15.1 电磁波 教案【核心素养目标】（新课标）

中小学教育资源及组卷应用平台 第十五章 怎样传递信息———通信技术简介 15.1 电磁波 教学目标： 1.物理观念： （1）了解电磁波的产生和传播； （2）知道光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度； （3）知道波长、频率和波速的关系。 2.科学思维： 通过观察电磁波频率表，认识电磁波在不同波段有不同的作用。 3.科学探究： 通过观察与思考了解电磁波的存在，电磁波在真空中的传播。 4.科学态度与责任： 体验电磁波是一种物质，电磁波是真实存在的。 教学重点：电磁波的传播。 教学难点：电磁波的波长、波速和频率。 教学课时：1课时 教学用具：多媒体、收音机、干电池、导线、台灯。 教学互动设计： 1、 创设情景，导入新课 2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，新晋“太空教师”景海鹏、朱杨柱、桂海潮为广大青少年带来一场精彩的太空科普课，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。 在约48分钟的授课中，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮生动展示介绍了空间站梦天实验舱工作生活场景，演示了球形火焰实验、奇妙“乒乓球”实验、动量守恒实验以及又见陀螺实验，并生动讲解了实验背后的科学原理。 授课期间，航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了实时互动交流。 你知道我国空间站与北京航天控制中心靠什么进行通信的吗？ 二、新课讲授，师生互动 电磁波(electromagnetic wave) 是我们经常听到的一个词语。例如， 广播电台和电视台利用电磁波传递声音和图像，微波炉靠电磁波加热食品，“手机”(移动电话)通过电磁波通话等。在生活中，我们能够看到将石子投入水中在水面激起的水波，能够听到琴弦振动在空气中激起的声波。而电磁波似乎是一种“无形的波浪”，它是怎样产生的，又是怎样传播的呢 （一）电磁波的产生 观察与思考 1.如图所示，取一台中波收音机，用调谐旋钮将指针调到没有电台的位置，并且将音量开大。用一只老式手电筒靠近收音机，一下一下地按动它的开关。在电路通、断的瞬间，收音机会随着发出“咔、咔 ”声，这是什么原因 2.将这个收音机贴近一个调光台灯，旋动调光旋钮使灯光变亮，收音机立刻发出持续的“嘎、嘎 ”声，这又是什么原因 如果说上述实验中收音机接收的是电磁波，那就表明在两种情况下都产生了电磁波。第一种情况是手电筒中的电流时有时无，发生了变化，第二种情况是台灯中的电流发生了变化。所以，我们可以得到结论：变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。 在电台中，采用专门的电子器件和电路来产生变化得非常快的电流，这种电流称为振荡电流。将振荡电流送入电台的发射天线，就会在天线周围的空间中激起电磁波，并传向远方。 振荡电流是一种周期性变化的电流，变化的快慢用频率表示。频率的国际单位是赫兹(Hz)。物理学的研究表明，只有频率很高的电流产生的电磁波才能传到远方， 因此表示电磁波的频率要用较大的单位， 如千(kHz) 、兆赫(MHz) 、吉赫(GHz) 。 1kHz=103Hz； 1MHz=106Hz； 1GHz=109Hz。 电磁波是一个大家族。红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，都是家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围，如图所示。 通常用于广播、电视和移动电话的电磁波叫作无线电波，它包括长波、中波、短波和微波。无线电波的频率大体在几百千赫至几千兆赫这个范围内(如下表）。例如北京人民广播电台新闻台的频率为中波(AM) 828kHz和调频(FM) 100.6MHz。 我国无线电波频段的分配 你知道吗 电磁波的发现 电磁波的发现归功于德国物理学家赫兹和英国物理学家麦克斯韦。1864年，麦克斯韦预言了电磁波的存在。20年后，赫兹通过实验验证了麦克斯韦的预言。从此，一项划时代的新技术———无线电技术诞生了。不久，各国的学者纷纷开始研究如何利用电磁波 ... ...