2024-2025学年新教材高中物理 第4章 电磁振荡与电磁波 3 无线电波的发射和接收（1）教案 新人教版选择性必修第二册

2024-2025学年新教材高中物理第4章电磁振荡与电磁波3无线电波的发射和接收（1）教案新人教版选择性必修第二册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析本节课选自《2024-2025学年新教材高中物理》第4章“电磁振荡与电磁波”中的3节“无线电波的发射和接收（1）”，新人教版选择性必修第二册。教材内容从基础的电磁振荡原理入手，逐步引导学生理解无线电波的发射和接收过程。本节重点阐述无线电波的产生、传播和接收机制，强调实际应用中天线、调制器等关键设备的作用，紧密结合课本知识，强化电磁波在实际通信中的应用，旨在帮助学生建立完整的电磁波发射与接收知识体系，为后续学习打下坚实基础。教学目标分析本节课以培养学生的物理核心素养为目标，围绕无线电波的发射和接收过程，旨在实现以下教学目标：

1.科学理解：通过学习无线电波的产生、传播和接收原理，使学生掌握电磁振荡在实际通信中的应用，形成对无线电波特性的深刻理解。

2.科学探究：培养学生运用物理知识分析实际问题的能力，通过探究无线电波的发射和接收过程，提高学生的实验操作和观察能力。

3.科学思维：训练学生运用物理思维分析问题，学会运用科学方法解决实际问题，提高学生的逻辑思维和创新能力。

4.科学态度与责任：通过学习无线电波在通信领域的应用，激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的科学态度和责任感，使其具备关注社会、服务社会的意识。

5.跨学科整合：结合电磁波知识，引导学生了解和关注通信工程、电子工程等领域的发展，提高学生的跨学科整合能力。

本节课紧密联系课本知识，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力，旨在使学生在掌握物理知识的基础上，提高物理核心素养，为未来的学习和生活打下坚实基础。教学难点与重点1.教学重点

（1）无线电波的产生：重点讲解LC振荡电路产生电磁波的过程，强调电容器和电感器在振荡过程中的能量转换，以及谐振频率的计算。

举例：通过实际电路图和公式推导，使学生理解LC振荡电路的工作原理，掌握谐振频率的计算方法。

（2）无线电波的传播：阐述无线电波在空间中的传播特性，包括传播速度、波长、频率的关系，以及电磁波的辐射和接收原理。

举例：以实际通信场景为例，讲解无线电波传播过程中的衰减、反射、折射等现象。

（3）无线电波的接收：介绍天线、接收器等设备的工作原理，以及调谐、放大、解调等接收过程。

举例：通过实际操作演示，使学生了解天线接收电磁波的过程，掌握调谐器、放大器、解调器等设备的作用。

（4）调制与解调：讲解调制技术的原理及其在无线电波发射和接收中的应用，包括调幅、调频、调相等。

举例：以生活中的无线电广播为例，解释调制技术的应用，使学生了解不同调制方式的优缺点。

2.教学难点

（1）电磁振荡电路的谐振：理解LC振荡电路的谐振现象，掌握谐振频率的计算方法。

难点突破：通过动画演示、实验操作等方式，让学生直观地感受谐振现象，加深对谐振频率计算方法的理解。

（2）电磁波的传播特性：理解电磁波在空间中的传播规律，包括传播速度、波长、频率的关系。

难点突破：运用实例分析、图示等方法，帮助学生理解电磁波传播过程中的各种现象，提高学生运用知识解决实际问题的能力。

（3）调制与解调技术：理解调制与解调的原理，掌握不同调制方式的特点和应用。

难点突破：通过实际通信设备演示，使学生了解调制与解调技术在无线电波发射和接收中的应用，提高学生的实际操作能力。

（4）无线电波的接收过程：理解天线、接收器等设备的工作原理，掌握无线电波的接收过程。

难点突破：组织学生进行实地观测和实验操作，使学生在实践中掌握无线电波的接收方法，提高学生的动手能力。教学资源1.硬件资源：

-LC振荡电路实验装置

-天线和接收器模型

-电磁波传播演示设备

-调制与解调实验箱

2.软件资源：

-物理学科教学软件

-电磁波传播模拟软件

-调制解调技术教学软件

3.课程平台：

-学校多媒体教学平台

-网络教学平台（用于资源共享和作业布置）

4.信息化资源：

-电子教案

-电磁振荡与电磁波教学PPT

-互动式电子教材

-教学视频和动画

5.教学手段：

-实验演示

-多媒体教学

-小组讨论

-案例分析

-课堂互动问答

-课后网络自主学习教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-利用生活中常见的无线电通信设备，如手机、电视、无线网络等，引起学生对无线电波的好奇心，激发学习兴趣。

-通过提问方式引导学生回顾之前学过的电磁波知识，为新课的学习做好铺垫。

-以一个简单的实验，展示LC振荡电路产生电磁波的过程，让学生直观感受无线电波的产生。

2.新课讲授（用时15分钟）

-讲解LC振荡电路的工作原理，通过动画和实验演示，解释电容器和电感器在振荡过程中的能量转换，强调谐振频率的计算方法。

-阐述无线电波的传播特性，结合实际通信案例，分析传播速度、波长、频率的关系，以及电磁波的辐射和接收原理。

-介绍调制与解调技术，通过实际通信设备示例，解释调幅、调频、调相等调制方式的原理和应用。

3.实践活动（用时10分钟）

-学生分组进行LC振荡电路实验，观察并记录谐振现象，加深对无线电波产生过程的理解。

-利用电磁波传播演示设备，让学生观察不同频率电磁波的传播特性，提高对电磁波传播规律的认识。

-搭建简单的调制与解调实验装置，使学生亲身体验无线电波的发射和接收过程。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-各小组针对以下方面进行讨论，并举例回答：

1.无线电波在实际通信中的应用，讨论不同场景下无线电波的使用和优缺点。

2.电磁波传播过程中的衰减、反射、折射等现象，分析实际通信中如何克服这些问题。

3.调制与解调技术在无线电波发射和接收中的作用，探讨不同调制方式对通信质量的影响。

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师带领学生回顾本节课所学内容，强调无线电波的发射和接收过程，以及调制与解调技术的重要性。

-总结学生在实践活动和小组讨论中的表现，肯定正确观点，纠正错误理解。

-提醒学生关注无线电波在现代通信领域中的应用，激发学生对物理学科的兴趣和热情。

本节课教学流程安排合理，确保在45分钟内完成各环节，注重理论知识与实践操作的相结合，有助于学生深入理解无线电波的发射和接收过程，掌握物理学科的核心素养。教学资源拓展1.拓展资源：

-相关书籍：《电磁学原理与应用》、《现代通信原理与技术》等，这些书籍对电磁波的产生、传播、接收以及调制解调技术有更深入的阐述。

-科普文章：关于电磁波在日常生活和科技发展中的应用，如无线电广播、移动通信、卫星导航等。

-视频资料：科普视频、教学视频，涵盖LC振荡电路实验、电磁波传播演示、调制解调技术原理等。

-实践活动：参观通信基站、无线电发射台、电子产品制造企业等，了解无线电波在实际通信中的应用。

2.拓展建议：

-鼓励学生在课后阅读相关书籍，深入理解电磁波的理论知识，了解其在现代通信领域的发展。

-建议学生关注科普文章，了解电磁波在生活中的应用，提高学生对物理学科的兴趣。

-组织学生观看视频资料，强化对电磁波发射、传播、接收过程的理解，培养学生的学习兴趣。

-鼓励学生参与实践活动，将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践操作能力。

-引导学生关注科技发展动态，了解无线电通信领域的新技术、新产品，拓宽学生的知识视野。

-建议学生进行自主学习，通过网络教学平台、电子教案等资源，巩固所学知识，提高学习效果。课后作业1.请简述LC振荡电路产生电磁波的原理，并推导谐振频率的计算公式。

答案：LC振荡电路通过电容器和电感器之间的能量转换产生电磁波。谐振频率的计算公式为：f=1/(2π√LC)。

2.请解释电磁波的传播特性，包括传播速度、波长、频率之间的关系。

答案：电磁波的传播速度等于光速，波长λ与频率f之间的关系为：v=λf。

3.请阐述调制与解调技术在无线电波发射和接收中的作用。

答案：调制技术将信息信号与载波信号结合，便于无线电波的传播；解调技术则在接收端将信息信号从载波信号中分离出来，恢复原始信息。

4.请举例说明无线电波在实际通信中的应用，并分析其优缺点。

答案：例如，调幅广播的优点是传输距离远，缺点是抗干扰能力较弱；调频广播的优点是音质好、抗干扰能力强，缺点是传输距离相对较短。

5.设计一个简单的无线电波发射和接收实验，说明实验原理及操作步骤。

答案：实验原理：利用LC振荡电路产生电磁波，通过天线发射，再用接收器接收并解调出原始信号。

操作步骤：

a.搭建LC振荡电路，调节电路参数使电路产生谐振。

b.将产生的电磁波通过天线发射出去。

c.用接收器接收电磁波，通过调谐、放大、解调等步骤，恢复原始信号。

d.观察并记录实验现象。板书设计①重点知识点：

-LC振荡电路产生电磁波

-谐振频率计算公式：f=1/(2π√LC)

-电磁波传播特性：v=λf

-调制与解调技术原理

-无线电波应用及优缺点

②词、句：

-能量转换：电容器与电感器

-谐振：频率、振幅、相位

-传播：速度、波长、频率

-调制：调幅、调频、调相

-解调：检波、滤波、放大

③艺术性与趣味性：

-使用不同颜色的粉笔，区分不同知识点，突出重点。

-采用图形、符号、箭头等元素，形象地表示电磁波的传播过程、调制解调过程。

-设计有趣的举例，如无线电波在不同场景下的应用，以激发学生学习兴趣。

-在关键知识点旁边，绘制相关插图，如LC振荡电路图、天线接收图等，增强视觉效果。教学反思与改进在进行本节课的教学后，我认为有几个方面可以进行反思和改进。首先，在教学过程中，我发现部分学生对电磁波传播特性和调制解调技术的理解不够深入。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中增加更多的实例分析和实际操作，让学生更直观地感受和理解这些概念。例如，可以组织学生进行无线电波的传播实验，让他们亲身体验并观察电磁波的传播过程，同时也可以通过模拟软件展示调制解调技术的原理和应用。这样可以帮助学生更好地理解和掌握这些知识点。

其次，我发现部分学生在小组讨论中的参与度不高，可能是因为他们对于讨论的主题不够熟悉或者缺乏相关的背景知识。为了提高学生的参与度和讨论效果，我计划在未来的教学中提前提供一些相关的阅读材料或者视频资源，让学生在讨论前进行预习和准备。这样他们就能更好地理解讨论的主题，并能够积极参与到讨论中，提出自己的观点和想法。同时，我也可以在讨论