第十七章 电磁波与现代通信 学案-2023-2024学年学年苏科版物理九年级下册

第十七章电磁波与现代通信学案20232024学年学年苏科版物理九年级下册一、教学内容：1.电磁波的产生和传播：引导学生了解电磁波的产生原理，掌握电磁波在真空中的传播速度及与光波的关系。2.电磁波谱：让学生了解电磁波谱的分类，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，并认识各种电磁波在生产生活中的应用。3.现代通信技术：通过学习手机、无线电、卫星通信等实例，使学生了解电磁波在现代通信技术中的应用。二、教学目标：1.理解电磁波的产生原理和传播特性，知道电磁波在真空中的传播速度。2.掌握电磁波谱的分类及各种电磁波的应用，了解电磁波在现代通信技术中的重要作用。3.提高学生的科学素养，激发学生对物理学的兴趣和探究欲望。三、教学难点与重点：重点：电磁波的产生原理、传播特性及电磁波谱的分类。难点：电磁波在现代通信技术中的应用。四、教具与学具准备：教具：多媒体课件、黑板、粉笔。学具：教材、笔记本、文具。五、教学过程：1.情景引入：通过展示手机、无线电、卫星通信等实例，引导学生思考电磁波在现代通信技术中的作用。2.知识讲解：讲解电磁波的产生原理，引导学生了解电磁波的传播特性，讲解电磁波谱的分类及各种电磁波的应用。3.例题讲解：分析手机通信原理，使学生了解电磁波在通信技术中的应用。4.随堂练习：让学生结合教材，完成相关练习题，巩固所学知识。5.课堂讨论：组织学生就电磁波在现代通信技术中的应用展开讨论，分享各自的见解。六、板书设计：电磁波与现代通信1.电磁波的产生和传播产生原理传播特性传播速度2.电磁波谱分类应用3.现代通信技术手机通信无线电通信卫星通信七、作业设计：1.请简述电磁波的产生原理及传播特性。2.请列举三种电磁波谱中的应用实例。3.手机通信是利用什么原理实现的？请简要描述其工作过程。答案：1.电磁波是由变化的电流产生的，能在真空中传播，传播速度为3×10^8m/s。2.电磁波谱的应用实例包括无线电广播、电视、手机、卫星通信等。3.手机通信是利用电磁波（微波）传递信息的，其工作过程为：信息通过键盘输入，转化为电信号，经过处理后，通过天线发射出去，接收方的手机接收到信号后，将其转化为声音或文字信息，实现通信。八、课后反思及拓展延伸：2.拓展延伸：让学生调查电磁波在生活中的应用，了解电磁波对人类生活的影响，培养学生的实践能力。重点和难点解析重点和难点解析：在上述教学设计中，有几个重点和难点需要我们关注和详细说明。其中，电磁波的产生原理、传播特性以及电磁波谱的应用是本节课的核心内容，而电磁波在现代通信技术中的应用则是学生理解起来较为困难的部分。一、电磁波的产生原理和传播特性1.电磁波的产生原理：电磁波是由变化的电流产生的。当电流发生变化时，会产生磁场，磁场又会产生电场，这样电场和磁场相互作用，就产生了电磁波。这个原理是电磁波产生的基础，学生需要理解和掌握。2.电磁波的传播特性：电磁波能在真空中传播，传播速度为3×10^8m/s。这个速度是常数，学生需要记住。电磁波的传播方向垂直于电场和磁场所在的平面，这个特性也需要学生掌握。二、电磁波谱的应用1.无线电波：无线电波是电磁波谱中波长最长的一种，广泛应用于广播、电视、手机等通信领域。学生需要了解无线电波的特点和应用。2.微波：微波是电磁波谱中波长较短的一种，常用于微波炉、雷达等领域。学生需要了解微波的特点和应用。3.红外线、可见光、紫外线：这三种电磁波分别具有不同的波长和频率，分别应用于热成像、照明、消毒等领域。学生需要了解这三种电磁波的特点和应用。4.X射线和γ射线：这两种电磁波具有非常短的波长和高的能量，常用于医学影像、癌症治疗等领域。学生需要了解X射线和γ射线的特点和应用。三、电磁波在现代通信技术中的应用1.手机通信：手机通信是利用电磁波（微波）传递信息的。信息通过键盘输入，转化为电信号，经过处理后，通过天线发射出去，接收方的手机接收到信号后，将其转化为声音或文字信息，实现通信。2.无线电通信：无线电通信是利用无线电波传递信息的。通过无线电发射台将声音或文字信息转化为电信号，经过调制后，通过天线发射出去，接收端的无线电接收器接收到信号后，将其转化为声音或文字信息，实现通信。3.卫星通信：卫星通信是利用卫星作为中继站，利用电磁波传递信息的。信息通过地面站发送到卫星，卫星再将信号转发到另一个地面站，实现全球范围内的通信。继续四、电磁波的产生原理和传播特性（续）电磁波的传播特性不仅限于它们能在真空中传播，而且它们在不同介质中的传播速度也会有所不同。例如，电磁波在空气中的速度接近于在真空中的速度，但在玻璃或其他非均匀介质中会减速。这是因为介质的原子和分子会对电磁波的传播产生阻碍。电磁波的传播还受到介质的折射率的影响，折射率越大，电磁波的传播速度越慢。学生需要理解的是，电磁波的传播不仅受到介质的影响，还受到波源和接收器的位置关系影响。例如，当电磁波遇到障碍物时，会发生反射、折射和衍射等现象。这些现象是电磁波传播特性的一部分，对于理解电磁波在实际应用中的行为至关重要。五、电磁波谱的应用（续）电磁波谱的应用非常广泛，每个部分都有其特定的功能和重要性。例如，无线电波由于其长波长，能够穿透建筑物和地下物体，因此被广泛用于广播和通信。微波则因其高能量，被用于雷达技术和微波炉。红外线因其热特性，被用于夜视设备和热成像。可见光是我们日常生活中所见到的光，它使我们可以看到周围的世界。紫外线具有消毒和荧光检测的特性。X射线和γ射线则因其高能量和穿透力，被用于医学成像和癌症治疗。学生需要了解的是，电磁波谱的不同部分因其独特的性质而被用于不同的应用。这些应用不仅包括通信和医疗领域，还包括科学研究、工业检测等多个领域。理解电磁波谱的应用，有助于学生认识到物理学的实际意义和科技的发展潜力。六、电磁波在现代通信技术中的应用（续）电磁波在现代通信技术中的应用是本节课的难点之一。学生需要理解，从传统的无线电通信到现代的移动通信，都是利用电磁波传递信息的。手机通信、无线电广播、卫星通信等