电磁学4-收音机讲义

小小发明家系列课讲义电磁学模块第四讲：收音机一、课程目标知识学习目标：1.重点了解电磁波的频率：不同的电磁波频率不同，频率越高，能量越大，广播发出的是电磁波谱中的无线电；2.重点了解收音机的原理广播电台把声音变成电信号打（调制发出收音机用天线接收找到要听的电台拆开包（解调取出需要的电信号再转化成声音；3.一般了解广播是什么；4.一般了解收音机的发展历史。探究学习目标：1.通过生活中的广播现象认识收听广播的工具——收音机2.通过模拟实验把抽象的电磁波传播现象形象化3.通过形象比喻更好地理解和记住收音机的工作原理及调频、调幅的区别火星盒子制作目标：1.观察和认识收音机的组成部分2.在教师指导下动手组装完成收音机制作3.通过收音机的制作，掌握收音机的原理和使用方法二、课堂组织形式1.组织趣味互动游戏2.问答式课堂互动3.随堂趣味测试题4.融入趣味故事讲解5.设计互动探究实验6.火星盒子制作演示和指导7.课后习题巩固三、课堂准备名称内容来源备注1PPT课件课程全流程演示文稿火星人课件2组装制作说明视频组装制作的说明视频火星人备课视频组装流程视频说明3互动游戏模拟无线广播的发送接收：纸杯若干、细线、纸张、笔观察收音机和电台频率：手机教师自备生活中获得4课堂实验干扰收音机：5号电池、铜线、制作好的收音机教师自备生活中获得4学生组装器材及工具火星盒子——收音机（每人一套）、螺丝刀火星盒子需按学生数量在商城订购；注意事项：火星盒子提前收好，需要在理论讲解之后，如果在课前即摆在学生面前，会极大分散学生的注意力，不利于理论知识讲解和课堂互动。5课后习题考核本科学习知识点，客观题+主观题本讲义附件部分四、详细上课流程本节课括课热和8步具体：（）通过星故介绍本课的背景，复习课的内，时长在5分钟内。（）第-5步为论讲解时长需在0分钟，通互动游引入广播，识生的广播了解广播的工具从而出收音机通过事了解线广收音机发明并通过动体游戏掌收音工作原理，后通磁波波加手示了解磁波。（）第6步为动手操组装收音机需教导、维秩序证安全时长在-0分钟。（）第7步为总结，长为0钟。（）第8步为作业布，把内容延到生。上课步骤主要内容注意事项【课堂预热】背景引入【对应PPT】火星来信【时长】2min【情景引入-火星来信】小火星人的朋友阿呆最近新得了一件宝贝，能发出各种各样的声音，比如音乐、故事、体育比赛等等，而且不同的时间打开听到的内容都不一样，小火星很好奇这是什么，问了阿呆结果阿呆也不知道，原来是阿呆生日的时候一个地球上的哥哥送的神秘礼物，所以小火星就想问问我们知不知道，那你们知道这是什么吗？（1）不要在课程开始时发给学生盒子器材，会分散学生注意力。【知识回顾】巩固上节知识【对应PPT】内容复习【时长】3min【提问】带领学生回忆上节课的主要内容【第1步】广播引入【对应PPT】“什么广播”部分【时长】5in【话术衔接】我们在座的各位今天精神不是很饱满啊，不如我们一起来做个广播体操运动吧。【实验/游戏】游戏过程：老师播放广播体操音乐，学生跟着做体操运动。游戏总结：学校的广播也是用扬声器放出来的。每个教室都有一个，那请问每个扬声器后边都有一个像我这样老师拿着播放器在播放音乐吗？（学生回答）当然不是，那这些扬声器的声音是从哪里的来的？是从学校的广播站，可是广播站那么远，为什么声音就可以在教室里接收到呢？这就是无线广播，不需要电线就能传播的广播。游戏设计目的：从身边熟悉的广播引入，易于理解。【话术衔接】我们的生活里充满了各种各样的广播，比如新闻广播、音乐广播等等，在电脑上就可以直接播放，我们一起看一下。【视频】这是北京广播电台的网站，大家听到的歌曲就是这里边的音乐广播，除此之外，还有新闻、生活、体育、交通、故事、戏曲等等各种广播，旁边还会显示你听的是什么时间的广播，比如这个音乐是通过视频认识广播是什么下午3点播放的。是大家看这个图片会变吗？并不会，因为广播只是声音，并没有画面，这只是一张插图，所以不会像电视那样移动。【小结】广播就是把各样各样的声音信息传递给广大听众的一种媒体形式，可以通过有线或者无线的方式传递，通过广播我们可以听到各种各样的新闻、音乐、体育等等消息。【提问】那除了电脑，生活里还有什么设备能够接收到广播呢？（学生总结）【讲解】还有手机、汽车、公交报站等等。【第2步】了解各种各样的收音机【对应PPT“可爱的收音机”部分【时长】5in【话术衔接】那你们猜猜看，接下来这些能收到广播的是什么东西？根据PPT图片依次介绍：这个地毯实际上是个收音机而地毯上的人就是接收信号的天线，靠人在地毯上走来走去调台，人离开了收音机就自动关闭了。不过如果是打雷下雨天，怕雷劈的就不要用了。炎热的夏日，风扇送来阵阵凉风，此时如果再配上小曲，就更开心啦，说来就来，就是这台带收音机功能的风扇，让你吹着风、听着曲儿，度过愉快的一天。这是什么啊？指环？脖套？手环？原来是手腕收音机，戴在手上趣味收音机丰富课堂就可以听广播啦还有这个也是很会伪装啦这是鼠标吗？很显然，它也是个收音机这个...石头一定也没有没有那么简单打开它的身体你就会发现里边藏着收音机。这有只铅笔，快拿下来记笔记吧，呀，竟然拔不动，这又是个收音机的伪装者啊，那这个游标卡尺还能当测量工具吗？拨动一下，还好还好，边测量边换台啊。这，这连瓶盖也不放过啊，这要是送给老爸一瓶这样的啤酒他在打开的一瞬间会不会听到一“再饮三杯”，然后原地爆炸。【第3步】了解无线广播的由来和收音机的发展史【对应PPT】“收音趣史”部分【时长】5in【故事】哈哈哈，这么多好玩的收音机真的是让人眼花缭乱，这还是要感谢无线电1百多年前人们想看新闻还只能靠报纸呢还记得特斯拉吗？就是同一年代，那个年代已经有了无线电了，特斯拉用无线电主要都去发电了，就是怎么能发更多电，但是没有花精力去用无线电传输声音，第一个用无线电传递广播（声音）的人是史特波斐德，美国人，1902年，他在穆雷广场放上话筒和无线电发射装置，然后在附近的5个小村庄里都放上接收器（那个时候还没有收音机），然后老史同学就拿着话筒紧张的开不了口了，就把他的儿子小史同学叫了过来，说“儿砸，你爸爸我太紧张啦，你来吹段口琴吧”，于是小史同趣味故事了解无线广播的发展背景学就对折话筒吹起了悠扬的曲子，结果附近的5个村庄都听到了这个声音过了几年无线广播就炙手可热了,1920年美国第一个无线广播电台正式成立。【讲解无线广播火了这个接收装置也要改进啊不然听不清楚啊，也换不了台只能接收一个广播后来在1910年有两兄弟邓伍迪和皮卡尔德意外的发现有一种方铅矿石也能收到广播，就是含有很多铅的石头，于是就做个一个矿石收音机，这个收音机连电都不用，加几个电路元器件就行了，当时很多人追捧这个神奇的收音机，不过收听效果当然不是很好，只能是小群体的人自己去玩，推广不起来。真正走到千家万户的收音机一只手是拿不动得两个人抬着才行，因为它有这么（图片这个时候美国的广播电视台就纷纷崛起了，卖报的小行家受到了严重的打击啊，人人都开始听广播，不用每天早上等着看报纸了。后来科技逐渐进步，收音机就越来越小啦，现在很多手机里也有自带的收音机功能，或者是下载收音机软件，就更加方便啦。简单了解收音机的发展历程【提问】不过大家看老师手里的这个收音机，为什么打开后没有声音呢？看一看提示什么？学生读“未检测到耳机”，原来是需要耳机，我们戴上耳机试一试，哇，果然有电台了。这是为什么呢？原来耳机相当于天线，收音机没有天线就接收的电台发的消息啦。认识到收音机天线的重要性【第4步】收音机的工作原理【对应PPT“收音机如何听广播”部分【时长】10-5in【衔接话术】那么收音机是怎么收听到电台的消息呢？我们再来玩个小游戏模拟一下【实验/游戏】材料准备：纸杯若干（根据班级学生定）、长细线游戏过程：1、用细线把一个纸杯和其他固定在一起就像土电话一样不过是一个纸杯（发言方）连接多个纸杯（聆听方）2、让其中一个同学对着发言方的纸杯其他同学耳朵贴近聆听方的纸杯，然后发言方说一句话，看聆听方是否可能听见3、同学们互换位置体验实验总结一个纸杯发出的声音可以通过细线传递到地面八方的地方。收音机听广播也是一样的道理，这一个杯子就是广播电台，其他杯子就是不同的收音机，这个是有线广播。但实际上收音机和广播电台之1、互动小实验理解收音机的工作原理2、老师画图电台——音频信号——收音机天线接收间并没有连一根电线，这是因为广播电台是把声音转变成电信号，我们叫做音频信号发射出去的，所以不需要线连接，收音机用天线就可以接收到。【讲解】（调制和解调）但实际上声音转化的电信号能量太弱了，很容易传着传着就没了，那怎么办呢？科学家们想了个法子，给这个音频信号打了个包，叫做调制，把它的能量变强，这样就可以传递的更远了，就像快递打包包裹一样，所以空中就有无数个无线电包裹在飞翔。就现在你身边可能就有几十条无线电快递，收音机的天线就是接收快递的地址不管是什么快递统统接手那我想要听歌怎么办呢？就要调台，就是从无数快递中找到你要的那个，但是这个时候你收到的无线电快递还带着包装呢，所以我们要怎么办？把包装拆开这个过程叫做解调，和前边的调制是对应起来的，最后再驱动喇叭发出声音就可以啦。这就是收音机的工作原理了。老师补充画图：电台——打包音频信号（调频）——发送——收音机天线接收——调台找电台——拆包装（解调）——放出声音。【随堂小测试】请同学们充当不同的身份，来表演一下电台到收音机的传递过程。操作方式：每个学生担任不同的角色，一个是广播电台负责发送消息（写字条一个是载（包裹负责把纸条叠成飞机的样子传出去，看班级人数，如果人多可以分工详细一点，人少则一人身兼多职一个是天线负责接收纸条，一个是解调器负责把飞机纸条拆开，一个是扬声器负责阅读。最后让学生在PPT选项中选择自己的身份。【第5步】认识电磁波频率【对应PPT“电台之间会打架吗？”部分【时长】5min【提问】但是有一个问题全国各地广播电台有几百个，它们发出的无线电是一样的吗？会不会在空气里打架呢？两个电台撞没了，收音机收不到了，或者撞出来一个新的电台信号？【讲解】这就要感谢快递—调制了，无线电本质上也是一种电磁波，对，就是之前我们讲到的电磁波，还记得这张电磁波谱吗？这是电磁波的大家族，从无线电到伽马射线都是电磁波，它们之间有什么区别呢？其实是频率不一样，频率是什么呢？就是一秒钟振动的次数，我们在声学学习超声波的时候是不是学习过超声波是因为声波振动的太快了所以听不到。电磁波也是靠振动传播的，也有振的快振的慢的。振动越快，频率越高，能量也就越强，无线电就是振动比较慢的电磁波。而调制就是用给音频信号加上一个高频率的包装，但是不同的电台用的包装不一样比如北京电台用的是106.（兆赫天津用102.9、上海用99等等这样子它们之间就不会打架咯看到老师的手机了吗？上边显示的这个数字就是电台对应打包的无线电频率。【随堂小测试】无线广播的打包阶段——调制有什么作用？【讲解】一是把音频信号增强，传播更远；二是用不同频率的无线电打包，防止电台之间的信号打架。【话术衔接】不管是什么频率的无线电，收音机的天线都是可以收到的，然后再挑选出要听的那个电台的频率。接下来我们就一起动手制作一款收音机。【第6步】动手制作收音机【对应PPT“开始动手制作啦！”部分【视频辅导】此时可以播放/暂停组装说明视频作为指导。【时长】50-0in①指导学生打开包装盒，将零件分类摆放整齐在自己前方桌面上。②认识主要元器件收音机模块接收电台无线电波并做处（天线接收电路进行解调、还原声音信号）复习收音机如何听广播：广播电台把声音变成音频信号—用高频无线电打包（调制）——发送——收音机天线接收——调台找出要听的电台——拆包装（解调）——变成声音播放按键模块：调台按钮和调节声音按钮③带领学生完成制作并做一个干扰收音机的小实验实验过程：电池盒两端各接一根铜线，打开电源，在打开的收音机旁边把两根铜线接触一下再断开，重复此动作，会发现收音机的声音受到了干扰。【第7步】课程总结【对应PPT“今天你学到了什么？”部分【时长】10in老师根据pt里的知图谱回顾本节课学习过的知识要点然后带领学生完成课后习题【第8步】课堂结束【对应PPT】谢谢页面试一试，收音机在哪个地方收听信号好？在封闭的房间还是敞开的房间？附一：课后习题及解析1.电磁波的频率越高，能量越（）？A．小 ．大．不变 D．不一定2.收音机靠哪个部位接收广播的无线电信号？（）A．扬声器 .解调器.调台按钮 .天线3.收音机收听无线