初中教科版1 神奇的电磁波教学设计

1.神奇的电磁波

教学目标

情景导入

播放视频文件，内容包括：人通过收音机收听广播节目；用遥控器打开电视机；电视塔向全国各地传递电视节目信号；通过手机与别人联系；“勇气号”火星探测器向地球发回图像信号……

教师：同学们，你们知道在这些现象中，人们是通过什么传递信号的吗？

合作探究

探究点一  认识电磁波

教师根据学生的回答，作出总结并提问：在以上现象中，人们通过电磁波进行联系。那么，什么是电磁波呢？它跟我们接触过的水波、声波有什么相同的地方？又有什么不同呢？

活动：阅读课本P20，做“动手做：探测电磁波”。

教师：下面，就先让我们来认识，什么是电磁波。　　

拿出一个收音机、一根导线和一节电池。进行如教科书图10－1－3的实验，并让学生自己动手，“听一听”电磁波。实验中需注意：把收音机调至没有节目的位置。引导学生观察过程中的几个细节：什么时候，“听”到的电磁波信号最大？当导线与电池正极完全接触或者完全脱离时，电磁波信号如何？

学生参与此实验，动手操作，并考虑教师提出要注意的几个细节。

学生讨论，并得出一个粗浅认识：当导线刚刚接触或者刚刚脱离电池正极的时刻，电磁波信号最大。

学生对教师的总结提出自身疑问，请教师解答。

教师：电磁波其实并不神秘，刚才我们通过收音机收听到的就是电磁波。通过刚才我们的观察，你发现有什么规律呢？

请一些学生进行回答。

教师总结：水波的形成，是因为波源位置的水面受到了扰动；声波的形成，是由于声源发生了振动。我们知道，电流周围存在磁场，如果电流发生了变化，它周围的磁场也会发生变化；而磁是能生电的……这样循环下去，就形成了波动，这就是电磁波。刚才的实验现象也清楚地告诉我们： 电流的变化，会激起电磁波。

解答学生的疑问。

探究点二  描述电磁波

提问：电磁波和声波、水波是一样的吗？

展示水面的波动过程，以及简约的波动图像。

提问：这是水波的波动过程，当水面的这一点（波源）振动一个来回时，我们可以看到，整个波形向前移动了一定距离。物理上把这个距离称为“波长”，而把单位时间波源振动的次数称为“频率”，在声学的学习中，我们已经接触到了这些概念。

提问：声波、水波传播都需要介质，那么电磁波的传播需要介质吗？

引导：“勇气号”可以利用电磁波，穿越空无一物的漫漫太空，与地面科学家取得联系。也就是说，电磁波的传播是不需要介质的，它可以在真空中传播。这是电磁波不同于声波、水波的地方。

探究点三  电磁波谱

    那么电磁波的“波长”和“频率”是多少呢？学生思考,阅读教科书内容并讨论。

老师：带着这个问题：我们再来仔细观察我们手上的收音机。

活动1：阅读课本P22，做“观察：收音机的刻度盘”。展示手中的收音机，并引导学生观察外壳上标注的数字。

提问：这些数字表示的什么意思呢？由此，大家想想，祖上的频道是怎么回事呢？

学生回答：各个频道的电磁波频率也不一样。

教师：根据频率划分，你知道吗，电磁波是一个庞大的家族。

学生观察光谱图并思考。

展示电磁波谱（教材图10－1－6）、可见光光谱。 　　

教师：这是电磁波的家谱。根据频率，也就是单位时间内振动次数的多少。γ射线每秒钟振动 10 的 20 次方次，是老大； X 射线每秒钟振动 10 的 18 次方次；紫外线每秒钟振动次数是 10 的 16 次方。我们日常接触的可见光也属于电磁波，它每秒的振动次数大约 10 的 15 次方到 14 次方之间。而用来传递广播、电视信号的电磁波我们常称为“无线电波”，它们每秒振动 1011 到 104次，甚至更少……

教师：（引导学生与声波类比），在空气中，无线电波的传播速度一样吗？

学生回答：一样。

教师：（引导学生与可见光波类比，以求外延至电磁波）蓝光、红光、紫光，它们在真空中的传播速度是一样的吗？

学生回答：一样。

教师：可见光是电磁波的一种，不同颜色的光频率不同，但是它们在真空中的传播速度是一样的。而频率与可见光不同的其他电磁波，它们在真空中的传播速度也和各种颜色的光一样，以c＝3.0× 105km/s 的速度传播。

教师：在前面，我们提到了“波长”的概念、“频率”的概念，现在又知道了波的传播速度，根据它们的具体意义，大家能够分析出它们三者的关系吗？

根据学生的回答，总结出c＝fλ，并说明其中的含义。可以顺便指出，这个式子不仅对电磁波是适用的，对所有的波动，如声波、水波等等，都是适用的。

活动2：阅读课本P23，做“讨论交流：计算波长”。

转动调谐按钮，并收听中央人民广播电台，已知这套节目的发射频率为640 kHz。请根据c＝fλ计算这套节目用来发射信号的电磁波的波长。你的计算结果与收音机刻度盘上标出的波长数值一致吗？

板书设计

1.神奇的电磁波

教学反思

本节课我们认识了电磁波这个大家族，并了解了它的家谱，知道电磁波和声波一样，具有频率，可以按照频率“论资排辈”。另外，电磁波的应用非常广泛，我们将在下一节课中给同学们展示一张广阔的电磁波应用图景。