人教版高中物理选修-电磁波与信息化社会(省一等奖)

电磁波与信息化社会教学设计
教学目的：
1了解光信号和电信号的转换过程
2了解电视信号的录制、发射和接收过程
3了解雷达的定位原理
教学重点：电磁波在信息社会的作用
教学难点：电磁波在信息社会的作用
教学过程：
一、新课导入
我们都知道，人类文明的每次重大进步，都伴随着信息交流的发展，下面我们一起来梳理信息交流的发展过程。

提问：古代人是怎样传递信息的
学生回答：古人常用击鼓传令、烽火、书信、驿站等方法来传递信息。

这些原始的通信方法，无论在距离、速度还是有效性和可靠性方面都很差。

直到19世纪初，人们开始利用电信号传递信息。

1838年莫尔斯发明了电报；1876年贝尔发明了电话。

20世纪进入了信息时代，人们开始利用电磁波传递信息。

1901年，马可尼成功实现了横渡大西洋的无线通信。

电磁波的传输特点：1可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以无线传输。

2电磁波的频率越高，相同时间内传输的信息量越大。

二、新课教学
（一）电视
1历史：1927年英国的发明家贝尔德首次在伦敦公开表演了向远处传递活动图像的技术。

2电视的发射端：在电视发射端，摄像镜头将被摄物体的像成在摄像管的屏上。

电子枪发出的电子束按一定规律偏转，对屏上的图像进行逐行扫描。

通过光电转换器件把一幅图像按照各个部分的明暗情况，逐点地变为强弱不同的电流，完成光电转换，就形成图像信号，通过发射机的天线发射出去。

3电视的接收端：在居民家中，由电视接收机电视机的显像管把电信号还原成像．电视机接收天线接收到电磁波后，经过调谐、检波，将得到的信号送到显像管，显像管中的电子枪受接收到的图象信号的控制，发射强弱不同的电子束，并且用与摄像管的电子枪相同的方式和步调进行扫描，在显像管的荧光屏上便有了与摄像管屏上相同的图象。

思考：1为什么显像管中会几乎同时出现与摄像管中相同的图像
2为什么电视的画面是连续的
学生回答：1摄像管与显像管同步扫描。

内能够传送25帧图像，而电视机也以相同的速率在荧光屏上显现这些图像。

人的眼睛有视觉暂留效应。

练习：1下列说法中正确的是（ ）
A ．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B ．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
C ．电视机接收的画面是连续的
D ．摄像机在1s 内要送出25张画面
2在电视机的显像管中，电子束的扫描是用磁偏转技术实现的，其扫描原理如图所示。

电子从电子枪射出，向右射入圆形区域内的偏转磁场，磁场方向垂直于圆面，设磁场方向向里时磁感应强度为正值。

当不加磁场时，电子束将通过O 点而打在屏幕的中心M 点。

为了使屏幕上出现一条以M 点为中点，并从12x ct ／s
a. 雷达测速
请学生根据雷达测距原理设计一种测速方案。

总结雷达测速原理：雷达间隔一定的时间t 发射两次电磁波，根据两次发射电磁波时物体与雷达之间的距离计算出这段时间内物体的位移，再用位移除以时间即为物体的速度。

练习：4某型号防空雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4
s ．现在雷达正在跟踪一个匀速移动的目标，某时刻在雷达监视屏上显示的雷达波形如下图所示甲所示，30s 后在同一方向上监视屏显示的雷达波形如图乙所示．已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为 10－4s ，电磁波在空气中的传播速度3×108m/s ，则被监视目标的移动速度最接近
s s
s s
三、作业布置
雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来，已知该雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4s ，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如第一图所示，经过173s后雷达向其正上方发射和接收的波形如第二图所示，已知雷达相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10－4s ，求该飞机的飞行速度。

四、课堂总结
通过本节课的学习，我们知道了电磁波存在于我们生活中的各个角落，相信大家对其中的工作原理也有了一定的认识和了解。

电磁波促进了社会的信息化，而信息化又使我们的生活更加便捷，那就让我们在以后的学习生活中进一步探索电磁波的奥秘，享受电磁波带给我们的改变。

五、板书设计
电磁波与信息化社会
一、电视二、雷达
摄像管：光信号电信号1雷达测距
1
2 x ct
2雷达测速调制、发射
天线接收、调谐、解调
显像管：电信号光信号。