初中物理沪科版九年级全册第二节 让信息“飞”起来教案及反思

第2节　让信息“飞”起来

教学目标

【知识与技能】

1．知道波长、频率和波速的关系，可以进行简单的计算．

2．知道光是电磁波．记住电磁波在真空中的传播速度．

3．了解电磁波的危害与预防．

【过程与方法】

通过小实验培养学生比较、分析、归纳的能力．

【情感、态度与价值观】

通过学习电磁波在生活中的存在及作用，激发学生的学习兴趣，以及培养学生的学习热情和实事求是的科学态度．

重点难点

【重点】

1．知道波长、频率和波速的关系．了解波在信息传播中的作用．

2．知道光是电磁波．知道电磁波在真空中的传播速度．

【难点】

波长、频率和波速的关系．

教学过程

知识点一　电磁波

【自主学习】

阅读课本P181－182，完成以下问题：

1．γ射线、Χ射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等都是电磁波．

2．电磁波能(选填“能”或“不能”)在真空传播．

【合作探究】

1．让信息飞起来的是什么？

答：让信息飞起来的是电磁波．

2．电磁波是怎样产生的？

答：当导体中的电流迅速变化时(既可以是方向变化，也可以是强弱变化)，导体就会向四周发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波．

3．电磁波的定义？

答：导体中迅速变化的电流在周围空间产生的波叫做电磁波．

4．电磁波的形式？

答：电磁波的形式多种多样．按照波长由短到长(或频率减小)依次是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、激光、红外线、微波、无线电波(微波、超短波、短波、长波)等都是电磁波．除了自然界本身产生的电磁波外，人们还用专门仪器发射各种形式的电磁波用以传递信息和传递能量．

5．电磁波在生活中有哪些应用？

答：(1)医学上用γ射线做脑手术，γ射线(γ－ray) 是放射性物质发出的电磁波，波长在2×10－10 m以下，是一种能量很大的光子流．在医疗上用γ射线作为“手术刀”来切除瘤叫做γ刀，有很好的治疗效果. (2)X射线在医学上、工业中有广泛的应用，1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时，发现阴极射线(高速电子流)射玻璃壁上，管壁会发出一种看不见的射线，伦琴把它叫做X射线．(3)用紫外线杀菌．(4)红外线遥控器．(5)无线电波在生活中、生产中、军事上都有应用．

【跟进训练】

以下关于电磁波的说法不正确的是(B)

A．无线通信是用电磁波进行传播

B．医院B超发出的超声波是电磁波

C．遥控器发出的红外线是电磁波

D．透视使用的X射线是电磁波

知识点二　波的特征

【自主学习】

阅读课本P182－184，完成以下问题：

1．波传播的快慢用波速描述，电磁波传播的速度等于光速c＝3×108m/s.

2．波长是相邻两个波峰(或波谷)间的距离，用字母λ表示，单位是米．频率为波周期性变化的次数与时间之比，用字母ν表示，单位有赫(Hz)、千赫(kHz)和兆赫(MHz)，换算关系是：1 kHz＝__103__Hz，1 MHz＝__106__Hz.

3．波速、波长与频率的关系为c＝λν.

【合作探究】

1．你认为电磁波与前面我们学习过的超声波、次声波有何区别？

答：次声波和超声波属于声波，传播需要介质，不能在真空中传播，在空气的传播速度为340 m/s；电磁波传播不需要介质，可以在真空传播，在空气中的传播速度接近光速．

2．所有的波都具有波速、波长和频率，电磁波也一样．什么是电磁波的波速、波长和频率呢？

答：(1)波速(c)：波传播的快慢叫波速，电磁波传播的速度等于光速，即c＝3×108 m/s.

(2)波长(λ)：相邻两个波峰或波谷间的距离，如图，单位：m.

(3)频率(ν)：单位时间内振动的次数．单位：Hz、kHz、MHz；换算关系：1 kHz＝103 Hz　1 MHz＝103 kHz＝106 Hz.

3．波速(c)、波长(λ)、频率(ν)的关系是怎样的？

答：波长、波速与频率的关系：c＝λν.说明：①电磁波的波速一定(在同种介质中)，电磁波的频率与波长成反比关系．②电磁波的频率越高，传递的信息量越大．

【教师点拨】

在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的波长和频率成反比.波长越长，频率越低；反之，波长越短，频率越高.

【跟进训练】

一种电磁波的波长是200 m，它表示(D)

A．这种电磁波能传递的距离是200 m

B．这种电磁波1 s能传播200 m

C．这种电磁波1 s内出现200个波峰和波谷

D．这种电磁波两个波峰之间的距离是200 m

知识点三　电磁污染

【自主学习】

阅读课本P184，完成以下问题：

电磁污染已被认为是继大气污染、水质污染、噪声污染后的第四大公害．

【合作探究】

1．什么是电磁污染？

答：电磁污染是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射．

2．电磁污染源的种类有哪些？

答：(1)天然电磁污染源．如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动的磁暴都能产生电磁干扰．(2)人为电磁污染源．人为电磁污染源按频率的不同可分为工频场源与射频场源．工频场源以大功频输电线路产生的电磁污染为主，也包括若干放电型污染源．射频场源主要由无线电或射频设备工作过程产生的电磁感应与电磁辐射所引起．目前人为电磁污染源已成为电磁污染的主要来源．

3．电磁污染的危害有哪些？

答：(1)电磁辐射能干扰电视的收看，使图像不清或变形，并发出令人难受的噪声．电磁污染会干扰收音机和通信系统工作，使自动控制装置发生故障，使飞机导航仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制．(2)电磁辐射对人体危害程度随波长而异，波长愈短对人体作用愈强，微波作用最为突出．处于中、短波频段电磁场(高频电磁场)的操作人员，经受一定强度与时间的暴露，将产生身体不适感，严重者引起神经衰弱，如心血管系统的植物神经失调．

4．针对电磁污染可采取的防护措施有哪些？

答：(1)安设电磁屏蔽装置．在电磁场传递的途径中，安装屏蔽装置，使有害的电磁强度降低到容许范围内．这种装置为金属材料的封闭壳体．当交变电磁场传向金属壳体时，幅度衰减．电磁屏蔽可分有源场屏蔽和无源场屏蔽两类．(2)其它综合性的防治对策．例如工业布局合理，使电磁污染源远离居民稠密区；改进电气设备；在近场区采用电磁辐射吸性材料或装置；实行遥控．

课堂小结

1．电磁波

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．

2．波的特征

(1)波速c＝3×108 m/s.

(2)波速＝波长×频率；c＝λν.

(3)在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的波长和频率成反比．波长越长，频率越低；反之，波长越短，频率越高．

3．电磁污染

(1)危害：干扰仪器；伤害人体．

(2)防护：金属屏蔽；综合对策．

练习设计

完成本课对应训练．

温馨提示：实验视频见课件．