电磁波的海洋

10.2电磁波的海洋教学目标一、知识与技能1.了解电磁波的产生和传播。2.知道光是电磁波，知道电磁波在真空中的传播速度。3.知道波长、频率和波速的关系。4.了解光是一种电磁波。5.培养学生查阅资料的能力。二、过程与方法1.知悉可以通过实验产生电磁波，培养学生猜想与实验结合的科学方法与态度。2.通过对信息的收集、整理，了解电磁波的大家族。3.通过动手实验证明“了解电磁波的产生和传播”电磁波能在真空中传播。三、情感态度与价值观1.通过对信息时代的发展进程的了解，初步认识科学技术对社会发展的作用；2.通过“了解电磁波在生产和生活中的重要作用”，进一步体会科学技术是社会进步和发展的推动力，培养实事求是的科学态度和浓厚的学科兴趣。教学重点1.了解电磁波的产生和传播。2.知道光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度。教学难点知道波长、频率和波速的关系。教具选择水槽、小木棒、手机（两部）、木盒、真空罩、抽气机、导线、电池、收音机、保鲜膜。教学过程课前调查：分小组利用各种渠道了解：什么是电磁波？生活中应用电磁波的例子有那些？一、创设问题情境，引入新课引入1打开收音机、电视机接收几个节目，然后提出以下问题：收音机、用天线的电视机和广播电台、电视台之间并没有线相连，它们是怎样收到声音和图像信息，是什么在传递信息呢？学生回答：靠无线电或电磁波传播信号的。引入2复习提问：1.声音在真空中的传播速度是多少？（声音在真空中不传播）2.光在空气中的传播速度是多少？（3×108m/s）3.声音是如何产生的？（一切发声物体都在振动）4.声音的传播是靠什么？〔声音的传播是靠介质（固体、液体、气体）〕【师】生活中我们收听广播、看电视节目，广播中的声音怎么能从很远的地方传到这里呢？看到的电视节目的图像是怎么从荧屏上得到的呢？【生】我们没有看到收音机、电视机有电线直接通向电台或电视台，所以这些都不是用电线来传播信号的。他们是靠电磁波来传播信号的。二、师生共同活动，进行新课1.电磁波的产生【师】生活中我们收听广播、看电视节目、打移动电话时。电磁波在信息的传递中扮演着十分重要的角色。那么电磁波究竟是什么东西？它是怎样产生？怎样传播的？这节课我们就要对电磁波进行一个全方位的解剖。【师】电磁波是看不见摸不着的，我们怎么来了解他呢？同学们以前有没有解决过类似的问题？【生】电流看不见摸不着，我们可以通过水流来研究它。【师】同学们记忆力非常好，我们这里要用到类比的方法，既然他叫电磁波，我们就利用水波来研究它，我们先来看看水波是怎样产生的。演示实验1：水波的产生。手持木棍，让木棍下端在水面上下振动，水面上有一圈一圈凸凹相间的水纹从木棍接触水面处向外传播，形成水波。【师】水波的产生是由于木棍的上下振动，那么电磁波的产生呢？请看演示实验视频2变化的电流产生电磁波：打开一台收音机（把收音机调到一个没有信号的位置），取一节干电池和一根导线，拿到收音机附近。将导线的一端与电池的正极相连，再将导线的另一端与负极摩擦，让学生观察现象。【师】你们听到了什么声音？这个声音是从那里发出的？他是怎样传过去的？由此可知电磁波是怎样产生的？【生】听到了咔咔咔的声音，是收音机发出来的，是导线和电池产生的电磁波，导体中有变化很快的电流就会产生电磁波。【师】波是自然界普遍存在的现象。当导体中有快速变化的电流时，就会向周围空间发射电磁波。由此我们可以得知电磁波的产生：当导体中有快速变化的电流时，就会向周围空间发射电磁波。【师】电磁波怎样产生的知道了，那么他是怎样传播的呢？同学们知道声波的传播需要介质，那么电磁波的传播是否也需要介质？2.电磁波的传播设计实验：由声音的传播类比电磁波的传播，引出问题，让学生分组讨论，自己设计实验，证明电磁波在液体中、真空中传播。【师】我们想想如何做实验才能知道电磁波传播是否也需要介质？（启发：回忆声音的传播需要介质的实验）学生通过小组代表阐明本组的设计思路，选出最合适的设计方案。【生】（1）验证电磁波能否在水中传播——把一个手机用保鲜膜密封，再放入水槽中，用另一个手机拨叫，看他能否收到信号。（2）验证电磁波能否在固体中传播——把一个手机放在一个木盒中密封，再用另一个手机拨叫，看他能否收到信号。（3）验证电磁波能否在真空中传播——把一个手机放在真空罩中，抽出里面的空气，再用另一个手机拨叫，看他能否收到信号。教师让学生代表上台一一演示刚才的实验设计，学生观察现象得出结论：电磁波可以在固体、液体和气体中传播，电磁波还可以在真空中传播。【师】2008年9月27日，胡锦涛主席与神舟七号上顺利完成太空行走的航天员进行了天地对话。这次天地对话是依靠什么来传递信息的？我们都知道太空中是没有空气的，这说明了什么？——天地对话。电磁波充斥在我们所生活的环境的每个角落，那么电磁波是什么样子的呢？大家一起看屏幕，我们来认识一下电磁波的庐山真面目。播放flash演示分析电磁波：微机模拟不同形式的电磁波，模拟展示电台发射的电磁波，一圈一圈一波纹的形式向外界传播。最后将flash定格在一组运动的正弦波上。设置几个按钮，教师操控，显示波峰、波谷、波长、频率以及公式。教师利用定格的图形进行讲解（让学生了解即可）：这凸凹相间的波纹，向上凸出部分就形成像山峰似的浪尖，叫做波峰；向下凹陷的部分就形成山谷，叫做波谷。每上、下振动一次就形成一个波峰和波谷，若上、下振动若干次，那么这列波纹就以波峰—波谷—波峰—波谷向外传播出去。这里有几个名词需要同学们重点识记。（1）波长（λ）：同一组波相邻两个波峰（或波谷）间的距离是一定的，这个距离叫波长（λ）。（2）频率（f)：波纹在1秒内出现的波峰数（或波谷数），叫做频率（f)。（3）波速（c）：电磁波在真空中的波速为c，即等于光速。他们之间的关系是：波速=波长×频率c=λfc=3×108m/s【师】电磁波频率的单位也是赫兹（Hz），比较大的单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。电磁波大家族，它包含的内容非常丰富，同学们阅读书P99的图10.2—3，看看他都包含哪些内容，他又是怎样分类的？3.电磁波的分类学生阅读讨论后得出电磁波的分类的依据：频率或波长，以及把电磁波分成了很多种类如无线电波、微波、可见光、X射线等等，了解到光也是一种电磁波。【师】电磁波包含的内容如此丰富，可以想象我们是一直生活在电磁波的海洋里的，电磁波给我们的生活带来了光明和方便，让我们一起来看一个短片，近距离地了解一下电磁波。播放视频：无处不在的电磁波介绍（1）电磁波的分类；（2）介绍日常生活中利用电磁波工作的发明如微波炉，广播电视、移动通信、透视探伤、紫外线消毒等等让学生了解生活中电磁波无处不在。三、课堂小结【师】了解了今天所学的内容后，同学们有什