物理人教版九年级全册第2节　电磁波的海洋.doc

21.2电磁波的海洋 整体设计电磁波，看不见摸不着，却实实在在地存在于我们的周围，改变着我们的生活方式。它给我们带来了极大方便的同时，也不容忽视地影响着我们的健康。因此设计本节课时，除了讲析电磁波的产生条件和传播途径以外，还补充了电磁污染的知识，使学生能从不同角度认识同一问题，并从自身及他人健康角度出发，给予生活中的合理化建议。同时，这样处理也可体现物理学科来源于生活又服务于生活的宗旨。“电磁波是怎样产生的”是本节的重点知识，要让学生理解透彻，成功的实验是突破的关键。因此，要先组织学生阅读演示实验的文字部分，要求他们总结出实验进行的步骤和实验时需要观察的现象。为进一步鼓动学生的探究热情，可以请一名学生上台代为演示。这个实验是从观察者“听”的角度去做的，为进一步证实电磁波的产生条件，还可以补充做一个实验，即从观察者“看”的角度去做，实验时可借助于手机来电时对屏幕画面形成的干扰。实验结束之后，立即组织学生总结实验结论。“电磁波是怎样传播的”是本节的重难点知识，设计时注重跟声音的传播需要介质作对比，且“声音不能在真空中传播”的实验是研究电磁波的传播条件的实验基础。因此，教师出示实验器材后，要让学生说出每件器材有何用途，小组讨论后确定实验步骤和应该观察的实验现象，再由两名学生来完成本次实验。这样做还是基于锻炼学生动手能力、协作能力方面的考虑，当然此举更能激发学生的实验热情。后边的知识，需要教师作必要的阐释，点明“所有的电磁波传播速度是一样的，且波长与频率成反比。”任何事物都有两面性，电磁波也不例外。因此十分有必要让学生了解有关电磁污染的相关知识，以及如何积极采取措施，把电磁波对我们的危害降到最低，以保证我们身体的健康。教学重点：电磁波的产生、传播。教学难点：使学生切切实实体验到电磁波的存在。教学方法：以学生自学为主，结合教师提问和点评的自主性学习。课时安排：1课时三维目标一、知识与技能1了解电磁波的产生和传播；2知道光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度；3知道波长、频率和波速的关系。二、过程与方法1通过演示了解电磁波的存在，电磁波在真空中的传播；2通过观察图表，认识电磁波在不同波段有不同的作用。三、情感态度与价值观体验电磁波是一种物质，电磁波是真实存在的。课前准备多媒体课件、电池一节、收音机一台、导线一根、真空罩一个、抽气机、手机两部。教学设计导入新课方案1：创设情境，引入课题情境创设：如图1、2、3所示，请同学们说出它们分别是什么东西。(以图片形式展示出收音机、电视机、手机、电磁炉、微波炉、电视塔上的天线等)提出问题：科技的发展日新月异，人们的生活变得越来越丰富多彩。同学们知道这些东西是靠什么来工作的吗？ 图1收音机、电视机和手机 图2电磁炉和微波炉图3电视塔的天线学生思考后回答。总结：电磁波既可以传递信息又可以加热食品。收音机里的声音就是电磁波传递来的；电视机里的声音和图像也是电磁波传递来的；还有手机也是靠电磁波来传递信息的。电磁炉和微波炉是电磁波用来加热食品的家用电器。我们见到的天线既可以发射电磁波，也可以接收电磁波。那么电磁波是如何产生的呢？我们来看以下的实验。方案2：启发思考，导入新课教师打开收音机请同学们听一段广播；用手机打一个电话。之后设问：刚才我们听到的广播信号是通过什么传播过来的？用手机打电话时，是什么东西传递着双方的声音？学生思考后回答，就此引入新课。推进新课一、电磁波的产生1探究实验，感受新知教师活动：准备好收音机、干电池、导线。组织学生阅读演示实验的内容，找出演示实验的步骤和实验时需要观察的现象分别是什么。请学生回答以上的两个问题后，请一名学生上台来做演示实验。(教学说明：如此处理能改变学生只被动听课的局面，活跃课堂气氛。同时锻炼学生组织实验的能力和临场不乱的胆量。)学生活动：阅读演示实验的内容，找出演示实验的步骤和实验时需要观察的现象。组内交流后，在课堂上发言，回答以上两个问题。上台做演示实验，并一起分析现象得出结论。总结:如右图所示,实验中,导线的一端与负极李接,另一端与正极摩擦,则导线中会产生时断时续的电流,听到收音机中发出”咔咔”声,说明收音机的天线收到了导线中产生的电磁波.与水波、声波的形成李似，导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。电磁波就像货车一样，可以把声音和图像信息传输到远方。2即学即练(课件展示问题)当你打开或者关闭电灯时，你会从附近收音机中听到“喀、喀”的杂音，这杂音是由于电路_时发出的_被收音机接收而产生的。在雷雨天，可在收音机中听到“咔、咔”声，这说明在_时也向周围空间发出_。打开或关闭照明电灯时，会在旁边的电视机中听到“喀、喀”的声音，针对这种现象，下列说法错误的是()A电视机相当于一个电台，电灯是一个接收装置B电灯相当于一个电台，电视机是一个接收装置C电灯打开或关闭时，向外发射电磁波，被电视机所接收D只要导体中有迅速变化的电流，这个导体就会产生电磁波，它就相当于一个电台答案：通断电磁波打雷电磁波A二、电磁波是怎样传播的1展示材料：教师拿出真空罩、抽气机、两部手机。设问：刚才的两个实验中，一部手机能够收到另一部手机的信号，说明电磁波能不能在空气中传播？那么用什么方法判断一下电磁波能否在真空中传播呢？学生活动：组内讨论后，确定真空罩、抽气机、手机的用处和用法。确定实验步骤和实验中注意观察的现象。两名学生自愿上台，向同学们进行演示。台下同学仔细观察实验现象，讨论并得出结论。总结：在真空罩中的手机屏幕闪烁，显示已经收到罩外手机发送的信息，说明电磁波是可以在真空中传播的。可是听不到手机的振铃响，说明声音不能在真空中传播。因此到了月球上的宇航员无法像在地球那样面对面谈话，只能通过无线电交谈。2阅读电磁波谱（如右图所示）及其相关的文字介绍，你能从中获取什么信息？教师活动：组织学生阅读相关文字，然后回答下面的问题。学生自学过程中，教师巡回指导，注意纠正学生的偏差和错误。自学结束后，找几名学生分别回答提出的问题，(学生进行回答的同时，教师进行板书)同时在回答每个问题之后，其他小组的学生如有异议可进行补充订正。所有学生都不确定的答案，由老师来个“魅力精讲”，即老师利用流畅、富有感染力的语言，切中要点地进行讲析。问题展示：(用课件展示问题)电磁波在真空中的传播速度是多少？这个数值跟以前学过的什么的速度相同？光是不是一种电磁波？电磁波家族中，所有的电磁波传播速度是否相同？波速、波长、频率三者之间的关系，可以用什么公式来表示？频率的单位有哪些？哪个是国际单位？它们之间的换算关系是什么？学生活动：阅读相关的内容，自主寻找问题的答案。拿自己不太确定的问题，跟组内同学交流。在课堂上发言，阐述自己的观点。总结：光是电磁波家族中的成员之一，所有电磁波在真空中的传播速度都是一样的，即大约30万千米每秒，是宇宙间物质运动的最快速度。电磁波频率的国际单位是赫兹，另外还有两个常用单位，即千赫和兆赫。电磁波的波速c，等于波长和频率f的乘积，即cf。波速不变，波长跟频率成反比。也就是说，波长越长的电磁波，频率越小；波长越短的电磁波，频率越大。用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫到数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。(教学说明：另外，关于“电磁波的传播”这一知识点，也可以采用如下的处理方法：教师先请学生回忆声音的传播需要介质的实验是如何进行的。把正在响铃的闹钟，用塑料袋包好，放入盛水的水槽中，仍能听到铃响，说明液体可以传播声音。再请学生回忆声音不能在真空中传播的实验是如何进行的。把正在响铃的闹钟，放到真空罩内，抽净里面的空气，外面只能看到铃锤动，却听不到声音，说明真空中不能传播声音。请学生设计一个实验，用到什么器材，怎样做，可以证明电磁波能在真空中传播？)3知识拓展，链接生活(在讲授本部分知识时，如果能找到一个或几个受电磁污染的案例，效果会更好)我们生活在电磁波的海洋中。电磁波在带给我们有用信息，给我们的生活提供便捷服务的同时，也悄悄地影响着我们的身体健康。目前科学家们把电磁波对我们生活的不良影响，统称为电磁污染。如何有效防止电磁波对我们身体产生的不良影响，成为全球关注的焦点。“电磁污染”是指各类电器，如电脑、手机、微波炉、电磁炉、冰箱、空调、电视机、音响、电热毯等在工作过程中，发射出功率相对较小的无线电频率，可能会带来不同程度的电磁辐射污染，影响人体健康。环保专家认为，人体长时间处在电磁辐射下，容易产生失眠、嗜睡等植物神经功能紊乱症状，还可能伴有白细胞减少、视力下降、心电图改变、免疫力差等。一般在高压变电站、电台、电视台、雷达站和发射塔等机构工作的人员，经常使用各种电器的人员，孕妇、儿童、老人和伤病员以及长时间使用手机的人较易遭到电磁辐射污染。为了避免“电磁污染”，专家提出如下建议：一是要自觉遵守国家标准，正确使用电脑、手机、微波炉等办公设备和家用电器。二是电器摆放不能过于集中。在卧室中，要尽量少放，甚至不放电器。三是电器使用时间不宜过长，尽量避免同时使用多台电器。此外，在日常饮食上，应多吃胡萝卜、西红柿、海带、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物，加强肌体抵抗电磁辐射的能力。4即学即练(课件展示问题)(1)比较常见的光、无线电波以及激光在真空中传播速度的大小，可以知道()A光速大B无线电波速度大C激光速度大D一样大(2)宇航员在月球上可以用电磁波来通信，由此可以说明电磁波可以在_中传播。电磁波在真空中的传播速度大约是_ km/s，是宇宙间物质运动的_速度，与真空中光的传播速度相同，由此可知光也是_。(3)关于电磁波和声波，下列说法正确的是()A电磁波和声波都可以在真空中传播B电磁波和声波的传播速度等于光速C电磁波和声波都可以传递信息和能量D电磁波和声波的波长越长，频率越大(4)关于电磁波，下列说法中正确的是()A电磁波的传播速度比光速小B电磁波在真空中不能传播C微波、无线电波、红外线、紫外线都属于电磁波D根据公式cf可以推断频率越高的电磁波，波速越大(5)由地面向月球发射无线电波，电波达到月球并返回地面共需2.56 s，月球与地球之间的距离是_ m。答案：(1)D(2)真空3105最大电磁波(3)C(4)C(5)3.84108课堂总结1变化的电流可以产生电磁波。2电磁波既可以在介质中传播，也可以在真空中传播。3电磁波家族中，所有电磁波的传播速度都一样快，即c3108 m/s。4波速、波长、频率的关系公式为：cf。5用于广播、电视和移动电话的电磁波频率为数百千赫到数百兆赫，叫做无线电波。布置作业“动手动脑学物理”的1、3题。板书设计二、电磁波的海洋活动与探究课题从波形图算出其频率和波长内容如图是某电磁波在105 s内传播的波形图，请在图中标出一个波长的长度，并算出其波长和频率。过程我们已经知道波长、频率、波速之间的关系，那么怎么才能根据所给的图计算出波长、频率呢？要想计算出来，就必须知道如下知识：1频率是每秒内电流振荡的次数。2波长：电流每振荡一次，就会出现一个波峰(或一个波谷)，相邻波峰或波谷的距离为波长。3从图中可以看出有三个波峰：故f Hz3105 Hz。4根据vf可得：103 m。结果频率是3105 Hz，波长是103 m设计反思本节课有两个知识点，即电磁波的产生条件和传播条件，电磁波虽然实实在在地