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2019-2020年中考物理第一輪復(fù)習(xí) 第二十一 二章《電磁波與現(xiàn)代通訊 能源與可持續(xù)發(fā)展》教案 xx學(xué)年物理中考總復(fù)習(xí)教案 教案 篇數(shù) 課 題 第二十一、二章 電磁波與現(xiàn)代通訊 能源與可持續(xù)發(fā)展 授課 日期 布置 作業(yè) 【復(fù)習(xí)計(jì)劃】 電磁波與現(xiàn)代通訊、能源與可持續(xù)發(fā)展介紹了一些前沿科學(xué)在生活中的運(yùn)用。本節(jié)課依照知識(shí)框架圖，通過學(xué)生回憶知識(shí)點(diǎn)與練習(xí)相結(jié)合的方式對(duì)這兩章的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行概括梳理，達(dá)到復(fù)習(xí)提高的效果。 【教學(xué)目標(biāo)】 1、知識(shí)與技能知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系，了解波在信息傳播中的作用；知道光是電磁波，直到電磁波在真空中的傳播速度；通過實(shí)例了解能量及其存在不同形式知道能量守恒定律，能舉出生活中能量守恒的實(shí)例； 2、過程與方法能通過具體事例，說出能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系；有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí)； 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀了解電磁波的應(yīng)用及其對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響；了解視覺和我國(guó)的能源狀況，對(duì)于能源的開發(fā)和利用有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 1、波是傳播能量的重要途徑機(jī)械波是振動(dòng)形式在介質(zhì)中的傳播，它不僅傳播了振動(dòng)的形式，更主要是傳播了振動(dòng)的能量。當(dāng)信息加載到波上后，就可傳播出去。電磁波是在空間傳播的周期性變化的電磁場(chǎng)，由于電磁場(chǎng)本身具有物質(zhì)性，因此電磁波傳播時(shí)不需要介質(zhì)。波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)速度不同，但波形變化快慢是由波源振動(dòng)頻率決定的，因此根據(jù)v = λ f，可知道，波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波長(zhǎng)是不相同的。 從無線電波到宇宙中γ射線都是電磁波，不同波段的電磁波傳播的特點(diǎn)或特性不同，因此用途也不同。2．能量守恒與能量轉(zhuǎn)化是辯證統(tǒng)一的 能量轉(zhuǎn)化是需要一定條件的，能量轉(zhuǎn)化中必然有損失或不可回收的能量，這就是能量轉(zhuǎn)化過程中具有效率的原因．我們已知的機(jī)械效率、火爐效率、熱機(jī)效率等就是能量轉(zhuǎn)化效率的體現(xiàn)。 教學(xué)階段與時(shí)間分配 教師引導(dǎo) 學(xué)生活動(dòng) 說明 信息與信息傳播5分鐘 電磁波及其傳播15分鐘 波的應(yīng)用5分鐘 一、 電磁波與現(xiàn)代通訊 1、信息與信息傳播 提問：什么是信息？人類特有的三種信息是什么？ 例題分析 例1、信息是各種事物發(fā)出的有意義的消息，下述關(guān)于信息的說法中錯(cuò)誤的是( )。 A．信息都是有實(shí)際意義的 B．電報(bào)、電話、電視都是傳播信息的工具 C．歷史上信息傳播方式的每一次變革都使信息傳播量變大，傳播速度變快 D．語言、文字、表情都屬于信息 信息本身的意義和信息能起的實(shí)際作用（即實(shí)際意義）是完全不同的兩個(gè)概念，要注意區(qū)分不能混淆。 2、電磁波及其傳播 提問：波的種類有哪些？（課件演示） 周期性的振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱為機(jī)械波，周期性變化的電磁場(chǎng)在空中傳播被稱為電磁波。你們能舉出生活中有哪些波的例子嗎？ 提問：電磁波的振幅、周期、頻率、波長(zhǎng)是什么？他們之間存在著什么關(guān)系？ 根據(jù)速度的概念，波的傳播速度v（簡(jiǎn)稱波速，反映波傳播的快慢）為： 由頻率與周期的關(guān)系 可知，波速與波長(zhǎng)、頻率的關(guān)系是： v = λ f 提問：電磁波在真空中的傳播速度是多少？ 電磁波在傳播過程中的實(shí)質(zhì)是什么？ 例2、波是傳遞信息的一種重要方式．下述關(guān)于波的說法中正確的是( )． A、同一波源發(fā)出的波，在任何介質(zhì)中傳播速度都是相同的 B、波源振動(dòng)的快慢叫頻率，頻率是反映波源振動(dòng)次數(shù)的多少 C、波傳遞過程中只傳遞了振動(dòng)的形式 D、波源振動(dòng)的強(qiáng)弱叫振幅，振幅反映了波源振動(dòng)時(shí)偏離平衡位置的最大距離 電磁波的特性 課件演示：“真空玻璃罩中的手機(jī)” 課件演示：“電磁波的屏蔽” a．先將手機(jī)放在塑料盒中，打電話呼叫盒中的手機(jī)。 b．再將手機(jī)放在金屬容器中，打電話呼叫金屬容器中的手機(jī) 例3、電磁波是現(xiàn)代通信的重要工具，下述關(guān)于電磁波的說法中不符合事實(shí)的是( ) A．電磁波就是周期性變化的電磁場(chǎng)在空間傳播而形成的 B．光也是電磁波的一種，波長(zhǎng)約幾百納米 C．電磁波傳播不需要介質(zhì)，因而電磁波可通過任何物質(zhì)傳播 D．真空或空氣中傳播的電磁波，不論波長(zhǎng)大小，傳播速度都約等于3X108m／s 3、波的應(yīng)用 可以分為無線電通訊、衛(wèi)星通信、光纖通信、互聯(lián)網(wǎng)四大類。他們各自有哪些特點(diǎn)呢？ 學(xué)生回答：各種事物發(fā)出的有意義的消息稱為信息，人類特有的三種信息：語言、符號(hào)和圖像。 學(xué)生分析：由古代的烽火臺(tái)到現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，每一次變革都使傳播的信息量增大而速度加快．我們?nèi)粘Ｉ钪械恼Z言、文字、符號(hào)、圖像、手勢(shì)、表情、顏色、旗語等都是屬于信息。信息盡管是含有意義的消息，但信息必須通過傳播才有實(shí)際意義，信息不流通就沒有實(shí)際的價(jià)值了。 答案：應(yīng)選A 學(xué)生回答：凹凸相間的波為橫波；疏密相間的波為縱波。 學(xué)生舉例：木棍在水面上振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生水波；說話時(shí)聲帶的振動(dòng)在空氣中形成聲波．與水波、聲波的形成相似，導(dǎo)線中電流的迅速變化會(huì)在空間激起電磁波。 學(xué)生回答：振幅是指波源偏離平衡位置的最大距離，用字母A表示，單位是米（m），它反映了波源振動(dòng)的強(qiáng)弱。波源振動(dòng)一次所需要的時(shí)間叫做周期，用字母T表示，單位是秒（s）。波源每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫做頻率，用字母f表示，單位是赫茲（Hz）。頻率與周期反映了振動(dòng)的快慢。它們的關(guān)系是： 波在一個(gè)周期T內(nèi)傳播的距離叫做波長(zhǎng)（λ），單位是米（m）。 學(xué)生回答：v=3.0108 m/s 學(xué)生回答：傳播能量。 學(xué)生分析：機(jī)械波傳播必須要有介質(zhì)，電磁波靠自身交變電磁場(chǎng)可在真空中傳播，但在不同的介質(zhì)中，波傳播速度要發(fā)生變化，即各種波傳播速度由介質(zhì)決定而與波源無關(guān)。頻率和周期都反映波源振動(dòng)的快慢，頻率是指1s內(nèi)波源振動(dòng)的次數(shù)，在比較兩個(gè)波源振動(dòng)次數(shù)時(shí)必須控制“時(shí)間”量相等。波在傳播振動(dòng)形式的同時(shí)，更重要的是將振動(dòng)能量(電磁波為電磁場(chǎng)振蕩能量)傳播出去。振幅是反映波源振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。振幅是波源振動(dòng)時(shí)離開平衡位置的最大距離。 答案：應(yīng)選D 學(xué)生分析現(xiàn)象：聽不到手機(jī)鈴聲響，能看到真空玻璃罩中手機(jī)接收到信號(hào)后的燈光顯示，說明聲音不能在真空中傳播，但電磁波能在真空中傳播。 學(xué)生分析現(xiàn)象：能聽到塑料盒中手機(jī)發(fā)出的呼叫信號(hào)，不能聽到金屬容器中手機(jī)發(fā)出的呼叫信號(hào)。說明金屬容器能屏蔽電磁波。 學(xué)生分析：依據(jù)麥克斯韋理論，可以知道周期變化的電磁場(chǎng)在空中傳播形成電磁波，光是電磁波大家庭的一員，在同一環(huán)境中各種波長(zhǎng)的電磁波速度相同，在空氣中傳播速度與在真空中傳播速度基本相等，可以認(rèn)為是相同．電磁波傳播盡管不需要介質(zhì)，但鐵質(zhì)物體會(huì)對(duì)電磁波有屏蔽作用，因此不能說電磁波可通過任何物質(zhì)傳播．光是電磁波中的一員。 答案：應(yīng)選C 學(xué)生回答：無線電通訊分為長(zhǎng)、中、短波通訊。衛(wèi)星通訊由空間部分（通信衛(wèi)星）和地面部分（通信地面站）兩大部分組成，具有覆蓋面大，通信距離長(zhǎng)，不受環(huán)境限制等優(yōu)點(diǎn)。光纖通信是利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的一種通信方式，光纖通信的容量極大?；ヂ?lián)網(wǎng)即因特網(wǎng)（Internet），是全世界的計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相連接成的信息傳送網(wǎng)絡(luò)，它擁有豐富的信息資源。 對(duì)基本的知識(shí)概念進(jìn)行歸納 根據(jù)例題，學(xué)生進(jìn)行分析，進(jìn)一步深入理解信息。 信息本身的意義和信息能起的實(shí)際作用（即實(shí)際意義）是完全不同的兩個(gè)概念，要注意區(qū)分不能混淆。 振動(dòng)快慢與振動(dòng)次數(shù)多少?zèng)]有必然的聯(lián)系，就如物體運(yùn)動(dòng)速度大，不等于路程長(zhǎng)，功 率大的機(jī)器不等于做功多。 盡管電磁場(chǎng)本身就具有物質(zhì)性，傳播不需介質(zhì)，但不等于可通過任何物質(zhì)傳播。 常規(guī)能源3分鐘 新能源8分鐘 能量轉(zhuǎn)化守恒定律2分鐘 可持續(xù)發(fā)展5分鐘 二、能源與可持續(xù)發(fā)展 1、 常規(guī)能源 提問：按利用狀況分類能源可以分為常規(guī)能源和新能源兩類。常規(guī)能源有哪些？他們的能量是如何獲得的？ 2、 新能源 提問：新能源有哪些？ （1）核能 怎樣才能獲得核能呢？ 我們?nèi)绾问抢煤四艿哪兀? 核能是安全、清潔、廉價(jià)的能源嗎？ （2）太陽(yáng)能 大陽(yáng)能除可直接利用它的光和熱外，它還是地球上多種能源的主要源泉。地球上除核能、地?zé)崮芎统毕芤酝獾乃心軒缀醵紒碓从谔?yáng)。 太陽(yáng)能在我們生活中有哪些利用呢？ 例4、太陽(yáng)是人類“能源之母”，下述關(guān)于太陽(yáng)能的說法中錯(cuò)誤的是( ) A．三大常規(guī)能源都是太陽(yáng)能的產(chǎn)物 B．光合作用是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能 C．光驅(qū)動(dòng)機(jī)械手表是太陽(yáng)能先轉(zhuǎn)換為電能，再轉(zhuǎn)換為機(jī)械能 D．自然界的風(fēng)能、水能、潮汐能也都來自于太陽(yáng)能 3、 能量轉(zhuǎn)化守恒定律 什么是能量轉(zhuǎn)化守恒定律？ 做功使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。熱傳遞使能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。 4、 可持續(xù)發(fā)展 可持續(xù)發(fā)展：是既滿足當(dāng)代人的需要，又不危害后代人滿足自身需要的發(fā)展”。 實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的途徑有哪些呢？ 例5、我們提倡用節(jié)能燈取代白熾燈，你認(rèn)為有什么好處?為什么一般居民還缺乏這種意識(shí)? 學(xué)生回答：煤、石油、天然氣都是常規(guī)能源，他們都是燃燒獲得內(nèi)能的。 學(xué)生回答：核能、地?zé)崮?、太?yáng)能等 核裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。我們把質(zhì)量較大的原子核分裂成兩個(gè)或兩個(gè)以上的中等質(zhì)量核的過程叫做裂變。兩個(gè)較輕的原子核比如氫核、氦核等結(jié)合成一個(gè)較重的原子核時(shí)，也能釋放出核能，這種現(xiàn)象叫做聚變。 建造核電站。 “正方”觀點(diǎn)：核能是安全、清潔、廉價(jià)的能源。 “反方”觀點(diǎn)：核能并非是安全、清潔、廉價(jià)的能源。 學(xué)生回答：可以直接利用太陽(yáng)能。如太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能；太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽还饣瘜W(xué)電池將太陽(yáng)能先轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芑蚱渌问侥堋? 學(xué)生分析：常規(guī)能源是指煤、石油及天然氣，在其地質(zhì)形成過程中累積了太陽(yáng)能，因此其能量來自于太陽(yáng)；光合作用使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存在植物之中；光驅(qū)動(dòng)手表內(nèi)裝有太陽(yáng)能電池，先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能再轉(zhuǎn)換為指針轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能；自然界的風(fēng)能、水能與太陽(yáng)能有關(guān)，而潮汐能是由引力作用產(chǎn)生的． 答案：應(yīng)選D 學(xué)生回答；能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，其總量保持不變。 學(xué)生回答： （1）依靠科技進(jìn)步，改變能源結(jié)構(gòu)； （2）開發(fā)和推廣清潔的可再生能源； （3）提高能源的利用效率； （4）減少環(huán)境污染。 學(xué)生分析討論：燈是用于照明的，使用時(shí)在電能轉(zhuǎn)化為光能的過程中，輸出的有用能量(光能)和輸入的能量(電能)之比，顯然冷光源要高得多，熱光源有大量能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能耗散了。由于節(jié)能燈制造成本高，導(dǎo)致價(jià)格高于白熾燈，同時(shí)對(duì)節(jié)能意識(shí)認(rèn)識(shí)不足導(dǎo)致節(jié)能燈還不能全面推廣使用。 答案：就能量轉(zhuǎn)換效率而言，節(jié)能燈電能轉(zhuǎn)化光能達(dá)40％一60％，而白熾燈轉(zhuǎn)化效率一般不超過15％，即使用相同電功率的燈泡，節(jié)能燈亮度大約是白熾燈的四倍，反之照明程度相同時(shí)，節(jié)能燈消耗電功率僅為白熾燈的四分之一，因此從節(jié)約能源上而言應(yīng)大力提倡節(jié)能燈，同時(shí)也會(huì)減少居民的電費(fèi)支出。一般居民對(duì)節(jié)電意識(shí)的淡薄及節(jié)能燈價(jià)格高于白熾燈的4～6倍是推廣節(jié)能燈的主要障礙 學(xué)生在新課的學(xué)習(xí)中已經(jīng)討論過兩種觀點(diǎn)，現(xiàn)在加以歸納，不再討論。 水能是指水在三態(tài)變化過程中的能量轉(zhuǎn)移，與太陽(yáng)有關(guān)；潮汐能與水能是不同的概念，盡管都是水，但漲潮、退潮時(shí)反映出來的水流能不是三態(tài)變化過程中產(chǎn)生的，而是由于引力(主要是月球引力)使水位變化具有能的過程，是引力勢(shì)能的一種形式，不是太陽(yáng)能的內(nèi)蘊(yùn)。 這類簡(jiǎn)答題主要從節(jié)能和價(jià)格的角度去分析說明 小結(jié)2分鐘 學(xué)生自行小結(jié) 作業(yè) 中考指導(dǎo)書相關(guān)內(nèi)容 教學(xué)反思 這堂復(fù)習(xí)課注重了基本概念基本知識(shí)點(diǎn)的掌握和運(yùn)用，一堂課以學(xué)生回答，學(xué)生思考為主，老師從旁給予總結(jié)歸納，并利用習(xí)題邊講邊練，強(qiáng)化概念的掌握和理解，取得了較好的復(fù)習(xí)效果。