人教版九年级物理下册：第21章第2节 电磁波的海洋（导学案）

第2节电磁波的海洋44备课笔记特别提醒：电磁波的形成与水波、声波的形成相似.电磁波是一种特殊的物质，它是客观存在的.课题电磁波的海洋课型新授课教学目标知识与技能1.了解电磁波的产生和传播.2.知道c是电磁波在真空中的传播速度.3.知道波长、频率和波速之间的关系.过程与方法1.通过实验知道可以人为获得电磁波，培养学生想象与实践结合的科学的学习态度.2.通过对信息的收集、整理，了解电磁波大家族.3.通过动手实验证明电磁波能在真空中传播.情感、态度与价值观通过对电磁波知识的学习，激发学生敢于向困难挑战、热爱科学的情感.教学重点电磁波的传播.教具准备多媒体课件、收音机、手机、真空罩、干电池、导线.教学难点电磁波的产生.教学课时1课时课前预习1.电磁波的产生：导线中电流的迅速变化会在空间激起（产生）电磁波．2.电磁波的传播：（1）在波的传播过程中，凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷.相邻的两个波峰或波谷的距离叫做波长.在某确定的位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少；（2）电磁波的传播不需要(选填“需要”或者“不需要”)介质，电磁波在真空中的传播速度是c=3×108m/s；（3）电磁波频率的单位是Hz，常用的单位还有kHz、MHz；（4）波长、频率、波速的关系是c=λf；（5）通常用于广播、电视和移动电话的是频率为几百千赫至几百兆赫的那一部分，叫做无线电波．巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的对应练习（教师可有针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入师：电话有固定电话，还有手机，手机是通过什么来实现自由通话的？我们收看电视、收听广播时又是如何接收到电视、广播信号的？它们的一个共同特点是没有通信使用的导线，信号都是通过电磁波传播的，今天我们就学习关于电磁波的知识.进行新课一电磁波的产生和传播1.电磁波是怎样产生的？师：我们前面提到过水波、声波，请大家用实验来说明什么是水波、声波.生1：手持木棍，让木棍下端接触水槽水面，水面上有一圈一圈凸凹相间的波纹从木棍接触水面处向外传播，形成水波.4 备课笔记易错提示：电磁波与声波是两种不同的波：声波的传播是需要介质的，它不能在真空中传播.电磁波的传播不需要介质，它可以在真空中传播；两者的传播速度不同；两者的产生条件不同.小组问题探讨：举例说出常见的电磁波发射器，常见的电磁波接收装置.生2：两个音叉并排放置，并离得很近，敲击其中一个音叉，和另一个音叉接触的小珠被弹起.音叉振动时，在空气中会有疏密相间的声波向外传播.声波看不见，摸不到，但声波能传到我们的耳朵，并引起鼓膜振动，使我们产生听觉.师：电磁波看不见、摸不到，那么电磁波是怎样产生的？我们如何研究它呢？下面我们制造一下电磁波，大家感受一下.（教师演示实验）实验1打开收音机的开关，将调谐旋钮旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一截导线，拿到收音机附近，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极相摩擦，使它们时断时续地接触，从收音机里听到什么？生：在收音机里听到"喀喀"的杂音.师：这是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流，变化的电流产生了电磁波，收音机接收了这一电磁波，并把它放大转换成声音，这就是我们听到的“喀喀”声.板书：电磁波的产生：导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波.2.电磁波是怎样传播的？师：波是自然界普遍存在的现象.我们知道声波的传播需要介质，那么电磁波的传播是否也需要介质？师：我们想想如何做实验才能知道电磁波的传播是否也需要介质？（启发：回忆声音的传播需要介质的实验）实验2把一手机放在密闭的塑料袋内，再放入水槽中，用另一手机打电话寻呼，看到它能够收到信号.生：这个实验说明，电磁波在液体中能够传播.实验3把手机放在密闭的木制的盒子里，用另一手机打电话寻呼，看到它能够收到信号.生：这个实验说明，电磁波在固体中能够传播.实验4把手机放在真空罩中，呼叫，手机仍能够收到信号.生：这个实验说明，电磁波在真空中能够传播.师：月球上没有空气，声音无法传播.但是电磁波能够在真空中传播，所以宇航员在月球上可以用电磁波来通信.板书：电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，电磁波可在真空中传播.二波长、波速和频率之间的关系师：大家看屏幕（多媒体播放不同形式的电磁波），观察到什么？生1：看到一圈一圈明暗相间的波纹向外传播.生2：看到一圈一圈凸凹相间的波纹向外传播.4 进行新课备课笔记课外拓展：电磁技术给人类带来了巨大的物质文明，同时也把人类带进了人造电磁辐射的环境，造成了电磁污染，预防电磁污染应注意三个方面：①选择适当位置，尽可能远离人造电磁辐射源，如不要随便靠近电视发射装置、高频电缆等.②安装屏蔽设备.③要正确使用带有电磁辐射的生活器具，不要随意拆开，以免电磁波大量泄漏伤人.教师总结：(1)波峰——凸凹相间说明有凸起部分和凹下部分，这样向上部分就形成像山峰似的浪尖；波谷——向下部分就形成凹谷.(2)波长（λ）——每上、下振动一次就形成一个波峰和波谷；若上、下振动若干次，那么这列波就以波峰—波谷—波峰—波谷……的方式向外传播出去；相邻两个波峰（或波谷）间的距离是一定的，这个距离叫波长.(3)频率（f)——波在1秒内出现的波峰数（或波谷数），叫做频率.(4)波速——电磁波的传播速度.真空中电磁波的波速为c.板书：波长、波速和频率间的关系：c=λf.波速等于波长λ和频率f的乘积.波速c=2.99792458×108m/s≈3×105km/s电磁波频率的单位是赫兹（Hz），因为通常电磁波的频率都很高，所以常用的单位是千赫（kHz）和兆赫（MHz）.电磁波是个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波.日常生活中可以看到各种各样的天线，它们有的是发射电磁波的，有的是接收电磁波的，我们就生活在电磁波的海洋中.大家阅读课本P152页“科学世界——微波炉”，回答下列问题.（1）微波炉的原理是什么？（2）微波炉适宜于加热什么食物？（3）微波对人体有害，使用微波炉时，应怎样作好防护？学生阅读，思考，讨论，回答.教学板书课堂小结这节课我们学习了电磁波的产生、传播和它的一些基本常识.了解到电磁波是由变化的电流所引起的，它以波的形式向外传播，其中的波长、频率和波速存在着一个定量关系式：c=λf，频率越大，电磁波的波长越短；频率越小，电磁波的波长越长，但其传播速度是不变的.电磁波还有其他的应用，如微波炉、雷达等.4 教材习题解答演示(P150)解答：从收音机里可听到“喀喀”声，这说明时断时续的电流产生了电磁波.演示(P151)解答：移动电话在真空罩中能接收信号，因为电磁波能在真空中传播.动手动脑学物理(P153)1.解答：严格意义上讲，这些电器工作时，都会发出电磁波，如：电视机、手机、电冰箱等工作时会对收音机信号造成干扰.2.解答：图中最高频率的电磁波的频率为108MHz，即1.08×108Hz，发射108MHz的电磁波时线路中的电流方向每秒钟变化次数为2.16×108次.3.解答：目标与仪器间的距离s=s波=vt=×3×108m/s×2.8×10-7s=42m.难题解答【例】关于电磁波的叙述中，说法正确的是（）A.电磁波波长越短，频率越低B.电磁波可传递信息和能量C.红外线和紫外线不属于电磁波D.不同波长的电磁波在真空中传播速度不同解析：（1）γ射线、X射线、不可见光、可见光、微波、短波、中波、长波都是电磁波，在真空中传播速度是相同的．即电磁波的波长和频率的乘积是一定的，波长越短，频率越高.（2）电磁波不但能传递信息，也能传递能量.答案：B布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一课时的内容。教学反思这节课比较抽象，因为电磁波看不见、摸不着，所以如何把电磁波讲直观了，是这节课的关键.1.通过水波讲电磁波，采用视频或让学生回忆水中波纹产生的原因及过程可以使学生感知水波的形成，再利用类比推导出电磁波的形成，这样学生接受起来比较自然.2.把电磁波的传播与生活经验相结合.一方面多做了一些可以证明电磁波能在固体、液体中传播的实验，另一方面还通过举些生活中的实例来说明电磁波的传播，后者的方法更让人们信服.3.在学生自学微波炉、雷达知识时，积极发动学生，让家中有微波炉的同学介绍其使用方法及使用的便捷程度，起到了较好的互动效果，其实学生自身的不同生活经验本身也是一种很好的教学资源.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结：备课笔记课外拓展：一种确定的电磁波，在不同介质中传播时，它的频率不变；不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度相同.金属容器对电磁波有屏蔽作用，如在电梯里手机会接收不到信号.规律总结：电磁波与声波的区别与联系4