高三物理電磁波的發(fā)射、傳播和接收

1、電磁波的發(fā)射、傳播和接收一、課標(biāo)要求對本節(jié)的要求是比較低的“了解”層次。做好赫茲實驗使學(xué)生了解電磁波的發(fā)射，不同波長的電磁波的傳播特點(diǎn)是很有用的常識，應(yīng)該了解。電磁波的接收重在其物理過程，學(xué)生可做常識性了解。二、教學(xué)方法和設(shè)想采用教師傳授學(xué)生自主學(xué)習(xí)與同學(xué)討論交流相結(jié)合的教學(xué)方法,注重過程與方法,做好模仿赫茲實驗的實驗,大部分內(nèi)容可讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),有難點(diǎn)則可通過討論交流及教師點(diǎn)撥及時來突破。三教學(xué)目標(biāo)1. 知識與技能(1) 了解赫茲實驗及其意義。(2) 了解開放電路和實際發(fā)射電磁波的過程。(3) 知道電磁波的三種傳播方式及其特點(diǎn)。(4) 了解電磁波的接收原理和過程。2.過程與方法(1)通過對赫

2、茲實驗的過程與分析和閱讀“資料活頁”,體會解決問題,應(yīng)抓住關(guān)鍵，并善于類推和聯(lián)想。(2)通過“討論與交流”，學(xué)會及時應(yīng)用所學(xué)知識解釋相關(guān)問題。3.情感.態(tài)度.與價值觀(1)通過觀察實驗，體驗赫茲成功的喜悅。(2)體會“心動不如行動”。(3)通過馬可尼.波波夫的成功,感悟科學(xué)是人類創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ),體會科學(xué)只有融入技術(shù)中才能真正造福人類。四.教學(xué)重點(diǎn)1.電磁波有效發(fā)射的條件，調(diào)制的含義及調(diào)制方式。2.無線電波的傳播方式及其應(yīng)用。3.無線電波接收原理。五.教學(xué)難點(diǎn)1.無線電波調(diào)制的含義和方式的區(qū)別。2.“電諧振”概念的形成。六.實驗器材四根銅管、感應(yīng)圈、發(fā)光二極管、支架等。七.教學(xué)過程1.新課引入：

3、引導(dǎo):科學(xué)(麥克斯韋電磁場理論)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力通過“技術(shù)”這個環(huán)節(jié)，重溫赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波的過程。啟發(fā):從共鳴現(xiàn)象-到電磁波的共鳴 -捕捉電磁波模仿：赫茲實驗，請學(xué)生觀察(1)接收器上的發(fā)光二極管在什么情況下才會亮。(2)接收處于不同位置,發(fā)光二極管的的亮度如何變化。提示：(1)發(fā)射端兩小球間產(chǎn)生火花放電時接收器上的發(fā)光二極管才會亮。(2)接收器慢慢遠(yuǎn)離發(fā)射器時,在一定距離內(nèi)發(fā)光二極管亮度不明顯,但超過一定距離后,發(fā)光二極管明顯變暗,甚至熄滅,當(dāng)接收器與發(fā)射器平行放置慢慢轉(zhuǎn)過一定角度時,發(fā)光二極管的亮度隨之變暗, 甚至熄滅。感想：讓學(xué)生回答。引深：此實驗的“一箭雙雕”：一是驗證電磁波的存在；二是說明

4、光是一種電磁波。2. 電磁波的發(fā)射提問引入：LC振蕩電路能否有效發(fā)射電磁波？(1) 有效發(fā)射電磁波的條件： 要有足夠高的振蕩頻率(頻率越高單位時間內(nèi)輻射出去的電磁波能量,與振蕩頻率的四次方成正比)； 提問：怎樣提高發(fā)射頻率？ 提示相關(guān)公式： f= C= 要使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間(開放電路)；觀察：課本圖3-3-4 開放電路。 課本圖3-3-5 無線電波的發(fā)射示意圖（2）調(diào)制:將需要傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)換成電信號“加載”在高頻振蕩電流上,這個過程叫調(diào)制。（3）調(diào)制方式：A.調(diào)幅(AM):振幅隨低頻傳輸信號的變化而變化。B調(diào)頻(FM):頻率隨低頻傳輸信號的變化而變化。通過以下兩組圖象理

5、解 調(diào)幅 調(diào)頻提問：為什么要進(jìn)行調(diào)制？（請學(xué)生閱讀課本內(nèi)容后回答）3.電磁波的傳播學(xué)生閱讀：不同波段電磁波傳播的方式及其應(yīng)用波段波長頻率傳播方式主要用途長波30 000 m3 000 m10 kHz100 kHz地波超遠(yuǎn)程無線通訊和導(dǎo)航中波3 000 m200 m100 kHz1 500 kHz地波和天波調(diào)幅（AM）無線電廣播、電報、通信中短波200 m50 m1500 kHz6 000 kHz短波50 m10 m6MHz30 MHz天波微波米波10 m1 m30MHz300MHz近似直線傳播調(diào)頻（FM）無線電廣播、電視、導(dǎo)航分米波1 m0.1 m300 MHz3 000 MHz直線傳播電視、

6、雷達(dá)、導(dǎo)航厘米波10 cm1 cm3 000 MHz30 000 MHz毫米波10 mm1 mm30000MHz300 000 MHz無線電波的傳播方式：天波、地波、和直線傳播利用大氣中的電離層的反射來傳播無線電波的方式叫天波。沿地球表面?zhèn)鞑o線電波的方式叫地波。沿直線傳播無線電波的方式叫直線傳播回答以下問題： (1)無線電波的波長范圍？ (2)無線電波的傳播方式？各有何特點(diǎn)？（3）同步地球通訊衛(wèi)星的作用？為什么說：“合理設(shè)置三顆同步通信衛(wèi)星，其信號就幾乎可以覆蓋全球”？ 提示：地球的半徑為6400km，同步衛(wèi)星的高度大約為36000km。討論與交流：微波為什么采用直線的傳播的方式？它有哪些運(yùn)

7、用？ 整理無線電傳播的知識（學(xué)生總結(jié)）4、無線電波的接收 介紹：電磁波接收原理 在空間傳播的電磁波如果遇到導(dǎo)體，就會在導(dǎo)體中產(chǎn)生微弱的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。 提問：由于周圍空間彌漫著許多不同頻率的電磁波，從中怎樣把需要的選出來？(1)選臺原理:類似共振(2)調(diào)諧:當(dāng)接收電路的頻率被調(diào)到與需要接收的電磁波的頻率相同時,這個頻率的電磁波就在接收電路里,激起最強(qiáng)的振蕩電流,這個過程叫調(diào)諧。(3)檢波：從高頻振蕩電流中檢出它所攜帶的低頻信號電流的過程。讓學(xué)生說感想！目的：（1）體驗赫茲成功的喜悅及對科學(xué)追求的精神和信念。 （2）馬可尼的成就及科學(xué)的承上啟下作用。 （3）科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系。6、課堂練習(xí)（1）要減小發(fā)射電磁波的周期，下列辦法中正確的是( )A.減少線圈的匝數(shù)B.抽出線圈中的磁芯C.降低電容器的充電電壓D.減小電容器的電容（2）某電磁波從真空進(jìn)入介質(zhì)中后，發(fā)生變化的物理量有( )A.波長與頻率 B.波長和波速C.頻率與波速D.頻率和能量（3）第一位預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是 ；在真空中傳播的電磁波都具有相同的 ；我國無線電廣播中波波段的頻率范圍是535kHz1605