2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第4章 電磁振蕩與電磁波 3 無線電波的發(fā)射和接收（1）教案 新人教版選擇性必修第二冊(cè)

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章電磁振蕩與電磁波3無線電波的發(fā)射和接收（1）教案新人教版選擇性必修第二冊(cè)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析本節(jié)課選自《2024-2025學(xué)年新教材高中物理》第4章“電磁振蕩與電磁波”中的3節(jié)“無線電波的發(fā)射和接收（1）”，新人教版選擇性必修第二冊(cè)。教材內(nèi)容從基礎(chǔ)的電磁振蕩原理入手，逐步引導(dǎo)學(xué)生理解無線電波的發(fā)射和接收過程。本節(jié)重點(diǎn)闡述無線電波的產(chǎn)生、傳播和接收機(jī)制，強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用中天線、調(diào)制器等關(guān)鍵設(shè)備的作用，緊密結(jié)合課本知識(shí)，強(qiáng)化電磁波在實(shí)際通信中的應(yīng)用，旨在幫助學(xué)生建立完整的電磁波發(fā)射與接收知識(shí)體系，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)分析本節(jié)課以培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)為目標(biāo)，圍繞無線電波的發(fā)射和接收過程，旨在實(shí)現(xiàn)以下教學(xué)目標(biāo)：

1.科學(xué)理解：通過學(xué)習(xí)無線電波的產(chǎn)生、傳播和接收原理，使學(xué)生掌握電磁振蕩在實(shí)際通信中的應(yīng)用，形成對(duì)無線電波特性的深刻理解。

2.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問題的能力，通過探究無線電波的發(fā)射和接收過程，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和觀察能力。

3.科學(xué)思維：訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用物理思維分析問題，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)方法解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過學(xué)習(xí)無線電波在通信領(lǐng)域的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感，使其具備關(guān)注社會(huì)、服務(wù)社會(huì)的意識(shí)。

5.跨學(xué)科整合：結(jié)合電磁波知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生了解和關(guān)注通信工程、電子工程等領(lǐng)域的發(fā)展，提高學(xué)生的跨學(xué)科整合能力。

本節(jié)課緊密聯(lián)系課本知識(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問題的能力，旨在使學(xué)生在掌握物理知識(shí)的基礎(chǔ)上，提高物理核心素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）無線電波的產(chǎn)生：重點(diǎn)講解LC振蕩電路產(chǎn)生電磁波的過程，強(qiáng)調(diào)電容器和電感器在振蕩過程中的能量轉(zhuǎn)換，以及諧振頻率的計(jì)算。

舉例：通過實(shí)際電路圖和公式推導(dǎo)，使學(xué)生理解LC振蕩電路的工作原理，掌握諧振頻率的計(jì)算方法。

（2）無線電波的傳播：闡述無線電波在空間中的傳播特性，包括傳播速度、波長、頻率的關(guān)系，以及電磁波的輻射和接收原理。

舉例：以實(shí)際通信場景為例，講解無線電波傳播過程中的衰減、反射、折射等現(xiàn)象。

（3）無線電波的接收：介紹天線、接收器等設(shè)備的工作原理，以及調(diào)諧、放大、解調(diào)等接收過程。

舉例：通過實(shí)際操作演示，使學(xué)生了解天線接收電磁波的過程，掌握調(diào)諧器、放大器、解調(diào)器等設(shè)備的作用。

（4）調(diào)制與解調(diào)：講解調(diào)制技術(shù)的原理及其在無線電波發(fā)射和接收中的應(yīng)用，包括調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等。

舉例：以生活中的無線電廣播為例，解釋調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用，使學(xué)生了解不同調(diào)制方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）電磁振蕩電路的諧振：理解LC振蕩電路的諧振現(xiàn)象，掌握諧振頻率的計(jì)算方法。

難點(diǎn)突破：通過動(dòng)畫演示、實(shí)驗(yàn)操作等方式，讓學(xué)生直觀地感受諧振現(xiàn)象，加深對(duì)諧振頻率計(jì)算方法的理解。

（2）電磁波的傳播特性：理解電磁波在空間中的傳播規(guī)律，包括傳播速度、波長、頻率的關(guān)系。

難點(diǎn)突破：運(yùn)用實(shí)例分析、圖示等方法，幫助學(xué)生理解電磁波傳播過程中的各種現(xiàn)象，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

（3）調(diào)制與解調(diào)技術(shù)：理解調(diào)制與解調(diào)的原理，掌握不同調(diào)制方式的特點(diǎn)和應(yīng)用。

難點(diǎn)突破：通過實(shí)際通信設(shè)備演示，使學(xué)生了解調(diào)制與解調(diào)技術(shù)在無線電波發(fā)射和接收中的應(yīng)用，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

（4）無線電波的接收過程：理解天線、接收器等設(shè)備的工作原理，掌握無線電波的接收過程。

難點(diǎn)突破：組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)地觀測和實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生在實(shí)踐中掌握無線電波的接收方法，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。教學(xué)資源1.硬件資源：

-LC振蕩電路實(shí)驗(yàn)裝置

-天線和接收器模型

-電磁波傳播演示設(shè)備

-調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)箱

2.軟件資源：

-物理學(xué)科教學(xué)軟件

-電磁波傳播模擬軟件

-調(diào)制解調(diào)技術(shù)教學(xué)軟件

3.課程平臺(tái)：

-學(xué)校多媒體教學(xué)平臺(tái)

-網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)（用于資源共享和作業(yè)布置）

4.信息化資源：

-電子教案

-電磁振蕩與電磁波教學(xué)PPT

-互動(dòng)式電子教材

-教學(xué)視頻和動(dòng)畫

5.教學(xué)手段：

-實(shí)驗(yàn)演示

-多媒體教學(xué)

-小組討論

-案例分析

-課堂互動(dòng)問答

-課后網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-利用生活中常見的無線電通信設(shè)備，如手機(jī)、電視、無線網(wǎng)絡(luò)等，引起學(xué)生對(duì)無線電波的好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

-通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)過的電磁波知識(shí)，為新課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

-以一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，展示LC振蕩電路產(chǎn)生電磁波的過程，讓學(xué)生直觀感受無線電波的產(chǎn)生。

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

-講解LC振蕩電路的工作原理，通過動(dòng)畫和實(shí)驗(yàn)演示，解釋電容器和電感器在振蕩過程中的能量轉(zhuǎn)換，強(qiáng)調(diào)諧振頻率的計(jì)算方法。

-闡述無線電波的傳播特性，結(jié)合實(shí)際通信案例，分析傳播速度、波長、頻率的關(guān)系，以及電磁波的輻射和接收原理。

-介紹調(diào)制與解調(diào)技術(shù)，通過實(shí)際通信設(shè)備示例，解釋調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等調(diào)制方式的原理和應(yīng)用。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

-學(xué)生分組進(jìn)行LC振蕩電路實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄諧振現(xiàn)象，加深對(duì)無線電波產(chǎn)生過程的理解。

-利用電磁波傳播演示設(shè)備，讓學(xué)生觀察不同頻率電磁波的傳播特性，提高對(duì)電磁波傳播規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

-搭建簡單的調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置，使學(xué)生親身體驗(yàn)無線電波的發(fā)射和接收過程。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

-各小組針對(duì)以下方面進(jìn)行討論，并舉例回答：

1.無線電波在實(shí)際通信中的應(yīng)用，討論不同場景下無線電波的使用和優(yōu)缺點(diǎn)。

2.電磁波傳播過程中的衰減、反射、折射等現(xiàn)象，分析實(shí)際通信中如何克服這些問題。

3.調(diào)制與解調(diào)技術(shù)在無線電波發(fā)射和接收中的作用，探討不同調(diào)制方式對(duì)通信質(zhì)量的影響。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)無線電波的發(fā)射和接收過程，以及調(diào)制與解調(diào)技術(shù)的重要性。

-總結(jié)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)和小組討論中的表現(xiàn)，肯定正確觀點(diǎn)，糾正錯(cuò)誤理解。

-提醒學(xué)生關(guān)注無線電波在現(xiàn)代通信領(lǐng)域中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣和熱情。

本節(jié)課教學(xué)流程安排合理，確保在45分鐘內(nèi)完成各環(huán)節(jié)，注重理論知識(shí)與實(shí)踐操作的相結(jié)合，有助于學(xué)生深入理解無線電波的發(fā)射和接收過程，掌握物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-相關(guān)書籍：《電磁學(xué)原理與應(yīng)用》、《現(xiàn)代通信原理與技術(shù)》等，這些書籍對(duì)電磁波的產(chǎn)生、傳播、接收以及調(diào)制解調(diào)技術(shù)有更深入的闡述。

-科普文章：關(guān)于電磁波在日常生活和科技發(fā)展中的應(yīng)用，如無線電廣播、移動(dòng)通信、衛(wèi)星導(dǎo)航等。

-視頻資料：科普視頻、教學(xué)視頻，涵蓋LC振蕩電路實(shí)驗(yàn)、電磁波傳播演示、調(diào)制解調(diào)技術(shù)原理等。

-實(shí)踐活動(dòng)：參觀通信基站、無線電發(fā)射臺(tái)、電子產(chǎn)品制造企業(yè)等，了解無線電波在實(shí)際通信中的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生在課后閱讀相關(guān)書籍，深入理解電磁波的理論知識(shí)，了解其在現(xiàn)代通信領(lǐng)域的發(fā)展。

-建議學(xué)生關(guān)注科普文章，了解電磁波在生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣。

-組織學(xué)生觀看視頻資料，強(qiáng)化對(duì)電磁波發(fā)射、傳播、接收過程的理解，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解無線電通信領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)品，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

-建議學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、電子教案等資源，鞏固所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。課后作業(yè)1.請(qǐng)簡述LC振蕩電路產(chǎn)生電磁波的原理，并推導(dǎo)諧振頻率的計(jì)算公式。

答案：LC振蕩電路通過電容器和電感器之間的能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電磁波。諧振頻率的計(jì)算公式為：f=1/(2π√LC)。

2.請(qǐng)解釋電磁波的傳播特性，包括傳播速度、波長、頻率之間的關(guān)系。

答案：電磁波的傳播速度等于光速，波長λ與頻率f之間的關(guān)系為：v=λf。

3.請(qǐng)闡述調(diào)制與解調(diào)技術(shù)在無線電波發(fā)射和接收中的作用。

答案：調(diào)制技術(shù)將信息信號(hào)與載波信號(hào)結(jié)合，便于無線電波的傳播；解調(diào)技術(shù)則在接收端將信息信號(hào)從載波信號(hào)中分離出來，恢復(fù)原始信息。

4.請(qǐng)舉例說明無線電波在實(shí)際通信中的應(yīng)用，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：例如，調(diào)幅廣播的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，缺點(diǎn)是抗干擾能力較弱；調(diào)頻廣播的優(yōu)點(diǎn)是音質(zhì)好、抗干擾能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是傳輸距離相對(duì)較短。

5.設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的無線電波發(fā)射和接收實(shí)驗(yàn)，說明實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟。

答案：實(shí)驗(yàn)原理：利用LC振蕩電路產(chǎn)生電磁波，通過天線發(fā)射，再用接收器接收并解調(diào)出原始信號(hào)。

操作步驟：

a.搭建LC振蕩電路，調(diào)節(jié)電路參數(shù)使電路產(chǎn)生諧振。

b.將產(chǎn)生的電磁波通過天線發(fā)射出去。

c.用接收器接收電磁波，通過調(diào)諧、放大、解調(diào)等步驟，恢復(fù)原始信號(hào)。

d.觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-LC振蕩電路產(chǎn)生電磁波

-諧振頻率計(jì)算公式：f=1/(2π√LC)

-電磁波傳播特性：v=λf

-調(diào)制與解調(diào)技術(shù)原理

-無線電波應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)

②詞、句：

-能量轉(zhuǎn)換：電容器與電感器

-諧振：頻率、振幅、相位

-傳播：速度、波長、頻率

-調(diào)制：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相

-解調(diào)：檢波、濾波、放大

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色的粉筆，區(qū)分不同知識(shí)點(diǎn)，突出重點(diǎn)。

-采用圖形、符號(hào)、箭頭等元素，形象地表示電磁波的傳播過程、調(diào)制解調(diào)過程。

-設(shè)計(jì)有趣的舉例，如無線電波在不同場景下的應(yīng)用，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

-在關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)旁邊，繪制相關(guān)插圖，如LC振蕩電路圖、天線接收?qǐng)D等，增強(qiáng)視覺效果。教學(xué)反思與改進(jìn)在進(jìn)行本節(jié)課的教學(xué)后，我認(rèn)為有幾個(gè)方面可以進(jìn)行反思和改進(jìn)。首先，在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)電磁波傳播特性和調(diào)制解調(diào)技術(shù)的理解不夠深入。為了解決這個(gè)問題，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中增加更多的實(shí)例分析和實(shí)際操作，讓學(xué)生更直觀地感受和理解這些概念。例如，可以組織學(xué)生進(jìn)行無線電波的傳播實(shí)驗(yàn)，讓他們親身體驗(yàn)并觀察電磁波的傳播過程，同時(shí)也可以通過模擬軟件展示調(diào)制解調(diào)技術(shù)的原理和應(yīng)用。這樣可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握這些知識(shí)點(diǎn)。

其次，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在小組討論中的參與度不高，可能是因?yàn)樗麄儗?duì)于討論的主題不夠熟悉或者缺乏相關(guān)的背景知識(shí)。為了提高學(xué)生的參與度和討論效果，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中提前提供一些相關(guān)的閱讀材料或者視頻資源，讓學(xué)生在討論前進(jìn)行預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備。這樣他們就能更好地理解討論的主題，并能夠積極參與到討論中，提出自己的觀點(diǎn)和想法。同時(shí)，我也可以在討論