1、电磁波的海洋教学设计江苏无锡市东林中学 王伟彬一、教学目标（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。二、教学重难点教学重点：电磁波的传播。教学难点：电磁波的波长、波速和频率。三、教学策略电磁波，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
2、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
3、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
4、对我们的危害降到最低，以保证我们身体的健康。四、教学资源准备多媒体课件、电池一节、收音机一台、导线一根、真空罩一个、抽气机一台、手机两部。五、教学过程教学环节 教师活动 学生活动 设计意图展示利用电磁波工作的用电器的图片，同学们知道这些东西是靠什么来工作的吗？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。微波炉是电磁波用来加热食品的家用电器。我们见到的各种天线有的可以发射电磁波，有的可以接收电磁波创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲创设情景（5 分钟）那么电磁波是如何产生的呢？我们来看以下的实验。
5、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。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联系实际，贴近生活，培养分析与总结能力新课内容（30 分钟）总结：如右图所示，实验中，导线的一端与负极相接，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、声波的形成类似，导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。电
6、磁波就像货车一样，可以把声音和图像信息传输到远方展示材料：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，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？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，讨论并得出结论培养观察思考、动手能力总结：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
7、话，只能通过无线电交谈1组织学生阅读相关文字，然后回答下面的问题。2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。3自学结束后，找几名学生分别回答提出的问题，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：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？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。光是电磁波家族中的成员
8、之一，所有电磁波在真空中的传播速度都是一样的，即大约 3108m/s，是宇宙间的最快速度。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，频率越培养学生的提取信息的能力波速、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？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，叫作无线电波我们生活在电磁波的海洋中。电磁波在带给我们有用信息，也悄悄地影响着我们的身体健康。
9、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电磁波，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、免疫力差等症状。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知识
10、拓展，链接生活总结（5 分钟）课堂小结：1通过这节课你学到了什么？2电磁波的传播。3波长、波速、频率、周期之间的关系。4电磁波的应用及危害学生梳理本节课知识内容。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c310 8 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，叫作无线电波培养学生总结归纳的能力作业布置 完成动手动脑学物理1、3两题 按要求完成 知识巩固电磁波的海洋同步测试江苏无锡市东林中学 王伟彬1在真空中传播的电磁波具有相同的（ ）A波速 B波长
11、C频率 D能量答案：A解析：不同的电磁波在真空中具有相同的波速，都是 3108m/s。2如图 1 所示，A 为信号源，B 为接收器，A、B 间有一真空区域，当信号源分别发射出次声波、无线电波、可见光和紫外线信号时，接收器不能接收到的信号是（ ）图 1A次声波 B无线电波 C可见光 D紫外线答案：A解析：由于 A 和 B 之间有一真空区域，声音的传播需要介质，声波不能在真空中传播，故接收器不能接收到的信号是次声波。而电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。无线电波、可见光、紫外线都是电磁波，它们都能被接收器接收到。3在日常生活中，当你打开或者关闭电灯时，你会从旁边工作着的电视机屏幕上看到一条水
12、平亮线或者从旁边的收音机中听到“咔咔”的杂音，出现这一现象的原因是（ ）A电路通断时发出的电磁波被收音机、电视机接收到而产生的B电路通断时交流电通过家庭电路对收音机或电视机的影响C电路通断时开关中金属碰撞声的影响D以上原因都不对答案：A解析：电路通断时，电流发生迅速变化而产生电磁波。41969 年 7 月 20 日，美国宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林乘“阿波罗 11 号”宇宙飞船首次成功登上月球，实现了人类几千年来的梦想，当两人在月球上时，即使他们离得很近，也必须靠无线电话（该设备置于头盔内）交谈，这是因为（ ）A无线电设备先进，能确保声音不失真B月球上没有空气，声音无法传播C电磁波与声波一样，传
13、播时需要介质D声波与电磁波一样，传播时不需要介质答案：B解析：月球表面没有空气，而声音的传播需要介质，不能在真空中传播，故在月球表面不能直接用声音交谈。而电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故在月球表面用无线电话进行交谈。5下列有关电磁波的说法中正确的是（ ）A电磁波的传播需要介质B电磁波是沿某一特定的方向在空间向远处传播的C在月球上宇航员面对面交谈听不见，而是靠无线电话来交谈D水波、声波是一种自然现象，而电磁波是一种人为制造的现象答案：C解析：电磁波与水波、声波的传播相似，导体中电流迅速变化会在空间激起电磁波，并向四周传播。月球上没有空气，声音无法传播，而电磁波可以在真空中传播，也就是
14、说它的传播不需要介质，所以选项 C 正确。6电磁波的波长是指（ ）A电磁波传播的距离B每秒内电磁波传播的距离C每周期内，电磁波传播的距离D两个波峰或波谷之间的距离答案：C解析：两个相邻的波峰或波谷间的距离叫作波长。波长等于波在一个周期中传播的距离，所以选项 C 正确。7图 2 是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波（ ）图 2A频率变大，波长变大B频率变大，波长变小C频率变大，波长不变D频率变小，波长变大答案：B解析：题目以收音机的选台屏板为背景，主要考查学生是否掌握电磁波的波长、频率和波速的关系。从图 1 看出，图中数据代表电磁波的频率，当向右调指针时，频率变大，再根
15、据 cf（c 为电磁波在真空中的传播速度，是个不变量），可判断波长的变化。8关于电磁波，下列说法中不正确的是（ ）A电磁波的速度比声音的传播速度大得多B只要导体中存在电流，就会向周围发射电磁波C电磁波的传播不需要任何介质D电磁波的传播速度与光的传播速度相同答案：B解析：当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波，电磁波在真空中能传播，它的传播速度与光速相同，约 3108 m/s，选项 A、C、D 都正确，答案是 B。9天津人民广播电台有一套节目的频率是 909 千赫，求它的波长是多少？答案：它的波长是 330m。解析：根据公式： v=f 可得 = 330m。101947 年，第一台微波
16、炉问世。微波是一种电磁波，这种电磁波的波长不仅比通常的无线电波短得多，而且还很有“个性”，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它。但微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，且不会消耗能量。而含有水分的食物，微波不但能透过，其能量也会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制成的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逸出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波能穿透食物，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物就变热了。这就是微波炉加热的原理。（1）通过阅读短文，在微波炉中应选用下列哪种容器来加热饭菜（ ）A不锈钢盆子B
17、铁盆子C玻璃盆子D铜制盆子（2）微波在真空中的传播速度是_m/s；请你猜想，微波_能量（选填“具有”或“不具有”）。（3）为安全使用微波炉应选用_孔插座。（4）微波炉的外壳为什么用不锈钢等金属材料制成？答案：（1）C （2）310 8 具有 （3）三 （4）由于微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，所以用不锈钢等金属材料制成的外壳能阻挡微波，以免影响人们的身体健康。解析：仔细阅读题目所给的信息，我们知道，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，所以用金属材料制成外壳以防止微波泄漏。微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，且不会消耗能量，所以，加热饭菜的容器应选
18、用玻璃等绝缘材料。微波属于电磁波，在真空中的传播速度等于光速，它是有能量的。微波炉外壳是金属的，所以，要用三孔插座。11打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，如图 3 所示，会听到收音机发出“咔咔”声，这一现象验证了_的存在。图 3现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析：（1）收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是_。（2）谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，请问这是什么原因？答：_。请设计一个实验验证你的判断。答案：电磁波 （1）声音不能在真空中传播 （2）电梯对电磁波有屏蔽作用，验证方法为：将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属盒内，再用另一手机呼叫盒内的手机，若听不到盒内的手机声响，就说明金属体对电磁波有屏蔽作用解析：当收音机打开时，若发出声音，则说明有电磁波信号被收音机接收。当电路中电流发生变化时，电路就会产生电磁波。电磁波在传播过程中，遇到金属体时，就会产生屏蔽作用电磁波无法进入金属体内部。电梯相当于一个金属箱，对电磁波有屏蔽作用，从而使手机收不到信号。
