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1、九年級物理下學期素材大全 電磁波及其傳播教案 蘇科版
[設計意圖]
本節(jié)由“波的基本特征”“了解電磁波”和“電磁波譜”三部份組成,內(nèi)容抽象性較強,學生在這方面的知識相對欠缺。不易理解。故開始用一些有形的“機械波”引導學生認識波的基本特征,在此基礎上,歸納出波的特征物理量。建立頻率與周期的關系,得出波長、頻率與波速的關系式。
“了解電磁波”分二個部分:驗證電磁波的存在和探究電磁波的特性。以開展學生活動為主。讓學生在實驗中獲取知識。
“電磁波譜”的教學從閱讀圖表入手,重點了解各波段電磁波的應用,使學生體會科學為人類生活服務。
[教學目標]
1.知識與技能:
⑴認識波的基本特征,知道
2、波能夠傳播周期性變化的運動形態(tài)、能量、以及信息。
⑵了解振動的振幅、周期與頻率,波長與波速的物理意義,知道它們是描述波的性質(zhì)的物理量,知道波長,頻率與波速的關系。
⑶了解電磁波的意義,體驗電磁波的存在。了解電磁波可以在真空中傳播的特性,知道電磁波在真空中傳播的速度。了解電磁屏蔽。
⑷知道電磁波譜,了解電磁波的應用及其對人類生活和社會生活發(fā)展的影響。
2.過程與方法:
⑴實驗觀察。在觀察演示實驗的現(xiàn)象的基礎上,歸納出波的基本特征;了解電磁波的存在;電磁屏蔽等現(xiàn)象。
⑵閱讀(或陳述)了解。對波的周期、頻率,電磁波的意義及電磁波譜等物理知識采用閱讀的方法獲取。
⑶圖像意義分析。在學習波
3、的特征的知識時,從對波形圖的分析上入手,建立起振幅、波長等概念。
3.情感、態(tài)度、價值觀:
引發(fā)學生對波動現(xiàn)象的好奇心。引導和培養(yǎng)學生仔細觀察實驗現(xiàn)象并嘗試歸納現(xiàn)象的學習習慣,激發(fā)學生勇于探索的積極性。
在學習麥克斯韋、赫茲對電磁波研究的貢獻中,體會理論研究和實驗探索對物理學發(fā)展的重要性。
對“科學技術是一把雙刃劍”,電磁波在被廣泛應用,對人類作出巨大貢獻的同時也存在著副作用——會產(chǎn)生電磁污染的現(xiàn)象引起關注。同時也是進行辯證法教育,讓學生學會全面觀察和看待問題。
[教學重、難點]
“了解電磁波”并知道電磁波的存在及其特性是本節(jié)的重點。
波的基本形態(tài)和特征的教學是本節(jié)的難點。
[
4、教具和學具]
1.電動小汽車,線控電動小汽車,遙控電動小汽車各一輛。
2. 細麻繩一根,縱波演示儀一架。長橡筋繩(或用松緊帶代替)若干根。
3. 大玻璃水槽一只,細竹竿一根。
4. 收音機一架,電池一節(jié),電線一小段。
5. 電吹風一只,電視機一臺。
6. 真空罩,抽氣機一只,雙頻手機兩只。
7. 紙盒、塑料盒、鐵盒(或其他金屬盒)各一只。
[課前準備] 收集、查閱有關電磁波的產(chǎn)生,傳播,電磁波譜,電磁波的應用介紹。電磁污染等有關資料。
[教學過程]
教學階段與時間分配
教師主導
學生主體
點評
一、引入新課(3分鐘)
同學們,老師這里有三輛電動小汽車,現(xiàn)在老師分
5、別開一下,請同學們進行觀察,對比后說出它們的特點。
開動第一輛普通電池小汽車。
開動第二輛線操縱電動小汽車。
開動第三輛遙控電動小汽車。
引導:同學們說得很好,這說明我們可以用電磁波實現(xiàn)信息的傳遞。從而操縱小汽車。大到宇宙飛船也是用電磁波來進行操縱的。今天我們要學習的就是第二節(jié)電磁波及其傳播
版書標題:
二、電磁波及其傳播
認真觀察實驗,對三輛小汽車的運動,進行對比。
討論后回答:
第一輛 無法對行駛過程進行操縱。
第二輛 雖然可以操縱,但操縱距離很短?;顒臃秶苄 ?
第三輛 可以遠距離操縱?;顒臃秶艽?。
舉例,各種利用電磁波進行工作的生活用品,家用電
6、器。
讓學生體會無線電(電磁波)可以傳遞信息。且傳遞距離遠。培養(yǎng)學生觀察和對比的能力。
二、進行新課(32分鐘)
了解波的特點:
了解波的特征物理量。
第一課時結束
以下為第二課時
了解電磁波
7、
了解電磁波譜。
(一) 波的基本特征:
觀察以下現(xiàn)象:
1.水波.(演示,實物投影)
問:哪兒是波源?它在怎樣運動?
水波看上去有什么特點?
2.演示:繩子抖動時形成的波
問:看到了什么現(xiàn)象?
再利用課件播放視頻,使學生能對現(xiàn)象有個長時間的再現(xiàn)。
找一找這二個波的共同點?
(版書)
1.凹凸相間,向外傳播
3.演示:懸掛著的彈簧受到撞擊顯示的情形(或視頻)
問題:這個波的特點是什么相間?
好,我們再仔細
8、的看一段課件。找出這種二種波的共同特征來。
(視頻:橫波和縱波的課件)
播放波形圖的課件。
介紹波形圖,引出波的特征物理量:(定義、字母、單位、)
設問:波源振動的平衡位置在哪里?圖中所示振動的振幅是多大?
1.振幅:(A)表示振源偏離平衡位置的最大距離。
單位:米(m)
2.周期:(T)振源振動一次所需要的時間
單位:秒(s)
布置小實驗
3.頻率:(f)波源每秒內(nèi)振動的次數(shù)。
單位:赫茲(Hz)
導出周期與頻率的關系式:
f=1/ T
5.波長:(λ)波在一個周期內(nèi)傳播的距離。
單位:米(m)
指導學生從圖形上認識波長。
6.波速:(v)波
9、傳播的速度。
單位:米/秒(m/s)
波速的公式:v=λ/ T
或v =λf
練習:有一列波的頻率是200Hz,波長為0.4m,這列波的傳播速度是多大?
(二)了解電磁波
播放電磁波被預言和被證實的資料。
1.介紹:
1864年麥克斯韋建立了電磁場理論,預言了電磁波的存在。1888年赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在。
電磁波是在空間傳播的周期性變化的電磁場。
2.活動:
驗證電磁波的存在
實驗一:在打開的電視機前方接通電吹風電源,觀察到什么現(xiàn)象。
實驗二:⑴打開收音機的開關,將旋鈕調(diào)到?jīng)]有電臺的位置,并將音量開大。
⑵取一節(jié)舊的干電池和一根導線,靠近
10、收音機。將導線的一端與電池的一極相連,再用導線的另一端與電池的另一極時斷時續(xù)地接觸。
⑶你從收音機里聽到了什么?這是為什么?
電磁波速:
例題:中央電視臺第一套節(jié)目的波長為5.71m,頻率為52.5MHz.試求電磁波的傳播速度(1MHz=106Hz)
介紹:根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,光波屬于電磁波。
引導:我們知道了我們周圍存在著大量的電磁波,那么這些電磁波有些什么特點呢?
將學生的疑問寫在黑板上。
1.電磁波能在真空中傳播嗎?
2.電磁波能被阻擋(屏蔽)嗎?
針對學生的疑問引導其設計實驗驗證。
針對同學們的設計開展實驗。
1.和2.
結論:
⑴電磁波能在真空中
11、傳播。
⑵金屬容器能屏蔽電磁波。
設問:為什么在建筑物中或在電梯中,手機信號有時很不好呢?
轉(zhuǎn)承語:剛才我們說過電磁波的速度和光速一樣,還說了光波其實就是電磁波。那還有哪些也屬于電磁波電磁波譜:
指導學生看書:69頁圖17-17電磁波譜,了解:
各譜段的名稱,和對應的頻率波長情況。
和電磁波的應用。
師生互動:
適當介紹電磁波的一些應用。
介紹:電磁污染。
見附件《電磁波的危害》
在教師的引導下,進行有目的的觀察,
答:中心的竹竿,它在做原地上下振動
凹凸相間,向外擴散。
小實驗:在桌面上來回快速抖動長橡筋繩,觀察波的形態(tài)及傳
12、播。
答:抖動形成的凸起迅速的傳到另一端。
觀察課件的圖像
回答感想:
學生回答:
1.凹凸相間,向外傳播
學生觀察后回答。
疏密相間,向另一端傳播。
都是傳遞周期性變化的運動形態(tài)。
結合圖形進行理解性記憶。
學生回答:
波形圖中的平衡位置
圖中振動的振幅是……
“我”抖動橡筋是振幅大約是……
進行小實驗:
利用手表計時,記錄自己抖動橡筋二十次所需的時間。算出周期。
利用上面所算的周期再算出頻率。
從課件圖中讀出該波的波長。
答:v =λf =0.4m×20
13、0Hz
=80m/s
觀看有關麥克斯韋和赫茲的圖片及資料。
觀看電磁波的圖片資料。
答:觀察到電視畫面出現(xiàn)雪花
通過思考,得出變化的電流能產(chǎn)生電磁波的結論。
解:v =λf =5.71×52.5×106m/x≈3.0×108m/s.
總結:電磁波速為3.0×108m/s.與光速是相同的。
猜想與疑問:
1.電磁波能在真空中傳播嗎?
2.電磁波能被阻擋(屏蔽)嗎?
針對問題進行實驗設計:
設計1:把手機放在真空罩子里,看手機能不能接收到信號。
2.同理,
14、放在不同的盒子里,看能不能接收到信號。
觀察實驗現(xiàn)象,得出結論。
1.電磁波能在真空中傳播,(或電磁波傳播不需要介質(zhì))
2.金屬容器能屏蔽電磁波。
了解各譜段的名稱。
了解各譜段的頻率波長的依次變化情況。
針對示意圖了解各譜段的電磁波的應用。
學生展示匯報收集的資料
通過收集的資料舉例舉例。
學生閱讀書后信息庫
指導學生學會觀察,知道觀察的對象,
對多個實驗觀察結果的共同點進行總結,訓練語言描述能力。
在給出了橫波特點的基礎之上,再引導學生認識縱波。
引導學生:
對質(zhì)
15、點運動的平衡位置引起關注,對位移的最大位置產(chǎn)生直覺
引導學生關注圖形在物理學中的意義。培養(yǎng)學生識圖的能力。
熟悉計算方法。。
通過物理學史,滲透思想教育
發(fā)展空間想象力
對疑問的提出和實驗方案的設計,老師給予適當?shù)狞c撥。
從生活走向物理,從物理走向社會。
結束新課
課堂小結:略
布置作業(yè):評價手冊
16、九下第52頁至54頁
課堂完成過程評價。
課后完成鞏固練習
[教學資源] 九下教學參考光盤中教學資源。
[課時安排]:
本節(jié)內(nèi)容可以安排2課時講授。
第一課時:波的基本特征。
第二課時:了解電磁波、電磁波譜。
[教學評析]
本節(jié)內(nèi)容抽象性強,在教學中,努力通過一些活動讓學生去理解所學知識,使學習不會覺得枯燥。教學中運用了各種手段,注意教學手段的實施與教學目的之間的配合非常重要。使得各種教學手段能發(fā)揮最大的效能。
本節(jié)課對學生的觀察,歸納,理解能力的要求都較高,老師要做必要的鋪墊工作,才能使學生順利向著學習的方向開展思維。
電磁波污
17、染:家中的無形殺手
最近,國家環(huán)保局提醒大家要警惕電磁波污染。眾所周知,目前廣泛使用的高壓輸電、無線電通訊、電視、廣播和各種家用電器等都會在我們周圍產(chǎn)生強度不等的電磁波。這些看不見,摸不著,卻又無處不在的電磁波,有的已經(jīng)成為危害人們健康的“隱形殺手”。
現(xiàn)代醫(yī)學已經(jīng)證實,電磁波對機體有熱作用、非熱作用和刺激作用等不良影響。
用微波爐頻率(即2450兆赫)的電磁波對兔子眼睛照射,當功率密度增大到150毫瓦/厘米時,兔子眼球內(nèi)透明的玻璃體便會出現(xiàn)一些不透明的白色物質(zhì),發(fā)生了渾濁,即產(chǎn)生了白內(nèi)障。這就是熱作用對機體諸多不良影響之一。
非熱作用的試驗是,從貓體內(nèi)摘取大腦皮質(zhì),用一定頻率及強度的
18、電磁波照射,可以清楚地看到有鈣離子流出。鈣離子是信息傳遞、免疫系統(tǒng)正常運作和細胞正常分裂必不可少的重要物質(zhì)。
另外,當電磁波的頻率在100千赫以下時,就會對人產(chǎn)生刺激作用。因為外部電磁場會在體內(nèi)感應出電流。這種電流大于機體內(nèi)在電流(如腦電、心電等)就會產(chǎn)生對機體不良的刺激作用。電流對人體的刺激,輕的如麻痹、持續(xù)的肌肉抽縮、疼痛……嚴重的可導致心臟停止跳動而死亡。
當前,家用電器中對人體有危害的有微波爐、電磁爐、“大哥大”、電視機、電吹風、電熱毯、高壓輸電和配電設備等等。家用電器以微波爐產(chǎn)生的磁場最強。實驗表明:距離微波爐15厘米處磁場強度為100MG?300MG。經(jīng)常使用微波爐,會誘發(fā)白內(nèi)
19、障,大腦異常和降低生殖能力等。
電視、電腦終端顯示器所產(chǎn)生的電磁波對人體損害也不可忽視,輕者造成疲勞,眼睛干澀,疼痛等;重者還會導致孕婦流產(chǎn)、死胎或畸胎等。
電吹風、電熱毯、空調(diào)器和日光燈等產(chǎn)生的電磁波亦有礙健康。
那么如何提防這個“隱形殺手”?這是人們十分關注的問題。
首先要做到各種家用電器要各就各位,務必擺放妥當。如電視機、電腦和電冰箱應分別擺放在客廳、書房和廚房(或飯廳),不要將他們擺放在臥室里,盡量將臥室電磁輻射降至最低限度。
其次,要做足防護措施。使用“大哥大”時應加上一些防護裝置,或接上耳機通話,以減少對大腦的電磁輻射;使用微波爐時,一定要嚴格按照說明書使用,謹防電磁波泄漏;如果一定要用電熱毯取暖,則通電烘暖被窩后應切斷電源;使用光管臺燈,不要擺放在緊挨頭部的地方……
再次是孕婦和兒童應少用電腦,看電視時要保持2?3米距離,并要開窗通氣,看完還要洗臉、洗手。
此外,要加速制定限制居民暴露于電磁場的標準。如有條件應遷移在高壓輸電線下居住的居民。對經(jīng)常暴露在高壓輸電網(wǎng)周圍或其他電器設備微弱電場的人群要定期作健康普查,發(fā)現(xiàn)征兆應及早治療。