资源简介

10.1神奇的电磁波
【学习目标】
1. 知道电磁波的产生。
2. 知道电磁波怎样传播，知道波长、频率和波速，知道电磁波在真空中传播的速度。
3. 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
展的影响。
【教学重难点】
重点：电磁波的产生和传播
难点：电磁波的波长、波速和频率的关系
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：
生活中我们收听广播、看电视节目，广播中的声音怎么能从很远的地方传到这里呢？看到的电视节目的图像是怎么从荧屏上得到的呢？从疑问中导入课题电磁波。
新课讲授：
知识点1：认识电磁波
探究点一 电磁波是怎么样产生的
活动 1：我们前面提到过水波、声波。用实验来说明什么是水波、声波。
实验 1：手持木棍，让木棍下端接触水槽水面上，水面上有一圈一圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播，形成水波。
实验 2：两个音叉并排放置，并离得很近，敲击其中一个音叉，和另一个音叉接触的小球被弹起。音叉振动时，在空气中会有疏密相间的状态向外传播，形成声波。声波看不见，摸不到，但声波传到我们的耳朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉。
活动 2：看完以上两个实验，那么思考电磁波是怎样产生的？请看看演示。打开收音机的开关，将调谐旋钮旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一截导线，拿到收音机附近，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极相摩擦，它们时断时续地接触，从收音机里听到什么？
知识点2：描述电磁波
探究点二 电磁波是怎么样传播的
活动 1：波是自然界普遍存在的现象。电磁波就是当导体中有快速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波。我们知道声波的传播需要介质，那么电磁波的传播是否也需要介质？我们想想如何做实验才能知道电磁波传播是否也需要介质？请同学们设计实验探究。
（启发：回忆声音的传播需要介质的实验）
同学们交流、讨论后回答：
实验 1：把无线寻呼机放在塑料袋，再放入水槽中，打电话请寻呼台呼叫，寻呼机能够收到信号。这个实验说明，电磁波在液体中能够传播。
实验 2：把无线寻呼机放在密闭的木制的盒子
里，呼叫，能够收到信号。这个实验说明，电磁波在固体中能传播。
实验 3：把无线寻呼机放在真空罩中，呼叫，寻呼机能够收到信号。这个实验说明，电磁波在真空中能够传播。
活动 2：月球上没有空气，声音无法传播。但是电磁波能够在真空中传播，所以宇航员在月球上可以用电磁波来通信。大家看屏幕 （微机模拟不同形式的电磁波），观察到什么？
教师总结：凸凹相间说明有凸起部分和凹下部分，这样向上部分就形成像山峰似的浪尖，叫做波峰；向下部分就形成凹谷，叫做波谷。每上、下振动一次就形成一个波峰和波谷，若上、下振动若干次，那么这列水波就以波峰—波谷—波峰—波谷向外传播出去。相邻两个波峰 （或波谷） 间的距离是一定的，这个距离叫波长 （λ）。波在1秒内出现的波峰数 （或波谷数），叫做频率 （f）。电磁波频率的单位也是赫兹 （Hz），也可以用千赫 （kHz） 和兆赫（MHz）。
真空中电磁波的波速为 c，它等于波长λ和频率 f 的乘积：c＝λf，c＝2.99792458 × 108 m/s＝3 ×105 km/s。λ：波长，单位：m；f：频率，单位：Hz；c：波速，真空或空气中为3 × 108 m/s
知识点3：电磁波谱
电磁波是个大家族，通常用于广播、电视和移动电话的频率为数百千赫至数百赫的那一部分，叫做无线电波。
日常生活中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。
课堂练习：
1.（2021秋 遵化市期末）下列关于波的说法正确的是（　　）
A．嫦娥五号在月球表面采集“月壤”的画面是通过电磁波传回地球的
B．红外测温仪接收到人体辐射的红外线是超声波
C．无线电波不能传播能量
D．电磁波的传播需要介质
答案：A
2.（2021 沂南县一模）北京时间2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问1号”实施近火捕获制动，成功进入火星引力捕获轨道，地面控制中心与“天问一号”之间进行信息传输通过（　　）
A．电磁波 B．红外线 C．超声波 D．次声波
答案：A
3.（2021秋 防城港月考）我国自主研发的空间站已投入使用，第二批宇航员已成功进入空间站，当宇航员出舱到太空执行任务时，要借助无线电设备才能进行通话，这是因为（　　）
A．无线电设备使用方便
B．太空环境过于复杂，噪声太大
C．太空是真空，不能传声
D．太空中的声速过快，无法听清楚
答案：C
4.（2021秋 河北月考）关于声和电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．红外线是不可见光，不属于电磁波
B．人在唱歌时，歌声是由空气的振动产生的
C．在弦乐器中，长而粗的弦发声的音调低，绷紧的弦发声的音调高
D．利用声学仪器接收超声波可以判断地震的方位和强度
答案：C
课堂小结：
当导体中有______________的电流时，导体会向周围发射一种_______，这种波叫电磁波。
电磁波的频率等于每秒内电流振荡的次数。频率的单位是_______，简称_______，用Hz表示；常用单位还有_______和_______。
电磁波的波长等于两个______________之间的距离。.电磁波是向空间_______方向传播的，它传播的速度跟光速相同，在真空中是_______m/s。
电磁波是一个大家族，_______线、可见光、_______线、X射线、γ射线等，都是家族中的成员。
答案：迅速变化 波 赫兹 赫 兆赫 千赫
相邻波峰 各个 3×108 红外 紫外
作业布置：
【板书设计】
第一节神奇的电磁波
一、认识电磁波
1.功能：传播声音、文字和图像，进行远距离控制.
2.产生：变化的电流产生电磁波。
二、描述电磁波
1.频率：f,频率大达1014Hz.
2.波长：入，波源完成一次振动期间波传播的距离。
三、电磁波谱
1.按频率从大到小排列：y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波.
2.电磁波的波速：c=3.0×108 m/s。
3.波长、频率和波速的关系：c=Xf。
【课后反思】
电磁波是怎样传播的
（1）电磁波的传播不需要介质。
（2）不同波长的电磁波、不同频率的电磁波，在真空中传播速度是一定的。
（3）电磁波不但能传递信息，也能传递能量。
（4）电磁波是看不到的，但能接收到。
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