第二十一、二章 电磁波与现代通讯能源与可持续发展2017学年物理中考总复习教案教案篇数课 题第二二章电磁波与现代通讯能源与可持续发展授课 日期作业【复习计划】电磁波与现代通讯、能源与可持续发展介绍了一些前沿科学在生活中的运用。 本节课依照知识框架图，通过学生回忆知识点与练习相结合的方式对这两章的知识 点进行概括梳理，达到复习提高的效果。【教学目标】1、知识与技能知道波长、频率和波速的关系，了解波在信息传播中的作用；知道光是电磁波，直到电磁波在真空中的传播速度；通过实例了解能量及其存在不同形式知道能量守恒定律，能举出生活中能量守恒的实例；2、过程与方法能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系；有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识；3、情感、态度与价值观了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响；了解视觉和我国的能源状况，对于能源的开发和利用后可持续发展的意识重重点难点】1、波是传播能量的重要途径机械波是振动形式在介质中的传播，它不仅传播了振动的形式，更主要是传播了振动的能量。当信息加载到波上后，就可传播出去。电磁 波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有r物质性，因此电磁波传播时不需要介质。波在不同介质中传播时速度不同，但波形变化快慢是由波源振 动频率决定的，因此根据 v =入f ,可知道，波在不同介质中传播时波长是不相同 的。从无线电波到宇宙中丫射线都是电磁波，/、同波段的电磁波传播的特点或特性不向，因此用途也不问。2.能量守恒与能量转化是辩证统一的能量转化是需野-定条件的，能量转化中必然有损失或不可回收的能量，这就是能量转化过程中具有 效率的原因.我们已知的机械效率、火炉效率、热机效率等就是能量转化效率的体 现。教学过程教学阶段与时教师引导学生活动说明间分配信息与一、电磁波与现代通讯学生回答：各种事物发出的有意对基本的信息传1、信息与信息传播义的消息称为信息，人类特有的知识概念播5分提问：什么是信息？人类特有的三种信息是什三种信息：语言、符号和图像。进行归纳钟么？学生分析：由古代的烽火台到现根据例题，电磁波例题分析在的互联网络，每一次变革都使学生进行及其传例1、信息是各种事物发出的有意义的消息，下述传播的信息量增大而速度加分析，进一播15分关于信息的说法中错误的是（）。快.我们日常生活中的语言、文步深入理钟A.信息都是有实际意义的字、符号、图像、手势、表情、解信息。波的应B.电，报、电话、电视都是传播信息的工具颜色、旗语等都是属于信息。信信息本身用5分C.历史上信息传播方式的每一次变革都使信息传息尽管是含有意义的消息，但信的意义和钟播量变大，传播速度变快息必须通过传播才有实际意义，信息能起D.语日、文字、表恒郁属于信息.信息不流通就没有实际的价值的实际作信息本身的意义和信息能起的实际作用（即实际 意义）是完全不同的两个概念，要注意区分不能 混淆。2、电磁波及其传播提问：波的种类有哪些？（课件演示）周期性的振动在介质中的传播称为机械波，周期性变化的电磁场在空中传播被称为电磁波。你们 能举出生活中有哪些波的例子吗？提问：电磁波的振幅、周期、频率、波长是什么？他们之间存在着什么关系？根据速度的概念，波的传播速度v （简称波速，反映波传播的快慢）为:二一*7,由频率与周期的关系可知，波速与波长、频率的关系是：v = f r提问：电磁波在真空中的传播速度是多少？电磁波在传播过程中的实质是什么？例2、波是传递信息的一种重要方式.下述关于波的说法中正确的是（）.A、同一波源发出的波， 在任何介质中传播速度都是相同的B、波源振动的快慢叫频率，频率.是反映波源振动 次数的多少C、波传递过程中只传递了振动的形式D、波源振动的强弱叫振幅，振幅反映了波源振动时偏离平衡位置的最大距离电磁波的特性课件演示：“真空玻璃罩中的手机”课件演示：“电磁波的屏蔽”a.先将手机放在塑料盒中，打电话呼叫盒中的手机。b.再将手机放在金属容器中，打电话呼叫金属容器中的手机例3、电磁波是现代通信的重要工具，下述关于电磁波的说法中不符合事实的是 （）A.电磁波就是周期性变化的电磁场在空间传播而 形成的B.光也是电磁波的一种，波长约几百纳米C.电磁波传播不需要介质，因而电磁波可通过任何物质传播D.真空或空气中传播的电磁波，不论波长大小， 传播速度都约等于 3X1C8m/ s了。答案：应选A学生回答：凹凸相间的波为横波； 疏密相间的波为纵波。学生举例：木棍在水面上振动会 产生水波；说话时声带的振动在 空气中形成声波.与水波、声波 的形成相似，导线中电流的迅速 变化会在空间激起电磁波。学生回答：振幅是指波源偏离平 衡位置的最大距离，用字母A表示，单位是米（m）,它反映了波 源振动的强弱。波源振动一次所 需要的时间叫做周期，用字母T表示，单位是秒（s）。波源每秒 内振动的次数叫做频率，用字母f 表示，单位是赫兹（Hz）。频率与 周期反，映了振动的T快慢。它们的关系是：波在一个周期 T内传播的距离叫 做波长（入），单位是米（mm。学生回答：v=3.0 x 108 m/s学生回答：传播能量。学生分析：机械波传播必须要有 介质，电磁波靠自身交变电磁场 可在真空中传播，但在不同的介 质中，波传播速度要发生变化， 即各种波传播速度由介质决定而 与波源无关。频率和周期都反映 波源振动的快慢，频率是指 1s内 波源振动的次数，在比较两个波 源振动次数时必须控制“时间” 量相等。波在传播振动形式的同 时，更重要的是将振动能量（电磁 波为电磁场振荡能量）传播出去。 振幅是反映波源振动强弱的物理 量。振幅是波源振动时离开平衡 位置的最大距离。答案：应选D.学生分析现象：听不到手机铃声 响，能看到真空玻璃罩中手机接 收到信号后的灯光显示，说明声 音不能在真空中传播，但电磁波 能在真空中传播。学生分析现用（即实际 意义）是完 全不同的 两个概念， 要注意区 分不能混 淆。振动快慢 与振动次 数多少没 有必然的 联系，就如 物体运动 速度大，不 等于路程 长，功 率大的机 器不等于 做功多。尽管电磁 场本身就 具有物质 性，传播不 需介质，但 不等于可 通过任何 物质传播。3、波的应用可以分为无线电通讯、卫星通信、光纤通信、互 联网四大类。他们各自有哪些特点呢？象：能听到塑料盒中手机发出的 呼叫信号，不能听到金属容器中 手机发出的呼叫信号。说明金属 容器能屏蔽电磁波。学生分析：依据麦克斯韦理论， 可以知道周期变化的电磁场在空 中传播形成电磁波，光是电磁波 大家庭的一员，在同一环境中各 种波长的电磁波速度相同，在空 气中传播速度与在真空中传播速 度基本相等，可以认为是相同.电 磁波传播尽管不需要介质，但铁 质物体会对电磁波有屏蔽作用， 因此不能说电磁波可通过任何物 质传播.光是电磁波中的一员。答案：应选C学生回答：无线电通讯分为长、 中、.短波通讯。卫星通讯由空间 部分(通信卫星)和地面部分(通 信地面站)两大部分组成，具有 覆盖回大，通信距离长，不受环 境限制等优点。光纤通信是利用 光波在光导纤维中传输信息的一 种通信方式，光纤通信的容量极 大。互联网即因特网(Internet ), 是全世界的计算机、计算机网络 互相连接成的信息传送网络，它 拥启丰富的信息资源。常规能 源3分 钟新能源8 分钟能量转 化守恒 定律2 分钟 可持续 发展5 分钟二、能源与可持续发展1、常规能源提问：按利用状况分类能源可以分为常规能源和 新能源两类。常规能源有哪些？他们的能量是如 何获得的？2、新能源提问：新能源有哪些？(1)核能怎样才能获得核能呢？我们如何是利用核能的呢？核能是安全、清洁、廉价的能源吗？(2)太阳能大阳能除可直接利用它的光和热外，它还是地球 上多种能源的主要源泉。地球上除核能、地热能 和潮汐能以外的所有能几乎都来源于太阳。太阳能在我们生活中有哪些利用呢？学生回答：煤、石油、天然气都 是常规能源，他们都是燃烧获得 内能的。学生回答：核能、地热能、太阳 能等核裂变和链式反应。我们把质量 较大的原子核分裂成两个或两个 以上的中等质量核的过程叫做裂 变。两个较轻的原子核比如氢核、 氮核等结合成一个较重的原子核 时，也能释放出核能，这种现象 叫做聚变。建造核电站。“正方”观点：核能是安全、清 洁、廉价的能源。“反方”观点：核能并非是安全、学生在新 课的学习 中已经讨 论过两种 观点，现在 加以归纳， /、再讨论。水能是指 水在三态 变化过程 中的能量 转移，与太 阳有关；潮 汐能与水 能是不同 的概念，尽例4、太阳是人类“能源之母”，下述关于太阳能 的说法中错误的是()A.三大常规能源都是太阳能的产物B.光合作用是太阳能转换为化学能C.光驱动机械手表是太阳能先转换为电能，再转换为机械能D.自然界的风能、水能、潮汐能也都来自于太阳能3、能量转化守恒定律什么是能量转化守恒定律？做功使能量从一种形式转化为另一种形式。热传 递使能量从一个物体转移到另一个物体。4、可持续发展可持续发展：是既满足当代人的需要，又不危害后代人满足自身需要的发展”。实现人类可持续发展的途径有哪些呢？例5、我们提倡用节能灯取代白炽灯，你认为有什么好处？为什么一般居民还缺乏这种意识 ？清洁、廉价的能源。学生回答：可以直接利用太阳能。如太阳能热水器是将太阳能转换 为内能；太阳能电池将太阳辐射 能转变为电能；光化学电池将太 阳能先转变为化学能，再转变为 电能或其它形式能。学生分析：常规能源是指煤、石 油及天然气，在其地质形成过程 中累积了太阳能，.因此其能量来 自于太阳；光合作用使太阳能转 换为化学能储存在植物之中；光 驱动手表内装有太阳能电池，先 将太阳能转换为电能再转换为指 针转动的机械能；自然界的风能、 水能与太阳能有关，而潮汐能是 由引力作用产生的.答案：应选D学生回答；能量既不会凭空消灭， 也不会凭空产生，它只会从一种 形式转化为另一种形式，或者从 一个物体转移到另一个物体，而 在转化或转移的过程中，其总量 保持不变。学生回答：(1)依靠科技进步，改变能源结构；(2)开发和推广清洁的可再生能 源；(3)提高能源的利用效率；(4)减少环境污染。管都是水， 但涨潮、退 潮时反映 出来的水 流能不是 三态变化 过程中产 生的，而是 由于引力 (主要是月 球引力)使 水位变化 具有能的 过程，是引 力势能的 一种形式， 不是太阳 能的内蕴。 这类简答 题主要从 节能和价 格的角度 去分析说 明学生分析讨论：灯是用于照明的， 使用时在电能转化为光能的过程 中，输出的有用能量(光能)和输 入的能量(电能)之比，显然冷光 源要高得多，热光源有大量能量 转化为内能耗散了。由于节能灯 制造成本高，导致价格高于白炽 灯，同时对节能意识认识不足导 致.节能灯还不能全面推广使用。 答案：就能量转换效率而言，节 能灯电能转化光能达40 % 60%,而-白炽灯转化效率一般不 超过15%,即使用相同电功率的灯泡，节能灯亮度大约是白炽灯 的四倍，反之照明程度相同时， 节能灯消耗