電磁波教案

電磁波教案

　　作為一名辛苦耕耘的教育工作者，常常要根據(jù)教學(xué)需要編寫(xiě)教案，編寫(xiě)教案有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。如何把教案做到重點(diǎn)突出呢？下面是小編精心整理的電磁波教案，希望對(duì)大家有所幫助。

電磁波教案1

　　【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：

　　1.了解電磁波的發(fā)現(xiàn)背景

　　2.偉大的預(yù)言

　　3.知道麥克斯韋電磁理論及電磁場(chǎng)和電磁波

　　【自主學(xué)習(xí)】：

　　麥克斯韋(James Clerk Maxwell，1831-1879)，英國(guó)物理學(xué)家，經(jīng)典電磁理論的奠基人.1831年6月13日出生于愛(ài)丁堡.1847年入愛(ài)丁堡大學(xué)聽(tīng)課，專攻物理.他很重視實(shí)驗(yàn)，涉獵電化學(xué)、光學(xué)、分子物理學(xué)以及機(jī)械工程等等.他說(shuō)：把物理分析和實(shí)驗(yàn)研究聯(lián)合使用得到的物理科學(xué)知識(shí)，比之一個(gè)單純的實(shí)驗(yàn)人員或單純的物理家所具有的知識(shí)更加堅(jiān)實(shí)、有益而牢固. 1850年考入劍橋大學(xué)，1854年以優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)并獲得了學(xué)位，留校工作.1856年起任蘇格蘭阿伯丁的馬里沙耳學(xué)院的自然哲學(xué)講座教授，直到1874年.經(jīng)法拉第舉薦，自1860年起任倫敦皇家學(xué)院的物理學(xué)和天文學(xué)教授.1871年起負(fù)責(zé)籌劃卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，隨后被任命在劍橋大學(xué)創(chuàng)辦卡文迪什實(shí)驗(yàn)室并擔(dān)任第一任負(fù)責(zé)人.1879年11月5日麥克斯韋因患癌癥在劍橋逝世，終年僅48歲.

　　【課堂點(diǎn)撥與交流】

　　一、電磁波的發(fā)現(xiàn)

　　1、電磁波的發(fā)現(xiàn)背景

　　A、麥克斯韋---科學(xué)神童

　　B、法拉第對(duì)麥克斯韋的激勵(lì)

　　C、前人的工作成果

　　2、偉大的預(yù)言

　　A、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)------電磁感應(yīng)現(xiàn)象

　　B、假設(shè)-----變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)

　　C、預(yù)言電磁場(chǎng)的存在-----1864年，麥?zhǔn)习l(fā)表了電磁場(chǎng)理論，成為人類歷史上預(yù)言電磁波存在的第一人。

　　二、電磁場(chǎng)和電磁波

　　1.、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：

　　(1).變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)

　　(2).變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

　　2、電磁波

　　例：電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如下列圖所示，能發(fā)射電磁波的是( )

　　A、電磁波與機(jī)械波的區(qū)別

　　B、電磁波的速度---光速!

　　C、光是一種電磁波

　　3、赫茲實(shí)驗(yàn)

　　赫茲證實(shí)：(1)電磁場(chǎng)、電磁波的存在。

　　(2)電磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象，證明了電磁波與光具有相同的性質(zhì)。

　　一天，赫茲在一間暗室里做實(shí)驗(yàn)。他在兩個(gè)相隔很近的金屬小球上加上高電壓，隨之便產(chǎn)生一陣陣噼噼啪啪的火花放電。這時(shí)，在他身后放著一個(gè)沒(méi)有封口的圓環(huán)。當(dāng)赫茲把圓環(huán)的開(kāi)口處調(diào)小到一定程度時(shí)，便看到有火花越過(guò)縫隙。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，他得出了電磁能量可以越過(guò)空間進(jìn)行傳播的結(jié)論。赫茲的發(fā)現(xiàn)公布之后，轟動(dòng)了全世界的科學(xué)界，1887年成為了近代科學(xué)技術(shù)史的一座里程碑，為了紀(jì)念這位杰出的科學(xué)家，電磁波的單位便命名為-赫茲(Hz)。

　　赫茲實(shí)驗(yàn)的意義：

　　赫茲的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義，它不但證明了麥克斯韋理論的正確，更重要的是導(dǎo)致了無(wú)線電的誕生，開(kāi)辟了電子技術(shù)的新紀(jì)元，標(biāo)志著從有線電通信向無(wú)線電通信的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。也是整個(gè)移動(dòng)通信的發(fā)源點(diǎn)，應(yīng)該說(shuō)，從這時(shí)開(kāi)始，人類開(kāi)始進(jìn)入了無(wú)線通信的新領(lǐng)域。

　　電磁波成果：

　　無(wú)線電報(bào)(1901)廣播(1906)電話(1916)傳真(1923)電視(1929)微波(1933)雷達(dá)(1935)衛(wèi)星通訊電子計(jì)算機(jī)因特網(wǎng)等都與電磁波理論相關(guān)

　　有關(guān)趣聞

　　插曲：比赫茲實(shí)驗(yàn)早七年，一位叫戴維的人也接收到了電磁波信號(hào)，他隨即向英國(guó)皇家協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)G斯托克斯匯報(bào)，但斯托克斯認(rèn)為這只是普通的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，戴維過(guò)于迷信權(quán)威，對(duì)于這一天賜良機(jī)未與重視，使發(fā)現(xiàn)被埋沒(méi)了。

　　【課堂練習(xí)】

　　1、按照麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法中正確的是( )

　　A、磁場(chǎng)在周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)

　　B、電場(chǎng)在周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)

　　C、變化的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生電場(chǎng)

　　D、變化的電場(chǎng)在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)

　　2、按照麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法中正確的是( )

　　A、恒定的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)

　　B、變化的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生變化的電場(chǎng)

　　C、均勻變化的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)

　　D、均勻變化的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)

　　3、按照麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法中不正確的是( )

　　A、振蕩的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)

　　B、振蕩的磁場(chǎng)在周圍產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)

　　C、振蕩的電場(chǎng)在周圍產(chǎn)生不同頻率的振蕩磁場(chǎng)

　　D、振蕩的電場(chǎng)在周圍產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)

　　4、關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法中正確的是 ()

　　A、均勻變化的電場(chǎng)和均勻變化的磁場(chǎng)互相激發(fā)，由產(chǎn)生處向遠(yuǎn)處傳播形成電磁波

　　B、振蕩電場(chǎng)和振蕩磁場(chǎng)互相激發(fā)，由產(chǎn)生處向遠(yuǎn)處傳播形成電磁波

　　C、電磁波的振蕩電場(chǎng)和振蕩磁場(chǎng)方向互相垂直，且與傳播方向互相垂直

　　D、電磁波能夠發(fā)生反射、干涉、衍射、偏振現(xiàn)象

　　5、比較電磁波和機(jī)械波，下列說(shuō)法中正確的是()

　　A、電磁波和機(jī)械波都可以在真空中傳播

　　B、電磁波和機(jī)械波都是傳遞能量的一種形式

　　C、電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生反射、干涉、衍射、偏振現(xiàn)象

　　D、電磁波和聲波都是縱波

電磁波教案2

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　1、了解電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射，知道電磁波是橫波

　　2、知道電磁波在真空中的傳播速度，知道公式v=λf 也適用于電磁波。

　　二、教學(xué)重點(diǎn)：

　　有關(guān)電磁波的簡(jiǎn)單計(jì)算

　　三、教學(xué)難點(diǎn)：

　　電磁波的產(chǎn)生

　　四、教學(xué)方法：

　　啟發(fā)式綜合教學(xué)法

　　五、教學(xué)過(guò)程

　�。ㄒ唬┮�入新課

　　上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了有關(guān)電磁場(chǎng)的知識(shí)，知道了麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩大支柱，即變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)。變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波。這節(jié)課我們就學(xué)習(xí)有關(guān)電磁波的知識(shí)。

　�。ǘ�）進(jìn)行新課

　　1、電磁波的產(chǎn)生

　�。�1）普通LC振蕩電路不能有效地發(fā)射電磁波

　　在普通LC振蕩電路中，電場(chǎng)主要集中在電容器的極板之間，磁場(chǎng)主要集中在線圈內(nèi)部。在電磁振蕩過(guò)程中，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化主要是在電路內(nèi)部完成的，輻射出去的能量很少。不能有效地發(fā)射電磁波

　　2、發(fā)射電磁波的條件

　　要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路要滿足如下條件：

　　（1）要有足夠高的振蕩頻率。

　　（2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場(chǎng)的能量傳播出去。

　　引導(dǎo)學(xué)生討論：如何改造普通的LC振蕩電路，才能使它能夠有效地發(fā)射電磁波？

　　師生一起討論后，引出開(kāi)放電路的概念。將閉合電路變成開(kāi)放電路就可以有效地把電磁波發(fā)射出去。

　　3、電磁波的特點(diǎn)

　　師生一起討論、歸納電磁波的特點(diǎn)：

　�。�1）電磁波是橫波。電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直，電磁波的傳播方向與二者的方向也垂直。

　�。�2）電磁波在空間以一定的速度傳播，

　�。�3）電磁波在真空中的傳播速度等于光在真空中的傳播速度，即c=3.0×108/s

　　（4）電磁波的傳播過(guò)程就是電磁能的傳播過(guò)程。

　　（5）電磁波是物質(zhì)波，真空中也能傳播，能獨(dú)立存在（與機(jī)械波不同）

　�。�6）具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性

　　【例題】一臺(tái)收音機(jī)的接收頻率范圍從f1=2.2MHz到f2=22MHz；設(shè)這臺(tái)收音機(jī)能接收的相應(yīng)波長(zhǎng)范圍從λ1到λ2，那么波長(zhǎng)之比為λ1:λ2=___：___

　�。ㄈ�）布置作業(yè)：練習(xí)二（2）（3）做在作業(yè)本上

電磁波教案3

　　【教學(xué)目標(biāo)】

　　（一）知識(shí)與技能

　　1．了解電磁波譜的構(gòu)成，知道各波段的電磁波的主要作用及應(yīng)用。

　　2．知道電磁波具有能量，是一種物質(zhì)。

　　3．了解太陽(yáng)輻射。

　　（二）過(guò)程與方法

　　通過(guò)查閱與電磁波譜中各種頻段波的應(yīng)用相關(guān)的資料，培養(yǎng)學(xué)生收集信息，加工處理信息的能力。

　　（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　體會(huì)電磁波的應(yīng)用對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響，明確不同的電磁波具有的不同用途和危害，感悟現(xiàn)代科技的正反兩個(gè)方面，培養(yǎng)辯證唯物的價(jià)值觀。

　　【教學(xué)重點(diǎn)】紅外線、紫外線、X射線、γ射線的特點(diǎn)及應(yīng)用。

　　【教學(xué)難點(diǎn)】電磁波的能量。

　　【教學(xué)方法】教師引導(dǎo)，學(xué)生閱讀討論

　　【教學(xué)用具】投影儀，幻燈片。

　　【教學(xué)過(guò)程】

　�。ㄒ唬┮�入新課

　　師：電磁波的范圍很廣。我們通常所說(shuō)的，無(wú)線電波、光波各種射線，如紅外線、紫外線、X射線、γ射線等，都是電磁波。我們把各種電磁波按照波長(zhǎng)或頻率大小的順序排列成譜，就叫電磁波譜。這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)電磁波譜中各種電磁波的特點(diǎn)和主要作用。

　�。ǘ�）進(jìn)行新課

　　1．電磁波譜

　�。ㄍ队埃�

　　師：請(qǐng)同學(xué)說(shuō)出電磁波家族中，主要有哪些種類？波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是什么？波長(zhǎng)最短的是什么？他們主要在哪些方面有應(yīng)用？

　　學(xué)生觀察圖譜，發(fā)表見(jiàn)解。

　　生：電磁波家族有無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線。波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是無(wú)線電波中的長(zhǎng)波。波長(zhǎng)最短的是γ射線。

　　師：下面我們依次認(rèn)識(shí)這些電磁波的特點(diǎn)和應(yīng)用。

　　2．無(wú)線電波

　　教師提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)看書(shū)，討論并回答問(wèn)題（培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力）

　�。�1）無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍？（2）無(wú)線電波有哪些主要應(yīng)用？

　　3．紅外線

　　閱讀教材，回答問(wèn)題：

　�。�1）紅外線的波長(zhǎng)介于哪兩種電磁波之間？（2）紅外線的主要特點(diǎn)是什么？

　　（3）紅外線的主要應(yīng)用有哪些？

　　4．可見(jiàn)光

　　閱讀教材，回答問(wèn)題：

　　（1）可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍？（2）可見(jiàn)光包括哪幾種顏色的光？

　�。�3）天空為什么看起來(lái)是藍(lán)色的？傍晚的陽(yáng)光為什么比較紅？

　　5．紫外線

　　閱讀教材，回答問(wèn)題：

　�。�1）紫外線的波長(zhǎng)范圍？（2）紫外線有什么特點(diǎn)？（3）紫外線有哪些應(yīng)用？

　　6．X射線和γ射線

　　閱讀教材，回答問(wèn)題：

　�。�1）這兩種射線的波長(zhǎng)有何特點(diǎn)？（2）X射線和γ射線有什么特點(diǎn)？

　�。�3）X射線和γ射線有哪些主要用？

　　7．電磁波的能量

　　閱讀教材，回答問(wèn)題：

　�。�1）哪些證據(jù)能夠說(shuō)明電磁波具有能量？（2）怎樣理解電磁波是一種物質(zhì)？

　　8．太陽(yáng)輻射

　　閱讀教材，回答問(wèn)題：

　�。�1）從太陽(yáng)輻射出來(lái)的電磁波有哪些種類？

　�。�2）太陽(yáng)輻射的能量主要集中在哪些區(qū)域？在哪一個(gè)波段附近能量最強(qiáng)？

　�。ㄈ�）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)

　　本節(jié)課學(xué)習(xí)電磁波譜的構(gòu)成，了解了各種電磁波的特點(diǎn)和主要應(yīng)用。

　　（四）課余作業(yè)

　　1．完成P102“問(wèn)題與練習(xí)”中的題目。

　　2．閱讀P101“科學(xué)漫步” 。

電磁波教案4

　　（一）教學(xué)目的

　　1．常識(shí)性了解電磁波，知道電磁波的頻率、波長(zhǎng)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(dǎo)體收音機(jī)，鋼銼，導(dǎo)線。

　�。ㄈ�）教學(xué)過(guò)程

　　1．復(fù)習(xí)

　　我們生活在一個(gè)充滿聲音的世界里，人們通過(guò)聲音（如語(yǔ)言、音樂(lè)等）交流思想、表達(dá)感情。如家長(zhǎng)的教誨、教師的授課可以增長(zhǎng)我們的知識(shí)；優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)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(guò)我們?cè)诔踔卸�年�?jí)學(xué)習(xí)過(guò)的聲現(xiàn)象的有關(guān)知識(shí)，可以知道：一切正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng)；我們聽(tīng)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(xué)習(xí)過(guò)電話，電話的話筒能把聲音振動(dòng)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)弱變化的電流，電流流經(jīng)聽(tīng)筒，聽(tīng)筒又能把它轉(zhuǎn)化為振動(dòng)，使人聽(tīng)到聲音。

　　2．引入新課

　　飛機(jī)上的飛行員與地面指揮員的對(duì)話不用電線；我們每天聽(tīng)收音機(jī)或看電視，也沒(méi)有電線直接通向電臺(tái)或電視臺(tái)。可見(jiàn)，這些都不是用電線來(lái)傳播電信號(hào)的，我們稱作“無(wú)線電通信”。那么，無(wú)線電通信是怎樣傳輸信號(hào)的呢？今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)這方面的簡(jiǎn)單知識(shí)。

　　3．進(jìn)行新課

　　板書(shū)：<第一節(jié)電磁波>

　　(1)演示實(shí)驗(yàn)

　�、偈殖中∧竟鳎�讓木棍下端接觸水槽水面，使同學(xué)們看到，水面上有一圈圈凸凹相間的狀態(tài)從木棍接觸水面處向外傳播，形成了水波。

　�、谝舨妫ɑ蚱渌�發(fā)聲體）振動(dòng)時(shí)，在空氣中會(huì)有疏密相間的狀態(tài)向外傳播，形成聲波。聲波看不見(jiàn)，摸不到，但聲波傳到我們的耳朵，會(huì)引起鼓膜振動(dòng)，使我們產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。

　　總結(jié)以上實(shí)驗(yàn)（和其他事例）得出結(jié)論：

　　板書(shū)：<波是自然界普通存在的現(xiàn)象>

　　(2)電磁波

　　板書(shū)：<當(dāng)導(dǎo)體中有迅速變化的電流時(shí)，會(huì)向周圍空間發(fā)射電磁波。>

　　電磁波看不到，摸不著，我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)間接觀察它的存在。

　　演示課本上圖13—2的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后讓學(xué)生閱讀課本上“實(shí)驗(yàn)”后的兩個(gè)自然段，再提出以下問(wèn)題讓學(xué)生回答。

　　①為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象？

　�、谂e出日常生活中發(fā)生的類似的現(xiàn)象。

　　教師歸納小結(jié)，講解電磁波的初步知識(shí)，并說(shuō)明間接觀察是物理學(xué)常用的研究方法（如借助小磁針可以間接地研究磁場(chǎng)）。

　　(3)電磁波的頻率和波長(zhǎng)

　　講解課本圖13—3水波在1秒內(nèi)傳播的波形圖，結(jié)合小木棍振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水波的演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：

　�、俨ǚ迮c波谷的概念；

　�、谠�1秒內(nèi)出現(xiàn)的波峰數(shù)（或波谷數(shù)）叫水波的頻率；頻率的單位叫做赫茲，簡(jiǎn)稱赫。常用的頻率單位是千赫和兆赫。

　　板書(shū)：<1千赫=103赫，1兆赫=106赫>

　�、鄄ㄩL(zhǎng)與波速的概念；

　�、芊治龅贸觯翰ㄋ倥c波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系。

　　板書(shū)：<波速=波長(zhǎng)×頻率>

　　類似于水波，電磁波也有自己的頻率和波長(zhǎng)，也同樣可以用波形圖來(lái)描述，講解課本圖13—4頻率不同的電磁波的波形圖。需要說(shuō)明以下二點(diǎn)：

　�、匐姶挪ǖ念l率等于產(chǎn)生電磁波的振蕩電流的頻率。

　�、陔姶挪�頻率、波長(zhǎng)與波速的關(guān)系。

　　板書(shū)：<對(duì)電磁波同樣有波速=波長(zhǎng)×頻率>

　　電磁波在空間是向各個(gè)方向傳播的，德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，電磁波的傳播速度等于光速。

　　板書(shū)：<電磁波在真空中的傳播速度與光速相同，是3×108米>

　　注意：不同頻率（或不同波長(zhǎng)）的電磁波的傳播速度都相同，所以頻率較大的電磁波，波長(zhǎng)較短。

　　例：我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星采用20.009兆赫和19.995兆赫的頻率發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，這兩種頻率的電磁波的波長(zhǎng)各是多少？（光速為2.9979×108米/秒）

　�。ù鸢福翰ㄩL(zhǎng)分別為14.983米和14.993米）

　　由于電磁波的頻率和波長(zhǎng)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(wú)線電通信所用的電磁波（也叫無(wú)線電波）的幾個(gè)波段。

　　4．小結(jié)（略）

　　5．想想議議：教師演示并提出問(wèn)題。

　　打開(kāi)半導(dǎo)體收音機(jī)，調(diào)到一個(gè)沒(méi)有電臺(tái)的地方，使收音機(jī)收不到電臺(tái)的廣播。然后開(kāi)大音量，讓收音機(jī)靠近220伏特的交流電線，從收音機(jī)會(huì)聽(tīng)到“雜音”。這是為什么？

　　6．布置作業(yè)

　　(1)閱讀課本上的閱讀材料：無(wú)線電波的傳播途徑。

　　(2)閱讀本節(jié)教材。

　　（四）說(shuō)明

　　1．本節(jié)內(nèi)容知識(shí)多，范圍廣，要注意掌握教學(xué)要求，使初中學(xué)生常識(shí)性了解電磁波的有關(guān)知識(shí)，如波長(zhǎng)、頻率、波速等。有些知識(shí)只宜點(diǎn)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(zhǎng)、頻率、波速的概念；用半導(dǎo)體、鋼銼、電池、導(dǎo)線演示電磁波的存在是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵。

　　注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第三冊(cè)。

電磁波教案5

　　（一）知識(shí)與技能

　　1．知道麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)基本觀點(diǎn)：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。

　　2．知道電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波以及電磁波的特點(diǎn)。

　　3．知道赫茲實(shí)驗(yàn)及其重要意義。

　　（二）過(guò)程與方法

　　通過(guò)對(duì)電磁波發(fā)現(xiàn)過(guò)程的了解，認(rèn)識(shí)規(guī)律的普遍性與特殊性，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和類比推理能力。

　　（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神。

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。

　　教學(xué)方法

　　演示推理和類比推理

　　教學(xué)用具：

　　學(xué)生電源一臺(tái)，電磁鐵一塊，多匝線圈、燈座、小燈泡各一個(gè)，導(dǎo)線若干

　　教學(xué)過(guò)程

　　（一）引入新課

　　師： “神舟六號(hào)”上天后，怎樣與地面上的人聯(lián)系呢？

　　生：無(wú)線電波。

　　師：無(wú)線電廣播、電視、人造衛(wèi)星、導(dǎo)彈、宇宙飛船等，傳遞信息和跟地面的聯(lián)系都要利用電磁波。現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)部門，幾乎都離不開(kāi)“電磁波”， “電磁波”就是現(xiàn)代文明的神經(jīng)中樞。

　　那么，電磁波是什么？它是怎樣產(chǎn)生的？它有什么性質(zhì)？怎樣利用它傳遞信號(hào)？這一章就要討論這些問(wèn)題。今天我們就從電磁波的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始學(xué)習(xí)。

　　（二）進(jìn)行新課

　　1．偉大的預(yù)言

　　（教師首先向?qū)W生介紹麥克斯韋的生平簡(jiǎn)介，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。）

　　麥克斯韋（James Clark Mexwell，1831~1879）是英國(guó)的理論物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。1831年6月13日生于英國(guó)愛(ài)丁堡。他的父親是一個(gè)科學(xué)家，他從小就受到科學(xué)的熏陶，15歲時(shí)向英國(guó)皇家學(xué)會(huì)遞交數(shù)學(xué)論文，發(fā)表在《愛(ài)丁堡皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》上，第一次顯露出他出眾的才華。1847年，考入愛(ài)丁堡大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理學(xué)。1850年轉(zhuǎn)入劍橋大學(xué)，1854年畢業(yè)后留校工作，1856~1865年，他先后在阿丁見(jiàn)大學(xué)和倫敦皇家學(xué)院任教。1871年，麥克斯韋任劍橋物理實(shí)驗(yàn)室主任，1874年，他主持建立的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室竣工，任該實(shí)驗(yàn)室首任主任。1879年11月5日，麥克斯韋在劍橋逝世。

　　麥克斯韋在電磁場(chǎng)理論方面的工作深受法拉第的影響.他信服法拉第的思想，決心為法拉第的場(chǎng)的概念提供數(shù)學(xué)方法的基礎(chǔ)。尤其是他在倫敦皇家學(xué)院任教期間，有機(jī)會(huì)拜訪了法拉第以后，更加強(qiáng)了他的這種信念.年輕的麥克斯韋以他卓越的數(shù)學(xué)才能和嚴(yán)密的邏輯推理，對(duì)法拉第的直觀形象的電磁場(chǎng)理論加以高度概括，并總結(jié)了當(dāng)時(shí)電磁學(xué)的研究成果，建立了電磁場(chǎng)方程，確立了電磁場(chǎng)理論。

　　師：我們現(xiàn)在粗略地介紹一下麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論。

　　● 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)

　　演示實(shí)驗(yàn)

　　裝置如圖所示，當(dāng)穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)，上面的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，引起感應(yīng)電流使燈泡發(fā)光。

　�。厶岢鰡�(wèn)題］小燈泡為什么能發(fā)光？

　�。蹖W(xué)生回答］由于交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在不斷變化，所以穿過(guò)線圈的磁通量不斷變化，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，形成感應(yīng)電流，小燈泡發(fā)光。

　�。劾^續(xù)提問(wèn)］電路（線圈）中的電荷為什么能夠定向移動(dòng)呢？

　�。蹖W(xué)生回答］受電場(chǎng)力。

　　［教師總結(jié)］麥克斯韋認(rèn)為變化的磁場(chǎng)在空間產(chǎn)生電場(chǎng)。電路中的自由電荷就是在這個(gè)電場(chǎng)的作用下做定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。

　　［討論］（1）如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈，線圈中還有電流、電場(chǎng)嗎？

　�。�2）如果線圈不存在，線圈所在處的空間還有電場(chǎng)嗎？

　　麥克斯韋認(rèn)為線圈只不過(guò)用來(lái)顯示電場(chǎng)的存在，線圈不存在時(shí)，變化的磁場(chǎng)同樣在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，這是一個(gè)普遍規(guī)律，跟閉合電路是否存在無(wú)關(guān)（如圖甲、乙所示）。

　　我們可以很自然的提出一個(gè)假設(shè)：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。

　　說(shuō)明：在變化的磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的；而靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是不閉合的。

　　● 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

　　師：麥克斯韋根據(jù)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的相似性和變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)的現(xiàn)象，提出了另一個(gè)大膽的假設(shè)：變化的電場(chǎng)也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。

　　教師點(diǎn)撥：這個(gè)假設(shè)沒(méi)有直接的實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)，它出于對(duì)自然規(guī)律的洞察力，是很大膽的，但卻更有創(chuàng)造力。

　　師：根據(jù)這兩個(gè)基本論點(diǎn)，麥克斯韋推斷：如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么，它就在空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng)……變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)。

　　2．電磁波

　　師：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波，電磁場(chǎng)在空中的傳播會(huì)形成什么？

　　生：電磁場(chǎng)在空中傳播形成電磁波。

　　師：機(jī)械波有橫波和縱波之分，且能夠傳遞能量；能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射；靠介質(zhì)傳播，波速v=λf。

　　類比機(jī)械波的特點(diǎn)，學(xué)生討論電磁波具有的特點(diǎn)。

　　師生共同得到電磁波的特點(diǎn)：

　�。�1）電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相垂直，并且都與波的傳播方向垂直，即電磁波是橫波。光是一種電磁波。在前面學(xué)習(xí)的光的偏振現(xiàn)象已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。如上圖所示。

　�。�2）電磁波可以在真空中傳播，向周圍空間傳播電磁能，在傳播過(guò)程中，電磁波能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射。

　�。�3）三個(gè)特征量的關(guān)系：v=λf。在真空中v=3.0×108 m/s。

　　師：麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立具有偉大的歷史意義，足以根牛頓力學(xué)體系相媲美，它是物理學(xué)發(fā)展史中的一個(gè)劃時(shí)代的里程碑。

　　3．赫茲的電火花

　　師：麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論還只是一個(gè)預(yù)言。還有待于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的證明。是赫茲把這個(gè)天才的預(yù)言變成了世人公認(rèn)的真理。

　�。ㄒ龑�(dǎo)學(xué)生教材，了解赫茲證實(shí)電磁波存在的探索歷程）

　　教師可以向?qū)W生介紹赫茲的生平簡(jiǎn)介（見(jiàn)附錄），激發(fā)學(xué)生求知上進(jìn)的熱情，對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理情感教育。

　　（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)

　　本節(jié)主要學(xué)習(xí)了麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要內(nèi)容。知道了麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩大支柱：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。還知道了變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互聯(lián)系，形成一個(gè)統(tǒng)一的場(chǎng)，即電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播形成電磁波。電磁波中的電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互垂直，且二者均與波的傳播方向垂直，即電磁波是橫波。

　　課余作業(yè)

　　完成P79“問(wèn)題與練習(xí)”的題目。

電磁波教案6

　　教學(xué)目標(biāo)：

　　1、理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)支柱：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。了解變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互聯(lián)系形成同一的電磁場(chǎng)。

　　2、 了解電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波。

　　3、 了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論以及赫茲實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn)。體會(huì)兩位科學(xué)家研究物理問(wèn)題的思想方法。

　　教學(xué)過(guò)程：

　　一、偉大的預(yù)言

　　說(shuō)明：法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象那年，麥克斯韋在蘇格蘭愛(ài)丁堡附近誕生，從小就表現(xiàn)出了驚人的數(shù)學(xué)和物理天賦，他從小熱愛(ài)科學(xué)，喜歡思考，1854年從劍橋大學(xué)畢業(yè)后，精心研讀了法拉第的著作，法拉第關(guān)于“場(chǎng)”和“力線”的思想深深吸引了麥克斯韋，但麥克斯韋也發(fā)現(xiàn)了法拉第定性描述的弱點(diǎn)，那就是不能定量的描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)的關(guān)系。因此，這位初出茅廬的科學(xué)家決定用他的數(shù)學(xué)才能來(lái)彌補(bǔ)。1860年初秋，麥克斯韋特意去拜訪法拉第，兩人雖然在年齡上相差四十歲，在性情、愛(ài)好、特長(zhǎng)方面也迥然各異，可是對(duì)物質(zhì)世界的看法卻產(chǎn)生了共鳴。法拉第鼓勵(lì)麥克斯韋：“你不應(yīng)停留在數(shù)學(xué)解釋我的觀點(diǎn)”，而應(yīng)該突破它。

　　說(shuō)明：麥克斯韋學(xué)習(xí)了庫(kù)侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的研究成果，結(jié)合了自己的創(chuàng)造性工作，最終建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論。

　　說(shuō)明：法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們：閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們知道電荷的定向移動(dòng)形成電流，為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？一定是有了感應(yīng)電場(chǎng)，因此，麥克斯韋認(rèn)為，這個(gè)法拉第電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，電路中的電荷就在這個(gè)電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng)，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。即使變化的磁場(chǎng)周圍沒(méi)有閉合電路，同樣要產(chǎn)生電場(chǎng)。變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，這是一個(gè)普遍規(guī)律

　　說(shuō)明：自然規(guī)律存在著對(duì)稱性與和諧性，例如有作用力就有反作用力。既然變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng)，那么變化的電場(chǎng)能否產(chǎn)生磁場(chǎng)呢？麥克斯韋大膽地假設(shè)，變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)。

　　問(wèn)：什么現(xiàn)象能夠說(shuō)明變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)？（例如通電螺線管中的電流發(fā)生變化，那么螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)要發(fā)生變化）

　　說(shuō)明：根據(jù)這兩個(gè)基本論點(diǎn)，麥克斯韋推斷：如果在空間在空間某區(qū)域中有不均勻變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)能夠引起變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的變化的電場(chǎng).........這樣變化的電場(chǎng)引起變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)又引起變化的電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)傳播就形成了電磁波。

　　二、電磁波

　　問(wèn)：在機(jī)械波的橫波中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向之間有何關(guān)系？（兩者垂直）

　　說(shuō)明：根據(jù)麥克斯韋的理論，電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度互相垂直，而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直，電磁波是橫波。

　　問(wèn)：電磁波以多大的速度傳播呢？（以光速C傳播）

　　問(wèn)：在機(jī)械波中是位移隨時(shí)間做周期性變化，在電磁波中是什么隨時(shí)間做周期性變化呢？（電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B）

　　三、赫茲的電火花

　　說(shuō)明：德國(guó)科學(xué)家赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)的理論

　　板書(shū)設(shè)計(jì)

　　一、偉大的預(yù)言

　　1、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)

　　變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

　　2、變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)傳播形成電磁波

　　二、電磁波

　　1、電磁波是橫波，E和B互相垂直，而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直÷

　　2、電磁波以光速C傳播）

　　3、電磁波中電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間做周期性變化

　　三、赫茲的電火花

　　赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)的理論

電磁波教案7

　　三維教學(xué)目標(biāo)

　　1、知識(shí)與技能

　　（1）了解光信號(hào)和電信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程；

　�。�2）了解電視信號(hào)的錄制、發(fā)射和接收過(guò)程；

　　（3）了解雷達(dá)的定位原理。

　　2、過(guò)程與方法：

　　3、情感、態(tài)的與價(jià)值觀

　　教學(xué)重點(diǎn)：電磁波在信息社會(huì)的作用。

　　教 學(xué)難點(diǎn)：電磁波在信息社會(huì)的作用。

　　1、電視和雷達(dá)

　�。�1）電視

　　電視的歷史：

　　1927年，美國(guó)人研制出最早的電視機(jī)。1928年，美國(guó)通用公司生產(chǎn)出第一臺(tái)電視機(jī)。

　　1925年，美國(guó)開(kāi)始試驗(yàn)發(fā)射一些電視圖像，不僅小，而且模糊不清。1927年，紐約州斯克內(nèi)克塔迪一家老資格的無(wú)線電臺(tái)開(kāi)始每周三次進(jìn)行試驗(yàn)性廣播。1939年，全國(guó)廣播公司在紐約市試驗(yàn)廣播。

　　美國(guó)最早的電視機(jī)，熒光屏是圓形的，只有5-9英寸大，差不多要坐在電視機(jī)跟前才能看清。但是，電視很快以驚人的速度沖進(jìn)了美國(guó)人的家庭（第二次世界大戰(zhàn)中，電視的發(fā)展一度陷入停頓。1947年美國(guó)家庭中約有1．4萬(wàn)臺(tái)電視機(jī)，1949年達(dá)到近100萬(wàn)臺(tái)。1955年，將近3000萬(wàn)臺(tái)，1960年，達(dá)6000萬(wàn)臺(tái)，于1951年問(wèn)世的彩色電視機(jī)以及大屏幕 電視機(jī)也進(jìn)入美國(guó)人家庭。目前美國(guó)約有l(wèi)．2l億臺(tái)電視機(jī)，平均不到兩個(gè)人就有一臺(tái)電視機(jī)）。

　　中國(guó)最早的電視誕生在1958年3月17日。

　　這天晚上，我國(guó)電視廣播中心在北京第一次試播電視節(jié)目，國(guó)營(yíng)天津無(wú)線電廠（后改為天津通信廣 播公司）研制的中國(guó)第一臺(tái)電視接收機(jī)實(shí)地接收試驗(yàn)成功。

　　這臺(tái)被譽(yù)為“華夏第一屏”的`北京牌820型35cm電子管黑白電視機(jī)，如今擺在天津通信廣播公司的產(chǎn)品陳列室里。我國(guó)在1958年以前還沒(méi)有電視廣播，國(guó)內(nèi)不能生產(chǎn)電視機(jī)。1957年4月，第二機(jī)械工業(yè)部第十局把研制電視接收機(jī)的任務(wù)交給國(guó)營(yíng)天津無(wú)線電廠，廠領(lǐng)導(dǎo)立即組織試制小組，黃仕機(jī)同志主持設(shè)計(jì)。當(dāng)年，試制組多數(shù)成員只有20歲上下，他們對(duì)電視這門綜合電、磁、聲、光的新技術(shù)極其生疏，沒(méi)有見(jiàn)過(guò)電視機(jī)，參考資料也很少，通過(guò)對(duì)資料、國(guó)外樣機(jī)、樣件的研究，他們根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)元器件生產(chǎn)能力和工藝加工水平，制定了“電視接收和調(diào)頻接收兩用、通道和掃描分開(kāi)供電、采用國(guó)產(chǎn)電子管器件”的電視機(jī)設(shè)計(jì)方案。

　　我國(guó)第一臺(tái)電視機(jī)的試制成功，填補(bǔ)了我國(guó)電視機(jī)生產(chǎn)的空白，是我國(guó)電視機(jī)生產(chǎn)史的起點(diǎn)，今天我國(guó)已成為世界電視機(jī)生產(chǎn)大國(guó)。

　　電視的錄制

　　電視在電視發(fā)射端，由攝像管（圖18-14）攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

　　攝像鏡頭把被攝景物的像投射在攝像管的屏上，電子槍發(fā)出的電子束對(duì)屏上的圖像進(jìn)行掃描。掃描的路線如圖所示，從a開(kāi)始，逐行進(jìn)行 ，直到b。電子束把一幅圖像按照各點(diǎn)的明暗情況，逐點(diǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號(hào)電流。天線則把帶有圖像信號(hào)的電磁波發(fā)射出去。

　　掃描行數(shù)：普通清晰度電視（LDTV——Low Definition Television的簡(jiǎn)稱）200-300線，標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視（SDTV）500-600線，高清晰度電視 （HDTV）1000線以上。

　　信號(hào)的調(diào)制與發(fā)射

　　調(diào)制過(guò)程見(jiàn)圖18-17甲圖。請(qǐng)注意，攝象機(jī)無(wú)法在屏幕上顯現(xiàn)聲音信號(hào)，因此，這里還有一個(gè)同步錄音后，將聲波（機(jī)械波）轉(zhuǎn)換成點(diǎn)信號(hào)的過(guò)程。最后，圖象（電）信息和聲音（電）信息都要同時(shí)調(diào)制在高頻載波中去。

　　攝像機(jī)在一秒內(nèi)傳 送25張畫(huà)面，這些畫(huà)面都要通過(guò)發(fā)射設(shè)備發(fā)射出去。電視接收機(jī)也以相同的速 率 在熒光屏上顯現(xiàn)這些畫(huà)面。由于畫(huà)面更換迅速，眼睛又有視覺(jué)暫留現(xiàn)象，所以我們感覺(jué)到的是連續(xù)的活動(dòng)景像。

　�、入娨曅盘�(hào)的接收

　　在電視接收端，天線收到電磁波后產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)過(guò)調(diào)諧、解調(diào)等處理，將得到的圖像信號(hào)送到顯像管（圖18-16），還原成景物的像。顯像管里的電子槍發(fā)射的電子束也在熒光屏上掃描，掃描的方式和步調(diào)與攝像管的掃描同步。同時(shí)，顯像管電子槍發(fā)射電子束的強(qiáng)弱受圖像信號(hào)的控制，這樣在熒光屏上便出現(xiàn)了與攝像屏上相同的像。電視機(jī)天線接收到的電磁波除了載有圖像信號(hào)外，還有伴音信號(hào)。伴音信號(hào)經(jīng)解調(diào)取出后送到揚(yáng) 聲器。

　　電視技術(shù)還廣泛應(yīng)用在工業(yè)、交通、文化教育、國(guó)防和科學(xué)研究等各個(gè)方面。

　　現(xiàn)代化的辦公室常常用到傳真機(jī)。電視傳遞的是活動(dòng)的圖像，而傳真?zhèn)鬟f的是靜止的圖像，如圖表、書(shū)信、照片等。傳真的原理和電視相似，也是把圖像逐點(diǎn)變成電信號(hào)，然后通過(guò)電話線或其他途經(jīng)傳送出去。

　　介紹：數(shù)字電視和等離子電視

　　數(shù)字電視是電視數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化后的產(chǎn)物。相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬電視，它可以同時(shí)傳輸和接收多路視頻信號(hào)和其他數(shù)字化信息，同時(shí)令信息數(shù)字化存儲(chǔ)以便觀眾隨時(shí)調(diào)用。其圖像水平清晰度達(dá)到１２００線以上，聲音質(zhì)量也非常高。與傳統(tǒng)的模擬電視相比，數(shù)字電視的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：第一，提高了頻率資源的利用率。利用數(shù)字壓縮技術(shù)可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有線電視模擬頻道中傳輸4—10套電視節(jié)目。第二，提高電視信號(hào)的傳輸和接收質(zhì)量，可以保證用戶接收到和前端播出效果基本相同的電視信號(hào)。第三，可以提供數(shù)據(jù)廣播。第四，逐步改變觀眾 傳統(tǒng)的收視習(xí)慣，由被動(dòng)收看到準(zhǔn)視頻點(diǎn)播（NVOD）收看，以至下一步的收看真正的視頻點(diǎn)播(VOD)。頻率資源的增加有利于節(jié)目數(shù)量的增加和頻道的專業(yè)化，可滿足不同觀眾群體的需要。我國(guó)將在20xx年全面推進(jìn)數(shù)字高清晰度電視，20xx年基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，20xx年停止模擬信號(hào)的播出。觀眾家里只要能夠收看有線電視，那么，再接上一個(gè)機(jī)頂盒就可以收看豐富多彩的數(shù)字電視了。

　　等離子電視（PDM——Plasma Display Monitor的簡(jiǎn)稱）: 等離子（PDP）是指通過(guò)在兩張薄玻璃板之間充填混合氣體，施加電壓使之產(chǎn)生離子氣體，然后使等離子氣體放電并與基板中的熒光體發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生彩色影像的電視產(chǎn)品。它以等離子管作為發(fā)光 元件， 大量的等離子管排列在一起構(gòu)成屏幕，每個(gè)等離子對(duì)應(yīng)的每個(gè)小室內(nèi)都充有氖氙氣體，在等離子管電極間加上高壓后，封在兩層玻璃之間的等離子管小室中的氣體會(huì)產(chǎn)生紫外光，并激發(fā)平板顯示屏 上的紅綠藍(lán)三基色熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光。每個(gè)等離子管作為一個(gè)像素，由這些像素的明暗和顏色變化組合使之產(chǎn)生各種灰度和色彩的圖像，類似顯像管發(fā)光。等離子電視又被稱做“壁掛式電視”，不受磁力和磁場(chǎng)影響，具有機(jī)身纖薄、重量輕、屏幕大、色彩鮮艷、畫(huà)面清晰、亮度高、失真度小、視覺(jué)感受舒適、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)。目前，常見(jiàn)的 等離子電視有42、52、60寸。

　�。�2）雷達(dá)

　　雷達(dá)是利用無(wú)線電波測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備。

　　電磁波如果遇到尺寸明顯大于波長(zhǎng)的障礙物就要發(fā)生反射，雷達(dá)就是利用電磁波的這個(gè)特性工作的．波長(zhǎng)越短的電磁波，傳播的直線性越好，反射性能越強(qiáng)，因此雷達(dá)用的是微波。

　　雷達(dá)的天線可以轉(zhuǎn)動(dòng)。它向一定的方向發(fā)射不連續(xù)的無(wú)線電波（叫做脈沖）。每次發(fā)射的時(shí)間不超過(guò)1ms，兩次發(fā)射的時(shí)間間隔約為這個(gè)時(shí)間的100倍。這樣，發(fā)射出去的無(wú)線電波遇到障礙物后返回時(shí)，可以在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)被天線接收。測(cè)出從發(fā)射無(wú)線電波到收到反射波的時(shí)間，就可以求得障礙物的距離，再根據(jù)發(fā)射電波的方向和仰角，便能確定障礙物的位置了。

　　實(shí)際上，障礙物的距離等情況是由雷達(dá)的指示器直接顯示出來(lái)的。當(dāng)雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)射無(wú)線電波時(shí)，在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)一個(gè)尖形脈沖；在收到反射回來(lái)的無(wú)線電波時(shí)，在熒光屏上呈現(xiàn)第二個(gè)尖形脈沖，如圖所示。根據(jù)兩個(gè)脈沖的間隔可以直接從熒光屏上的刻度讀出障礙物的距離．現(xiàn)代雷達(dá)往往和計(jì)算機(jī)相連，直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

　　利用雷達(dá)可以探測(cè)飛機(jī)、艦艇、導(dǎo)彈等軍事目標(biāo)，還可以用來(lái)為飛機(jī)、船只導(dǎo)航。在天文學(xué)上可以用雷達(dá)研究飛近地球的小行星、慧星等天體，氣象臺(tái)則用雷達(dá)探測(cè)臺(tái)風(fēng)、雷雨云。

　　2、電磁波譜

　　按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序排列成譜，叫電磁波譜。按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短的順序排列，依次是無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線。

　　【例1】 某防空雷達(dá)發(fā)射的電磁 波頻率為f=3×103MHZ，屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接受經(jīng)歷時(shí)間Δt=0.4ms，那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為_(kāi)_____km。該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)為_(kāi)_____m。

　　解：由s= cΔt=1.2×105m=120km。這是電磁波往返的路程，所以目標(biāo)到雷達(dá)的距離為60km。由c= fλ可得λ= 0.1m

　　【例2】 一臺(tái)收音機(jī)，把它的調(diào)諧電路中的可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一較高頻率的電臺(tái)信號(hào)。要想收到該電臺(tái)信號(hào)，應(yīng)該______（增大還是減�。╇姼芯�圈的匝數(shù)。

　　解：調(diào)諧電路的頻率和被接受電臺(tái)的頻率相同時(shí)，發(fā)生電諧振，才能收到電臺(tái)信號(hào)。由公式 可知，L、C越小，f越大。當(dāng)調(diào)節(jié)C達(dá)不到目的時(shí)，肯定是L太大，所以應(yīng)減小L，因此要減小匝數(shù)。

電磁波教案8

　　【教學(xué)目標(biāo)】

　�。ㄒ唬┲�識(shí)與技能

　　1．了解無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍。

　　2．了解無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程和調(diào)制的簡(jiǎn)單概念。

　　3．了解調(diào)諧、檢波及無(wú)線電波接收的基本原理。

　�。ǘ�）過(guò)程與方法

　　通過(guò)觀察總結(jié)了解無(wú)線電波的基本應(yīng)用，了解現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用方法，學(xué)會(huì)基本原理。

　�。ㄈ�）情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　通過(guò)對(duì)無(wú)線電波應(yīng)用原理的基本認(rèn)識(shí)感悟科學(xué)技術(shù)的價(jià)值和重要性。端正科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀。

　　【教學(xué)重點(diǎn)】

　　對(duì)本節(jié)基本概念的理解。

　　【教學(xué)難點(diǎn)】

　　對(duì)調(diào)諧的理解，無(wú)線電波發(fā)射與接收過(guò)程。

　　【教學(xué)方法】

　　演示推理法和分析類比法

　　【教學(xué)用具】

　　信號(hào)源，示波器，收音機(jī)，錄音機(jī)，調(diào)頻發(fā)射機(jī)，計(jì)算機(jī)多媒體，實(shí)物投影儀等。

　　【教學(xué)過(guò)程】

　�。ㄒ唬┮�入新課

　　師：在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對(duì)我們來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要，無(wú)論是廣播、電視還是無(wú)線電通信以及航空、航天中的自動(dòng)控制和通信聯(lián)系，都離不開(kāi)電磁波．在無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線電波，那么無(wú)線電波是怎樣發(fā)射和接收的呢？這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)電磁波的發(fā)射和接收。

　�。ǘ�）進(jìn)行新課

　　1．無(wú)線電波的發(fā)射

　　師：請(qǐng)同學(xué)們討論，在普通LC振蕩電路中能否有效地發(fā)射電磁波？

　　學(xué)生討論。

　　生：在普通LC振蕩電路中，電場(chǎng)主要集中在電容器的極板之間，磁場(chǎng)主要集中在線圈內(nèi)部。在電磁振蕩過(guò)程中，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化主要是在電路內(nèi)部完成的，輻射出去的能量很少。不能有效地發(fā)射電磁波

　　師：有效地發(fā)射電磁波的條件是什么？

　　學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容。

　　師生總結(jié)：要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路要滿足如下條件：

　�。�1）要有足夠高的振蕩頻率。

　�。�2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場(chǎng)的能量傳播出去。

　　引導(dǎo)學(xué)生討論：如何改造普通的LC振蕩電路，才能使它能夠有效地發(fā)射電磁波？

　　師生一起討論后，引出開(kāi)放電路的概念。將閉合電路變成開(kāi)放電路就可以有效地把電磁波發(fā)射出去。

　　如圖所示，是由閉合電路變成開(kāi)放電路的示意圖。

　　師：無(wú)線電波是由開(kāi)放電路發(fā)射出去的。

　　講解：在實(shí)際應(yīng)用中常把開(kāi)放電路的下端跟地連接。跟地連接的導(dǎo)線叫做地線。線圈上部接到比較高的導(dǎo)線上，這條導(dǎo)線叫做天線。天線和地線形成了一個(gè)敞開(kāi)的電容器，電磁波就是由這樣的開(kāi)放電路發(fā)射出去的。電視發(fā)射塔要建得很高，是為了使電磁波發(fā)射得較遠(yuǎn)。實(shí)際發(fā)射無(wú)線電波的裝置中還需在開(kāi)放電路旁加一個(gè)振蕩器電路與之耦合，如圖所示。

　　振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過(guò)L2與L1的互感作用，使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開(kāi)放電路中激發(fā)出無(wú)線電波，向四周發(fā)射．

　　師：發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞某種信號(hào)。例如無(wú)線電報(bào)傳遞的是電碼符號(hào)，無(wú)線電廣播傳遞的是聲音，電視廣播傳遞的不僅有聲音，還有圖像。這就要求發(fā)射的電磁波隨信號(hào)而改變。電磁波是怎樣傳遞這些信號(hào)的呢？

　　講解：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，如果把這種電信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上，那么，載有信號(hào)的高頻振蕩電流產(chǎn)生的電磁波就載著要傳送的信號(hào)一起發(fā)射出去。把要傳遞的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制。

　　進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器。要傳遞的電信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào)。

　　使高頻振蕩電流的振幅隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)幅（AM）。

　　使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)頻（FM）。

　　右圖是調(diào)幅裝置的示意圖．接在振蕩器和線圈之間的話筒就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的調(diào)制器，由聲源發(fā)出的聲音振動(dòng)使話筒里的碳粒發(fā)生時(shí)松時(shí)緊的變化，它的電阻也發(fā)生時(shí)大時(shí)小的變化。所以，雖然振蕩器產(chǎn)生的是高頻等幅振蕩電流，但是線圈通過(guò)的卻是隨聲音而改變的高頻調(diào)幅電流．由于線圈的互感作用，從開(kāi)放電路中發(fā)射的也是這種高頻調(diào)幅電流。這種電磁波叫調(diào)幅波。（多媒體演示：調(diào)幅波）

　　（用示波器觀察調(diào)幅波形）

　　2．無(wú)線電波的接收

　　師：處在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)作中感應(yīng)電流的頻率與激起它的電磁波頻率相同，因此，利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波，這樣的導(dǎo)體就是接收天線。

　　在無(wú)線電技術(shù)中，用天線和地線組成的接收電路來(lái)接收電磁波。

　　講解：世界上有許許多多的無(wú)線電臺(tái)、電視臺(tái)以及各種無(wú)線電通訊設(shè)備，它們不斷地向空中發(fā)射不同頻率的電磁波，這些電磁波強(qiáng)弱不等地彌漫在我們周圍。如果不加選擇地把它們都接收下來(lái)，那必然是信號(hào)一片混亂，分辨不清，達(dá)不到我們傳遞信息的目的。所以，接收電磁波時(shí)，首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來(lái)，通常叫做選臺(tái)。這就要設(shè)法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng)。在無(wú)線電技術(shù)里，是利用電諧振來(lái)達(dá)到這個(gè)目的的。當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的共振。

　　（用示波器觀察電諧振波形）

　　師：接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路。

　　如圖是收音機(jī)的調(diào)諧電路。調(diào)節(jié)可變電容器的電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率，使它跟要接收的電臺(tái)發(fā)出的電磁波的頻率相同，這個(gè)頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流，這樣就選出了這個(gè)電臺(tái)。（演示調(diào)諧過(guò)程）

　　講解：收音機(jī)接收的經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩電流（對(duì)應(yīng)圖講解），這種電流通過(guò)收音機(jī)的耳機(jī)或揚(yáng)聲器，并不能使它們振動(dòng)而發(fā)聲，為什么呢，假定某一個(gè)半周期電流的作用是使振動(dòng)片向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，下一個(gè)半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動(dòng)片向反方向運(yùn)動(dòng)．高頻電流的周期非常短，半周期更短，而振動(dòng)片的慣性相當(dāng)大，所以在振動(dòng)片還沒(méi)有來(lái)得及在電流的作用下向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就立刻有一個(gè)幾乎同樣大的作用要使它向反方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果振動(dòng)片實(shí)際上不發(fā)生振動(dòng)．要聽(tīng)到聲音，必須從高頻振蕩電流中“檢”出聲音信號(hào)，使揚(yáng)聲器(或耳機(jī))中的動(dòng)片隨聲音信號(hào)振動(dòng)。

　　從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號(hào)過(guò)程，叫做檢波。檢波是調(diào)制的逆過(guò)程，因此也叫解調(diào)。由于調(diào)制的方法不同，檢波的方法也不同。檢波之后的信號(hào)再經(jīng)過(guò)放大、重現(xiàn)，我們就可以聽(tīng)到或看到了。

　　下面介紹收音機(jī)中對(duì)調(diào)幅波的檢波。

　　右圖是晶體二極管的檢波電路，是利用晶體二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)進(jìn)行檢波的。調(diào)諧電路中產(chǎn)生的是經(jīng)過(guò)調(diào)幅的高頻振蕩電流，L1和L2繞在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上產(chǎn)生的是高頻交變電壓．由于二極管的單向?qū)щ娦�，通過(guò)它的是單向脈動(dòng)電流，這個(gè)單向脈動(dòng)電流既有高頻成分，又有低頻的聲音信號(hào)，高頻成分基本從電容器C（復(fù)習(xí)旁路電容器）通過(guò)，剩下的音頻電流通過(guò)耳機(jī)發(fā)聲。（用示波器觀察檢波過(guò)程）實(shí)際上就是一個(gè)晶體二極管收音機(jī)的電路圖．這種收音機(jī)聲音很小，只能用開(kāi)機(jī)收聽(tīng)本地電臺(tái)．為了提高收音機(jī)的接收性能，需要用放大器把微弱的信號(hào)放大．圖示是加有放大器的收音機(jī)方框圖．由天線和調(diào)諧電路接收到的高頻調(diào)幅電流，先通過(guò)放大器進(jìn)行高頻放大，然后進(jìn)行檢波和低頻放大，放大后的音頻電流輸送到喇叭，使它們發(fā)出聲音。

　　下面我們通過(guò)調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式，來(lái)看看無(wú)線電波發(fā)射和接收的全過(guò)程。

　�。�1）調(diào)幅發(fā)射和接收。（實(shí)驗(yàn)演示）

　�。�2）調(diào)頻發(fā)射和接收。（實(shí)驗(yàn)演示）

　　比喻：

　　高頻電流→火車 音頻電流→貨物

　　調(diào)制→發(fā)射→傳播→調(diào)諧→解調(diào)

　　裝貨→出站→運(yùn)行→進(jìn)站→卸貨

　　師：我們?cè)賮?lái)看一下無(wú)線電波的分段。（投影）

　　波段 波長(zhǎng) 頻率 傳播方式 主要用途

　　長(zhǎng)波 30 000 m~3 000 m 10 kHz~100 kHz 地波 超遠(yuǎn)程無(wú)線通訊和導(dǎo)航

　　中波 3 000 m~200 m 100 kHz~1 500 kHz 地波和天波 調(diào)幅無(wú)線電廣播、電報(bào)、通信

　　中短波 200 m~50 m 1500 kHz~6 000 kHz

　　短波 50 m~10 m 6MHz~30 MHz 天波

　　微波 米波 10 m~1 m 30MHz~300MHz 近似直線傳播 調(diào)頻無(wú)線電廣播、電視、導(dǎo)航

　　分米波 1 m~0.1 m 300 MHz~3 000 MHz 直線傳播 電視、雷達(dá)、導(dǎo)航

　　厘米波 10 cm~1 cm 3 000 MHz~30 000 MHz

　　毫米波 10 mm~1 mm 30000MHz~300 000 MHz

　　（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)

　　本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容

　　1．電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射條件。

　　2．開(kāi)放電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。

　　3．電磁波的發(fā)射過(guò)程和接收過(guò)程

　�。ㄋ模┱n余作業(yè)

　　完成P92“問(wèn)題與練習(xí)”中的題目。閱讀P91“科學(xué)足跡”。

　　預(yù)習(xí)下一節(jié)：電磁波的發(fā)射和接收。

電磁波教案9

　　教學(xué)目標(biāo)

　　1. 掌握波速的公式c= 。

　　2. 知道各波段電磁波的特性及其應(yīng)用。

　　3. 通過(guò)身邊的案例感受物理與生活實(shí)際的聯(lián)系。

　　4. 通過(guò)對(duì)各個(gè)波段電磁波的了解，認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用。

　　5. 尋找地外文明，開(kāi)拓學(xué)生視野。進(jìn)行世界觀教育。

　　教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

　　重點(diǎn)：

　　波速的公式c=

　　難點(diǎn)：

　　各波段電磁波的特性及其應(yīng)用，世界觀教育。

　　教學(xué)方法

　　多媒體圖片展示、講解、討論、練習(xí)

　　教學(xué)手段

　　多媒體課件、圖片展示

　　教學(xué)過(guò)程：

　　1、 引入：

　　復(fù)習(xí)回顧----1、電磁場(chǎng)理論的基本內(nèi)容是什么?2、電磁波有什么樣的特點(diǎn)?

　　教師提出問(wèn)題：怎樣描述電磁波?進(jìn)入本節(jié)課程的學(xué)習(xí)。

　　2、新課講解：

　　一、波長(zhǎng)、頻率和波速

　　波峰、波谷，波長(zhǎng)，頻率，波速概念的講解。重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握波速的公式。

　　二、電磁波譜

　　⑴、由圖片引入，講解其定義和其成分。另外還要講解圖片中的波長(zhǎng)和頻率特點(diǎn)。

　�、啤⒎謩e講解每個(gè)波段的波長(zhǎng)，特性和應(yīng)用(主要結(jié)合圖片來(lái)講解)。

　　三、電磁波譜的能量

　　由微波爐加熱食物來(lái)說(shuō)明。最后得出結(jié)論：電磁波具有能量，電磁波是一種物質(zhì)。

　　四、太陽(yáng)輻射

　　結(jié)合課本圖片來(lái)說(shuō)明陽(yáng)光中的成分和能量分布。

　　五、尋找地外文明

　　主要介紹SETI計(jì)劃，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣。對(duì)尋找外星人的利弊進(jìn)行講解，開(kāi)拓學(xué)生的視野和世界觀。

　　布置作業(yè)：創(chuàng)新課時(shí)訓(xùn)練P51----P52

　　板書(shū)設(shè)計(jì)：

　　電磁波譜

　　一、波長(zhǎng)、頻率和波速

　　波峰、波谷：

　　波長(zhǎng)：

　　頻率：

　　波速：c=

　　二、電磁波譜

　　三、電磁波譜的能量

　　四、太陽(yáng)輻射

電磁波教案10

　�。ㄒ唬┙虒W(xué)目的

　　1．使學(xué)生知道當(dāng)導(dǎo)體中有迅速變化的電流時(shí)，周圍空間會(huì)有電磁波向外傳播，借助于電磁波可以傳輸信號(hào)。

　　2．使學(xué)生知道電磁波的頻率、波長(zhǎng)的初步概念，能記住波長(zhǎng)和頻率的關(guān)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(gòu)成）、金屬銼刀一把、電池、導(dǎo)線、半導(dǎo)體收音機(jī)一臺(tái)、畫(huà)有收音機(jī)刻度板的小黑板。

　　課前要求有條件的學(xué)生自帶一個(gè)小半導(dǎo)體收音機(jī)。

　�。ㄈ�）教學(xué)過(guò)程

　　1．電磁波

　　用類此推理的方法，由機(jī)械波引出電磁波。

　　我們把導(dǎo)體中迅速變化的電流在周圍空間產(chǎn)生的波叫做電磁波（板書(shū)）。

　　無(wú)線電通信正是利用電磁波來(lái)傳輸信號(hào)的。

　　2．電磁波的頻率

　　就水面波來(lái)說(shuō)，振源（木桿）每上下振動(dòng)一次，水面上就出現(xiàn)一個(gè)波峰（凸起部分）和一個(gè)波谷（凹下部分）。在1秒鐘內(nèi)木桿振動(dòng)的次數(shù)越多（即振動(dòng)越快），水面上出現(xiàn)的波峰（或波谷）數(shù)也越多。

　　我們?cè)儆^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(dòng)，可以看到，當(dāng)振動(dòng)較快時(shí)，從繩子上端每秒鐘出現(xiàn)的波峰（或波谷）數(shù)較多；當(dāng)振動(dòng)較慢時(shí)，從繩子上端每秒鐘出現(xiàn)的波峰（或波谷）數(shù)較少。

　　在以上情況下（指水波和繩上形成的波），1秒內(nèi)出現(xiàn)的波峰（或波谷）數(shù)，叫做頻率。它的單位名稱叫赫茲(Hz)，簡(jiǎn)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(shù)（或說(shuō)每秒種電流振蕩的次數(shù)）決定。

　　3．電磁波的波長(zhǎng)

　　像前面那樣，再做一次用繩子形成波的演示，讓學(xué)生仔細(xì)觀察：當(dāng)改變振動(dòng)的快慢時(shí)，不但波的頻率發(fā)生改變，而且相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）間的距離也不相同。

　　相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）的距離，叫做波長(zhǎng)。

　　由上面的演示還可看出，手捏住繩第一次振動(dòng)出現(xiàn)一個(gè)波峰，第二次振動(dòng)又出現(xiàn)一個(gè)波峰，而此時(shí)第一個(gè)波峰已向下傳播了一段距離，這個(gè)距離恰好是一個(gè)波長(zhǎng)。因此，也可以說(shuō)波長(zhǎng)等于每振動(dòng)一次波峰沿波的傳播方向傳播的距離。波長(zhǎng)的單位是米。

　　電磁波也有自己的波長(zhǎng)，電磁波的波長(zhǎng)表示電磁波每振動(dòng)（或說(shuō)振蕩）一次傳播的距離。

　　4．波長(zhǎng)、頻率、波速三者間的關(guān)系

　　波速表示波傳播的快慢，由教材上水波在1秒內(nèi)傳播的波形圖可以知道：

　　波速=波長(zhǎng)×頻率

　　對(duì)電磁波來(lái)說(shuō)，同樣有

　　波速=波長(zhǎng)×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(wàn)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(zhǎng)就越短。

　　指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材上的電磁波（無(wú)線電波）波段劃分表。

　　5．布置作業(yè)

　　課外觀察一臺(tái)多波段收音機(jī)的選臺(tái)指示盤，注意看各波段都在哪些頻率范圍和波長(zhǎng)范圍？把對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)和頻率相乘，看看是不是等于光速？

　　（四）設(shè)想、體會(huì)

　　電磁波一節(jié)的教案，以演示為基礎(chǔ)，有意識(shí)地突出振動(dòng)和波的形成的關(guān)系。通過(guò)觀察分析水波和繩上形成的波，讓學(xué)生初步了解波的頻率和波長(zhǎng)的物理意義，再運(yùn)用類比方法引出電磁波的頻率和波長(zhǎng)，以及波速、波長(zhǎng)、頻率三者間的關(guān)系，并注意引導(dǎo)學(xué)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。

電磁波教案11

　　【教學(xué)目標(biāo)】

　　(一)知識(shí)與技能

　　1.了解幾種傳感器的應(yīng)用特點(diǎn)。

　　2.了解信息傳遞的主要途徑――通過(guò)電磁波傳輸。

　　3.了解信息的處理和數(shù)字通信，信息記錄等。

　　4.了解數(shù)字電視和因特網(wǎng)特點(diǎn)。

　　(二)過(guò)程與方法

　　感悟信息時(shí)代對(duì)人們的生產(chǎn)生活及研究帶來(lái)的影響。了解信息的記錄及相關(guān)應(yīng)用。

　　(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀

　　培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和愛(ài)國(guó)主義精神。

　　【教學(xué)重點(diǎn)】電視機(jī)呈現(xiàn)原理，雷達(dá)定位原理。

　　【教學(xué)難點(diǎn)】圖形與電信號(hào)的轉(zhuǎn)化原理。

　　【教學(xué)方法】教師引導(dǎo)，學(xué)生閱讀討論

　　【教學(xué)用具】投影儀，幻燈片。

　　【教學(xué)過(guò)程】

　　(一)引入新課

　　師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電磁波的發(fā)射和接收過(guò)程，為了有效地發(fā)射電磁波，需要將閉合電路變成開(kāi)放電路，然后將調(diào)制后的電磁波發(fā)射出去，在接收電路中通過(guò)調(diào)諧和解調(diào)，就可以得到我們所需要的信號(hào)了。

　　人類認(rèn)識(shí)電磁波到現(xiàn)在只不過(guò)一百多年的時(shí)間，但電磁波在科學(xué)技術(shù)上已經(jīng)得到十分廣泛的應(yīng)用，本節(jié)介紹無(wú)線電波的現(xiàn)代應(yīng)用。

　　(二)進(jìn)行新課

　　1.電磁波與信息的傳遞

　　師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，談一談在人類文明發(fā)展史上，信息的傳遞經(jīng)歷了怎樣的過(guò)程。

　　學(xué)生閱讀、討論。

　　生：語(yǔ)言的出現(xiàn)，文字的創(chuàng)造，紙和印刷術(shù)的發(fā)明，電磁波的發(fā)現(xiàn)。

　　師：電磁波的傳輸有何特點(diǎn)?

　　生：可以通過(guò)電纜、光纜進(jìn)行有線傳輸，也可以無(wú)線傳輸。電磁波的頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘吭酱蟆?/p>

　　2.電視

　　教師提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)看書(shū)，討論并回答問(wèn)題(培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力)

　　(1)在電視的發(fā)射端需要什么儀器?

　　(2)電子槍的掃描路線是怎樣的?

　　(3)在電視的接收端需要什么儀器?各起什么作用?

　　(4)你能說(shuō)說(shuō)調(diào)諧、檢波的基本工作原理嗎?

　　(5)顯像管里的電子槍發(fā)射電子束的強(qiáng)弱受什么控制?它掃描的方式和步調(diào)與什么相同?

　　(6)攝像機(jī)在一秒鐘內(nèi)傳送多少?gòu)埉?huà)面?為什么在電視里我們看到的景象是連續(xù)的?

　　(7)你能說(shuō)說(shuō)伴音信號(hào)經(jīng)過(guò)怎樣的處理后被送到揚(yáng)聲器的嗎?

　　學(xué)生閱讀課文后分組討論，回答上述問(wèn)題。

　　教師投影幻燈片做總結(jié)。出示電視信號(hào)的形成、發(fā)射和接收示意圖投影片。

　　電腦演示電子槍的掃描過(guò)程

　　通過(guò)閱讀課本，觀看演示，師生共同得出結(jié)論：

　　(1)電視信號(hào)的發(fā)射

　　在電視發(fā)射端，攝像鏡頭將被攝物體的像成在攝像管的屏上。電子槍發(fā)出的電子束按一定規(guī)律偏轉(zhuǎn)，對(duì)屏上的圖像進(jìn)行逐行掃描。通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器件把一幅圖像按照各個(gè)部分的明暗情況，逐點(diǎn)地變?yōu)閺?qiáng)弱不同的電流，完成光電轉(zhuǎn)換，就形成圖像信號(hào)，圖像信號(hào)和音頻信號(hào)通過(guò)發(fā)射機(jī)的天線發(fā)射出去。

　　(2)電視信號(hào)的接收

　　電視接收機(jī)的天線接收到電磁波后，將視頻信號(hào)與音頻信號(hào)分開(kāi)。視頻信號(hào)通過(guò)顯像管中的電子槍發(fā)射的受視頻信號(hào)控制的電子束對(duì)熒光屏的掃描，將視頻信號(hào)即電視信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像。音頻信號(hào)通過(guò)揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換成聲音。

　　(3)攝像機(jī)與電視接收機(jī)中電子束掃描速率的關(guān)系

　　兩種電器中電子束掃描的速率都相等。

　　3.雷達(dá)

　　閱讀教材，思考問(wèn)題：

　　(1)雷達(dá)的作用是什么?

　　(2)雷達(dá)用的是哪個(gè)波段的無(wú)線電波，這段電波的性能是什么?

　　(3)雷達(dá)天線的作用是什么?

　　(4)雷達(dá)根據(jù)什么確定障礙物的位置(包括距離和方向)?

　　(5)怎樣從熒光屏上讀出障礙物的距離?

　　(6)雷達(dá)有何應(yīng)用?

　　學(xué)生閱讀課文后分組討論，回答上述問(wèn)題。

　　教師投影幻燈片做總結(jié)。雷達(dá)是利用無(wú)線電波中的微波能直線傳播，且能被物體反射的特點(diǎn)，通過(guò)測(cè)定微波從發(fā)射到反射回來(lái)的時(shí)間來(lái)確定目標(biāo)的距離，并結(jié)合微波的方向和仰角來(lái)確定目標(biāo)的位置的。

　　4.移動(dòng)電話

　　學(xué)生閱讀教材，討論、交流移動(dòng)電話在現(xiàn)代生活中的重要作用。

　　5.因特網(wǎng)

　　學(xué)生閱讀教材，討論、交流因特網(wǎng)在現(xiàn)代生活中的重要作用。

　　(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)

　　本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容電視和雷達(dá)的工作原理。了解了移動(dòng)電話、因特網(wǎng)在現(xiàn)代生活中的重要作用。現(xiàn)代通信已經(jīng)將地球變成了名符其實(shí)的地球村。希望同學(xué)們好好學(xué)習(xí)，努力掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，為全人類的共同發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

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