的关系。
①可见光是电磁波的一种，不同颜色的光频率不同，但是它们在真空中的传播速度是一样的。而频率与可见光不同的其他电磁波，它们在真空中的传播速度也和各种颜色的光一样，以c＝3.0×108 m/s的速度传播。
②波长、频率和波速的关系式：c＝λf。
讨论交流：“计算中央人民广播电台波长”。
已知：中央人民广播电台第一套节目，其反射频率为640 kHz。
求：波长。
解：λ＝＝＝468。75 m
3.电磁波与我们的生活
多媒体展示：参考教材第23页，如图10－1－7所示。
教师：电磁波这个大家族，极大地改变了我们的现代生产和生活。正如声波可以传播能量和信息一样，电磁波也具有能量，可以传递信息，并且它传递信息的本领非同小可。现在人们把电磁波广泛地应用于各个领域。
学生活动：举出更多的关于电磁波应用的例子。
纠正学生的错误回答，对正确的举例予以肯定。
一分为二地看问题：电磁波用途广泛，但是有时候电磁波也是一种污染。
学生小实验水波的形成很简洁，而电磁波的“不可见性”是学习的一个难点，采用类比实验的方式进行教学，有利于培养学生理解电磁波知识。
收音机是一个接收电磁波的装置，它能够接收一定频率范围内的电磁波。载有不同广播节目的电磁波信号的频率是不一样的，我们在收音机的外壳上看到的刻度盘，标注的就是电磁波的频率。
三、反思总结，布置思考题
1.检查学生的练习情况，请同学总结本节课的主要内容，教师再做适当补充。
2.本节课我们认识了电磁波这个大家族，并了解了它的家谱，知道电磁波和声波一样，具有频率，可以按照频率“论资排辈”。另外，电磁波的应用非常广泛，我们将在下一节课中给同学们展示一张广阔的电磁波应用图景。
3.布置思考题及课后作业。
(1)作业：教材第24页“自我评价”。
(2)活动：家庭小实验——电磁波的屏蔽。
┃教学小结┃
【板书设计】
1.认识电磁波
(1)电磁波的作用。
(2)电磁波的产生：电流的变化，会激起电磁波。
2.电磁波谱
(1)电磁波谱
(2)波长、频率和波速的关系式：c＝λf。
3.电磁波与我们的生活
(1)应用
(2)危害
【教学反思】
教学引入采用播放“神舟十一号”部分视频材料。可以结合这个材料说明：“神舟十一号”宇航员和地面交流要借助电磁波传递信息，同学们听到视频材料中的声音是靠声波从扬声器传递到人们的耳朵的。而电磁波的概念对于初中学生来说，较为抽象，课程标准对于此部分内容的知识要求并不高。教学中，可以利用前面所学声波和学生日常所见的水波进行类比，使概念的形成较为顺畅。本节课的学生动手活动并不多，而涉及的新概念“波长”并不属于初中阶段物理教学的重点概念，只是通过计算中央人民广播电台第一套节目的波长，掌握了解波长、频率和波速的关系。
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