资源简介

第一节　初识电磁波
1.了解电磁波及波谱。
2.知道波长、频率和波速的关系。
3.知道光是电磁波，清楚电磁波在真空中传播的速度。
通过电磁波相关知识的学习，培养学生运用类比的方法理解较难物理知识的能力。
通过查阅资料、收集证据、分析信息等方法，了解电磁波的相关概念，以及电磁波的相关应用。
通过对电磁波的学习，激发学生敢于向科学挑战、热爱科学的情感。
教学重点：知道电磁波谱及电磁波的主要用途。
教学难点：知道波长、频率和波速的关系。
收音机、电源、开关、导线、多媒体等。
“玉兔号”是我国首辆月球车，它于2013年抵达月球表面后，在月球上工作了960天。
我们在电视上就能看到“玉兔号”拍摄的月球画面。这些信息是怎样从月球传播到地球上的？
本节，我们将学习电磁波的初步知识。
探究点一：电磁波及波谱
电磁波是由很多成员组成的大家庭。把各种电磁波按照波长或频率排列，这样的排列称为电磁波谱。它可让我们较好地了解电磁波这个大家庭的组成情况(如图)。从电磁波谱可以发现，能被人类视觉感知的可见光只占了电磁波谱极小的部分。
提出问题：生活中，你知道有哪些电磁波？
结论：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波。
探究点二：电磁波的特征
1.电磁波的波速、波长和频率的概念
学生自学课本，进行总结。
波速(c)：波传播的快慢。电磁波传播的速度等于光速，真空中的光速约为3×108 m/s。
波长(λ)：相邻两个波峰(或波谷)间的距离(如图所示)。波长的单位是米(m)。
频率(ν)：波周期性变化的次数与时间之比。
频率的单位有赫(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)。
换算关系：1 kHz＝103 Hz；1 MHz＝103 kHz＝106 Hz。
2.波速、波长与频率的关系
波速＝波长×频率；数学表达式为c＝λν。
电磁波在真空中的波速一定，因此其波长和频率成反比关系。频率越低，波长越长；反之，频率越高，波长越短。
第一节　初识电磁波
1.电磁波及波谱。
电磁波包括γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等。
2.电磁波的特征。
(1)波速，真空中的电磁波波速约为c＝3×108 m/s。
(2)波长。
(3)频率。
(4)波速＝波长×频率；数学表达式为c＝λν。
本节课通过身边的无线电通信来将学生带到电磁波的海洋中，并先让学生自学课本，初步了解电磁波，之后教师出示多媒体图让学生了解电磁波的家族成员。在电磁波的特征的讲解中，主要是以教师讲解的形式来给学生灌输知识。本节课与学生的互动较少。第三节　跨学科：电磁波与信息技术
了解光纤通信、现代电信网络、互联网。
能从跨学科视角了解电磁波与信息技术的关联，通过对比了解光纤通信、现代电信网络、互联网等优、缺点，培养学生辩证看待问题的科学思维方式。
通过自主合作学习本节知识，培养学生敢于发表自己见解的意识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。
通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习物理的兴趣，使学生养成关心科技前沿的意识。
教学重点：光纤通信的特点。
教学难点：通信技术的应用。
光纤、多媒体等。
信息化是当今时代的大趋势。当你用手机与人交流、查阅资料和在网上购物时，你是否感受到网络已与我们生活息息相关？信息化离不开高速发展的通信技术。
本节，我们将介绍我们身边的几种典型的通信技术。
探究点一：光纤通信
光纤是光导纤维的简称，是由玻璃或塑料等材料制成的纤维(如图)。光纤是利用光波(即可见光)传播信号的，是信息社会传送各种信息的主要工具。
运用光纤传送信息的容量，比运用电线传送信息的容量要大很多。一根光纤能同时传输相当于10 000根电线所传输的信息量。随着科学技术的发展，光纤能传送的信息容量还会更大。
学生带着下列问题，进行自主学习。
用光来运载信息具有什么优点？光在光纤中传播具有哪些特点？
总结：光纤的抗干扰能力强，能有效减少信号的衰减，适用于远距离、大容量传输信息。
探究点二：现代电信网络
引导学生阅读课本，提问：现代电信网络主要由哪几部分组成？
学生回答：卫星通信、微波通信、移动通信。
探究点三：互联网
教师：同学们都会“上网”，都能够通过网络查阅资料。你们知道互联网的结构吗？
介绍：互联网将分布于世界各地的计算机网络连接起来，用来传送计算机信号。
第三节　跨学科：电磁波与信息技术
1.光纤通信。
2.现代电信网络。
3.互联网。
本节课的内容较少，首先让学生带着问题自主学习，培养学生的阅读理解能力，让学生感受自己是生活在信息的海洋中的。在后面的教学中，由于知识点较简单，基本上都是“一笔带过”。第二节　电磁波的应用
了解无线电波与广播电视、微波与卫星通信、红外线成像与检测。
通过对比无线电波与广播电视、微波与卫星通信的优、缺点，培养学生辩证看待问题的科学思维方式。
通过自主合作学习本节知识，培养学生敢于发表自己见解的意识，提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。
通过学习现代通信知识，了解科技为人类带来的便利，提高学生学习物理的兴趣，使学生养成关心科技前沿的意识。
教学重点：无线电波与广播电视、微波与卫星通信。
教学难点：红外线成像与检测。
多媒体等。
电磁波是个有较多成员的大家庭，不同的成员有哪些典型的不同特点？它们在生产生活中有哪些重要应用？本节，我们将学习常见的电磁波的应用。
探究点一：无线电波与广播电视
无线电波很早之前就被用于无线电广播与电视信号传播。如图所示，低频无线电波适用于长距离无线电通信，要实现更远距离的传播，则需要利用地面转播站；高频无线电波则被电离层反射，从而传播到更远的地方。
中、高频无线电波适用于区域性的无线电广播，以传输普通声音信号为主。无线电波的振幅根据所传送的声音信号而变化，这种信号调制方式称为振幅调制，简称调幅。甚高频的无线电波则用于传输高品质广播，例如立体声节目，其频率依据所需传送的声音信号而变化，这种信号调制方式称为频率调制，简称调频。
探究点二：微波与卫星通信
微波的波长在厘米量级甚至更短，可穿透大气层，适用于电视信号与雷达信号传送，以及卫星通信，具有极高的民用、科研及军事价值。微波信号经地面站天线发射，经由卫星接收、放大并转发给其他地面站(如图)或中继卫星，从而实现覆盖较广区域甚至全球的通信。
通信卫星使用的微波频率一般在300 MHz至300 GHz之间。与卫星进行通信，地面站天线需要对准卫星，实现微波信号的发射与接收。
我国的天宫空间站已实现多次“天宫课堂”的高清信号直播，依靠的就是我国建立的天链一号、天链二号中继卫星通信系统。天链中继卫星通信就是典型的微波通信，即使用了电磁波中的微波段。
探究点三：红外线成像与检测
红外线作为一种特殊的电磁波，应用非常广泛，常见于热成像、遥控与检测等领域。红外热成像通过热红外电荷耦合器对物体进行成像，能反映出物体表面的温度场(如图)。红外热成像在军事、工业、汽车辅助驾驶、医学领域都有广泛的应用。
探究点四：高频电磁波与医疗
高频电磁波在医疗等领域还有很多基于其能量特性的应用，如γ射线治疗、激光医疗与焊接等。γ射线应用于医疗的典型例子就是伽马刀治疗，它利用γ射线能量高、穿透力强的物理特性，基于定向原则，将颅内病变组织选择性地确定为靶点，使用γ射线进行一次性大剂量聚焦照射(如图)，使病变组织坏死或功能改变而实现治疗疾病的目的。
第二节　电磁波的应用
1.无线电波与广播电视。
2.微波与卫星通信。
3.红外线成像与检测。
4.高频电磁波与医疗。
本节课的内容较少，首先让学生带着问题自主学习，培养学生的阅读理解能力，让学生感受自己是生活在信息的海洋中的。在后面的教学中，由于知识点较简单，基本上都是“一笔带过”。

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