高中物理 第三章3.3《电磁波的发射、传播和接收》教案 粤教版选修3-4

用心 爱心 专心 1 电磁波的发射 传播和接收电磁波的发射 传播和接收 一 一 课标课标 要求要求 对本节的要求是比较低的 了解 层次 做好赫兹实验使学生了解电磁波的发射 不同 波长的电磁波的传播特点是很有用的常识 应该了解 电磁波的接收重在其物理过程 学生 可做常识性了解 二 教学方法和设想二 教学方法和设想 采用教师传授学生自主学习与同学讨论交流相结合的教学方法 注重过程与方法 做好模 仿赫兹实验的实验 大部分内容可让学生自主学习 有难点则可通过讨论交流及教师点拨及时 来突破 三 教学目标三 教学目标 1 知识与技能 1 了解赫兹实验及其意义 2 了解开放电路和实际发射电磁波的过程 3 知道电磁波的三种传播方式及其特点 4 了解电磁波的接收原理和过程 2 过程与方法 1 通过对赫兹实验的过程与分析和阅读 资料活页 体会解决问题 应抓住关键 并善 于类推和联想 2 通过 讨论与交流 学会及时应用所学知识解释相关问题 3 情感 态度 与价值观 1 通过观察实验 体验赫兹成功的喜悦 2 体会 心动不如行动 3 通过马可尼 波波夫的成功 感悟科学是人类创造发明的基础 体会科学只有融入技术中 才能真正造福人类 四四 教学重点教学重点 1 电磁波有效发射的条件 调制的含义及调制方式 2 无线电波的传播方式及其应用 3 无线电波接收原理 五五 教学难点教学难点 1 无线电波调制的含义和方式的区别 2 电谐振 概念的形成 六六 实验器材实验器材 四根铜管 感应圈 发光二极管 支架等 七七 教学过程教学过程 1 1 新课引入 新课引入 引导引导 科学 麦克斯韦电磁场理论 转化为生产力通过 技术 这个环节 重温赫兹发现电磁 波的过程 启发启发 从共鸣现象 到电磁波的共鸣 捕捉电磁波 模仿模仿 赫兹实验 请学生观察赫兹实验 请学生观察 1 接收器上的发光二极管在什么情况下才会亮 2 接收处于不同位置 发光二极管的的亮度如何变化 提示提示 1 发射端两小球间产生火花放电时接收器上的发光二极管才会亮 用心 爱心 专心 2 2 接收器慢慢远离发射器时 在一定距离内发光二极管亮度不明显 但超过一定距离 后 发光二极管明显变暗 甚至熄灭 当接收器与发射器平行放置慢慢转过一定角度时 发 光二极管的亮度随之变暗 甚至熄灭 感想 让学生回答 感想 让学生回答 引深 引深 此实验的 一箭双雕 一是验证电磁波的存在 二是说明光是一种电磁波 2 电磁波的发射 提问引入提问引入 LC 振荡电路能否有效发射电磁波 1 有效发射电磁波的条件条件 要有足够高的振荡频率要有足够高的振荡频率 频率越高单位时间内辐射出去的电磁波能量 与振荡频率的四 1 1 次方成正比 提问 提问 怎样提高发射频率 提示相关公式 f f LC 2 1 C C kd S 4 要使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间要使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间 开放电路开放电路 2 2 观察 观察 课本图 3 3 4 开放电路 课本图 3 3 5 无线电波的发射示意图 2 调制 将需要传输的信息转换成电信号 加载 在高频振荡电流上 这个过程叫调制 3 调制方式 A 调幅 AM 振幅随低频传输信号的变化而变化 B 调频 FM 频率随低频传输信号的变化而变化 通过以下两组图象理解通过以下两组图象理解 用心 爱心 专心 3 调幅 调频 提问 提问 为什么要进行调制 请学生阅读课本内容后回答 3 电磁波的传播 学生阅读 不同波段电磁波传播的方式及其应用不同波段电磁波传播的方式及其应用 波段波长频率传播方式主要用途 长波 30 000 m 3 000 m10 kHz 100 kHz 地波 超远程无线 通讯和导航 中波 3 000 m 200 m100 kHz 1 500 kHz 中短波 200 m 50 m1500 kHz 6 000 kHz 地波和天 波 短波 50 m 10 m6MHz 30 MHz 天波 调幅 AM 无线电广播 电报 通信 米波 10 m 1 m30MHz 300MHz 近似直 线传播 调频 FM 无线电广播 电视 导航 分米波 1 m 0 1 m300 MHz 3 000 MHz 厘米波 10 cm 1 cm3 000 MHz 30 000 MHz 微 波 毫米波 10 mm 1 mm30000MHz 300 000 MHz 直线传播 电视 雷达 导航 无线电波的传播方式 天波 地波 和直线传播 利用大气中的电离层的反射来传播无线电波的方式叫天波天波 沿地球表面传播无线电波的方式叫地波地波 沿直线传播无线电波的方式叫直线传播直线传播 回答以下问题回答以下问题 1 无线电波的波长范围 2 无线电波的传播方式 各有何特点 3 同步地球通讯卫星的作用 为什么说 合理设置三颗同步通信卫星 其信号就几乎 可以覆盖全球 提示提示 地球的半径为 6400km 同步卫星的高度大约为 36000km 讨论与交流 讨论与交流 微波为什么采用直线的传播的方式 它有哪些运用 整理无线电传播的知识 学生总结 整理无线电传播的知识 学生总结 4 无线电波的接收 介绍 电磁波接收原理介绍 电磁波接收原理 在空间传播的电磁波如果遇到导体 就会在导体中产生微弱的感应电流 感应电流的频 率跟激起它的电磁波的频率相同 提问 由于周围空间弥漫着许多提问 由于周围空间弥漫着许多 不同频率的电磁波 从中怎样把需要不同频率的电磁波 从中怎样把需要 的选出来 的选出来 1 选台原理选台原理 类似共振 2 调谐调谐 当接收电路的频率被调到与需要接收的电磁波的频率相同时 这 个频率的电磁波就在接收电路里 激起最强的振荡电流 这个过程 叫调谐 3 检波检波 从高频振荡电流中检出它所携带的低频信号电流的过程 用心 爱心 专心 4 让学生说感想 让学生说感想 目的 1 体验赫兹成功的喜悦及对科学追求的精神和信念 2 马可尼的成就及科学的承上启下作用 3 科学与技术的关系 6 课堂练习 1 要减小发射电磁波的周期 下列办法中正确的是 A 减少线圈的匝数B 抽出线圈中的磁芯 C 降低电容器的充电电压D 减小电容器的电容 2 某电磁波从真空进入介质中后 发生变化的物理量有 A 波长与频率 B 波长和波速 C 频率与波速D 频率和能量 3 第一位预言电磁波存在的科学家是 在真空中传播的电磁波都具有相同 的 我国无线电广播中波波段的频率范围是 53