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/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科
21.1　电磁波的海洋
【知识要求】
1.了解电磁波的产生和传播。
2.知道光是电磁波，知道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。
4.了解电磁波的“家族”成员及其应用。
【教学重难点】
1.电磁波的产生、传播和应用。
2.波长、频率和波速的关系。
收音机、导线、干电池、手机两部、真空罩
生活中我们观看的电视节目，广播中的声音是怎样从很远的地方传到我们家中的呢？我们的手机是通过什么来传递信息和画面的呢？
（一）电磁波是怎样产生的
实验1：
详见课本图21.1－1。
学生观察实验并结合课本内容归纳：
1.迅速变化的电流能在其周围产生电磁波。
2.电磁波的特点：看不见、摸不着。在一定条件下确实存在电磁波，也确实可以给我们传递信息。在广播电台、电视台以及移动电话里面发射电磁波的机器靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流。
例题讲解：
【例1】下列几种情况中，不会产生电磁波的是（　　）
A.闭合或断开开关的瞬间
B.电冰箱启动和停机时
C.电铃工作发声时
D.用铁锤敲击铁棒时
　　【解析】闭合或断开开关的瞬间，电冰箱启动和停机时，电路中的电流从无到有或从有到无都在发生迅速变化，在周围都会产生电磁波；电铃在工作时，通过它的电流时有时无，所以这时电路中的电流也是迅速变化的，在周围会产生电磁波；用铁锤敲击铁棒与电流无关，不会产生电磁波。
【答案】D
（二）电磁波是怎样传播的
教师讲解水波的基本要素：
波峰：凸起的最高处叫作波峰。
波谷：凹下的最低处叫作波谷。
波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。（单位：m）
波速：描述波传播快慢的物理量。（单位：m/s）
频率：在1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。单位：赫兹（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz）。
教师提问：声音的传播需要介质吗？
学生回答：声音的传播需要固体、液体、气体等介质。
教师提问：电磁波的传播需要介质吗？
实验2：
详见课本演示实验“真空罩中的手机能接到电话吗？”：把一部手机放入真空罩中，拨打这个手机的号码，手机有反应吗？说明了什么？
学生回答：电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
教师引导学生阅读课本“电磁波是怎样传播的”相关内容，归纳得出：
1.电磁波跟水波类似，也有自己的频率、波长和波速。
2.电磁波的传播速度：（真空中）c＝2.99792458×108m/s≈3×108m/s
（三）电磁波大家族
电磁波的“家族”：电磁波是一个大家族，按频率从高到低依次为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波。
过去可以看到各种各样的天线，它们有的是发射电磁波的，有的是接收电磁波的，我们就生活在电磁波的海洋中。
生活中常见的微波炉是用电磁波（微波）来加热食品的。宇宙中存在的电磁波覆盖了整个电磁波段。我们除了可以在可见光波段用光学望远镜观测天体，还可以在无线电波段观测天体。
例题讲解：
【例2】电磁波是一个大家族，如下图所示的是它们的家族谱。对电磁波的认识，下列说法错误的是（　　）
A.可见光也是一种电磁波
B.红外线比紫外线的频率低
C.真空中不同电磁波的传播速度不同
D.电磁波的频率越高，波长越短
　　【解析】从图中可以看出，电磁波包含的范围很广，可见光是其中很小的一部分，A选项正确。图中各种波的频率从左往右越来越高，红外线在紫外线的左侧，所以红外线比紫外线的频率低，B选项正确。真空中所有电磁波的传播速度都相同，约等于3×108m/s，C选项错误。根据波长、频率和波速的关系可知，电磁波的频率越高，其波长越短，D选项正确。
【答案】C
第1节　电磁波的海洋
电磁波
的海洋
　　电磁波是一种看不见、摸不着的东西，学生对电磁波比较陌生，甚至许多学生都不知道电磁波这个词，所以教学中通过实验让学生感知什么是电磁波，知道哪些时候会出现这种现象，真正体会到电磁波的存在。让学生明白在接收信息或视频信号时，如果是无线，而且距离比较远的，基本上是靠电磁波传播的。知道生活和生产中传递信息的主要媒介是电磁波和声波，声波传播的距离比较短，而且传播时必须依靠介质；真空中不能传声，但却能传播电磁波。课堂中还可以借助网络进行教学，让学生更直观、生动地了解电磁波的有关知识。本堂课整体效果较好，但还有少部分学生不能理解波长、波速、频率及周期之间的关系。

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