電磁波(通用9篇)
電磁波 篇1
課時安排:l課時
教具學具:220v交流電源、變壓器、小燈泡.
師生互動活動設計:
教師先通過實驗引入,啟發學生思考、想象,總結麥克斯韋理論,再利用哲學中相互聯系的規律理解掌握電磁場理論.結合課本講解電磁波概念,類比機械波,理解電磁波傳播規律.
教學步驟:
一、引言:人類認識客觀世界,發現新的事物,常有兩種方式,一種是從生產實踐、科學實驗中觀察分析后發現新的事物,另一種是從科學理論出發,預言新的事物存在.電磁波的發現,屬于后一種.麥克斯韋從電磁場理論出發,運用了較為深奧的數學工具,得到了描述電磁場特性的規律,并預言了電磁波的存在.XX年后,他的學生赫茲用實驗方法證實了麥克斯韋的偉大預言,發射并接收了電磁波,從而開創了無線電技術的新時代.我們現在粗略地介紹了一下麥克斯韋的這個理論.
二、教學過程
l、麥克斯韋的理論要點一:變化的磁場產生電場
演示實驗
裝置如圖所示,當穿過螺線管的磁場隨時間變化時,上面的線圈中產生感應電動勢,引起感應電流使燈泡發光.
(1)線圈中產生感應電動勢說明了什么?
麥克斯韋認為變化的磁場在線圈中產生電場,正是這種電場(渦旋電場)在線圈中驅使自由電子做定向的移動,引起了感應電流.
(2)如果用不導電的塑料線繞制線圈,線圈中還會有電流、電場嗎?
引導學生思考后回答,有電場、無電流.
(3)想象線圈不存在時線圈所在處的空間還有電場嗎?(有)
(4)總結說明,麥克斯韋認為線圈只不過用來顯示電場的存在,線圈不存在時,變化的磁場同樣在周圍空間產生電場,即這是
一種普遍存在的現象,跟閉合電路是否存在無關.
2、變化的電場產生磁場
我們知道,電流周圍存在著磁場,麥克斯韋研究了電現象和磁現象的相似和聯系.經過反復思考提出一個假設,變化的電場產生磁場.
這一點,我們從哲學上知道,事物之間是相互聯系的,可以相互轉化.
比如根據麥克斯韋的理論,在給電容器充電的時候,不僅導體中電流要產生磁場,而且在電容器兩極板問周期性變化著的電場周圍也要產生磁場.
3、電磁場、電磁波
(l)概念
麥克斯韋根據自己的理論進一步預言,如果在空間某域中有周期性變化的電場,那么,這個變化的電場就在它周圍空間產生周期性變化的磁場,這個變化的磁場又在它周圍空間產生新的周期性變化的電場……可見,變化的電場和變化的磁場是相互聯系的,形成一個不可分離的統一體,這就是電磁場,這種變化的電場和變化的磁場總是交替產生,并且由發生的區域向周圍空間傳播.見課本圖19—10,電磁場由發生區域向遠處的傳播就是電磁波.
(2)電磁波的特點
①是橫波:用課本p270圖19-10說明
②是物質波,真空中也能傳播,能獨立存在(與機械波不同)
③具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性
(1)波速公式( )
電磁波在真空中速度等于光速.
三、總結、擴展
麥克斯韋的電磁場理論
1、變化的磁場能夠在周圍空間產生電場,變化的電場能夠在周圍產生磁場.
2、均勻變化的磁場,產生穩定的電場,均勻變化的電場,產生穩定的磁場.這里的“均勻變
化”指在相等時間內磁感應強度(或電場強度)的變化量相等,或者說磁感應強度(或電場強度)對時間變化率一定.
3、不均勻變化的磁場產生變化的電場,不均勻變化的電場產生變化的磁場
4、振蕩的(即周期性變化的)磁場產生同頻率的振蕩電場,振蕩的電場產生同頻率的振蕩磁場.
5、變化的電場和變化的磁場總是相互聯系著,形成一個不可分離的統一體,這就是電磁場,向周圍空間傳播就是電磁波.
四、板書設計
電磁場 電磁波
一、麥克斯韋電磁場理論
1、變化的磁場產生電場
2、變化的電場產生磁場
3、電磁場的概念
二、電磁波
1、電磁波的產生
2、電磁波的特點
電磁波 篇2
一、電磁振蕩
教學目標:
一、知識目標
1、理解lc回路中產生振蕩電流的過程.
2、會分析電磁振蕩過程中,電容器上對應的電荷,線圈中對應的電流,以及與之聯系的電場,磁場和能量變化的規律.
3、知道阻尼振蕩和無阻尼振蕩的區別.
二、能力目標
通過觀察演示實驗,概括出電磁振蕩等概念,培養學生觀察能力,類比推理能力,以及理解和概括能力.
三、情感目標
通過對振蕩電流波形觀察,發現圖像的對稱、曲線美,并讓學生領會物理規律的美.
課時安排:1課時
教學用具:lc振蕩電路演示儀,大屏幕示波器,自制模擬振蕩過程動畫軟件.
師生互動活動設計:教師先演示給學生觀察并講解電磁振蕩的基本概念.再利用投影幻燈片并類比單擺振動、講解電磁振蕩前半周期經歷的過程,然后啟發指導學生自己分析后半周期的振蕩過程.
教學過程
1、演示電磁振蕩的實驗,學習有關概念.
以圖示連接電路.
像這樣產生的大小和方向交替變化的電流,叫做振蕩電流,能產生振蕩電流的
電路,叫振蕩電路,上面的lc回路叫lc振蕩電路.
再將振蕩電流信號取出接在示波器上觀察波形,就會發現,lc回路里產生的振蕩電流跟正弦式電流一樣,也是按正弦規律變化的.指出振蕩電流實質上就是前邊學過的交流電,它也是按正弦規律變化的.
2、電磁振蕩的產生過程,(可結合投影幻燈法,啟發思考進行分析講解).
(1)、圖(1)→圖(2)過程的分析講解:
由于c上帶電量最多,兩極間電壓也應為最大,對應的電場能最大,當c上帶電量減少時,即電容器放電時,兩極間電壓也應減小,同時電場能減少,因為電感線圖l對電流的變化有“阻礙”作用,即對放電過程有“阻礙”作用,所以放電過程不是“瞬間”完成,而是“逐漸”完成的,也就是振蕩電流是“逐漸”增大的,當c上帶電量為零時,放電完畢,此時,電流達到最大值,同時磁場能達到最大值,要注意的是,電流取得最大值時,電壓為零.
(2)、圖(2)→圖(3)過程的分析講解:
圖(2)是放電完畢的時刻,也是反向充電的開始的時刻,當電流達最大后要減小,同樣因為線圈l產生自感電動勢,將“阻礙”電流減小,所以電流“逐漸”減小,電容器兩極帶電量“逐漸”增加,磁場能“逐漸”轉化為電場能,到圖(3)狀態時,電流為零,磁場能為零,帶電量、自感電動勢、電場能達到最大值,應注意,自感電動勢跟電容器兩極電壓是相等的.
小結:
放電過程:
充電過程:
關于圖(3)→圖(4)和圖(4)→圖(5)的分析,可以讓學
生自己結會閱讀課本完成,并讓學生明確電流的方向和哪一極帶正電.
【例】如圖(甲)、(乙)所示
(1)(甲)圖正處充電過程還是放電過程?自感電動勢如何變化?
(2)(乙)圖是處充電過程,則電容器上極帶正電還是負電?
分析:從電路角度來認識:當電容器為電源時,就是放電過程,當電感線圈為電源時,就為充電過程,再根據電流應從電源正極流出、負極流進的特征,較容易判定.
(1)假設(甲)圖中l為電源,應有以下等效電路(圖甲)電容器上極應帶正電,但注意到電容器上極帶負電.
不符題設,則應是電容器為電源,所以(甲)圖應是放電過程.
(2)因為是充電過程,其等效電路應為圖乙,電容器為用電器,電感應為電源,接電源正極的上板帶正電.
總結指出:電磁振蕩是一種周期性變化的現象,一周期內、充放電各兩次.
3、無阻尼振蕩和阻尼振蕩.
(1)振蕩電路中,若沒有能量損耗,則振蕩電流的振幅( )將不變,如圖所示,叫做無阻尼振蕩(或等幅振蕩).
(2)阻尼振蕩,任何振蕩電路中,總存在能量損耗,使振蕩電流i的振幅逐漸減小,如圖所示,這叫做阻尼振蕩(或叫減幅振
蕩),請同學位想一下,電路損耗的能量哪里去了?
如果用振蕩器周期性地給振蕩電路補充能量,就可以保持等幅振蕩,這類似于受迫振動.
4、總結、擴展
(1)電磁振蕩抽象,過程復雜,難以理解,要抓住問題的本質、關鍵,即電場能和磁場能交替轉化,為便于接受,可借助于以前學過的簡諧振動和電磁感應的相關知識,類比分析加深對新知識的準確理解.它們的對應關系見下面表格:
lc回路中
簡諧振動
①給電容器充電
②電容c
③電感l(相當于慣性)
④電荷q
⑤電流i
⑥電場能
⑦磁場能
①外力把m拉離平衡位置做功
②勁度系數k(或單搖的l)
③振動質量m(慣性)
④位移x
⑤速度v
⑥勢能
⑦動能
(2)同學容易產生誤解的地方是:電容(兩極板帶等量異種電荷,當它放電時正、負電行正好中和,就沒有電荷在電路里往復運動了,哪里還有振蕩電流!對于這類問題除強調能量的轉化和c、l的作用外,還應從電磁感應的知識,根據圖像進行分析.
當電容c中儲存電場能最大時(帶電量、場強值最大、電壓最高),電路中電流為零.磁場能為零.隨著電容c逐漸放電,電場能 (帶電量q,電壓u)逐漸減小,而磁場能 (電流i)將逐漸增大.
5、布置作業
6、板書設計
一、電磁振蕩
1、實驗
2、產生過程
3、概念
二、無阻尼振蕩和阻尼振蕩
三、電磁振蕩和單擺類比對應關系
電磁波 篇3
第二節 電磁波的海洋●教學目標一、知識目標1.了解電磁波的產生和傳播.2.知道光速是電磁波以及電磁波在真空中的傳播速度.3.知道波長、頻率和波速的關系.二、能力目標通過演示了解電磁波的產生,電磁波在真空中的傳播,提高學生應用科學文化知識解決實際問題的能力和概括總結的能力.三、德育目標通過對電磁波的學習,激發學生敢于向科學挑戰、熱愛科學、掌握科學的情感.●教學重點電磁波.●教學難點通過演示了解電磁波的產生.●教學方法演示法、討論法.●教具準備微機、收音機、無線尋呼機、真空罩、干電池.●課時安排1 課時●教學過程一、復習提問,引入新課1.聲音在真空中的傳播速度是多少?(聲音在真空中不傳播)2.光在空氣中的傳播速度是多少?(3×105 km/s)3.聲音是如何產生的?(一切發聲物體都在振動)4.聲音的傳播是靠什么?〔聲音的傳播是靠介質(固體、液體、氣體)〕[師]生活中我們收聽廣播、看電視節目,廣播中的聲音怎么能從很遠的地方傳到這里呢?看到的電視節目的圖像是怎么從熒屏上得到的呢?[生甲]是電線傳送的.[生乙]我們沒有看到收音機、電視機有電線直接通向電臺或電視臺,所以這些都不是用電線來傳播信號的.[生丙]是靠電磁波來傳播信號的.[師]電磁波在信息的傳遞中扮演著十分重要的角色.那么電磁波是怎樣產生的?怎樣傳播的?這節課我們就來學習這方面的知識.二、進行新課第二節 電磁波的海洋[板書]一、電磁波是怎樣產生的?[板書][師]我們前面提到過水波、聲波.用實驗來說明什么是水波、聲波.[生甲]手持木棍,讓木棍下端接觸水槽水面上,水面上有一圈一圈凸凹相間的狀態從木棍接觸水面處向外傳播,形成水波.[生乙]兩個音叉并排放置,并離得很近,敲擊其中一個音叉,和另一個音叉接觸的小珠被彈起.音叉振動時,在空氣中會有疏密相間的狀態向外傳播,形成聲波.聲波看不見,摸不到,但聲波傳到我們的耳朵,會引起鼓膜振動,使我們產生聽覺.[師]那么電磁波是怎樣產生的?看演示.[演示]打開收音機的開關,將調諧旋鈕旋至沒有電臺的位置,將音量開大,取一節干電池和一截導線,拿到收音機附近,先將導線的一端與電池的負極相連,再將導線的另一端與電池的正極相摩擦,使它們時斷時續地接觸,從收音機里聽到什么?[生甲]在收音機里聽到“喀喀”的雜音.[生乙]這是因為在導線與電池組成的電路中產生了快速變化的電流,變化的電流產生了電磁波,收音機接收了這一電磁波,并把它放大轉換成聲音,這就是我們聽到的“喀喀”聲.[師]波是自然界普遍存在的現象.電磁波就是當導體中有快速變化的電流時,會向周圍空間發射電磁波.我們知道聲波的傳播需要介質,那么電磁波的傳播是否也需要介質?二、電磁波是怎樣傳播的?[板書][師]我們想想如何做實驗才能知道電磁波傳播是否也需要介質?(啟發:回憶聲音的傳播需要介質的實驗)[生甲]把無線尋呼機放在塑料袋,再放入水槽中,打電話請尋呼臺呼叫,尋呼機能夠收到信號.[生乙]這個實驗說明,電磁波在液體中能夠傳播.[生丙]把無線尋呼機放在密閉的木制(或鐵制)的盒子里,呼叫,能夠收到信號.[生丁]這個實驗說明電磁波在固體中能傳播.[生戊]把無線尋呼機放在真空罩中,呼叫,尋呼機能夠收到信號.[生己]這個實驗說明,電磁波在真空中能夠傳播.[師]月球上沒有空氣,聲音無法傳播.但是電磁波能夠在真空中傳播,所以宇航員在月球上可以用電磁波來通信.大家看屏幕(微機模擬不同形式的電磁波),觀察到什么?[生甲]看到一圈一圈明暗相間的狀態向外傳播.[生乙]看到一圈一圈凸凹相間的狀態向外傳播.[師]凸凹相間說明有凸起部分和凹下部分,這樣向上部分就形成像山峰似的浪尖,叫做波峰;向下部分就形成凹谷,叫做波谷.每上、下振動一次就形成一個波峰和波谷,若上、下振動若干次,那么這列水波就以波峰—波谷—波峰—波谷向外傳播出去.相鄰兩個波峰(或波谷)間的距離是一定的,這個距離叫波長(λ).波在1秒內出現的波峰數(或波谷數),叫做頻率(f).真空中電磁波的波速為c,它等于波長λ和頻率f的乘積:c=λfc=2.99792458×108 m/s=3×105 km/s電磁波頻率的單位也是赫茲(hz),也可以用千赫(khz)和兆赫(mhz).電磁波是個大家族,通常用于廣播、電視和移動電話的頻率為數百千赫至數百赫的那一部分,叫做無線電波.日常生活中可以看到各種各樣的天線,它們有的是發射電磁波的,有的是接收電磁波的,我們就生活在電磁波的海洋中.大家閱讀科學世界“微波爐”.看完后小結本節內容.三、小結請同學們小結本節內容:電磁波是怎樣產生的;電磁波是怎樣傳播的.四、布置作業動手動腦學物理:①、②、③、④.[參考答案]1.此題要求學生知道波長、頻率和速度關系,根據c=λf,得出此立體聲廣播的波長是3.08 m.2.學生通過此題可以知道收音機選臺指示盤上的數字、單位,了解其物理意義.3.雷達是利用無線電波測定物體位置的無線電設備.電磁波如果遇到尺寸明顯大于波長的障礙物就要發生反射,雷達就是利用電磁波的這個特性工作的.波長越短的電磁波,傳播的直線性越好,反射性能越強,因此雷達用的是微波.利用雷達可以探測飛機、艦艇、導彈等軍事目標,還可以用來為飛機、船只導航.“隱形飛機”是一種先進的軍用飛機,可以防止雷達發現.隱形飛機用的主要是吸波材料,它的功能是通過吸收、散射和干涉等多種方式,使材料表面的電磁波能量轉換成其他形式的能量,從而減少飛機對電磁波的反射,使雷達很難發現它.4.略五、板書設計第二節 電磁波的海洋一、電磁波是怎樣產生的.二、電磁波是怎樣傳播的.
電磁波 篇4
(一)教學目的
1.常識性了解電磁波,知道電磁波的頻率、波長的概念。
2.記住電磁波的傳播速度。
(二)教具
水,水槽,水木棍,麻繩,電池,半導體收音機,鋼銼,導線。
(三)教學過程
1.復習
我們生活在一個充滿聲音的世界里,人們通過聲音(如語言、音樂等)交流思想、表達感情。如家長的教誨、教師的授課可以增長我們的知識;優美動聽的音樂可以陶冶人的情操、給人以美的享受。聲音是傳遞信息的一種重要方式,幫助我們了解世界。
通過我們在初中二年級學習過的聲現象的有關知識,可以知道:一切正在發聲的物體都在振動;我們聽到的聲音通常是靠空氣傳的;聲波在空氣中的傳速度大約是340米/秒。
在前面我們還學習過電話,電話的話筒能把聲音振動轉化為強弱變化的電流,電流流經聽筒,聽筒又能把它轉化為振動,使人聽到聲音。
2.引入新課
飛機上的飛行員與地面指揮員的對話不用電線;我們每天聽收音機或看電視,也沒有電線直接通向電臺或電視臺。可見,這些都不是用電線來傳播電信號的,我們稱作“無線電通信”。那么,無線電通信是怎樣傳輸信號的呢?今天我們就來學習這方面的簡單知識。
3.進行新課
板書:<第一節 電磁波>
(1)演示實驗
①手持小木棍,讓木棍下端接觸水槽水面,使同學們看到,水面上有一圈圈凸凹相間的狀態從木棍接觸水面處向外傳播,形成了水波。
②音叉(或其他發聲體)振動時,在空氣中會有疏密相間的狀態向外傳播,形成聲波。聲波看不見,摸不到,但聲波傳到我們的耳朵,會引起鼓膜振動,使我們產生聽覺。
總結以上實驗(和其他事例)得出結論:
板書:<波是自然界普通存在的現象>
(2)電磁波
板書:<當導體中有迅速變化的電流時,會向周圍空間發射電磁波。>
電磁波看不到,摸不著,我們可以通過實驗來間接觀察它的存在。
演示課本上圖13—2的實驗,實驗后讓學生閱讀課本上“實驗”后的兩個自然段,再提出以下問題讓學生回答。
①為什么會發生這種現象?
②舉出日常生活中發生的類似的現象。
教師歸納小結,講解電磁波的初步知識,并說明間接觀察是物理學常用的研究方法(如借助小磁針可以間接地研究磁場)。
(3)電磁波的頻率和波長
講解課本圖13—3水波在1秒內傳播的波形圖,結合小木棍振動時產生水波的演示實驗說明:
①波峰與波谷的概念;
②在1秒內出現的波峰數(或波谷數)叫水波的頻率;頻率的單位叫做赫茲,簡稱赫。常用的頻率單位是千赫和兆赫。
板書:<1千赫=103赫,1兆赫=106赫>
③波長與波速的概念;
④分析得出:波速與波長和頻率的關系。
板書:<波速=波長×頻率>
類似于水波,電磁波也有自己的頻率和波長,也同樣可以用波形圖來描述,講解課本圖13—4頻率不同的電磁波的波形圖。需要說明以下二點:
①電磁波的頻率等于產生電磁波的振蕩電流的頻率。
②電磁波頻率、波長與波速的關系。
板書:<對電磁波同樣有波速=波長×頻率>
電磁波在空間是向各個方向傳播的,德國物理學家赫茲用實驗證實,電磁波的傳播速度等于光速。
板書:<電磁波在真空中的傳播速度與光速相同,是3×108米/秒。在空氣中和在真空中近似。>
注意:不同頻率(或不同波長)的電磁波的傳播速度都相同,所以頻率較大的電磁波,波長較短。
例:我國第一顆人造地球衛星采用20.009兆赫和19.995兆赫的頻率發送無線電信號,這兩種頻率的電磁波的波長各是多少?(光速為2.9979×108米/秒)
(答案:波長分別為14.983米和14.993米)
由于電磁波的頻率和波長各不相同,所以在我們周圍空間里存在著形形色色的電磁波。按照課本上的圖表,介紹無線電通信所用的電磁波(也叫無線電波)的幾個波段。
4.小結(略)
5.想想議議:教師演示并提出問題。
打開半導體收音機,調到一個沒有電臺的地方,使收音機收不到電臺的廣播。然后開大音量,讓收音機靠近220伏特的交流電線,從收音機會聽到“雜音”。這是為什么?
6.布置作業
(1)閱讀課本上的閱讀材料:無線電波的傳播途徑。
(2)閱讀本節教材。
(四)說明
1.本節內容知識多,范圍廣,要注意掌握教學要求,使初中學生常識性了解電磁波的有關知識,如波長、頻率、波速等。有些知識只宜點到為止,不能求深求全。
2.用“類比”水波的辦法通俗講解波的形成和波長、頻率、波速的概念;用半導體、鋼銼、電池、導線演示電磁波的存在是本節教學的關鍵。
注:本教案依據的教材是人教社初中物理第三冊。
電磁波 篇5
麥克斯韋電磁場理論是電磁學的最核心內容,其地位相當于經典力學中的牛頓運動定律所處的地位,所以它是本節教學中要重點突出的內容。但是由于其內容非常抽象,學生要深刻理解它比較困難,因此,在教設計上要把握好三個方面:第一,內容如何定位。對學生來講,知識掌握的要求程度定位在定性了解的層面上。第二,如何化抽象為形象,考慮從多個層面突破教學中存在的知識抽象的難點。其一,實驗探究層面突破——利用身邊豐富的電磁波教學資源,來認識電磁波的廬山真面目,化抽象為具體。其二,媒體層面上突破——利用多媒體,建立與機械波形成相類似的電磁波形成的認識過程,呈現電磁波的形成過程“看不見”的另一面,化抽象為形象。其三,情感、興趣…等角度。第三,考慮如何轉變教學方式與學習方式。利用探究式教學方式,還原認識事物的原來面目。麥克斯韋從理論出發大膽預言電磁波的存在——這是一個偉大的猜想!是一個很好從理論上進行科學探究案例。
要達到以上的目標,下面就本人對這一節課在的教學前與后所引發的思考作一闡述。
一. 創設實驗探究情境,引發學生探究欲望
電磁波對學生而言,既熟悉又陌生。雖然人們天天都離不開它,但是學生對它的廬山真面目還是霧里看山。如何創設一個情境,引發學生思考,從而把本質的問題暴露出來,這是我課前一直琢磨的問題。首先,我考慮的是所設計的情境要有哪些方面的要求?——盡可能是實驗情境、真實性要強、簡單熟悉生活化、現象明顯、可操作性強、參與面廣、最好能帶給學生驚喜、與電磁波有密切聯系等。于是我想到了用收音機來設計探究實驗的方案,但是如何用收音機設計一個能揭示電磁波本質問題的實驗構想,卻費了我不少心思。后來,從電燈的開與關時,收音機出現“喀喀”干擾聲得到啟發——這個情境就是一個絕妙的情境!所以我在這節課引入環節上,要求每一位學生自帶一臺小收音機,上課時要求學生打開收音機并調節到中波無臺處,然后請每一個學生用一根導線與一只舊干電池,配合收音機做兩次實驗。
第一次實驗。在*近收音機處,讓導線的一端與干電池一個電極始終接觸,導線另一端與電池的另一個電極斷斷續續接觸(如圖甲)。第二次實驗。讓導線的兩端與干電池兩個電極持續接觸(如圖乙)。實驗后請學生描述現象,學生發現只有斷斷續續接觸干電池時,收音機中才發出“喀喀”聲,而導線兩端持續接觸電池電極時收音機中卻無“喀喀”聲。此時,學生的表現,并不是十分驚訝!(可能在平時生活上學生有感受過類似現象),我也不動聲色。只是以平常心,泛泛地提了一個問題,
如何解釋上述現象?
問題一出,學生就開始了議論,并且大多認為,因為有電所以有“喀喀”聲。議論的焦點大多集中在第一個現象上,對第二個現象沒多大注意。至此,我感覺到學生觀察、思維中存在的不足已經暴露出來了,學生沒有抓住關鍵現象進行比較、進行思考。現在該到了教師在“學生——現象之間”應起的“穿針引線”作用時候了,于是我及時拋出了一個問題:“兩次實驗同是所謂有‘電’,為什么現象是:一次有聲一次無聲!”學生為之一震!先前不以為然的臉部表情卻一掃而光!取而代之的是滿臉的困惑。隨后在課堂上引發了學生探究問題的極大興趣和欲望,達到了預期的效果——即激發學生更深一層的思考,進入理性思考氣氛之中。
二、抓住問題,引發猜想,相互印證,揭示本質
上面從現象出發,從現象引發出問題,把學生推到問題之中,這是從現象向本質思考的重要轉折點。關鍵問題呈現出來之后,引發猜想是探究中重要環節。但是從哪一個角度進行分析,引出猜想?
于是,我設置了如下關鍵詞請學生造句
收音機 電波 愛拼才會贏
學生輕松地給出了大致相同答案:電波傳到收音機,收音機中一曲《愛拼才會會贏》催人奮進。
學生的答案,顯然,達到我要引導的方向,即收音機發出聲音與電波的存在聯系在了一起。收音機能檢驗出是否存在電波。
于是我設置如下一組問題
問題1:上述第一次實驗,收音機中發出“喀喀”聲意味著什么?
學生一下子意識到,斷續接觸,有電波產生(學生更熟悉用電波一詞來表達電磁波)。
問題2.導線接通意味著什么?斷開又意味著什么?斷斷續續接觸又意味著什么?
學生間的討論交流、相互提問很是熱烈,其中心不外是,電路中電流發生了變化。收音機與斷續接通的電路之間存在空間上阻隔,“為何它們心有靈犀一點通”?它們之間聯系的橋梁是什么樣?——是電波,電波究竟是什么?討論中,終于有學生切入到電流周圍有磁場,電流變化,電路周圍磁場發生變化的認識。“電流變化、磁場變化、收音機、喀喀聲、電波”等關鍵詞在學生認識過程中形成了思考鏈條。把學生的思維推向了高潮,即從簡單的現象,讓學生對電磁波產生似乎有了“頓悟”感覺,但又疑惑重重,在朦朧中學生頭腦里有了如下猜想
猜想:變化的磁場就是電波?或者變化的磁場產生了有電波?
這是從一個現象的某個觀察角度所引發的猜想。如果能夠從不同的現象、不同的角度進行觀察、思考、猜想,讓不同的猜想互相碰撞或相互印證,無疑對探究的深入推進,從而尋找更為普遍規律的猜想十分有意義。
正是基于這種的認識,在接下來的教學環節中設計了另一個實驗探究情境——演示一個電磁感應現象。實驗如右圖所示。第一次在A線圈通入直流電,B中小燈泡不亮(如圖甲)。第二次在A中通入交流電,B中小燈泡發光(如圖乙),這實驗在交流電教學中做過,學生很熟悉。如果問學生,為什么第二次小燈泡發光,第一次不發光。學生回答肯定是,因為第二次磁通量發生了變化,第一次磁通量沒有變化。這個看似完美的回答,卻沒有揭示問題的本質。科學探究的關鍵恰恰就在于能否從平凡現象中找到不平凡之處,能否從別人沒有看出問題的地方看出問題。在這個探究環節,為了達到這個目的,在后續教學行進過程,學生在討論中、在困惑中、在希望中,我時不時地拋出了預先設置的如下探究引導問題。
問題1:小燈泡發光,意味著什么?——學生很快意識到B環中有電流。
問題2:B環中的有電流又意味著什么?——相互討論之后,認識到是電子的定向移動。
問題3:什么力驅動B環中電子做定向移動?——學生感到困惑,但是學生從電子帶電這一特征,還是猜想電子可能是受電場力的驅動作用。
問題4:電場力需要電場存在,A中電流只產生磁場,哪電場又從何而來?——這個問題是一個關鍵問題。也是一個疑惑不已的問題,一番討論之后,終于有個別學生將信將疑地猜測,難道是磁場產生了電場?
此時,有學生立刻反駁,第一次A中電流也產生了磁場,如果磁場產生了電場,那第一次情況下,B中也應該有電流,小燈泡也應該會亮。
學生之間激烈爭論著,學生之間不同的思想火花互相碰撞著,終于有學生看到第一次與第二次實驗差別之處,正是這種差別的認識,學生的認識得到了提高,猜想往前推進了一步,意識到可能是變化的磁場產生了電場。
盡管還有不少學生感到不可思議,但我提醒學生將第一個探究情境中的猜想與第二個情境中的猜想作一對比,學生立刻感覺到兩個情境中所引發的猜想有不謀而合之處。相互印證,學生疑惑頓開,感覺分析有道理,變化磁場應該會產生電場。
有了認識上的突破,我“乘勝追擊”,通過電場與磁場現象的類比分析,學生很快大膽提出了相反的猜想,即變化的電場也應該會產生磁場。
為了論證這一猜想正確性,我建議學生能否設計一個實驗加以驗證。學生你一言我一語提出各自的想法,終于有了一個設計芻型,經老師完善之后,其實驗裝置如下圖所示。原理是電子感應圈產生的交變電壓加到兩平行金屬板上,兩板之間產生了一個交變的電場,若交變的電場產生了變化磁場,則置在其中的線圈中應有感應電流,串在線圈中的微安表指針要發生偏轉。
原理分析完畢,我忙于器材的連接,教室一片寂靜,學生的目光聚焦在我的一舉一動之上,從學生臉部表情,讀出了學生焦急期待的心情。我接通電子感應圈電源的瞬間,投影到大屏幕上電流表的指針果然發生了偏轉,一種期待成功的心愿得到的實現,發自內心的激動,學生暴發出陣陣掌聲,師生情感交流得到了升華,探究氣氛達到一個高潮。至此,學生深信無疑麥克斯韋電磁場理論的正確性。
三.發揮傳統媒體和多媒體的優勢互補作用
電磁波的形成過程的“細節”用真實的實驗是無法展現的,它是看不見,摸不著。也
圖 多媒體展示電磁波的形成過程
因為這一點,所以它神秘、抽象。故考慮用多媒體技術在這一方面的優勢來彌補實驗的不足。在這一教學環節,利用電磁振蕩現象設計了一段多媒體動畫(大致如上圖所畫),來大致摸擬電磁波的形成和傳播過程。因為是用逐幀逐漸向兩側淡出的表現手法,呈現出由近及遠的緩慢傳播過程,所以對幫助學生形象地建立電磁波的形成過程有很大好處。
如何探究電磁波傳播的速度問題是我教學中考慮的另一個問題,情境設計的難度相當大,原因是電磁波的速度等于光速,通常的傳播距離都很有限,無法覺察到電磁波速度這一問題。于是我巧妙地應用兩地電視現場轉播這一情境來解決這一問題。我錄制一段錄像在課堂上播放,場景是:中央電視臺節目主持人與深圳記者之間的現場股評報導場面。其中有中央電視臺主持人和深圳記者同在一個電視畫面上的鏡頭,每主持人向記者提出問題后,記者反應都明顯滯后,學生能估測出交流的滯后時間大約有1s左右,這種反應上滯后,學生能感受到不是來自人生理的因素。于是我抓住這個現象,給了學生一個提示,即兩地間的電視信號是通過同步衛星傳輸的,并且用多媒體動畫展示了傳輸過程(大致如上圖所示的畫面)。之后,我提出如下問題
問題1:這現象說明了什么?——電磁波傳播有一定的速度。
問題2:已知同步衛星的高度為3.6×107m,能否利用這個現象,估算出電磁波的速度大小?
學生動筆做了計算,主要有如下兩種表現,老師適時做了點評。
第一種:V=S/t≈2×3.6×107m/1s=7.2×107m/s——錯!
第二種:V=S/t≈4×3.6×107m/1s=1.4×108m/s——正確!
學生在初中已經學過光學基本知識,知道的光速大小是3.0×108m/s,電磁波的速度估算值與光速數量級相同,學生很是驚奇!是巧合還是有內在聯系?由此引發了學生更深層次的猜想:電磁波的速度與光速是否相等?光是否也是電磁波?
四.教后幾點反思
這是一節公開課,在正式上課之前,在教學的各個環節上花了比較長時間進行了思考與推敲,方案可以說是變了又變,改了又改,在前前后后的反反復復的實踐中,有了很多感悟。歸納起來有如下幾點感受頗深。
公開課最后的亮相,其實不是最重要的。最重要的是緊張準備的過程中,對教學有了更多的思考和深刻的領悟,對自己有了精益求精的要求。而這些內容和體驗在書本中是難以深刻讀懂的。現在留于形式的種種繼續教育該怎么做?該追求什么樣效益?值得反思。所以我個人認為公開課、觀摩課之類的活動是青年教師成長的最好實踐平臺之一。
探究教學活動最重要是什么?引發學生猜想的問題可能是最重要,這個問題應該恰到好處地、巧妙地的設置在一個情境中,讓問題有血有肉,不是一個干吧吧的問題,否則就激不起學生興趣,學生能有進一步探究的動力嗎?
探究教學中最難的是什么?可能是猜想。它需要細心的觀察、獨到的視角、認真地思辨、豐富的想象等等。所以教學中 如何培養學生的猜想能力對培養的學生各種綜合能力有很好的啟迪作用。
探究教學中學生最喜歡是什么?可能是各種實驗活動。好的實驗不僅能揭示出現象背后的本質,更重要的是能深深吸引學生的注意力,能引發學生思考,能用最有力的證據說明問題——事實勝于雄辯。能給學生以會心的微笑,甚至是一種心靈的震憾!
探究教學中對教師最具挑戰的是什么?探究教學活動,更多的是強調學生的學習自主性。因此課堂上會出現很多來自學生中的各種各樣問題,老師如何面對這些問題?是避而不答,還是迎難而上,這是兩種截然不同的態度。探究教學活動需要的就是教師要傾聽學生中不同聲音,回避問題,還算是探究教學嗎?所以面對問題,如何應對?是探究教學中教師面臨的最大挑戰,它要求教師要有豐富的知識儲備和經驗積累,教師的專業化成長不是一句空話。
探究教學活動學生最需要是什么?最需要的是時間。課堂上給學生更多的活動時間、交流時間、思考時間,給學生以信任。否則探究活動至多是留于形式,而不是教與學方式的根本轉變。
科學探究教學活動給教學管理者帶來的最大擔心是什么?上級主管部門如何評價教學問題。從長遠目標看,探究教學對培養學生的創造能力無疑是大有好處的。但由于探究教學活動與課時之間有矛盾,會打破傳統教學環節中的種種應試訓練。所以,目前的教學評價,能適應新的課堂教學改革嗎?評價從來就是一種激勵機制,沒有合理的評價機制做保證,教學改革會面臨各個方面的阻力。
電磁波 篇6
(一)教學目的
1.使學生知道當導體中有迅速變化的電流時,周圍空間會有電磁波向外傳播,借助于電磁波可以傳輸信號。
2.使學生知道電磁波的頻率、波長的初步概念,能記住波長和頻率的關系,能記住電磁波在空氣中的傳播速度。
(二)教具
粗棉繩一根(用5根粗棉線搓在一起構成)、金屬銼刀一把、電池、導線、半導體收音機一臺、畫有收音機刻度板的小黑板。
課前要求有條件的學生自帶一個小半導體收音機。
(三)教學過程
1.電磁波
用類此推理的方法,由機械波引出電磁波。
我們把導體中迅速變化的電流在周圍空間產生的波叫做電磁波(板書)。
無線電通信正是利用電磁波來傳輸信號的。
2.電磁波的頻率
就水面波來說,振源(木桿)每上下振動一次,水面上就出現一個波峰(凸起部分)和一個波谷(凹下部分)。在1秒鐘內木桿振動的次數越多(即振動越快),水面上出現的波峰(或波谷)數也越多。
我們再觀察一下繩上形成的波。
演示 用手捏住豎直下垂繩子的上端,沿水平向左右先后做快慢不同的振動,可以看到,當振動較快時,從繩子上端每秒鐘出現的波峰(或波谷)數較多;當振動較慢時,從繩子上端每秒鐘出現的波峰(或波谷)數較少。
在以上情況下(指水波和繩上形成的波),1秒內出現的波峰(或波谷)數,叫做頻率。它的單位名稱叫赫茲(Hz),簡稱赫,常用頻率單位還有千赫(kHz)和兆赫(mHz)。
1千赫=103赫
1兆赫=106赫
跟水波和繩上形成的波類似,電磁波也有自己的頻率,電磁波的頻率由電路中每秒電流變化的次數(或說每秒種電流振蕩的次數)決定。
3.電磁波的波長
像前面那樣,再做一次用繩子形成波的演示,讓學生仔細觀察:當改變振動的快慢時,不但波的頻率發生改變,而且相鄰兩個波峰(或波谷)間的距離也不相同。
相鄰兩個波峰(或波谷)的距離,叫做波長。
由上面的演示還可看出,手捏住繩第一次振動出現一個波峰,第二次振動又出現一個波峰,而此時第一個波峰已向下傳播了一段距離,這個距離恰好是一個波長。因此,也可以說波長等于每振動一次波峰沿波的傳播方向傳播的距離。波長的單位是米。
電磁波也有自己的波長,電磁波的波長表示電磁波每振動(或說振蕩)一次傳播的距離。
4.波長、頻率、波速三者間的關系
波速表示波傳播的快慢,由教材上水波在1秒內傳播的波形圖可以知道:
波速=波長×頻率
對電磁波來說,同樣有
波速=波長×頻率
電磁波的波速和光速相同,在空氣或真空中每秒傳播的距離約30萬千米,記為3×108米/秒。在空氣或真空中,各種頻率的電磁波的波速是相同的,所以,頻率越高的電磁波,它的波長就越短。
指導學生閱讀教材上的電磁波(無線電波)波段劃分表。
5.布置作業
課外觀察一臺多波段收音機的選臺指示盤,注意看各波段都在哪些頻率范圍和波長范圍?把對應的波長和頻率相乘,看看是不是等于光速?
(四)設想、體會
電磁波一節的教案,以演示為基礎,有意識地突出振動和波的形成的關系。通過觀察分析水波和繩上形成的波,讓學生初步了解波的頻率和波長的物理意義,再運用類比方法引出電磁波的頻率和波長,以及波速、波長、頻率三者間的關系,并注意引導學生初步建立在空氣或真空中電磁波的波速與光速相同的觀念。
注:本教案依據的教材是人教社初中物理第二冊
電磁波 篇7
(一)教學目的
1.使學生知道當導體中有迅速變化的電流時,周圍空間會有電磁波向外傳播,借助于電磁波可以傳輸信號。
2.使學生知道電磁波的頻率、波長的初步概念,能記住波長和頻率的關系,能記住電磁波在空氣中的傳播速度。
(二)教具
粗棉繩一根(用5根粗棉線搓在一起構成)、金屬銼刀一把、電池、導線、半導體收音機一臺、畫有收音機刻度板的小黑板。
課前要求有條件的學生自帶一個小半導體收音機。
(三)教學過程
1.電磁波
用類此推理的方法,由機械波引出電磁波。
我們把導體中迅速變化的電流在周圍空間產生的波叫做電磁波(板書)。
無線電通信正是利用電磁波來傳輸信號的。
2.電磁波的頻率
就水面波來說,振源(木桿)每上下振動一次,水面上就出現一個波峰(凸起部分)和一個波谷(凹下部分)。在1秒鐘內木桿振動的次數越多(即振動越快),水面上出現的波峰(或波谷)數也越多。
我們再觀察一下繩上形成的波。
演示 用手捏住豎直下垂繩子的上端,沿水平向左右先后做快慢不同的振動,可以看到,當振動較快時,從繩子上端每秒鐘出現的波峰(或波谷)數較多;當振動較慢時,從繩子上端每秒鐘出現的波峰(或波谷)數較少。
在以上情況下(指水波和繩上形成的波),1秒內出現的波峰(或波谷)數,叫做頻率。它的單位名稱叫赫茲(Hz),簡稱赫,常用頻率單位還有千赫(kHz)和兆赫(mHz)。
1千赫=103赫
1兆赫=106赫
跟水波和繩上形成的波類似,電磁波也有自己的頻率,電磁波的頻率由電路中每秒電流變化的次數(或說每秒種電流振蕩的次數)決定。
3.電磁波的波長
像前面那樣,再做一次用繩子形成波的演示,讓學生仔細觀察:當改變振動的快慢時,不但波的頻率發生改變,而且相鄰兩個波峰(或波谷)間的距離也不相同。
相鄰兩個波峰(或波谷)的距離,叫做波長。
由上面的演示還可看出,手捏住繩第一次振動出現一個波峰,第二次振動又出現一個波峰,而此時第一個波峰已向下傳播了一段距離,這個距離恰好是一個波長。因此,也可以說波長等于每振動一次波峰沿波的傳播方向傳播的距離。波長的單位是米。
電磁波也有自己的波長,電磁波的波長表示電磁波每振動(或說振蕩)一次傳播的距離。
4.波長、頻率、波速三者間的關系
波速表示波傳播的快慢,由教材上水波在1秒內傳播的波形圖可以知道:
波速=波長×頻率
對電磁波來說,同樣有
波速=波長×頻率
電磁波的波速和光速相同,在空氣或真空中每秒傳播的距離約30萬千米,記為3×108米/秒。在空氣或真空中,各種頻率的電磁波的波速是相同的,所以,頻率越高的電磁波,它的波長就越短。
指導學生閱讀教材上的電磁波(無線電波)波段劃分表。
5.布置作業
課外觀察一臺多波段收音機的選臺指示盤,注意看各波段都在哪些頻率范圍和波長范圍?把對應的波長和頻率相乘,看看是不是等于光速?
(四)設想、體會
電磁波一節的教案,以演示為基礎,有意識地突出振動和波的形成的關系。通過觀察分析水波和繩上形成的波,讓學生初步了解波的頻率和波長的物理意義,再運用類比方法引出電磁波的頻率和波長,以及波速、波長、頻率三者間的關系,并注意引導學生初步建立在空氣或真空中電磁波的波速與光速相同的觀念。
注:本教案依據的教材是人教社初中物理第二冊
電磁波 篇8
教材分析
本節內容在許多版本的舊教材中都是選學內容,所以在以往的教學中并沒有引起足夠的重視,新教材充分挖掘這一部分內容有利于培養學生的學習興趣,從學生身邊的事物講起,讓學生體會到了物理學確實與我們的生活息息相關,充分展示了物理學科的實用性、趣味性、實驗性和科學性等特點,進而激發學生的興趣,引起學生的思考。體現出從生活到物理、從物理到生活的思想。相比之下,舊教材注重知識的傳授,在概念的引入上比較直截了當;新教材則更注重物理知識的探究過程和學生獲得知識的過程。
這種教學的理念更貼近于國外一些專家的教育觀。在北美的一些國家里,從小學五年級起,學生們就會在“科學”這門課里接觸到一些粗略的物理學上的知識。教師在教學中會使用實物玩具這類的更直觀的物品,讓孩子們在直接地看、聽,甚至是動手,引導學生在拆裝、操作的過程中去感受事物,引起他們的好奇心,激發他們繼續探索的興趣,到了高年級再輔以深層的理論教學,更利于學生學習。他們把這樣的教學方法稱作“training aids”(實踐協助)。
電磁波是一種看不見、摸不到的東西,農村的學生可能對“電磁波”這個名詞還有些陌生,城市的學生雖然對“電磁波”不生疏,但也未必能深入體會到電磁波的存在。教材在安排本節內容時,注重讓學生在學習的過程中,從“想一想”到“做一做”,從身邊的知識、熟悉的事物中去感受到新的、未知的世界這一思想。在教學中布置學生課前探究活動,其中一項就是查閱相關資料,使他們對電磁波有初步了解。另外與舊教材相比,新課標要求學生對波長、頻率和波速三者的關系有初步認識,并不要求學生深入掌握這三個物理量的定義。
本節內容密切聯系生活,與社會活動緊密結合,為學生學習無線電知識,做好了鋪墊,課后將電磁波的危害作為作業練習,指導學生去搜集更多有關電磁波的材料,讓學生進一步體會物理學與社會生活息息相關。有條件的學校還可以借助網絡進行教學。
教學目標
知識與技能
①了解電磁波的產生;
②知道電磁波能在真空中傳播;
③了解電磁波在真空中傳播速度;
④會用c=fλ求速度、波長或頻率;
⑤了解光是一種電磁波;
⑥培養學生查閱資料的能力。
過程與方法
①通過實驗知悉可以人為獲得電磁波。培養學生想像與實踐結合的科學的學習態度;
②通過對信息的收集、整理,了解電磁波的大家族;
③通過動手實驗證明電磁波能在真空中傳播。
情感、態度與價值觀
①初步認識科學技術對社會發展的作用;
②深入體會物理學與生活的密切聯系,激發學生觀察生活、思考生活的興趣。
重點與難點
重點
①電磁波的產生、傳播和應用;
②通過設計實驗、動手實驗等活動,使學生體會到物理就在他們身邊。
難點
①使學生切切實實體驗到電磁波的存在;
②通過課堂教學活動,激發學生對物理
學科、自然奧秘的探索的興趣。
教學準備
電視塔圖片、手機(兩部)、收音機、真空罩、導線、電池、學生收集的資料、投影儀和課件。
板書設計
第二節 電磁波的海洋
一、電磁波的產生
導線中電流的迅速變化會在空間激起電磁波。
二、電磁波的傳播
1.電磁波可在真空中傳播
2.波速:c=fλ
3.真空中電磁波傳播速度:
c=2.99792458×108m/s
教學流程
多媒體圖片引入→課堂討論交流→實驗探究電磁波的產生→實驗驗證電磁波的傳播可以不需要介質→電磁波傳播速度→小結→作業。
教師活動
學生活動
說明
課前活動
分小組布置,學生利用各種方法了解:什么是電磁波?列舉生活中應用電磁波的例子。
學生在家中利用手邊的各種工具收集資料、處理信息。
隨著信息技術的迅速發展,人們獲得信息的手段越來越先進了,學生可以充分利用這些資源,在信息的海洋里暢游。
課堂活動
打開收音機、電視機收到幾個節目,提出以下問題:收音機、電視機和廣播電臺、電視臺之間并沒有連著線,那它們是怎樣收到聲音和圖像的呢?
學生會回答是靠無線電或電磁波傳播信號的。
通過學生身邊熟悉的事物引出要講的內容,讓學生更容易理解電磁波的用途。
展示電視發射塔的圖片,問學生知道它是做什么的嗎?在學生回答后向學生介紹本省、市或當地的電視發射塔。
學生通過課前的預習回答是發射電磁波的。
多媒體就是充分利用人的視覺、聽覺等各種感受器官,來體驗事物。
演示實驗:打開一臺收音機,取一節干電池和一根導線,拿到收音機附近。將導線的一端與電池的負極相連,再將導線的另一端與正極摩擦,驗證電磁波的存在。
學生們在教師演示的過程中聽到“咔咔”聲,教師可由此現象證明電磁波確實存在我們周圍的世界中。還由此引出電磁波的產生的問題。
有了對聲音的感受,再講電磁波時就不那么抽象了。同時也可以讓學生體驗到電磁波真真切切地存在于我們生活的世界中。
設計實驗:由聲音的傳播類比電磁波的傳播,引出問題,讓學生自己設計實驗,證明電磁波在液體中、真空中傳播。
學生可以根據自己的設計,自行提出需要什么器材,也可以使用教師準備的手機、真空罩等用具到臺上來邊說邊做這個實驗。
自己設計、自己驗證,這正是科學探究的方法。
分組討論:光和電磁波傳播速度相等,意味著什么?
學生根據兩個相同的數字,很容易地想到電磁波與光的關系。
有些事物表面上看沒什么聯系,但其本質卻是相連的。
鞏固與小結
課后作業
本案例選自延邊教育出版社《課堂--與案例》新課標教案物理八年級下冊,如欲購買此書,請按以下方式聯系:
郵購電話:010-82608550
服務電話:010-82608377,82608850
郵政信箱:10080-155
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電磁波 篇9
(一)教學目的
1.常識性了解電磁波,知道電磁波的頻率、波長的概念。
2.記住電磁波的傳播速度。
(二)教具
水,水槽,水木棍,麻繩,電池,半導體收音機,鋼銼,導線。
(三)教學過程
1.復習
我們生活在一個充滿聲音的世界里,人們通過聲音(如語言、音樂等)交流思想、表達感情。如家長的教誨、教師的授課可以增長我們的知識;優美動聽的音樂可以陶冶人的情操、給人以美的享受。聲音是傳遞信息的一種重要方式,幫助我們了解世界。
通過我們在初中二年級學習過的聲現象的有關知識,可以知道:一切正在發聲的物體都在振動;我們聽到的聲音通常是靠空氣傳的;聲波在空氣中的傳速度大約是340米/秒。
在前面我們還學習過電話,電話的話筒能把聲音振動轉化為強弱變化的電流,電流流經聽筒,聽筒又能把它轉化為振動,使人聽到聲音。
2.引入新課
飛機上的飛行員與地面指揮員的對話不用電線;我們每天聽收音機或看電視,也沒有電線直接通向電臺或電視臺。可見,這些都不是用電線來傳播電信號的,我們稱作“無線電通信”。那么,無線電通信是怎樣傳輸信號的呢?今天我們就來學習這方面的簡單知識。
3.進行新課
板書:<第一節 電磁波>
(1)演示實驗
①手持小木棍,讓木棍下端接觸水槽水面,使同學們看到,水面上有一圈圈凸凹相間的狀態從木棍接觸水面處向外傳播,形成了水波。
②音叉(或其他發聲體)振動時,在空氣中會有疏密相間的狀態向外傳播,形成聲波。聲波看不見,摸不到,但聲波傳到我們的耳朵,會引起鼓膜振動,使我們產生聽覺。
總結以上實驗(和其他事例)得出結論:
板書:<波是自然界普通存在的現象>
(2)電磁波
板書:<當導體中有迅速變化的電流時,會向周圍空間發射電磁波。>
電磁波看不到,摸不著,我們可以通過實驗來間接觀察它的存在。
演示課本上圖13—2的實驗,實驗后讓學生閱讀課本上“實驗”后的兩個自然段,再提出以下問題讓學生回答。
①為什么會發生這種現象?
②舉出日常生活中發生的類似的現象。
教師歸納小結,講解電磁波的初步知識,并說明間接觀察是物理學常用的研究方法(如借助小磁針可以間接地研究磁場)。
(3)電磁波的頻率和波長
講解課本圖13—3水波在1秒內傳播的波形圖,結合小木棍振動時產生水波的演示實驗說明:
①波峰與波谷的概念;
②在1秒內出現的波峰數(或波谷數)叫水波的頻率;頻率的單位叫做赫茲,簡稱赫。常用的頻率單位是千赫和兆赫。
板書:<1千赫=103赫,1兆赫=106赫>
③波長與波速的概念;
④分析得出:波速與波長和頻率的關系。
板書:<波速=波長×頻率>
類似于水波,電磁波也有自己的頻率和波長,也同樣可以用波形圖來描述,講解課本圖13—4頻率不同的電磁波的波形圖。需要說明以下二點:
①電磁波的頻率等于產生電磁波的振蕩電流的頻率。
②電磁波頻率、波長與波速的關系。
板書:<對電磁波同樣有波速=波長×頻率>
電磁波在空間是向各個方向傳播的,德國物理學家赫茲用實驗證實,電磁波的傳播速度等于光速。
板書:<電磁波在真空中的傳播速度與光速相同,是3×108米/秒。在空氣中和在真空中近似。>
注意:不同頻率(或不同波長)的電磁波的傳播速度都相同,所以頻率較大的電磁波,波長較短。
例:我國第一顆人造地球衛星采用20.009兆赫和19.995兆赫的頻率發送無線電信號,這兩種頻率的電磁波的波長各是多少?(光速為2.9979×108米/秒)
(答案:波長分別為14.983米和14.993米)
由于電磁波的頻率和波長各不相同,所以在我們周圍空間里存在著形形色色的電磁波。按照課本上的圖表,介紹無線電通信所用的電磁波(也叫無線電波)的幾個波段。
4.小結(略)
5.想想議議:教師演示并提出問題。
打開半導體收音機,調到一個沒有電臺的地方,使收音機收不到電臺的廣播。然后開大音量,讓收音機靠近220伏特的交流電線,從收音機會聽到“雜音”。這是為什么?
6.布置作業
(1)閱讀課本上的閱讀材料:無線電波的傳播途徑。
(2)閱讀本節教材。
(四)說明
1.本節內容知識多,范圍廣,要注意掌握教學要求,使初中學生常識性了解電磁波的有關知識,如波長、頻率、波速等。有些知識只宜點到為止,不能求深求全。
2.用“類比”水波的辦法通俗講解波的形成和波長、頻率、波速的概念;用半導體、鋼銼、電池、導線演示電磁波的存在是本節教學的關鍵。
注:本教案依據的教材是人教社初中物理第三冊。