《电磁波的发射和接收》名师教案1

6/6《电磁波的发射和接收》教学设计大连二中物理教研组张广云【核心素养】通过《电磁波的发射和接收》的学习过程，让学生体会科学与实际生活的统一。对学生进行常识教育，飞机起飞不能开手机。【教学目标】1．了解电磁波的发射过程和调制的概念。2．了解电磁波接收过程中和电谐振、调谐、解调的概念。3．领会电磁波在实际生活、生产中的作用。4．了解无线电波的波长范围。【教学重点】1．电磁波有效发射的条件，调制的概念。2．无线电波接收的原理，调谐、解调的概念。【教学难点】1．调制的概念。2．电谐振、调谐、解调的概念。【教学用具】多媒体投影仪、电磁波的发射与接收演示器、音响、音乐播放器。【教学方法】讲授法，类别法、讨论法、探究、实验【教学过程】课前：登陆优教平台，发送预习任务。根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。（优教提示：请登陆优教平台，发送本节预习任务）一、复习提问（2分钟）前面我们学习了电磁波和电磁振荡，下面请同学们回答下面几个问题：1．麦克斯韦的电磁场理论的两大观点；2．怎样变化的电场才能产生电磁波；3．振荡电路及电流和电荷的变化。二、观看视频、引入新课（4分钟）视频中有手机通话、对讲机、飞机对地面上各种信号的接收，通过这段视频，我们知道，在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，前面我们知道了电磁波是怎样产生的、它的性质，怎样用电磁波来接收各种信号呢？本节课我们就带着这个问题来来探究电磁波的发射和接收。三、新课过程（一）无线电波的发射请同学们根据课前预习，阅读教材，然后小组讨论探究下面的问题。（3分钟）问题1：要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点呢？问题2：振荡电路如何改变，可以更有利与电磁波的发射？问题3：电台发射的信号，如声音信号，为什么不直接将声音信号转化为电信号发射出去，而是加载到高频信号中发射呢？各小组代表回答问题（8分钟）问题1：要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点呢？学生：1．要有足够高的振荡频率。2．振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，只有这样才能有效地把电磁能（电磁波）传播出去。问题2：振荡电路如何改变，可以更有利与电磁波的发射？学生：把振荡电路改造变成开放电路那么如何改造呢？同学们仔细观察一下，图1到图4是如何变化？师生讨论得出：图2中，电容器的极板倾斜，张口变大，便于把电磁能辐射出去；线圈的匝数变少，其自感系数变小，便于发射高频率的电磁波。图3中电容器极板间的距离增大，正对面积减少，线圈匝数进一步减少，便于发射较高频率的电磁波，图4中电容器极板间的距离进一步增大，正对面积减少至为零，线圈匝数为零，以便能够发射更高频率的电磁波，这样的电路就被称为开放电路。在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。问题3：电台发射的信号，如声音信号，为什么不直接将声音信号转化为电信号发射出去，而是加载到高频信号中发射呢？学生：声音信号的频率比较低。发射电磁波是为了利用它传递信号。要想电磁波传得远，就必须使用高频率的电磁波。但我们要传递的信号却是一些低频信号，如：声音信号、图象信号不可能把它们直接发送出去。这就要求发射的电磁波随信号而改变。在电磁波发射技术中，如果把这种电信号“加”到高频等幅振荡电流上，那么，载有信号的高频振荡电流产生的电磁波（也就是载波）就载着要传送的信号一起发射出去．把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。高频振荡电流，类似于运载货物的货车；要传送的信号类似于要发出的货物，调制类似于把货物装载到绑在货车上。调制的方法有调幅和调频（分步演示调幅和调频，让学生体会到调幅和调频的区别）观看几组生活中能够见到的电磁波的发射装置图发射的电磁波是如何传播的呢？（二）无线电波知识（3分钟）无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长或频率把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段。结合教材上相应表格中数据，让学生比较各个波段的波长范围和频率范围，并了解机械波的传播方式。（三）电磁波的接收请同学们根据课前预习，阅读教材，然后小组讨论探究下面的问题，教师引导学生回答。（3分钟）问题1：发射的无线电波如何被接收到呢？问题2：如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强？各小组代表回答问题（5分钟）问题1：发射的无线电波如何被接收到呢？生：电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波了。问题2：如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强？生：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。在无线电技术里，是利用电谐振来达到这个目的的。当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。探究：下图为收音机的调谐电路下图为收音机中与调台旋钮相连的电子元件，结合左右两图说明收音机是如何实现选台的？用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流，还不是我们需要的声音或图像信号。要直接感受到所需要的信号，还需要解调。声音或图像信号从高频电流中还原出来，叫做解调。是调制的逆过程。调幅波的解调也叫检波。解调类似于把装在货车的货物取下来。解调之后的信号再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了。观看几组生活中能够见到的电磁波的接收装置图（三）感受电磁波的发射和接收（7分钟）学生分为四个小组实验，亲身感受。四、课堂小结（1分钟）五、当堂检测（5分钟）（优教提示：打开优教配套习题，使用互动答题卡，更快更便捷地掌握学生的学习情况）六、板书设计【教学反思】本节以有效发射电磁波的两个条件为线