第二十一章　电磁波及其应用 第二十二章　能源与可持续发展　 课件---- 2025-2026学年物理人教版九年级全一册

该初中物理课件聚焦“电磁波及其应用”“能源与可持续发展”核心内容，从“北斗+5G”“智能手机通讯”等生活实例切入电磁波，延伸至太阳能、核能等能源利用，构建“电磁波传播与应用—能源分类与转化—可持续发展”知识链条，为学生搭建物理观念学习支架。 其亮点在于融合科学探究与生活实践，通过抽气机验证电磁波真空传播（科学探究）、光电板吸收太阳能影响因素实验（模型建构），培养科学思维与探究能力。结合“可燃冰试采”“CAP1400核能发电机”等前沿案例，深化能量观念与社会责任。学生能在实例分析中强化物理观念，教师可借助多样化题型提升教学实效。

第二十一章　电磁波及其应用 第二十二章　能源与可持续发展 一、单项选择题(本大题共8小题，每小题3分，共24分) 1. “北斗＋5G”技术助力北京打造了智慧型冬奥会。冬奥会的信息传递主要是利用 ( ) A. 电磁波 B. 次声波 C. 超声波 D. 红外线 A 2. 学生使用电视、手机、电脑等工具进行学习均利用了电磁波。下列关于电磁波的说法正确的是 ( ) A. 电磁波传播需要介质 B. 电磁波可传递信息 C. 电磁波的频率越高，传播速度就越大 D. 电磁波不能传递能量 B 3. 甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图(a)所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图(b)的电磁波谱，下列分析正确的是 ( ) A. 乙一定是我们能看得见的另一种色光 B. 两种电磁波在真空中的波速可能不同 C. 遥控器可以利用乙电磁波遥控电视机 D. 医生可以利用乙电磁波拍片诊断病情 C 4. 习主席的重要讲话通过电视、网络等媒体迅速传遍了神州大地。下列说法中正确的是 ( ) A. 传输信号的是电磁波，习主席讲话的音调越高，波速就越快 B. 从收音机中能听到习主席的讲话，说明声波也属于电磁波 C. 话筒的作用是将声音信号转化成变化的电信号 D. 为减少电磁污染，可以采用超声波通过卫星进行现场直播 C 5. 下列能源中，属于可再生能源的是 ( ) A. 煤 B. 石油 C. 太阳能 D. 核燃料 C 6. 如图所示，以消耗不可再生能源来获取电能的是 ( ) D 7. 为缓解电力紧张的状况，我国正在加大核电站的建设。下列说法正确的是 ( ) A. 核电站将核能最终转化为电能 B. 核反应堆中发生的是不可控制的核裂变 C. 核能发电使用的燃料是天然气 D. 核电站利用的核能属于可再生能源 A 8. 关于信息传递和能源，下列说法正确的是 ( ) A. 5G通信技术利用超声波传递信息 B. 在真空中，5G信号比4G信号的传播速度快 C. 核能、太阳能都是不可再生能源 D. 核电站利用核裂变所释放的能量发电 D 二、填空题(本大题共8小题，每空1分，共24分) 9. 5G手机是利用_______传递信息的；充电时，手机电池属于_______(选填“用电器”或“电源”)，在给手机充电的过程中，电能转化为_____能。 电磁波 用电器 化学 10. 如图所示是智能手机与智能手环的“近场通讯”，使用1. 356×107 Hz这个波段的无线电波进行数据传输。智能手环的数据是利用_______(选填“电磁波”或“超声波”)来传输到手机的，这些数据____(选填“能”或“不能”)在真空中传播。在手机耳塞孔插入红外线发射器，手机变身传统的电视遥控器，手机发出的红外线传播速度______(选填“大于”“等于”或“小于”)近场通讯的传播速度。 电磁波 能 等于 11. 如图所示是一款无人驾驶的太阳能汽车，它可以实现自动驾驶和远程操控，利用车顶的太阳能电池板提供能源。太阳能是_____(选填“一次”或“二次”)能源，远程操控太阳能汽车的指令是通过_______(选填“电磁波”或“超声波”)传递给汽车的，该汽车在干燥的天气里高速行驶一段时间后，发现车身上灰尘很多，这是由于汽车车身与空气摩擦导致车身_____而吸引灰尘。 一次 电磁波 带电 12. 网约车以其方便快捷的特点，成为不少人出行的首选。网约车的不少车主，都会选择以天然气代替柴油或汽油的新燃料车，天然气属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，它以其___________的特点，成为环保的首选车辆；“不能与烟共舞，吸烟有害健康”，这是不少司机的温馨提示，在空气不流通的轿车里，只要有一个人吸烟，整个车厢都会充满烟味，这是因为__________ __________________。 不可再生 清洁无污染 分子在永不 停息地做无规则运动 13. 电磁波是一个大家族，如图所示是它们的家族谱，下面对应是各种电磁波的主要应用。判断手骨折部位要照X射线，其电磁波波长比无线电波____(选填“长”或“短”)；红外线与紫外线的频率用f表示，f红外线____ f紫外线，它们在真空中的传播速度相比v红外线____v紫外线。(后两空均选填“＞”“＜”或“＝”) 短 < ＝ 14. 能源危机日益加剧，开发和利用新能源成为当务之急，光伏发电是将_____能转化为___能，太阳核心温度高达1 500万摄氏度，表面温度也有约6 000 ℃，其原因就是太阳内部发生持续的_______(选填“核裂变”或“核聚变”)释放了惊人的能量。 15. 核电站利用核能发电，核能属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，核电站发生重大事故时，为降低核反应堆的温度，用水对其冷却，因为水的_______较大。核电站将核能最终转化为___能。 太阳 电 核聚变 不可再生 比热容 电 16. 我国自然资源部在2020年3月26日宣布，中国海域天然气水合物即“可燃冰”第二轮试采取得成功。可燃冰属于__________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，同等条件下，它完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明可燃冰的_____很大。若以10倍的关系粗略计算，5 kg可燃冰完全燃烧放出的热量可使_______kg的水从20 ℃刚好加热至100 ℃。[q煤气＝4. 2×107 J/kg，c水＝4. 2 ×103 J/(kg·℃)] 不可再生 热值 6 250 三、实验题(本大题共3小题，第17题6分，第18题7分，第19题7分，共20分) 17. 如图所示，通过探究，我们对太阳光有了更多的了解。 (1)光在真空中的速度是________m/s。 (2)太阳能电池板将太阳能转化为电能，说明光具有_____。 3×108 能量 (3)图中，阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现彩色光带，这是光的_____现象，光屏上A、B是光带边缘的色光，其中B为____光。 (4)在屏上标出了三个区域，用温度计测试不同区域的温度，其中能让温度计示数明显上升的区域是____，能消毒杀菌的区域是____。(均选填“①”“②”或“③”) 色散 紫 ① ③ 18. 为验证声音和电磁波的传播是否需要空气，小亮同学进行了如下实验。 第一步：他先将手机放在玻璃瓶中，拨号呼叫它，看到信号灯闪烁，并听到铃声。 第二步：用抽气机将其中的气体不断地向外抽。 打电话呼叫瓶中的手机，这时手机信号灯闪烁， 铃声不断减弱，直到最后听不到铃声，反复拨 叫只看到信号灯闪烁，没有铃声。 (1)信号灯闪烁说明手机____(选填“能”或“不能”)收到呼叫信号，由此实验现象可以得出的结论是__________ ______________。 能 电磁波能够 在真空中传播 (2)听不到铃声，说明_____________________。 (3)他又将手机放在金属容器中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机_____收到呼叫信号，然后再将手机放在塑料容器或纸容器中，再打电话呼叫容器中的手机，这时，手机____收到呼叫信号(前两空选填“能”或“不能”)。这说明___________________________。 (4)许多人习惯将手机挂在胸前，手机发射出的电磁波____(选填“能”或“不能”)穿过衣服和人体对人的心脏造成不良影响。 声音不能在真空中传播 不能 能 金属容器能屏蔽电磁波的传播 能 19. 随着社会主义新农村建设的不断深入，太阳能路灯已经在广大农村社区随处可见。太阳能路灯的核心部件是光电板，光电板可以把太阳能转化为电能并以化学能的形式储存或直接对外供电。翱翔科创兴趣小组想探究影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关，为此他们提出了如下猜想： 猜想1：光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关； 猜想2：光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关； 猜想3：光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关。 根据以上猜想，他们把不同大小、涂有不同颜色的光电板正对太阳光照射不同的时间，然后再分别让它们对小灯泡供电直到小灯泡熄灭，并记录小灯泡发光时间于下表中： 请回答下面的问题： (1)实验中是通过比较________________来比较光电板吸收太阳能的多少的。 (2)每次实验所选用的小灯泡的规格应该是_____(选填“相同”或“不同”)的。 (3)要验证猜想1，需要分析表中__________(填表中的序号)三组数据；分析表中1、6、7三组数据，我们可以得出结论：光电板吸收太阳能的多少与_________有关；分析表中1、2、3三组数据还可得到：太阳能光电板表面涂层用___色最好。 小灯泡发光时间 相同 1、4、5 光照时间 黑 (4)如果把小灯泡换成同样亮度的LED灯，LED灯的发光时间将_____(选填“增加”“不变”或“减少”)。(LED灯的额定功率小于小灯泡) (5)根据生活经验，我们猜想光电板吸收太阳能的多少还与_______________________________________等因素有关。 增加 光照强度(或光电板的倾角、表面清洁程度) 四、计算题(本大题共2小题，第20题6分，第21题7分，共13分) 20. 同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后，知道热电站既能发电，又能供热，随着热电站技术不断更新，煤的燃烧程度比传统火电站更充分。为深入了解，他们对某热电站进行调查，获得信息如下。 (1)4 000 t煤完全燃烧放出多少热量？(q煤＝3×107 J/kg) 解：(1)煤完全燃烧放出的热量 Q放＝q煤m＝3×107 J/kg×4 000×103 kg＝1. 2×1014 J (2)20 h发电多少千瓦时？ 解：(2)20 h所发的电 W电＝Pt＝5×105 kW×20 h＝1×107 kW·h (3)该热电站的能量利用率是多少？(保留一位小数) 解：(3)1×107 kW·h＝3. 6×1013 J 有用的能量Q有用＝W电＋Q供热＝3. 6×1013 J＋3. 4×1013 J＝7×1013 J 答：略 热电站的能量利用率η＝ ×100%＝ ×100%＝58. 3% 21. 太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。求： (1)水在10 h内吸收的热量。 解：(1)水在10 h内吸收的热量 Q吸＝cm水Δt＝4. 2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃ ＝2. 1×107 J (2)太阳能热水器的能量转化效率。 解：(2)10 h太阳能热水器吸收的太阳能 W总＝Pt＝3×106 J/h×10 h＝3×107 J 太阳能热水器的能量转化效率η＝ ×100%＝ ×100%＝70% (3)若用燃烧煤气代替太阳能热水器，不计热量损失，要达到同样的效果，需要完全燃烧多少千克的煤气。(已知煤气的热值q＝4. 2×107 J/kg) 解：(3)不计热量损失，要达到同样的效果则有 Q放＝Q吸＝qm， 答：略 所以需要完全燃烧煤气的质量 m＝ ＝0. 5 kg 五、综合能力题(本大题共3小题，第22题7分，第23题5分，第24题7分，共19分) 22. 某汽车的四冲程汽油机的最大功率是60 kW，以最大功率工作时飞轮转速为2 400 r/min，活塞从汽缸一端运动到另一端所扫过的容积为汽缸排气量，汽油机工作时，为保证汽油有效燃烧，汽油必须与吸进空气成适当比例，这就是空燃比(可燃混合气体中空气质量与燃油质量之比)。 (1)汽油是由石油提炼出来的，石油属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)汽车制动过程中，其动能转化为地面、轮胎、空气的内能，这些内能无法自动地转化为机械能再用来驱动汽车，这说明能量的转化具有_____性。 (3)该汽油机以最大功率工作时，每秒钟做功____次，其中，_____冲程汽油机对汽车提供动力，该冲程是将___能转化为_____能。 (4)可燃混合气体中空气质量与燃油质量之比叫作_______。 不可再生 方向 20 做功 内 机械 空燃比 23. 如图所示，图甲为部分电磁波的频率分布示意图。 (1)由图可知，紫外线____(选填“是”或“不是”)电磁波。它在真空中的传播速度约为___________m/s。 是 3. 0×108 (2)下列实例中，属于紫外线应用的是____。 A. 遥控器控制电视 B. 体检时拍X光片 C. 医院杀菌消毒灯 D. “测温枪”测量体温 (3)少量的紫外线照射是有益的，过量的紫外线照射会损伤皮肤。紫外线能使荧光物质发光，小明想检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用，利用图乙所示的实验装置在暗室及一定防护下进行实验。 步骤一：如图乙所示，固定好紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板，将一块大小合适的玻璃板放置在___(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域，且调整玻璃板与硬纸板平行； C Ⅱ 步骤二：打开紫外线灯，荧光物质发光； 步骤三：关闭紫外线灯，荧光物质不发光； 步骤四：按产品的说明书要求在玻璃板上均匀涂满防晒霜，再次打开紫外线灯，荧光物质有微弱发光。 由此可推断，该防晒霜______(选填“能”或“不能”)阻挡全部紫外线。 不能 24. 阅读下面的短文，回答问题。 CAP1400核能发电机 CAP1400核能发电机是大型核电站核心设备。它采用水氢氢冷却方式(水氢氢冷却即定子线圈采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，静子铁芯及其他构件采用氢气表面冷却)。CAP1400在计算方法、结构布置、结构材料、绝缘技术等方面有多项设计创新，采用自主开发的电磁计算程序、新型通风冷却技术、绝缘系统以及静态励磁系统、整体式定子结构等，发电机的效率达到99%。 (1)核能发电机是大型核电站核心设备，其能量转化是：先将反应堆的核能转化为蒸汽发生器的___能，再转化为汽轮机的_____能，最后通过发电机转化为电能输出，电能是_____(选填“一次”或“二次”)能源。 (2)核能属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。CAP1400核能发电机的定子线圈采用水内冷，即利用水进行冷却，是因为水的_______大。 (3)单机容量为1 550 MW(1 MW＝106 W)的CAP1400核能发电机，在1 h内最多可提供___________J的能量。若要提取这么多能量，需要消耗0. 38 kg铀燃料。如果CAP1400发电机的效率达到99%，则8 h消耗了_____(保留小数点后两位)kg的铀燃料。 内 机械 二次 不可再生 比热容 5. 58×1012 3. 07 $