资源描述
第2课时 信息、能源、材料、社会
【教学任务分析】
教学目标
知识与技能（考试内容与要求）
1．知道电磁波在真空中的传播速度。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
2．知道广播电台的发射频率和波长，能应用公式c＝λf进行简单的计算。
3．知道手机通信、卫星通信、光纤通信都是电磁波的应用。
4．能结合实例说出能源与人类生存和社会发展的关系，能列举常见的不可再生能源和可再生能源。
5．知道核能等新能源的特点和带来的问题，对于能源的开发和利用有可持续发展的意识。
6．能描述物质的一些属性．尝试将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来．
了解物质的属性对科技进步的影响．初步了解半导体、超导体的一些特点．初步了解纳米材料的应用和发展前景．
过程与方法
1．通过演示全反射，理解光纤内光的传播路径．结合地理知识，理解同步卫星轨道．
应密切联系我们的生活实际．
2．为学生形成对包括社会问题在内的各方面问题的可持续发展意识奠定基础．
3.要注意通过实验来探究、观察，对教材所涉及的内容有初步的感性认识，探究材料的弹性、硬度等物理性质时，练习控制变量法．
情感态度与价值观
1．回顾我国人造卫星事业发展史，树立荣誉感．对比现代信息传播特点，激发学习高科技的积极性．
2．有保护环境和合理利用资源的意识，让学生在亲身讨论、探究过程中感受、关注能源可持续发展问题，逐渐从情感参与角度对能源可持续发展问题形成稳定的态度、价值观．
3.了解半导体材料的发展对社会的影响．了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响．
重点
1．电磁波及现代通信的用途和特点．光缆通信的应用原理及特点。
2．能量的转移和转化及守恒定律，能源的分类和优缺点．
3.探索新材料中的超导材料，纳米材料，这是当今世界最前沿的材料，引起了各行各业的广泛关注和极大兴趣．
难点
1．理解电磁波的波长、波速、和频率之间的关系。
2．了解光纤中光传输信号的原理
3.半导体的导电性，半导体元件的导电性，半导体的应用．
4.判断和分辨能量的转移和转化实例
【教学环节安排】
环节
教 学 问 题 设 计
教学活动设计
知识再现
“考点知识梳理”见学案（答案见课件或学案后）
可用练习或提问的方式梳理基础知识，也可边板书边梳理．
展示交流
考点1：信息
命题点：(1)听筒和话筒的作用；
(2)电磁波的应用；
(3)波长、波速与频率的关系；
(4)无线电广播、电视、移动电话；
(5)微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信．
问题1：电话的构造和工作原理
小结：从话筒的组成 ——话筒的作用——听筒的组成——听筒的作用——电话的工作原理．
问题2：电磁波的分类及应用有哪些？
小结：（1）电磁波的种类：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等
（2）电磁波的应用：①医生用γ射线做脑手术，②用X光片是否骨折，③电视机空调等设备的遥控器都是红红外线控制，④微波在通讯领域大显身手，⑤无线电波在电视、收音机、飞机和舰船上的雷达少不了它，⑥紫外线用于医用消毒，验证假钞……
问题3：电磁波与声波有哪些区别？
小结：电磁波：①光是电磁波，②包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，③在真空中也能传播，在真空中波速为3×108m/s；
声波：①由振动产生，包括次声波、人耳可听见波、超声波；②声音的传播需要介质，不能在真空中传播；③15℃时，声音在空气中的传播速度约为340m/s．
问题4：电磁波及其波速、波长、频率之间的关系。
小结：①电磁波具有波速、波长和频率；②b.电磁波在真空中的传播速度等于光速。③波长、波速与频率的关系为：c＝λυ．
问题5：现代信息高速公路的主要通信方式有哪些？
小结：光纤通信、现代通信网络、互联网通信。光导纤维简称光纤．它抗干扰能力强，能减小信号衰减，适用于远距离、大容量传输信息．现代电信网络主要由卫星通信、微波通信、移动通信．
问题6：处理例题1.2和变式练习1.2
【例1】解析：电视机遥控器所用的电磁波为红外线，电磁波谱（波长从大到小的顺序）：无线电波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线.波长最长的为无线电波.
答案：D
【变式练习1】A
【例2】2×108 反射
【变式练习2】C
考点2：能源
命题点：(1)能源的概念；
(2)能源的分类；
(3)核能的概念；
(4)太阳能的概念和利用；
(5)能源的利用与环境污染；
(6)未来的理想能源．
问题1：试举例说明：
1.什么是能量的转化？2.什么是能量的转移？
3.能量在转移和转化的过程中遵循什么规律？
小结：1．能量从一个物体转移到另一各物体，但能量的形式不变，这是能量的转移．
2．能量从一种形式转化为另一种形式，能量的形式发生了变化，这是能量的转化．
3．能量发生转化时，必有一种能量减少另外一种能量增加．在能量转化和转移的过程中能量都是守恒的．
问题2： 你知道自然界中有哪些可以利用的能源吗？你能将知道的能源分分类吗？哪些是对环境无污染或污染很小的能源？哪些是对环境有污染或污染很大的能源呢？
小结：1．按开发利用状况分类：常规能源，如：煤、石油、天然气、水能、生物能；新能源，如：核能、地热、潮汐能、太阳能、风能．
2．按属性分类：可再生能源，如：太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能；不可再生能源，如：煤、石油、天然气、核能．
3．按对环境的污染情况分类：清洁能源，如：太阳能、水能、风能等；非清洁能源，如：煤、石油、天然气等化石燃料．
问题3：目前，人们正开发利用的新能源主要有哪些？你对它们的了解有多少？
小结：（1）太阳能：一种无污染、取之不尽的能源．目前，人们主要采用光转化为电、光转化为热的方式来开发、利用太阳能．
（2）核能：核能的开发和利用采用两种方式：核裂变和核聚变．原子弹是利用核裂变原理制成的，氢弹是利用核聚变原理制成的。
（3）地热能，可以利用地热来发电．
（4）潮汐能：潮汐发电成本低，无污染，是一种很有发展潜力的新能源．
（5）风能：人们很早就学会了利用风能行船、抽水、磨谷等．风能还可以用来发电．
问题4：处理例题3和变式练习3
【例3】：A. 风能从自然界里源源不断地得到补充，属于可再生能源，故A符合题意；B. 天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B不符合题意；C. 核能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C不符合题意；D. 石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D不符合题意.答案：A
【变式练习3】不可再生 内
考点3：材料
命题点：(1)材料分类；
（2）材料性质；
（3）新材料.
问题1：根据材料不同的特点将下列材料分类：铜、陶瓷、半导体、钢、棉花、橡胶、钢筋混凝土、白纸、玻璃钢．
小结：本题也可以从导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性、透光性、常温下状态等方面分类，让学生尝试从多角度对材料进行分类．
如金属：铜、钢；无机非金属：陶瓷、半导体；有机高分子材料：棉花、橡胶、白纸；复合材料：钢筋混凝土、玻璃钢。
问题2：材料的物理性质有哪些？
小结：材料的物理性质包括：导热性、导电性、磁性、密度、比热容、弹性、硬度、延展性、透光性、常温下的状态等．
问题3：根据材料的导电性能，材料可分为哪三类？
小结：根据材料的导电性能，可分为导体、绝缘体、半导体三大类：铜和铝是最常用的良导体，通常用来制成传导电流的导线；玻璃和橡胶都属于绝缘体；常见的半导体有硅、锗等
问题4：用半导体材料可以做成哪些元件？其中二极管和三极管有哪些独特的功能？
小结：半导体材料可以制造二极管、三极管，太阳能电池、条形码扫描器、微处理器、机器人等都用到了半导体材料．
问题5： 8：什么是超导材料和纳米材料？各有什么应用
小结：超导材料具有电阻为零的特性，可无损耗地输送极大的电流，用这样的材料制造的电磁铁磁性将会大大增强，应用在磁悬浮列车上．纳米是长度单位，不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料，只有当材料到了纳米尺度时性能发生突变，才能称为纳米材料．纳米材料的基本单元空间尺度小；纳米材料的特性是可以提高材料的强度和硬度、可以降低材料的烧结温度、可以提高材料的磁性等．
问题6：处理例4和变式练习4
【例4】解析：本题考查材料的物理性质。机械手表工作时把发条的弹性势能转化为表针的机械能，制作发条的材料具有良好的弹性，故A选项错；轮胎采用橡胶制作，利用橡胶具有良好的弹性，故B选项正确；铜用作导体，因为铜具有良好的导电性，银的硬度很低，不易拉成银丝，故C、D错。答案：B
【变式练习4】解析：选B。本题考查有关能源、信息和材料的判断。太阳能属于新能源，清洁无污染，故A选项正确；超导材料是指导体电阻为零的材料，因此可用于远距离输电降低电能的损失，电饭锅利用电流的热效应，若用超导材料制作，将不能发热；故B选项错；电磁波和光纤主要用途是进行信息的传递，由于光纤具有抗干扰能力强、信号衰减小、传递的信息量大、保密性好、通信质量高的优点，更适合于远距离、大容量信息传输，故C、D选项正确。
师生共同总结，学生理解记忆电话的工作原理．明确电话的听筒里没有电磁铁
教师的引导，让学生回忆电磁波的分类方法及应用．
电磁波的种类让学生口答．
引导学生了解电磁波和声波的特点、知道二者之间的区别
通过各个选项的判断加深理解：
电磁波特征的教学，有关波速、波长和频率的关系，应让学生牢记：在同种介质中，波速恒定．
学生尝试练习、学生交流、讨论，然后回答．教师总结强调．
教师出示问题，学生讨论交流．
学生尝试练习、学生交流、讨论，然后回答．教师总结强调
教师提出问题，学生查阅课本，小组交流和讨论，归纳出解决问题的方法，试着举例说明．
教师多让学生举几个实例，其他学生进行判断．
尝试练习，教师引导学生通过实例分析来总结判断能量的转移和转化的方法，例如：
（1）利用控制变量法判断物体的动能、势能及内能的变化。
（2）通过热传递说明能量转移的方向性：能量总是从高温向低温转移。
（3）正确理解能量守恒与能量消耗之间的关系。
教师提出问题，学生查阅课本，小组交流和讨论．
以学习小组为单位，一个小组选择一个分类标准，对能源进行分类。然后小组间进行交流讨论。充分认识分类依据不同，结果就不同。
教师提出问题，学生独立思考，然后列举各种新能源，以及对它们的理解．教师尽量多提问潜能生，激发他们的学习兴趣．学生归纳总结。
学生尝试练习，根据所学知识解答题目，学生小组对答案，小组同学讨论得到正确答案．
教师出示问题，让学生讨论如何给不同的材料进行分类，并说出分类的依据．进行交流归纳总结．
让学生讨论交流，说出分类的依据．
引导学生材料的物理性质，并举例说明
通过练习材料的物理性质及其应用
教师出示问题，让学生知道分哪几类，并举例说明．然后进行交流归纳总结．
教师出示问题，让学生知道二极管、三极管各自独特的功能及其应用，最后交流归纳总结．
引导学生明确需要导电的要用导体，而在太阳电池、条形码扫描器、微处理器、机器人等都用到了半导体。
了解超导材料和纳米材料的特点及应用
让学生尝试解答，了解导体和绝缘体不是绝对的，在一定条件下可以相互转化。
体验成功
“当堂达标题”见学案
教师出示当堂达标题，学生独立完成，教师出示答案，学生自我批改．教师搜集学生做题信息，查漏补缺．
作业设计
教后反思
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