第2节电磁波的海洋第二课时教案

地区： 辽宁省 - 沈阳市 - 东陵区

学校：沈阳市浑南区嘉华学校

第2节　电磁波的海洋 初中物理       人教2011课标版

1．知识与技能：知道电磁波的产生与传播；知道波长、频率和波速；知道电磁波在真空中的传播速度。

2．过程与方法：通过类比实验探究电磁波的产生条件，通过实验演示电磁波的传播条件。

3．情感、态度和价值观：通过电磁波在生活中的应用实例，让学生深刻感受物理科学的魅力；通过对有关科学家的介　　                   绍，让学生建立正确的学习目标。

　　在本节，首次“正式”接触电磁波概念，同学们一般都有由日常生活中初步了解到的电磁波到深入了解电磁波的兴趣和欲望；鉴于初中物理对学生的要求，本节主要探究和学习电磁波的产生和传播，并初步拓展学生们对电磁波的感性认识。

设计目的：利用对讲机通话和雷达导航快速导入新课，有效激发学生学习本节内容的兴趣

器材：两部对讲机

师：XX同学，你拿到那本书了吗？

生：拿到了，我就在门外

师：好的，你进来吧

师：刚刚我利用对讲机与XX同学建立了联系，完成了信息的传递，我们再来看大屏幕，地面上的雷达可以对天空上的飞机和大海上的轮船进行导航，太空中的宇航员还可以把图像等信息传回地面。在上面的两个实例中，一个是利用对讲机通话，一个是卫星导航，它们在传递信息的方式上有什么特点呢？

​

提示：我们可以对比家里的座机电话去思考。

生：它们之间都没有连接的导线

师：也就是说，在信息源和传递目标之间不是靠导线来传递信息的。我们把这种传递信息的方式叫做无线电通讯。那么，无线电通讯是靠什么来传递信息的呢？

生：电磁波

【设计目的】进一步理解标题

师：今天我们来学习第二节《电磁波的海洋》（ppt和板书）

师：大家认真观察本节课的标题，对于标题你有没有什么疑问呢？

生：为什么要把电磁波描述成海洋呢？

师：对！电磁波怎么就成了海洋了呢！谁能够帮他解释他的疑问呢？

生：在我们周围到处都有天线，都可以发射电磁波。

师：地球上到处都有天线，有的发射电磁波有的接收电磁波，我们用的手机就是利用电磁波来进行信息传        递的。那么，我们不妨做一个这样的假设：假设我们生活在古代，我们周围会不会有电磁波呢？

生：。。。。。。  没有

师：刚刚我听到有的同学说有，有的同学说没有，我的答案是，这个可以有，为什么这么说呢？我要告诉大家光其实就是一种电磁波，而且我们每个人也都是电磁波的辐射源，从我们刚刚出生时就时时刻刻向周围辐射着电磁波，电磁波真的就是无处不在，可以说我们就生活在电磁波的海洋里面，所以我们称之为电磁波的海洋。我们今天就要深入的去研究电磁波，要研究电磁波就得先来了解电磁波是如何产生的。下面我们来观察这样一个实验。

【设计目的】用水波的产生类比电磁波的产生

器材：铁架台、消毒后改装输液滴流瓶、水槽

​

师：大家看到了什么？

生：平静的水面出现了凹凸不平的水波

师：那么水波是怎么产生的呢？

生：水滴滴到平静的水面上，形成振动源，然后由振动源向四周传递

师：好，我们的目的是类比水波来探究电磁波的产生原因，下面利用手中的器材来共同探究电磁波的产生原因。

【设计目的】利用电路的通断和收音机，并根据两条提示信息总结出电磁波的产生原因

【实验一】探究电磁波的产生原因（1）

器材：开关（改造后开关波动时无声）、100w白炽灯、一个纸盒（制作成一个简单的串联电路）

师：大家请看，这是一个非常简单的串联电路，下面我要用开关来控制灯泡的亮灭。请注意观察：当开关闭合和断开的瞬间，旁边的收音机会有什么现象发生。

提示：天线是干什么的？

生：接收空间中的电磁波的

师：根据提示思考下列问题：旁边的收音机有什么反应了？

生：发出了“啪啪”的响声了

师：为什么会产生这种现象呢？

生：通电导线周围产生电磁波了，被收音机接收到并播放出来，就产生了“啪啪”的响声了

师：刚刚实验的时候哪一步骤，产生了电磁波了？

生：只是在开关灯的瞬间产生电磁波了

【实验二】探究电磁波的产生原因（2）

器材：各组两节干电池、长导线、收音机

师：我们一起来完成下一个小实验，请将收音机调到接收不到声音的波段，同时将导线的一端与电源的正极相连，另一端与电源的负极摩擦。同时思考三个问题：

问题1：你看到了什么现象了？

问题2：此现象说明了什么？

问题3：在你的生活中有没有类似的现象

生：

1：听到“咔咔”的响声

2：说明时断时续的电流周围产生了电磁波

3：例如：手机来电时，电脑前的扬声器和正在工作的收音机都会发生这种现象。。。。。

师：综合上面两个实验，给大家两个提示，然后根据提示信息进一步总结出电磁波的产生原因

提示一：开关灯时和导线与电源负极摩擦时，都产生了电磁波

提示二：开关灯时和导线与电源负极摩擦时，电路中的电流大小瞬间都发生变化了

根据两个提示请进一步总结出电磁波的产生原因

生：导线中电流的迅速变化会在空间激起（产生）电磁波

【设计目的】利用手机和真空罩来探究电磁波的传播条件

器材：两部手机、真空罩

过程：请一位同学用一部手机将事先编写好的手机短信，向真空罩里的手机发送信息，同学们来观           察手机的反应

现象：真空罩里的手机接收到了信息

师：上述现象说明了什么呢？

生：说明电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播（PPT、板书）

师：还有什么也可以在真空中传播呢?

生：光的传播也不需要介质，可以在真空中传播

师：请观看视频（PPT超链接）

师：从影片中，我们了解到电磁波的传播也是需要时间的，也就是说电磁波的传播也有一定的速度的，那么你认为电磁波在真空中的传播速度是多大呢？

生：光就是一种电磁波，所以电磁波和光在真空中的传播速度是一样的，也是C=3×10⁸m/s

比一比：请同学们快速阅读课文，看谁能又快又准的找到下列内容（PPT），找到后用波浪线、三角号或者圆圈的形式给其标注出来：

1．波峰、波谷   2．波长   3．频率

师：那么电磁波的波速、波长和频率到底有着什么样的关系呢？提示学生得出正确结论

生：波速＝波长×频率（PPT）

【设计目的】让学生知道电磁波的重要性，体现从生活走向物理，从物理走向社会的理念

师：那么电磁波的频率越高，电磁波的波长越短还是越长呢？

生：越短

师：在我们生活中不同波长的电磁波是有着不同的应用的（PPT展示图片）

​

在我们生活、生产过程中电磁波有哪些应用呢？

生1：医学上常用X射线作透视检查

生2：γ射线释放时由于具有非常大的能量而且无声，所以军事上可以用来做无声炸弹

生3：家里面的微波炉是利用电磁波的微波进行加热食物的

师：非常好，那你知道微波炉是如何加热食物的吗？

生：食物分子在微波的作用下剧烈的振动，内能增大，温度升高

师： 微波炉给我们的生活带来很多方便，你知道吗其实微波炉如果使用不当也会发生危险的，请看视频   （PPT超链接）

师：你知道微波炉的使用应该注意什么问题吗？课前已经让同学们搜集有关微波炉使用的一些注意事项了，下面我们就来共同探讨一下微波炉有哪些注意事项呢！请看屏幕：图片上的物品能不能用微波炉直接加热呢？并且说明原因

​

生1：带壳的都不能直接加热，鸡蛋、板栗都不能。原因是壳内迅速产生了大量的热量，但是不能及时的  散发出去，所以就很容易引起爆炸

生2：油炸食品不能，例如油条。原因是油经过高温加热，会很容易四溅开来，很容易发生危险

生3：铁制品不能，例如钢盆。原因是钢盆有屏蔽作用，会反射电磁波

生4：牛奶不能，原因是牛奶经过微波的加热后，一部分氨基酸会转化成有毒的致癌物质

生5： 。。。。。。

设计目的：通过简述麦克斯韦和赫兹的历史，来激发学生学习物理科学的激情，并树立正确的学习目标和人生观

师：在我们今天的生活中，电磁波的应用具有着越来越重要的地位了，这都要归功于下面两位科学家，我们来认识第一位：

1．麦克斯韦：英国物理学家，经典电磁理论的奠基人。1831年出生于爱登堡，19岁考入剑桥大学。186 4年发表题为《电磁场的动力学理论》的重要论文，预言了电磁波的存在。麦克斯韦的一生 兴趣广泛，才智过人，从事很多方面的物理学研究工作，为人类留下了珍贵的科学遗产。

师：我要强调的是，麦克斯韦最大的贡献是预言了电磁波的存在，但是在他的有生之年并没有发现电磁波，直到另一位科学家的出现，德国的物理学家麦克斯韦。。。。。。

2．赫兹：德国物理学家，1857年出生于汉堡，青少年时期勤奋好学，在数学、物理实验等方面展示出了 出众的才华和能力，23岁获得博士学位。在物理学上的主要贡献是发现了电磁波。赫兹的电磁 波的发现为麦克斯韦的电磁波理论添上了重要的一笔，而后发展起来的无线电通讯技术直接受益于赫兹的无与伦比的实验。为了纪念他卓越贡献，将频率的单位命名为赫兹。

师：通过对上面两个科学家的介绍，作为我们中学生来说，我们应该在日常生活中认真观察，学习中勤于思考，用知识来不断的武装自己，用知识来推动社会的不断进步。

设计目的：拓展知识，崇尚科学，体现从生活走向物理，从物理走向社会的科学理念，让学生感受物理科学的魅力

​

内容：隐形飞机被形象的喻为“空中幽灵”，它们行踪诡秘，能有效地躲避雷达的跟踪，从原理上来说，隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到，它的目的是让雷达无法侦查到飞机的存在，它的设计必须遵循两个方面。

       首先，隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面，最好采用凹面，这样可以使散射的信号偏离接收它的雷达。例如，SR-71“黑鸟”飞机、美国波音F-111实验机上的任务自适应机翼等。这些飞机的造型之所以较一般飞机古怪，就是利用这特殊的形状来完成不同的反射功能。

       其次，隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料，吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。从而达到“隐形”的目的。

师：上述材料表明隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到，它的目的是让雷达无法侦查到飞机的存在，那么它能够隐形的原因是什么呢？

生：原因有两点：一是隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面，最好采用凹面，这样可以使散射的信号偏离接收它的雷达；二是隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料，吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。从而达到“隐形”的目的。

第2节　电磁波的海洋

第2节　电磁波的海洋

设计目的：利用对讲机通话和雷达导航快速导入新课，有效激发学生学习本节内容的兴趣

器材：两部对讲机

师：XX同学，你拿到那本书了吗？

生：拿到了，我就在门外

师：好的，你进来吧

师：刚刚我利用对讲机与XX同学建立了联系，完成了信息的传递，我们再来看大屏幕，地面上的雷达可以对天空上的飞机和大海上的轮船进行导航，太空中的宇航员还可以把图像等信息传回地面。在上面的两个实例中，一个是利用对讲机通话，一个是卫星导航，它们在传递信息的方式上有什么特点呢？

​

提示：我们可以对比家里的座机电话去思考。

生：它们之间都没有连接的导线

师：也就是说，在信息源和传递目标之间不是靠导线来传递信息的。我们把这种传递信息的方式叫做无线电通讯。那么，无线电通讯是靠什么来传递信息的呢？

生：电磁波

【设计目的】进一步理解标题

师：今天我们来学习第二节《电磁波的海洋》（ppt和板书）

师：大家认真观察本节课的标题，对于标题你有没有什么疑问呢？

生：为什么要把电磁波描述成海洋呢？

师：对！电磁波怎么就成了海洋了呢！谁能够帮他解释他的疑问呢？

生：在我们周围到处都有天线，都可以发射电磁波。

师：地球上到处都有天线，有的发射电磁波有的接收电磁波，我们用的手机就是利用电磁波来进行信息传        递的。那么，我们不妨做一个这样的假设：假设我们生活在古代，我们周围会不会有电磁波呢？

生：。。。。。。  没有

师：刚刚我听到有的同学说有，有的同学说没有，我的答案是，这个可以有，为什么这么说呢？我要告诉大家光其实就是一种电磁波，而且我们每个人也都是电磁波的辐射源，从我们刚刚出生时就时时刻刻向周围辐射着电磁波，电磁波真的就是无处不在，可以说我们就生活在电磁波的海洋里面，所以我们称之为电磁波的海洋。我们今天就要深入的去研究电磁波，要研究电磁波就得先来了解电磁波是如何产生的。下面我们来观察这样一个实验。

【设计目的】用水波的产生类比电磁波的产生

器材：铁架台、消毒后改装输液滴流瓶、水槽

​

师：大家看到了什么？

生：平静的水面出现了凹凸不平的水波

师：那么水波是怎么产生的呢？

生：水滴滴到平静的水面上，形成振动源，然后由振动源向四周传递

师：好，我们的目的是类比水波来探究电磁波的产生原因，下面利用手中的器材来共同探究电磁波的产生原因。

【设计目的】利用电路的通断和收音机，并根据两条提示信息总结出电磁波的产生原因

【实验一】探究电磁波的产生原因（1）

器材：开关（改造后开关波动时无声）、100w白炽灯、一个纸盒（制作成一个简单的串联电路）

师：大家请看，这是一个非常简单的串联电路，下面我要用开关来控制灯泡的亮灭。请注意观察：当开关闭合和断开的瞬间，旁边的收音机会有什么现象发生。

提示：天线是干什么的？

生：接收空间中的电磁波的

师：根据提示思考下列问题：旁边的收音机有什么反应了？

生：发出了“啪啪”的响声了

师：为什么会产生这种现象呢？

生：通电导线周围产生电磁波了，被收音机接收到并播放出来，就产生了“啪啪”的响声了

师：刚刚实验的时候哪一步骤，产生了电磁波了？

生：只是在开关灯的瞬间产生电磁波了

【实验二】探究电磁波的产生原因（2）

器材：各组两节干电池、长导线、收音机

师：我们一起来完成下一个小实验，请将收音机调到接收不到声音的波段，同时将导线的一端与电源的正极相连，另一端与电源的负极摩擦。同时思考三个问题：

问题1：你看到了什么现象了？

问题2：此现象说明了什么？

问题3：在你的生活中有没有类似的现象

生：

1：听到“咔咔”的响声

2：说明时断时续的电流周围产生了电磁波

3：例如：手机来电时，电脑前的扬声器和正在工作的收音机都会发生这种现象。。。。。

师：综合上面两个实验，给大家两个提示，然后根据提示信息进一步总结出电磁波的产生原因

提示一：开关灯时和导线与电源负极摩擦时，都产生了电磁波

提示二：开关灯时和导线与电源负极摩擦时，电路中的电流大小瞬间都发生变化了

根据两个提示请进一步总结出电磁波的产生原因

生：导线中电流的迅速变化会在空间激起（产生）电磁波

【设计目的】利用手机和真空罩来探究电磁波的传播条件

器材：两部手机、真空罩

过程：请一位同学用一部手机将事先编写好的手机短信，向真空罩里的手机发送信息，同学们来观           察手机的反应

现象：真空罩里的手机接收到了信息

师：上述现象说明了什么呢？

生：说明电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播（PPT、板书）

师：还有什么也可以在真空中传播呢?

生：光的传播也不需要介质，可以在真空中传播

师：请观看视频（PPT超链接）

师：从影片中，我们了解到电磁波的传播也是需要时间的，也就是说电磁波的传播也有一定的速度的，那么你认为电磁波在真空中的传播速度是多大呢？

生：光就是一种电磁波，所以电磁波和光在真空中的传播速度是一样的，也是C=3×10⁸m/s

比一比：请同学们快速阅读课文，看谁能又快又准的找到下列内容（PPT），找到后用波浪线、三角号或者圆圈的形式给其标注出来：

1．波峰、波谷   2．波长   3．频率

师：那么电磁波的波速、波长和频率到底有着什么样的关系呢？提示学生得出正确结论

生：波速＝波长×频率（PPT）

【设计目的】让学生知道电磁波的重要性，体现从生活走向物理，从物理走向社会的理念

师：那么电磁波的频率越高，电磁波的波长越短还是越长呢？

生：越短

师：在我们生活中不同波长的电磁波是有着不同的应用的（PPT展示图片）

​

在我们生活、生产过程中电磁波有哪些应用呢？

生1：医学上常用X射线作透视检查

生2：γ射线释放时由于具有非常大的能量而且无声，所以军事上可以用来做无声炸弹

生3：家里面的微波炉是利用电磁波的微波进行加热食物的

师：非常好，那你知道微波炉是如何加热食物的吗？

生：食物分子在微波的作用下剧烈的振动，内能增大，温度升高

师： 微波炉给我们的生活带来很多方便，你知道吗其实微波炉如果使用不当也会发生危险的，请看视频   （PPT超链接）

师：你知道微波炉的使用应该注意什么问题吗？课前已经让同学们搜集有关微波炉使用的一些注意事项了，下面我们就来共同探讨一下微波炉有哪些注意事项呢！请看屏幕：图片上的物品能不能用微波炉直接加热呢？并且说明原因

​

生1：带壳的都不能直接加热，鸡蛋、板栗都不能。原因是壳内迅速产生了大量的热量，但是不能及时的  散发出去，所以就很容易引起爆炸

生2：油炸食品不能，例如油条。原因是油经过高温加热，会很容易四溅开来，很容易发生危险

生3：铁制品不能，例如钢盆。原因是钢盆有屏蔽作用，会反射电磁波

生4：牛奶不能，原因是牛奶经过微波的加热后，一部分氨基酸会转化成有毒的致癌物质

生5： 。。。。。。

设计目的：通过简述麦克斯韦和赫兹的历史，来激发学生学习物理科学的激情，并树立正确的学习目标和人生观

师：在我们今天的生活中，电磁波的应用具有着越来越重要的地位了，这都要归功于下面两位科学家，我们来认识第一位：

1．麦克斯韦：英国物理学家，经典电磁理论的奠基人。1831年出生于爱登堡，19岁考入剑桥大学。186 4年发表题为《电磁场的动力学理论》的重要论文，预言了电磁波的存在。麦克斯韦的一生 兴趣广泛，才智过人，从事很多方面的物理学研究工作，为人类留下了珍贵的科学遗产。

师：我要强调的是，麦克斯韦最大的贡献是预言了电磁波的存在，但是在他的有生之年并没有发现电磁波，直到另一位科学家的出现，德国的物理学家麦克斯韦。。。。。。

2．赫兹：德国物理学家，1857年出生于汉堡，青少年时期勤奋好学，在数学、物理实验等方面展示出了 出众的才华和能力，23岁获得博士学位。在物理学上的主要贡献是发现了电磁波。赫兹的电磁 波的发现为麦克斯韦的电磁波理论添上了重要的一笔，而后发展起来的无线电通讯技术直接受益于赫兹的无与伦比的实验。为了纪念他卓越贡献，将频率的单位命名为赫兹。

师：通过对上面两个科学家的介绍，作为我们中学生来说，我们应该在日常生活中认真观察，学习中勤于思考，用知识来不断的武装自己，用知识来推动社会的不断进步。

设计目的：拓展知识，崇尚科学，体现从生活走向物理，从物理走向社会的科学理念，让学生感受物理科学的魅力

​

内容：隐形飞机被形象的喻为“空中幽灵”，它们行踪诡秘，能有效地躲避雷达的跟踪，从原理上来说，隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到，它的目的是让雷达无法侦查到飞机的存在，它的设计必须遵循两个方面。

       首先，隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面，最好采用凹面，这样可以使散射的信号偏离接收它的雷达。例如，SR-71“黑鸟”飞机、美国波音F-111实验机上的任务自适应机翼等。这些飞机的造型之所以较一般飞机古怪，就是利用这特殊的形状来完成不同的反射功能。

       其次，隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料，吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。从而达到“隐形”的目的。

师：上述材料表明隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到，它的目的是让雷达无法侦查到飞机的存在，那么它能够隐形的原因是什么呢？

生：原因有两点：一是隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面，最好采用凹面，这样可以使散射的信号偏离接收它的雷达；二是隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料，吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。从而达到“隐形”的目的。