《电磁波的发射和接收》名师教案1.docVIP

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《电磁波的发射和接收》教学设计

大连二中物理教研组张广云

【核心素养】

通过《电磁波的发射和接收》的学习过程，让学生体会科学与实际生活的统一。对学生进行常识教育，飞机起飞不能开手机。

【教学目标】

1．了解电磁波的发射过程和调制的概念。

2．了解电磁波接收过程中和电谐振、调谐、解调的概念。

3．领会电磁波在实际生活、生产中的作用。

4．了解无线电波的波长范围。

【教学重点】

1．电磁波有效发射的条件，调制的概念。

2．无线电波接收的原理，调谐、解调的概念。

【教学难点】

1．调制的概念。

2．电谐振、调谐、解调的概念。

【教学用具】

多媒体投影仪、电磁波的发射与接收演示器、音响、音乐播放器。

【教学方法】

讲授法，类别法、讨论法、探究、实验

【教学过程】

课前：登陆优教平台，发送预习任务。根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。

（优教提示：请登陆优教平台，发送本节预习任务）

一、复习提问（2分钟）

前面我们学习了电磁波和电磁振荡，下面请同学们回答下面几个问题：

1．麦克斯韦的电磁场理论的两大观点；

2．怎样变化的电场才能产生电磁波；

3．振荡电路及电流和电荷的变化。

二、观看视频、引入新课（4分钟）

视频中有手机通话、对讲机、飞机对地面上各种信号的接收，通过这段视频，我们知道，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，前面我们知道了电磁波是怎样产生的、它的性质，怎样用电磁波来接收各种信号呢？本节课我们就带着这个问题来来探究电磁波的发射和接收。

三、新课过程

（一）无线电波的发射

请同学们根据课前预习，阅读教材，然后小组讨论探究下面的问题。（3分钟）

问题1：要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点呢？

问题2：振荡电路如何改变，可以更有利与电磁波的发射？

问题3：电台发射的信号，如声音信号，为什么不直接将声音信号转化为电信号发射出去，而是加载到高频信号中发射呢？

各小组代表回答问题（8分钟）

问题1：要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点呢？

学生：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，只有这样才能有效地把电磁能（电磁波）传播出去。

问题2：振荡电路如何改变，可以更有利与电磁波的发射？

学生：把振荡电路改造变成开放电路

那么如何改造呢？同学们仔细观察一下，图1到图4是如何变化？

师生讨论得出：图2中，电容器的极板倾斜，张口变大，便于把电磁能辐射出去；线圈的匝数变少，其自感系数变小，便于发射高频率的电磁波。图3中电容器极板间的距离增大，正对面积减少，线圈匝数进一步减少，便于发射较高频率的电磁波，图4中电容器极板间的距离进一步增大，正对面积减少至为零，线圈匝数为零，以便能够发射更高频率的电磁波，这样的电路就被称为开放电路。

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。

问题3：电台发射的信号，如声音信号，为什么不直接将声音信号转化为电信号发射出去，而是加载到高频信号中发射呢？

学生：声音信号的频率比较低。

发射电磁波是为了利用它传递信号。要想电磁波传得远，就必须使用高频率的电磁波。但我们要传递的信号却是一些低频信号，如：声音信号、图象信号不可能把它们直接发送出去。这就要求发射的电磁波随信号而改变。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（也就是载波）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。高频振荡电流，类似于运载货物的货车；要传送的信号类似于要发出的货物，调制类似于把货物装载到绑在货车上。

调制的方法有调幅和调频（分步演示调幅和调频，让学生体会到调幅和调频的区别）

观看几组生活中能够见到的电磁波的发射装置图

发射的电磁波是如何传播的呢？

（二）无线电波知识（3分钟）

无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长或频率把无线电波分成长波、中波、中短波、短波和微波等几个波段。结合教材上相应表格中数据，让学生比较各个波段的波长范围和频率范围，并了解机械波的传播方式。

（三）电磁波的接收

请同学们根据课前预习，阅读教材，然后小组讨论探究下面的问题，教师引导学生回答。（3分钟）

问题1：发射的无线电波如何被接收到呢？

问题2：如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强？各小组代表