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物理电磁波教案

时间:2020-09-16

物理电磁波教案

  作为一名教学工作者,通常需要准备好一份教案,编写教案有利于我们准确把握教材的重点与难点,进而选择恰当的教学方法。那么你有了解过教案吗?以下是小编收集整理的物理电磁波教案,仅供参考,欢迎大家阅读。

物理电磁波教案

物理电磁波教案1

  (一)教学目的

  1.使学生知道当导体中有迅速变化的电流时,周围空间会有电磁波向外传播,借助于电磁波可以传输信号。

  2.使学生知道电磁波的频率、波长的初步概念,能记住波长和频率的关系,能记住电磁波在空气中的传播速度。

  (二)教具

  粗棉绳一根(用5根粗棉线搓在一起构成)、金属锉刀一把、电池、导线、半导体收音机一台、画有收音机刻度板的小黑板。

  课前要求有条件的学生自带一个小半导体收音机。

  (三)教学过程

  1.电磁波

  用类此推理的方法,由机械波引出电磁波。

  我们把导体中迅速变化的电流在周围空间产生的波叫做电磁波(板书)。

  无线电通信正是利用电磁波来传输信号的。

  2.电磁波的频率

  就水面波来说,振源(木杆)每上下振动一次,水面上就出现一个波峰(凸起部分)和一个波谷(凹下部分)。在1秒钟内木杆振动的次数越多(即振动越快),水面上出现的波峰(或波谷)数也越多。

  我们再观察一下绳上形成的波。

  演示用手捏住竖直下垂绳子的上端,沿水平向左右先后做快慢不同的振动,可以看到,当振动较快时,从绳子上端每秒钟出现的波峰(或波谷)数较多;当振动较慢时,从绳子上端每秒钟出现的波峰(或波谷)数较少。

  在以上情况下(指水波和绳上形成的波),1秒内出现的波峰(或波谷)数,叫做频率。它的单位名称叫赫兹(Hz),简称赫,常用频率单位还有千赫(kHz)和兆赫(mHz)。

  1千赫=103赫

  1兆赫=106赫

  跟水波和绳上形成的波类似,电磁波也有自己的频率,电磁波的频率由电路中每秒电流变化的次数(或说每秒种电流振荡的次数)决定。

  3.电磁波的波长

  像前面那样,再做一次用绳子形成波的演示,让学生仔细观察:当改变振动的快慢时,不但波的频率发生改变,而且相邻两个波峰(或波谷)间的距离也不相同。

  相邻两个波峰(或波谷)的距离,叫做波长。

  由上面的演示还可看出,手捏住绳第一次振动出现一个波峰,第二次振动又出现一个波峰,而此时第一个波峰已向下传播了一段距离,这个距离恰好是一个波长。因此,也可以说波长等于每振动一次波峰沿波的传播方向传播的距离。波长的单位是米。

  电磁波也有自己的波长,电磁波的波长表示电磁波每振动(或说振荡)一次传播的距离。

  4.波长、频率、波速三者间的关系

  波速表示波传播的快慢,由教材上水波在1秒内传播的波形图可以知道:

  波速=波长×频率

  对电磁波来说,同样有

  波速=波长×频率

  电磁波的波速和光速相同,在空气或真空中每秒传播的距离约30万千米,记为3×108米/秒。在空气或真空中,各种频率的电磁波的波速是相同的,所以,频率越高的电磁波,它的波长就越短。

  指导学生阅读教材上的电磁波(无线电波)波段划分表。

  5.布置作业

  课外观察一台多波段收音机的选台指示盘,注意看各波段都在哪些频率范围和波长范围?把对应的波长和频率相乘,看看是不是等于光速?

  (四)设想、体会

  电磁波一节的教案,以演示为基础,有意识地突出振动和波的形成的关系。通过观察分析水波和绳上形成的波,让学生初步了解波的频率和波长的物理意义,再运用类比方法引出电磁波的频率和波长,以及波速、波长、频率三者间的关系,并注意引导学生初步建立在空气或真空中电磁波的波速与光速相同的观念。

物理电磁波教案2

  教学目标:

  1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱:变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。

  2、 了解电磁场在空间传播形成电磁波。

  3、 了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。体会两位科学家研究物理问题的思想方法。

  教学过程:

  一、伟大的预言

  说明:法拉第发现电磁感应现象那年,麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生,从小就表现出了惊人的数学和物理天赋,他从小热爱科学,喜欢思考,1854年从剑桥大学毕业后,精心研读了法拉第的著作,法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦,但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点,那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此,这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。1860年初秋,麦克斯韦特意去拜访法拉第,两人虽然在年龄上相差四十岁,在性情、爱好、特长方面也迥然各异,可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦:“你不应停留在数学解释我的观点”,而应该突破它。

  说明:麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果,结合了自己的创造性工作,最终建立了经典电磁场理论。

  说明:法拉第电磁感应定律告诉我们:闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流,我们知道电荷的定向移动形成电流,为什么会产生感应电流呢?一定是有了感应电场,因此,麦克斯韦认为,这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场,电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动,产生了感应电流。即使变化的磁场周围没有闭合电路,同样要产生电场。变化的磁场产生电场,这是一个普遍规律

  说明:自然规律存在着对称性与和谐性,例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设,变化的电场能够产生磁场。

  问:什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?(例如通电螺线管中的电流发生变化,那么螺线管内部的磁场要发生变化)

  说明:根据这两个基本论点,麦克斯韦推断:如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场能够引起变化的磁场,这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场,变化的磁场又引起变化的电场,变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播就形成了电磁波。

  二、电磁波

  问:在机械波的横波中,质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系?(两者垂直)

  说明:根据麦克斯韦的理论,电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直,电磁波是横波。

  问:电磁波以多大的速度传播呢?(以光速C传播)

  问:在机械波中是位移随时间做周期性变化,在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢?(电场强度E和磁感应强度B)

  三、赫兹的电火花

  说明:德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论

  板书设计

  一、伟大的预言

  1、变化的磁场产生电场

  变化的电场产生磁场

  2、变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播形成电磁波

  二、电磁波

  1、电磁波是横波,E和B互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直÷

  2、电磁波以光速C传播)

  3、电磁波中电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化

  三、赫兹的电火花

  赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论

物理电磁波教案3

  【教学目标】

  (一)知识与技能

  1.了解无线电波的波长范围。

  2.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。

  3.了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。

  (二)过程与方法

  通过观察总结了解无线电波的基本应用,了解现代技术的应用方法,学会基本原理。

  (三)情感、态度与价值观

  通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。端正科学态度,培养科学的价值观。

  【教学重点】

  对本节基本概念的理解。

  【教学难点】

  对调谐的理解,无线电波发射与接收过程。

  【教学方法】

  演示推理法和分析类比法

  【教学用具】

  信号源,示波器,收音机,录音机,调频发射机,计算机多媒体,实物投影仪等。

  【教学过程】

  (一)引入新课

  师:在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系,都离不开电磁波.在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波,那么无线电波是怎样发射和接收的呢?这节课我们就来学习电磁波的发射和接收。

  (二)进行新课

  1.无线电波的发射

  师:请同学们讨论,在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波?

  学生讨论。

  生:在普通LC振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡过程中,电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的,辐射出去的能量很少。不能有效地发射电磁波

  师:有效地发射电磁波的条件是什么?

  学生阅读教材有关内容。

  师生总结:要有效地向外发射电磁波,振荡电路要满足如下条件:

  (1)要有足够高的振荡频率。

  (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才能有效地把电磁场的能量传播出去。

  引导学生讨论:如何改造普通的LC振荡电路,才能使它能够有效地发射电磁波?

  师生一起讨论后,引出开放电路的概念。将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去。

  如图所示,是由闭合电路变成开放电路的示意图。

  师:无线电波是由开放电路发射出去的。

  讲解:在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上,这条导线叫做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器,电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。电视发射塔要建得很高,是为了使电磁波发射得较远。实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合,如图所示。

  振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用,使L1也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路中激发出无线电波,向四周发射.

  师:发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无线电报传递的是电码符号,无线电广播传递的是声音,电视广播传递的不仅有声音,还有图像。这就要求发射的电磁波随信号而改变。电磁波是怎样传递这些信号的呢?

  讲解:在电磁波发射技术中,如果把这种电信号“加”到高频等幅振荡电流上,那么,载有信号的高频振荡电流产生的电磁波就载着要传送的信号一起发射出去。把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上,使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。

  进行调制的装置叫做调制器。要传递的电信号叫做调制信号。

  使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅(AM)。

  使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频(FM)。

  右图是调幅装置的示意图.接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器,由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化,它的电阻也发生时大时小的变化。所以,虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流,但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流.由于线圈的互感作用,从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。这种电磁波叫调幅波。(多媒体演示:调幅波)

  (用示波器观察调幅波形)

  2.无线电波的接收

  师:处在电磁波传播空间中的导体,会产生感应电流,导作中感应电流的频率与激起它的电磁波频率相同,因此,利用放在电磁波传播空间中的导体,就可以接收到电磁波,这样的导体就是接收天线。

  在无线电技术中,用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。

  讲解:世界上有许许多多的无线电台、电视台以及各种无线电通讯设备,它们不断地向空中发射不同频率的电磁波,这些电磁波强弱不等地弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来,那必然是信号一片混乱,分辨不清,达不到我们传递信息的目的。所以,接收电磁波时,首先要从诸多的电磁波中把我们需要的选出来,通常叫做选台。这就要设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。在无线电技术里,是利用电谐振来达到这个目的的。当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强。这种现象叫做电谐振,相当于机械振动中的共振。

  (用示波器观察电谐振波形)

  师:接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,能够调谐的接收电路叫做调谐电路。

  如图是收音机的调谐电路。调节可变电容器的电容来改变调谐电路的频率,使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同,这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流,这样就选出了这个电台。(演示调谐过程)

  讲解:收音机接收的经过调制的高频振荡电流(对应图讲解),这种电流通过收音机的耳机或扬声器,并不能使它们振动而发声,为什么呢,假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动,下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动.高频电流的周期非常短,半周期更短,而振动片的惯性相当大,所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候,就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动,结果振动片实际上不发生振动.要听到声音,必须从高频振荡电流中“检”出声音信号,使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动。

  从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程,叫做检波。检波是调制的逆过程,因此也叫解调。由于调制的方法不同,检波的方法也不同。检波之后的信号再经过放大、重现,我们就可以听到或看到了。

  下面介绍收音机中对调幅波的.检波。

  右图是晶体二极管的检波电路,是利用晶体二极管的单向导电性来进行检波的。调谐电路中产生的是经过调幅的高频振荡电流,L1和L2绕在同一磁棒上,由于互感作用,在L2上产生的是高频交变电压.由于二极管的单向导电性,通过它的是单向脉动电流,这个单向脉动电流既有高频成分,又有低频的声音信号,高频成分基本从电容器C(复习旁路电容器)通过,剩下的音频电流通过耳机发声。(用示波器观察检波过程)实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图.这种收音机声音很小,只能用开机收听本地电台.为了提高收音机的接收性能,需要用放大器把微弱的信号放大.图示是加有放大器的收音机方框图.由天线和调谐电路接收到的高频调幅电流,先通过放大器进行高频放大,然后进行检波和低频放大,放大后的音频电流输送到喇叭,使它们发出声音。

  下面我们通过调幅和调频两种方式,来看看无线电波发射和接收的全过程。

  (1)调幅发射和接收。(实验演示)

  (2)调频发射和接收。(实验演示)

  比喻:

  高频电流→火车 音频电流→货物

  调制→发射→传播→调谐→解调

  装货→出站→运行→进站→卸货

  师:我们再来看一下无线电波的分段。(投影)

  波段 波长 频率 传播方式 主要用途

  长波 30 000 m~3 000 m 10 kHz~100 kHz 地波 超远程无线通讯和导航

  中波 3 000 m~200 m 100 kHz~1 500 kHz 地波和天波 调幅无线电广播、电报、通信

  中短波 200 m~50 m 1500 kHz~6 000 kHz

  短波 50 m~10 m 6MHz~30 MHz 天波

  微波 米波 10 m~1 m 30MHz~300MHz 近似直线传播 调频无线电广播、电视、导航

  分米波 1 m~0.1 m 300 MHz~3 000 MHz 直线传播 电视、雷达、导航

  厘米波 10 cm~1 cm 3 000 MHz~30 000 MHz

  毫米波 10 mm~1 mm 30000MHz~300 000 MHz

  (三)课堂总结、点评

  本节课主要学习了以下内容

  1.电磁波的产生和发射条件。

  2.开放电路的结构和特点。

  3.电磁波的发射过程和接收过程

  (四)课余作业

  完成P92“问题与练习”中的题目。阅读P91“科学足迹”。

  预习下一节:电磁波的发射和接收。

物理电磁波教案4

  三维教学目标

  1、知识与技能

  (1)了解光信号和电信号的转换过程;

  (2)了解电视信号的录制、发射和接收过程;

  (3)了解雷达的定位原理。

  2、过程与方法:

  3、情感、态的与价值观

  教学重点:电磁波在信息社会的作用。

  教 学难点:电磁波在信息社会的作用。

  1、电视和雷达

  (1)电视

  电视的历史:

  1927年,美国人研制出最早的电视机。1928年,美国通用公司生产出第一台电视机。

  1925年,美国开始试验发射一些电视图像,不仅小,而且模糊不清。1927年,纽约州斯克内克塔迪一家老资格的无线电台开始每周三次进行试验性广播。1939年,全国广播公司在纽约市试验广播。

  美国最早的电视机,荧光屏是圆形的,只有5-9英寸大,差不多要坐在电视机跟前才能看清。但是,电视很快以惊人的速度冲进了美国人的家庭(第二次世界大战中,电视的发展一度陷入停顿。1947年美国家庭中约有1.4万台电视机,1949年达到近100万台。1955年,将近3000万台,1960年,达6000万台,于1951年问世的彩色电视机以及大屏幕 电视机也进入美国人家庭。目前美国约有l.2l亿台电视机,平均不到两个人就有一台电视机)。

  中国最早的电视诞生在1958年3月17日。

  这天晚上,我国电视广播中心在北京第一次试播电视节目,国营天津无线电厂(后改为天津通信广 播公司)研制的中国第一台电视接收机实地接收试验成功。

  这台被誉为“华夏第一屏”的北京牌820型35cm电子管黑白电视机,如今摆在天津通信广播公司的产品陈列室里。我国在1958年以前还没有电视广播,国内不能生产电视机。1957年4月,第二机械工业部第十局把研制电视接收机的任务交给国营天津无线电厂,厂领导立即组织试制小组,黄仕机同志主持设计。当年,试制组多数成员只有20岁上下,他们对电视这门综合电、磁、声、光的新技术极其生疏,没有见过电视机,参考资料也很少,通过对资料、国外样机、样件的研究,他们根据当时国内元器件生产能力和工艺加工水平,制定了“电视接收和调频接收两用、通道和扫描分开供电、采用国产电子管器件”的电视机设计方案。

  我国第一台电视机的试制成功,填补了我国电视机生产的空白,是我国电视机生产史的起点,今天我国已成为世界电视机生产大国。

  电视的录制

  电视在电视发射端,由摄像管(图18-14)摄取景物并将景物反射的光转换为电信号。

  摄像镜头把被摄景物的像投射在摄像管的屏上,电子枪发出的电子束对屏上的图像进行扫描。扫描的路线如图所示,从a开始,逐行进行 ,直到b。电子束把一幅图像按照各点的明暗情况,逐点变为强弱不同的信号电流。天线则把带有图像信号的电磁波发射出去。

  扫描行数:普通清晰度电视(LDTV——Low Definition Television的简称)200-300线,标准清晰度电视(SDTV)500-600线,高清晰度电视 (HDTV)1000线以上。

  信号的调制与发射

  调制过程见图18-17甲图。请注意,摄象机无法在屏幕上显现声音信号,因此,这里还有一个同步录音后,将声波(机械波)转换成点信号的过程。最后,图象(电)信息和声音(电)信息都要同时调制在高频载波中去。

  摄像机在一秒内传 送25张画面,这些画面都要通过发射设备发射出去。电视接收机也以相同的速 率 在荧光屏上显现这些画面。由于画面更换迅速,眼睛又有视觉暂留现象,所以我们感觉到的是连续的活动景像。

  ⑷电视信号的接收

  在电视接收端,天线收到电磁波后产生感应电流,经过调谐、解调等处理,将得到的图像信号送到显像管(图18-16),还原成景物的像。显像管里的电子枪发射的电子束也在荧光屏上扫描,扫描的方式和步调与摄像管的扫描同步。同时,显像管电子枪发射电子束的强弱受图像信号的控制,这样在荧光屏上便出现了与摄像屏上相同的像。电视机天线接收到的电磁波除了载有图像信号外,还有伴音信号。伴音信号经解调取出后送到扬 声器。

  电视技术还广泛应用在工业、交通、文化教育、国防和科学研究等各个方面。

  现代化的办公室常常用到传真机。电视传递的是活动的图像,而传真传递的是静止的图像,如图表、书信、照片等。传真的原理和电视相似,也是把图像逐点变成电信号,然后通过电话线或其他途经传送出去。

  介绍:数字电视和等离子电视

  数字电视是电视数字化和网络化后的产物。相对于传统的模拟电视,它可以同时传输和接收多路视频信号和其他数字化信息,同时令信息数字化存储以便观众随时调用。其图像水平清晰度达到1200线以上,声音质量也非常高。与传统的模拟电视相比,数字电视的优点体现在:第一,提高了频率资源的利用率。利用数字压缩技术可以在一个标准有线电视模拟频道中传输4—10套电视节目。第二,提高电视信号的传输和接收质量,可以保证用户接收到和前端播出效果基本相同的电视信号。第三,可以提供数据广播。第四,逐步改变观众 传统的收视习惯,由被动收看到准视频点播(NVOD)收看,以至下一步的收看真正的视频点播(VOD)。频率资源的增加有利于节目数量的增加和频道的专业化,可满足不同观众群体的需要。我国将在20xx年全面推进数字高清晰度电视,20xx年基本实现数字化,20xx年停止模拟信号的播出。观众家里只要能够收看有线电视,那么,再接上一个机顶盒就可以收看丰富多彩的数字电视了。

  等离子电视(PDM——Plasma Display Monitor的简称): 等离子(PDP)是指通过在两张薄玻璃板之间充填混合气体,施加电压使之产生离子气体,然后使等离子气体放电并与基板中的荧光体发生反应,从而产生彩色影像的电视产品。它以等离子管作为发光 元件, 大量的等离子管排列在一起构成屏幕,每个等离子对应的每个小室内都充有氖氙气体,在等离子管电极间加上高压后,封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体会产生紫外光,并激发平板显示屏 上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素,由这些像素的明暗和颜色变化组合使之产生各种灰度和色彩的图像,类似显像管发光。等离子电视又被称做“壁挂式电视”,不受磁力和磁场影响,具有机身纤薄、重量轻、屏幕大、色彩鲜艳、画面清晰、亮度高、失真度小、视觉感受舒适、节省空间等优点。目前,常见的 等离子电视有42、52、60寸。

  (2)雷达

  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。

  雷达的天线可以转动。它向一定的方向发射不连续的无线电波(叫做脉冲)。每次发射的时间不超过1ms,两次发射的时间间隔约为这个时间的100倍。这样,发射出去的无线电波遇到障碍物后返回时,可以在这个时间间隔内被天线接收。测出从发射无线电波到收到反射波的时间,就可以求得障碍物的距离,再根据发射电波的方向和仰角,便能确定障碍物的位置了。

  实际上,障碍物的距离等情况是由雷达的指示器直接显示出来的。当雷达向目标发射无线电波时,在指示器的荧光屏上呈现一个尖形脉冲;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现第二个尖形脉冲,如图所示。根据两个脉冲的间隔可以直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离.现代雷达往往和计算机相连,直接对数据进行处理。

  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。在天文学上可以用雷达研究飞近地球的小行星、慧星等天体,气象台则用雷达探测台风、雷雨云。

  2、电磁波谱

  按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱,叫电磁波谱。按波长从长到短的顺序排列,依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

  【例1】 某防空雷达发射的电磁 波频率为f=3×103MHZ,屏幕上尖形波显示,从发射到接受经历时间Δt=0.4ms,那么被监视的目标到雷达的距离为______km。该雷达发出的电磁波的波长为______m。

  解:由s= cΔt=1.2×105m=120km。这是电磁波往返的路程,所以目标到雷达的距离为60km。由c= fλ可得λ= 0.1m

  【例2】 一台收音机,把它的调谐电路中的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出,仍然收不到某一较高频率的电台信号。要想收到该电台信号,应该______(增大还是减小)电感线圈的匝数。

  解:调谐电路的频率和被接受电台的频率相同时,发生电谐振,才能收到电台信号。由公式 可知,L、C越小,f越大。当调节C达不到目的时,肯定是L太大,所以应减小L,因此要减小匝数。

物理电磁波教案5

  教学目标

  1. 掌握波速的公式c= 。

  2. 知道各波段电磁波的特性及其应用。

  3. 通过身边的案例感受物理与生活实际的联系。

  4. 通过对各个波段电磁波的了解,认识到科学技术对社会发展的巨大推动作用。

  5. 寻找地外文明,开拓学生视野。进行世界观教育。

  教学重点、难点

  重点:

  波速的公式c=

  难点:

  各波段电磁波的特性及其应用,世界观教育。

  教学方法

  多媒体图片展示、讲解、讨论、练习

  教学手段

  多媒体课件、图片展示

  教学过程:

  1、 引入:

  复习回顾----1、电磁场理论的基本内容是什么?2、电磁波有什么样的特点?

  教师提出问题:怎样描述电磁波?进入本节课程的学习。

  2、新课讲解:

  一、波长、频率和波速

  波峰、波谷,波长,频率,波速概念的讲解。重点是让学生掌握波速的公式。

  二、电磁波谱

  ⑴、由图片引入,讲解其定义和其成分。另外还要讲解图片中的波长和频率特点。

  ⑵、分别讲解每个波段的波长,特性和应用(主要结合图片来讲解)。

  三、电磁波谱的能量

  由微波炉加热食物来说明。最后得出结论:电磁波具有能量,电磁波是一种物质。

  四、太阳辐射

  结合课本图片来说明阳光中的成分和能量分布。

  五、寻找地外文明

  主要介绍SETI计划,激发学生对物理的兴趣。对寻找外星人的利弊进行讲解,开拓学生的视野和世界观。

  布置作业:创新课时训练P51----P52

  板书设计:

  电磁波谱

  一、波长、频率和波速

  波峰、波谷:

  波长:

  频率:

  波速:c=

  二、电磁波谱

  三、电磁波谱的能量

  四、太阳辐射

物理电磁波教案6

  (一)教学目的

  1.常识性了解电磁波,知道电磁波的频率、波长的概念。

  2.记住电磁波的传播速度。

  (二)教具

  水,水槽,水木棍,麻绳,电池,半导体收音机,钢锉,导线。

  (三)教学过程

  1.复习

  我们生活在一个充满声音的世界里,人们通过声音(如语言、音乐等)交流思想、表达感情。如家长的教诲、教师的授课可以增长我们的知识;优美动听的音乐可以陶冶人的情操、给人以美的享受。声音是传递信息的一种重要方式,帮助我们了解世界。

  通过我们在初中二年级学习过的声现象的有关知识,可以知道:一切正在发声的物体都在振动;我们听到的声音通常是靠空气传的;声波在空气中的传速度大约是340米/秒。

  在前面我们还学习过电话,电话的话筒能把声音振动转化为强弱变化的电流,电流流经听筒,听筒又能把它转化为振动,使人听到声音。

  2.引入新课

  飞机上的飞行员与地面指挥员的对话不用电线;我们每天听收音机或看电视,也没有电线直接通向电台或电视台。可见,这些都不是用电线来传播电信号的,我们称作“无线电通信”。那么,无线电通信是怎样传输信号的呢?今天我们就来学习这方面的简单知识。

  3.进行新课

  板书:<第一节电磁波>

  (1)演示实验

  ①手持小木棍,让木棍下端接触水槽水面,使同学们看到,水面上有一圈圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播,形成了水波。

  ②音叉(或其他发声体)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。

  总结以上实验(和其他事例)得出结论:

  板书:<波是自然界普通存在的现象>

  (2)电磁波

  板书:<当导体中有迅速变化的电流时,会向周围空间发射电磁波。>

  电磁波看不到,摸不着,我们可以通过实验来间接观察它的存在。

  演示课本上图13—2的实验,实验后让学生阅读课本上“实验”后的两个自然段,再提出以下问题让学生回答。

  ①为什么会发生这种现象?

  ②举出日常生活中发生的类似的现象。

  教师归纳小结,讲解电磁波的初步知识,并说明间接观察是物理学常用的研究方法(如借助小磁针可以间接地研究磁场)。

  (3)电磁波的频率和波长

  讲解课本图13—3水波在1秒内传播的波形图,结合小木棍振动时产生水波的演示实验说明:

  ①波峰与波谷的概念;

  ②在1秒内出现的波峰数(或波谷数)叫水波的频率;频率的单位叫做赫兹,简称赫。常用的频率单位是千赫和兆赫。

  板书:<1千赫=103赫,1兆赫=106赫>

  ③波长与波速的概念;

  ④分析得出:波速与波长和频率的关系。

  板书:<波速=波长×频率>

  类似于水波,电磁波也有自己的频率和波长,也同样可以用波形图来描述,讲解课本图13—4频率不同的电磁波的波形图。需要说明以下二点:

  ①电磁波的频率等于产生电磁波的振荡电流的频率。

  ②电磁波频率、波长与波速的关系。

  板书:<对电磁波同样有波速=波长×频率>

  电磁波在空间是向各个方向传播的,德国物理学家赫兹用实验证实,电磁波的传播速度等于光速。

  板书:<电磁波在真空中的传播速度与光速相同,是3×108米>

  注意:不同频率(或不同波长)的电磁波的传播速度都相同,所以频率较大的电磁波,波长较短。

  例:我国第一颗人造地球卫星采用20.009兆赫和19.995兆赫的频率发送无线电信号,这两种频率的电磁波的波长各是多少?(光速为2.9979×108米/秒)

  (答案:波长分别为14.983米和14.993米)

  由于电磁波的频率和波长各不相同,所以在我们周围空间里存在着形形色色的电磁波。按照课本上的图表,介绍无线电通信所用的电磁波(也叫无线电波)的几个波段。

  4.小结(略)

  5.想想议议:教师演示并提出问题。

  打开半导体收音机,调到一个没有电台的地方,使收音机收不到电台的广播。然后开大音量,让收音机靠近220伏特的交流电线,从收音机会听到“杂音”。这是为什么?

  6.布置作业

  (1)阅读课本上的阅读材料:无线电波的传播途径。

  (2)阅读本节教材。

  (四)说明

  1.本节内容知识多,范围广,要注意掌握教学要求,使初中学生常识性了解电磁波的有关知识,如波长、频率、波速等。有些知识只宜点到为止,不能求深求全。

  2.用“类比”水波的办法通俗讲解波的形成和波长、频率、波速的概念;用半导体、钢锉、电池、导线演示电磁波的存在是本节教学的关键。

  注:本教案依据的教材是人教社初中物理第三册。

物理电磁波教案7

  【教学目标】

  (一)知识与技能

  1.了解电磁波谱的构成,知道各波段的电磁波的主要作用及应用。

  2.知道电磁波具有能量,是一种物质。

  3.了解太阳辐射。

  (二)过程与方法

  通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关的资料,培养学生收集信息,加工处理信息的能力。

  (三)情感、态度与价值观

  体会电磁波的应用对现代社会的影响,明确不同的电磁波具有的不同用途和危害,感悟现代科技的正反两个方面,培养辩证唯物的价值观。

  【教学重点】红外线、紫外线、X射线、γ射线的特点及应用。

  【教学难点】电磁波的能量。

  【教学方法】教师引导,学生阅读讨论

  【教学用具】投影仪,幻灯片。

  【教学过程】

  (一)引入新课

  师:电磁波的范围很广。我们通常所说的,无线电波、光波各种射线,如红外线、紫外线、X射线、γ射线等,都是电磁波。我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱,就叫电磁波谱。这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。

  (二)进行新课

  1.电磁波谱

  (投影)

  师:请同学说出电磁波家族中,主要有哪些种类?波长最长的是什么?波长最短的是什么?他们主要在哪些方面有应用?

  学生观察图谱,发表见解。

  生:电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。波长最长的是无线电波中的长波。波长最短的是γ射线。

  师:下面我们依次认识这些电磁波的特点和应用。

  2.无线电波

  教师提出问题,引导学生通过看书,讨论并回答问题(培养学生的阅读能力)

  (1)无线电波的波长范围?(2)无线电波有哪些主要应用?

  3.红外线

  阅读教材,回答问题:

  (1)红外线的波长介于哪两种电磁波之间?(2)红外线的主要特点是什么?

  (3)红外线的主要应用有哪些?

  4.可见光

  阅读教材,回答问题:

  (1)可见光的波长范围?(2)可见光包括哪几种颜色的光?

  (3)天空为什么看起来是蓝色的?傍晚的阳光为什么比较红?

  5.紫外线

  阅读教材,回答问题:

  (1)紫外线的波长范围?(2)紫外线有什么特点?(3)紫外线有哪些应用?

  6.X射线和γ射线

  阅读教材,回答问题:

  (1)这两种射线的波长有何特点?(2)X射线和γ射线有什么特点?

  (3)X射线和γ射线有哪些主要用?

  7.电磁波的能量

  阅读教材,回答问题:

  (1)哪些证据能够说明电磁波具有能量?(2)怎样理解电磁波是一种物质?

  8.太阳辐射

  阅读教材,回答问题:

  (1)从太阳辐射出来的电磁波有哪些种类?

  (2)太阳辐射的能量主要集中在哪些区域?在哪一个波段附近能量最强?

  (三)课堂总结、点评

  本节课学习电磁波谱的构成,了解了各种电磁波的特点和主要应用。

  (四)课余作业

  1.完成P102“问题与练习”中的题目。

  2.阅读P101“科学漫步” 。

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