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電磁波教案

時(shí)間:2021-11-23 13:40:14 教案 我要投稿

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)需要編寫教案,編寫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

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日出生于愛丁堡.1847年入愛丁堡大學(xué)聽課,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)沒有封口的圓環(huán)。當(dāng)赫茲把圓環(huán)的開口處調(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)開始,人類開始進(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

  (一)引入新課

  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┻M(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,引出開放電路的概念。將閉合電路變成開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┎贾米鳂I(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┮胄抡n

  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。

  (二)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)表見解。

  生:電磁波家族有無(wú)線電波、紅外線、可見光、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,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.可見光

  閱讀教材,回答問(wèn)題:

  (1)可見光的波長(zhǎng)范圍?(2)可見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)?

  (三)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┙虒W(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(guò)我們?cè)诔踔卸昙?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)聽筒,聽筒又能把它轉(zhuǎn)化為振動(dòng),使人聽到聲音。

  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;我們每天聽收音機(jī)或看電視,也沒有電線直接通向電臺(tái)或電視臺(tái)?梢姡@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:<第一節(jié)電磁波>

  (1)演示實(shí)驗(yàn)

  ①手持小木棍,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l(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,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)生聽覺。

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

  板書:<波是自然界普通存在的現(xiàn)象>

  (2)電磁波

  板書:<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;

  ②在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:<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:<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):

  ①電磁波的頻率等于產(chǎn)生電磁波的振蕩電流的頻率。

  ②電磁波頻率、波長(zhǎng)與波速的關(guān)系。

  板書:<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:<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)

  (答案:波長(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。

  打開半導(dǎo)體收音機(jī),調(diào)到一個(gè)沒有電臺(tái)的地方,使收音機(jī)收不到電臺(tái)的廣播。然后開大音量,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,F(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)部門,幾乎都離不開“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)開始學(xué)習(xí)。

  (二)進(jìn)行新課

  1.偉大的預(yù)言

 。ń處熓紫认?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。

  [繼續(xù)提問(wèn)]電路(線圈)中的電荷為什么能夠定向移動(dòng)呢?

  [學(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。

 。塾懻摚荩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,沒有見過(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張畫面,這些畫面都要通過(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)這些畫面。由于畫面更換迅速,眼睛又有視覺暫留現(xiàn)象,所以我們感覺到的是連續(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、畫面清晰、亮度高、失真度小、視覺感受舒適、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)。目前,常見的 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______km。該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)為______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┲R(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。

  (二)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┣楦小B(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】

  (一)引入新課

  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┻M(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,引出開放電路的概念。將閉合電路變成開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放電路的示意圖。

  師:無(wú)線電波是由開放電路發(fā)射出去的。

  講解:在實(shí)際應(yīng)用中常把開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)敞開的電容器,電磁波就是由這樣的開放電路發(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)

 。ㄓ檬静ㄆ饔^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,只能用開機(jī)收聽本地電臺(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

 。ㄈ┱n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

 、拧⒂蓤D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)。

  ⑵、分別講解每個(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)。

  (三)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)。

  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?

 。ㄋ模┰O(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,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)埉嬅?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。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,F(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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