九年级物理下册 第十七章 电磁波与现代通信 二 电磁波及其传播教学设计 （新版）苏科版

九年级物理下册第十七章电磁波与现代通信二电磁波及其传播教学设计（新版）苏科版主备人备课成员教学内容九年级物理下册第十七章电磁波与现代通信二电磁波及其传播教学设计（新版）苏科版

1.电磁波的产生：通过实验演示，让学生了解电磁波的产生过程，包括振荡电路、天线等。

2.电磁波的传播：介绍电磁波在真空和介质中的传播特性，包括速度、波长、频率等。

3.电磁波的谱：讲解电磁波谱的分类，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。

4.电磁波的应用：介绍电磁波在通信、导航、遥感、医疗等领域的应用。核心素养目标1.科学思维：通过电磁波传播特性的探究，培养学生运用科学方法分析和解决问题的能力。

2.科学探究：引导学生通过实验探究电磁波的产生和传播，培养他们的实验操作技能和科学探究精神。

3.科学态度与责任：让学生认识到电磁波在现代社会中的重要作用，培养他们对科学技术的敬畏之心和责任感。学习者分析1.学生已经掌握的知识：九年级学生在学习电磁波之前，已经学习了电流、电路、电荷等基本物理概念，对电磁感应和电磁场有一定的了解，这为他们理解电磁波的概念奠定了基础。

2.学习兴趣、能力和学习风格：学生对新事物通常具有强烈的好奇心，电磁波的传播与现代社会通信技术密切相关，这可能会激发他们的学习兴趣。学生的能力方面，他们对物理实验操作较为熟悉，但电磁波这一抽象概念可能需要他们运用已有知识进行迁移。学习风格上，部分学生可能偏好通过实验直观学习，而另一部分学生可能更倾向于理论推导。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在理解电磁波的产生机制时可能会遇到困难，因为电磁波的产生与变化的电场和磁场密切相关，这需要学生具备较高的抽象思维能力。此外，电磁波谱的广泛性和电磁波在生活中的广泛应用可能会让学生感到信息量过大，难以系统掌握。学生在学习电磁波传播的特性时，可能会因为公式推导和物理现象之间的联系不够直观而感到困惑。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.软硬件资源：电磁波产生装置（如振荡电路、天线）、示波器、电流表、电压表、频率计、计算机、投影仪。

2.课程平台：物理教学软件、在线实验平台、互动白板。

3.信息化资源：电磁波相关知识视频、动画、图表、电磁波谱图片。

4.教学手段：实验演示、课堂讨论、小组合作学习、多媒体教学。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对电磁波的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是电磁波吗？它在我们的生活中有哪些应用？”

展示一些关于无线电波、微波、红外线等电磁波在日常生活中的应用图片或视频片段，让学生初步感受电磁波的魅力或特点。

简短介绍电磁波的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.电磁波基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解电磁波的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解电磁波的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍电磁波的组成部分，如电场、磁场、振荡电路等，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.电磁波案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解电磁波的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的电磁波案例进行分析，如卫星通信、无线网络、雷达等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解电磁波的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用电磁波解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论电磁波的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与电磁波相关的主题进行深入讨论，如电磁波的安全问题、电磁波在医疗领域的应用等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对电磁波的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调电磁波的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括电磁波的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调电磁波在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用电磁波。

7.课后作业（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的自主学习能力。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于电磁波在通信技术中的应用的短文或报告，要求结合实际案例进行分析，以巩固学习效果。

8.教学反思（5分钟）

目标：教师对教学过程进行反思，总结经验教训。

过程：

教师在课后对教学过程进行反思，总结教学中的成功经验和需要改进的地方，为今后的教学提供参考。教学资源拓展1.拓展资源：

-电磁波的历史：介绍电磁波的发现历程，包括麦克斯韦方程组的建立和赫兹的实验验证，让学生了解电磁波发展的科学史。

-电磁波谱的详细内容：提供电磁波谱的详细分类和各波段的特点，如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。

-电磁波的应用实例：收集并整理电磁波在医学、工业、农业、娱乐等领域的应用案例，如MRI、雷达、卫星通信、无线充电等。

-电磁波与光学的联系：探讨电磁波与光学之间的关系，包括光的波动性、干涉、衍射、偏振等现象。

-电磁波与量子力学的联系：简要介绍电磁波与量子力学的基本原理，如光子的概念、波粒二象性等。

2.拓展建议：

-阅读科普书籍：推荐学生阅读关于电磁波的科普书籍，如《电磁波的故事》、《电磁波的世界》等，以增强对电磁波知识的兴趣。

-观看科普视频：推荐观看与电磁波相关的科普视频，如“电磁波的产生与传播”、“电磁波在生活中的应用”等，通过视觉和听觉的结合加深理解。

-参与科学实验：鼓励学生参与学校或社区的科学实验活动，如电磁波发射与接收实验、电磁波与材料相互作用实验等，提高实践操作能力。

-研究电磁波在现代通信技术中的应用：让学生查阅资料，了解电磁波在5G通信、卫星导航、物联网等领域的最新进展。

-设计小制作：引导学生设计并制作简单的电磁波相关小制作，如简易天线、电磁波探测器等，通过动手实践加深对电磁波原理的理解。

-参加科学讲座：组织学生参加有关电磁波的科普讲座，邀请专业人士讲解电磁波的前沿知识，拓宽学生的视野。

-小组研究项目：鼓励学生分组进行电磁波相关的小组研究项目，如探究不同频率电磁波的传播特性、设计电磁波屏蔽材料等，培养学生的团队协作能力和创新思维。

-制作电磁波科普展板：让学生制作电磁波科普展板，展示电磁波的基本知识、应用实例和相关图片，提高学生的综合运用能力。课后作业1.实验报告：完成“电磁波的传播实验”，记录实验数据，分析电磁波在不同介质中的传播速度，并撰写实验报告。

答案示例：

实验报告：

实验名称：电磁波的传播实验

实验目的：测量电磁波在不同介质中的传播速度。

实验器材：电磁波发射器、接收器、计时器、不同介质的传播路径（如空气、水、玻璃等）。

实验步骤：

（1）设置实验路径，确保电磁波发射器和接收器之间的距离固定。

（2）在不同介质中重复实验，记录电磁波的传播时间。

（3）计算电磁波在不同介质中的传播速度。

实验结果：

介质|传播时间（s）|传播速度（m/s）

----|--------------|----------------

空气|0.01|3.00×10^8

水|0.005|2.25×10^8

玻璃|0.008|2.10×10^8

2.应用分析：分析电磁波在无线通信中的应用，讨论其优缺点，并举例说明。

答案示例：

应用分析：

无线通信利用电磁波进行信息传输，具有传输速度快、覆盖范围广、不受地形限制等优点。然而，电磁波也可能对人体健康产生一定影响。

优点：

-传输速度快：电磁波在真空中的传播速度接近光速，可以实现高速数据传输。

-覆盖范围广：电磁波可以穿透建筑物、山脉等障碍物，实现远距离通信。

-不受地形限制：电磁波通信不受地形地貌的影响，适用于各种环境。

缺点：

-电磁辐射：长期暴露在高强度电磁辐射环境中可能对人体健康产生不利影响。

-信号干扰：电磁波传输过程中可能受到其他电磁信号的干扰，影响通信质量。

3.电磁波谱填空题：根据电磁波谱的知识，填写下列空白。

答案示例：

1.无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

2.无线电波波长最长，γ射线波长最短。

3.红外线在热成像、红外遥感等领域有广泛应用。

4.电磁波传播问题：假设电磁波在真空中的传播速度为3.00×10^8m/s，求电磁波的波长和频率。

答案示例：

已知：c=3.00×10^8m/s

求：λ、f

由公式c=λf，得λ=c/f

假设频率f=1Hz，则λ=c/f=3.00×10^8m/1Hz=3.00×10^8m

所以，电磁波的波长为3.00×10^8m，频率为1Hz。

5.电磁波应用设计：设计一个利用电磁波进行数据传输的简单系统，并说明其工作原理。

答案示例：

设计：简易无线通信系统

工作原理：

-发射端：将数字信号通过调制器转换为电磁波信号，通过天线发射出去。

-接收端：通过天线接收电磁波信号，通过解调器将信号还原为数字信号，供接收设备使用。

系统组成：

-发射器：包括调制器、天线等。

-接收器：包括天线、解调器等。

-数据传输介质：电磁波。板书设计①本文重点知识点：

-电磁波的产生：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。

-电磁波的传播：电磁波在真空中传播速度为3.00×10^8m/s。

-电磁波谱：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

-电磁波的应用：无线通信、雷达、遥感、医疗等。

②重点词、句：

-①“变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。”

-②“电磁波在真空中传播速度为3.00×10^8m/s。”

-③“电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。”

-④“电磁波在通信、导航、遥感、医疗等领域有广泛应用。”

③板书结构设计：

①标题：电磁波及其传播

②引言：电磁波的产生与传播

-电磁波的产生：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。

-电磁波的传播速度：3.00×10^8m/s

③电磁波谱

-无线电波

-微波

-红外线

-可见光

-紫外线

-X射线

-γ射线

④电磁波的应用

-无线通信

-雷达

-遥感

-医疗

⑤课堂小结

-电磁波的产生与传播

-电磁波谱

-电磁波的应用教学评价1.课堂评价：

-提问：通过课堂提问，了解学生对电磁波基本概念、传播特性和应用的理解程度。例如，提问学生关于电磁波的产生条件、传播速度和电磁波谱的内容。

-观察：观察学生在课堂上的参与度、讨论积极性和实验操作的正确性，评估学生的学习态度和技能。

-小组讨论：通过小组讨论的表现，评估学生的合作能力和解决问题的能力。例如，观察学生在讨论中是否能够提出合理的观点，是否能够倾听他人的意见。

-实验操作：评估学生在电磁波实验中的操作技能和实验报告的撰写能力。例如，检查学生是否能够正确设置实验装置，是否能够准确记录实验数据。

2.作业评价：

-作业批改：对学生的课后作业进行认真批改，包括实验报告、案例分析和小论文等。重点关注学生对电磁波概念的理解、分析问题和解决问题的能力。

-及时反馈：在批改作业后，及时将反馈信息反馈给学生，指出他们的优点和需要改进的地方。

-鼓励学生：对学生的努力和进步给予肯定和鼓励，激发学生的学习兴趣和动力。

-作业展示：组织学生展示他们的作业成果，鼓励学生之间互相学习和交流。

3.形成性评价：

-课堂表现：通过课堂提问、小组讨论和实验操作等环节，对学生的学习情况进行形成性评价。

-作业完成情况：通过作业批改，了解学生的学习效果和存在的问题。

-实验报告：通过实验报告的撰写，评估学生的实验操作技能和科学探究能力。

4.总结性评价：

-期末测试：通过期末测试，全面评估学生对电磁波知识的掌握程度，包括基础概念、传播特性和应用等。

-试题分析：对期末测试的试题进行分析，了解学生的薄弱环节，为今后的教学提供改进方向。

5.教学反思：

-教师反思：教师定期对教学过程进行反思，总结教学经验，改进教学方法，提高教学质量。

-学生反馈：收集学生对教学活动的反馈意见，了解学生的学习需求，调整教学策略。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在讲解电磁波的产生和传播时，增加实验环节，让学生通过实际操作来感受电磁波的特性，增强教学效果。

2.案例教学与实践应用相结合：在讲解电磁波的应用时，引入实际案例，让学生了解电磁波在通信、医疗等领域的应用，提高学生的学习兴趣和实践能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生