10.1 神奇的电磁波 2024-2025学年 教科版九年级下册物理

10.1 神奇的电磁波 教科版 九年级下册 教学目标 1.知识与技能 （1）知道在我们周围空间存在电磁波，知道电磁波有频率、波长和波速。 （2）知道光是一种电磁波，知道电磁波在真空中的速度，能用公式c=땃计算电磁波的频率和波长。 （3）了解电磁波谱的组成，初步了解电磁波谱中各种电磁波的应用 教学目标 2.过程与方法 （1）通过“探测电磁波”的“动手做”，激发学生的学习兴趣。 （2）通过和水波、机械波类比的方法引出电磁波的概念。 （3）通过计算收音机中某电台的波长，并同收音机上的标度进行比较，来认识和使用电磁波的波速公式。 教学目标 3.情感、态度与价值观 （1）通过“探测电磁波”的“动手做”，激发学生学习兴趣。 （2）通过“勇气号”火星车发回的火星照片和电磁波谱中电磁波的应用，展示电磁波的应用价值。 （3）通过“探测电磁波”观察“收音机的刻度盘”，“计算中央人民广播电台的波长”等活动，培养学生将物理知识同实际应用紧密结合的意识和实事求是的科学态度。 教学目标 教学重点： 通过实验现象认识电磁波，以及了解电磁波谱中各种电磁波的应用。 教学难点： 对电磁波概念的理解和电磁波波速公式的运用。 火星探测器——祝融号 新知导入 “祝融号”通过什么媒介将图像从遥远的火星传回地面？为什么利用遥控器选择电视节目？又是谁将播音员的话语，动听的音乐送进我们的收音机的？ 神奇的电磁波 新知讲解 新知讲解 一、认识电磁波 大家一定对电磁波（electromagnetic wave）这个名词有所见闻。 用收音机接收声音，用遥控器选择节目，科学家与“祝融号”的联系，都是通过电磁波进行的。电磁波能传播声音、文字和图像，还能进行各种远距离控制。那么，电磁波是如何产生的呢？ 一、认识电磁波 小石子投到平静的水面上，泛起涟漪，形成水波。轻轻拨动琴弦，琴弦的振动激起声波。类似地，一、认识电磁波 。 水波的形成 声波的形成 电磁波的形成 电磁波看不见（可见光除外）、摸不着，如何感知它的存在呢？ 新知讲解 动手做 探测电磁波 探测电磁波 打开收音机，转动调谐旋钮，调至没有电台的位置。如图所示，将导线一端接在干电池的负极，另一端时断时续地与干电池的正极接触。从收音机里可以听到导线接触或离开正极瞬间同步的“嚓嚓”声，那就是你发射的电磁波所引起的，有意思吧！ 新知讲解 一、认识电磁波 中央广播电视塔 5G信号基站 实际上，在教室里，在卧室中，存在着各种各样的电磁波。在各个广播电台发出的无线电广播电磁波，有电视台发出的电视信号电磁波，有手机通信的电磁波，还有各种电磁脉冲产生的有害电磁波∙∙∙∙∙∙ 新知讲解 二、描述电磁波 电磁波和声波、水波是一样的吗？ 我们在“声”的学习中，用到了频率、声速等概念来描述声波。 认识了电磁波，我们或许也要关注它的频率和传播速度∙∙∙∙∙∙ 新知讲解 二、描述电磁波 与水波、声波相似，电磁波也有频率，是由波源振动的快慢决定的。比起我们周围的声音，通常电磁波的频率要大得多，可达到1014Hz，甚至更高。 从波源出发，声波、水波和电磁波会在空间中弥散开来。用图像来描述、它记录波的传播，也是一种有效的方法。 新知讲解 新知讲解 波的图像 二、描述电磁波 新知讲解 二、描述电磁波 波的图像 给在空间中传播的波“照个相”，可以看到波的形状不断重复的。波峰与波峰之间，或者波谷与波谷之间的最小间隔，就是波长（wavelength）。波长等于波源完成一次振动时间传播的距离。 二、描述电磁波 抽出玻璃罩内的空气，我们就听不到钟罩中电铃发出的声音了，这就是因为声音传播需要介质。然而，“祝融号”却利用了电磁波，穿越空无一物的漫漫太空，与地面的科学家取得联系。也就是说，电磁波的传播时不需要介质的，它可以在真空中传播。这是电磁波不同于声波、水波的地方。 新知讲解 二、描述电磁波 “太空授课”利用了电磁波，穿越空无一物的漫漫太空，与地面的学生互动。电磁波的传播时不需要介质的，它可以在真空中传播。 2021年12月9日神十三航天员在太空授课直播 新知讲解 三、电磁波谱 观察 收音机的刻度盘 打开收音机，转动调谐旋钮，调到不同频率的位置，就会收听到不同电台的广播节目。观察收音机的刻度盘，你知道上面的数字的含义吗? 再想想看，电视机的频道是怎么回事。 新知讲解 三、电磁波谱 电磁波是个大家族，收音机的刻度盘上标示的只是电磁波家族的一小部分。红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，都是电磁波家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围。按电磁波频率的大小，我们可以给它们排排“家谱”，看看电磁波家族都有哪些成员。 新知讲解 三、电磁波谱 按电磁波频率的大小，我们可以给它们排排“家谱”，看看电磁波家族成员。 波长 λ/nm 10-3 10-1 10 103 105 107 109 1011 1013 频率 ƒ/Hz 1020 1018 1016 1014 1012 1010 108 106 104 新知讲解 三、电磁波谱 在图中，波长的单位是纳米，符号是nm，1nm=10-9m。 波长 λ/nm 10-3 10-1 10 103 105 107 109 1011 1013 频率 ƒ/Hz 1020 1018 1016 1014 1012 1010 108 106 104 新知讲解 三、电磁波谱 在电磁波的大家族中，我们最熟悉的成员是可见光了，它在真空中以c=3.0×108m/s的速度传播。 波长 λ/nm 10-3 10-1 10 103 105 107 109 1011 1013 频率 ƒ/Hz 1020 1018 1016 1014 1012 1010 108 106 104 新知讲解 新知讲解 三、电磁波谱 可见光在真空中c=3.0×108m/s的速度传播。同样，所有的电磁波在真空中都以光速传播。 波长 λ/nm 10-3 10-1 10 103 105 107 109 1011 1013 频率 ƒ/Hz 1020 1018 1016 1014 1012 1010 108 106 104 新知讲解 三、电磁波谱 设电磁波的波长是λ，频率是ƒ，根据频率与波长的定义，有 c=λƒ 波长 λ/nm 10-3 10-1 10 103 105 107 109 1011 1013 频率 ƒ/Hz 1020 1018 1016 1014 1012 1010 108 106 104 讨论交流 计算波长 打开收音机，将调谐旋钮转动到中央人民广播电台第一套节目，已知这套节目的发射频率为640kHz ，请根据c=λƒ计算这套节目用来的发射信号的电磁波的波长，计算结果与收音机刻度盘上标出的波长数值一致吗？ 新知讲解 新知讲解   讨论交流 计算波长 新知讲解 电磁波具有能量 在电磁波的大家族里，每个成员都有不同的能量和不同的频率范围，不同的特性和用途。 电磁波具有能量 在电磁波的大家族里，每个成员都有不同的能量和不同的频率范围，不同的特性和用途。 新知讲解 电磁波具有能量 在电磁波的大家族里，每个成员都有不同的能量和不同的频率范围，不同的特性和用途。 新知讲解 1.关于电磁波说法正确的是 （ ） A.电磁波是物体振动产生的 B.电磁波是直流电产生的 C.电磁波是变化的电流产生的 D.电磁波是磁场产生的 C 课堂练习 2.下列关于电磁波说法正确的是 （ ） A.电磁波和声波一样传播需要介质 B.电磁波传播不需要介质 C.电磁波的频率比声波频率低 D.电磁脉冲产生有益电磁波 B 课堂练习 3.下列说法错误的是 （ ） A.电磁波是个大家族 B.红外线属于电磁波 C.可见光不是电磁波 D.X射线是电磁波 C 课堂练习 课堂练习 4.下列说法错误的是（ ） A.电磁波的波速是相同的 B.电磁波具有能量 C.电磁波的波长越长，其频率越高 D.电磁波的频率不同，能量不同，应用不同 C 5.航天员在太空给我国的中小学授课，说法正确的是 （ ） A.授课声音是通过空气传播的 B.宇航员在太空舱中与地球一样可以行走 C.授课的声音是通过电磁波传播的 D.太空中的视频图像是通过超声波传播的 C 课堂练习 课堂总结 一、认识电磁波：电流的变化产生电磁波。我们周围空间充满各种电磁波。 二、描述电磁波：电磁波传播不需要介质。电磁波的频率，是由波源振动的快慢决定的。电磁波的频率比声波的频率大得多；波峰与波峰之间，或者波谷与波谷之间的最小间隔，就是波长。波长等于波源完成一次振动时间传播的距离。电磁波的在真空中波速相同c=3.0×108m/s。关系：c=λƒ 三、电磁波谱：电磁波是个大家族，收音机的刻度盘上标示的只是电磁波家族的一小部分。红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，都是电磁波家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围。 板书设计 一、认识电磁波：电流的变化产生电磁波。我们周围空间充满各种电磁波。 二、描述电磁波：电磁波传播不需要介质。电磁波的频率由波源振动的快慢决定。电磁波的频率比声波的频率大得多；波峰与波峰间，或波谷与波谷间的最小间隔是波长。波长等于波源完成一次振动时间传播的距离。电磁波的在真空中波速相同c=3.0×108m/s。c=λƒ 三、电磁波谱：电磁波是个大家族。红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，都是电磁波家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围。 $$