教
学
程
序
内容与教师活动 一、创设情境,引入新课(3min)
〖师〗电话有固定电话,还有手机,手机是通过什么可以实现自由通话的?
我们收看电视、收听广播时又是如何接收到电视、广播信号的?
〖总结〗它们的一个共同特点是没有通信使用的导线,信号都是通过电磁波传播的,今天我们就学习一下这方面的知识,电磁波的海洋。(板书课题)
二、进入新课,科学探究
(一)电磁波是怎样产生的?(10min)
1.电磁波看不见、摸不到,我们如何研究它呢?
2.下面我们制造一下电磁波,大家感受一下。
【实验1】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,使它们时断时续地接触,从收音机里听到什么?
在收音机里听到"喀喀"的杂音,这是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流,变化的电流产生了电磁波,收音机接收了这一电磁波,并把它放大转换成声音,这就是我们听到的"喀喀"声。
3.用水波类比电磁波的产生:
【视频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。
【视频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珠被弹起。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。
【结论】电磁波虽然看不见、摸不到,但它确实是存在的,它能为我们传递信息。
(二)电磁波是怎样传播的?(15min)
1.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?
【实验2】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。
实验说明,电磁波在液体中能够传播。
【实验3】把无线寻呼机放在密闭的木制(或铁制)的盒子里,呼叫,能够收到信号。
实验说明电磁波在固体中能传播。
【实验4】把无线寻呼机放在真空罩中,呼叫,寻呼机能够收到信号。
实验说明,电磁波在真空中能够传播。
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。
2.波长、频率与波速
大家看屏幕(微机模拟不同形式的电磁波),观察到什么?
(1)波峰──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;波谷──向下部分就形成凹谷。
(2)波长(λ)──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。
(3)频率──波在1秒内出现的波峰数(或波谷数),叫做频率(f);
(4)波速──电磁波的传播速度。真空中电磁波的波速为c。
它们间的关系为:: c=λf。它等于波长λ和频率f的乘积。
c=2.99792458×108 m/s=3×105 km/s
电磁波频率的单位也是赫兹(Hz),也可以用千赫(kHz)和兆赫(MHz)。计算某频率的波长。
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。看课本99页图10.2-5进一步说明。
(三)微波炉(8min)
看书后的科学世界,回答下列问题。
1.微波炉的原理是什么?
2.微波炉适宜于加热什么食物?
3.微波对人体有害,使用微波炉怎样作好防护?
(四)雷达(5min)
雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备。电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射,雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强,因此雷达用的是微波。利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹等军事目标,还可以用来为飞机、船只导航。"隐形飞机"是一种先进的军用飞机,可以防止雷达发现。隐形飞机用的主要是吸波材料,它的功能是通过吸收、散射和干涉等多种方式,使材料表面的电磁波能量转换成其他形式的能量,从而减少飞机对电磁波的反射,使雷达很难发现它。
(五)作业