第一节 初识电磁波（导学案）物理沪科版2024九年级全一册

该初中物理导学案围绕“初识电磁波”展开，核心知识点包括电磁波的产生条件、波速波长频率关系、电磁波谱组成及应用。课堂导入通过“断续电流产生电磁波”实验，利用电池、灯泡、收音机等器材让学生直观感知，作为学习支架衔接电流知识，为后续应用学习奠基。 资料亮点在于实验驱动的科学探究设计，通过动手操作理解电磁波产生，结合波速波长频率关系推导与电磁波谱分类培养科学思维，生活实例（广播、北斗导航等）及习题融入物理观念，帮助学生从生活走向物理，提升探究能力与应用意识，便于教师开展教学。

第一节 初识电磁波 【学习目标】 知道电磁波在生活中的应用，了解电磁波是一个大家族，包含无线电波、可见光、红外线、X射线等；理解波速、波长、频率的概念及它们之间的关系 。通过分析实验现象，推理出电磁波产生的原因，培养逻辑思维能力；从波速、波长、频率的关系理解物理量之间的联系。 【学习重点】 通过实验观察，理解电磁波的存在及其产生原理。 结合电磁波谱图，掌握电磁波的分类及其主要用途。 【学习难点】 运用波速、波长和频率的关系公式，计算电磁波的相关参数。 理解电磁波在真空中波速恒定，波长与频率成反比的关系。 【自主预习】 波速、波长、频率的关系式 。 【课堂探究】 任务一：实验感知 —— 电磁波的产生与存在 1. 实验：利用断续电流产生电磁波 实验器材：电池组、灯泡、导线、钢尺（贴电工胶布，间隔 1.5cm）、收音机； 实验步骤： ① 串联电池、灯泡、导线，将导线一端固定在钢尺头部，另一端在钢尺上反复滑动； ② 将收音机调至 AM 无节目频段，调大音量，观察灯泡状态和收音机现象。 实验现象：灯泡______（时亮时灭），收音机______（发出断续杂音）； 实验结论：______（电流的变化会产生电磁波，收音机可接收电磁波）。 2. 电磁波的产生条件 核心：______（电流的大小或方向迅速变化），恒定电流不能产生电磁波； 生活实例：广播电台、电视台、手机等设备，通过复杂电子线路产生迅速变化的电流，进而发射电磁波。 任务二：认识电磁波的核心特征 1. 三个关键物理量 物理量 定义 符号 单位 波速 描述电磁波传播的快慢 c 米 / 秒 波长 相邻两个波峰（或波谷）间的距离 米 频率 1 秒内电磁波周期性变化的次数 赫兹，常用单位千赫、兆赫 2. 核心关系式： 任务三：认识电磁波谱及其应用 1. 电磁波谱的组成（按波长从长到短排列） 家族成员：无线电波→红外线→可见光→紫外线→X 射线→γ射线； 关键说明：可见光仅占电磁波谱的极小部分，大部分电磁波（如红外线、紫外线）无法被人眼直接感知。 2. 不同电磁波的典型应用 电磁波类型 典型应用 特点 无线电波 广播、电视、手机通信、雷达 波长较长，穿透能力较弱，传播距离远 红外线 遥控器、红外测温仪、红外成像 具有热效应，可穿透云雾 可见光 照明、摄影 人眼可感知，是电磁波谱中极窄的一段 紫外线 消毒杀菌、验钞机 能使荧光物质发光，过量照射有害 X 射线 医学检查（X 光片）、安检 穿透能力强，可穿透人体组织 γ射线 肿瘤治疗、工业探伤 穿透能力极强，具有放射性 任务四：电磁波的传播与危害 1. 传播特点 无需介质：可在真空中传播（如月球车向地球传输信号），也可在空气、水等介质中传播； 传播速度：真空中速度为3×10^8m/s，空气中速度略小于真空中，近似认为等于光速。 2. 电磁污染与防护 危害：长期暴露在强电磁辐射下，可能导致头疼、失眠、记忆衰退等不适，还可能干扰电子设备正常工作； 防护方法：减少长时间使用手机、微波炉等设备，避免靠近高压输电线、通信基站等强辐射源。 【归纳整理】 【课堂练习】 一、单选题 1．下列物理量最接近生活实际的是（　　） A．人体的安全电压是36V B．教学楼廊道护栏的高度约为12m C．托起两个鸡蛋的力约为1N D．电磁波的传播速度约为3×105m/s 【答案】C 【详解】A． 对人体而言电压越高越危险，人体的安全电压是不高于36V，故A不符合题意； B．教学楼廊道护栏的高度要超过学生身高的一半，约为1.2m，故B不符合题意； C．两个鸡蛋的质量约0.1kg，所以托起两个鸡蛋的力等于两个鸡蛋的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N 故C符合题意； D．电磁波在空气或真空中的传播速度约为3×108m/s=3×105km/s，故D不符合题意。 故选C。 2．波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波，近年来利用毫米波制作的雷达被广泛应用于汽车领域。无线电波频段划分如图。则（　　） A．毫米波属于UHF频段的电磁波 B．毫米波在空气中的传播速度为340m/s C．6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长 D．UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度不同 【答案】C 【详解】A．波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波，即波长为10-3m～10-2m，根据图中波长确定是极高频波，不是属于UHF频段的电磁波，故A不符合题意； BD．毫米波也是电磁波，各种电磁波在空气中的传播速度近似等于在真空中的传播速度，大约为3×108m/s，UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同，故BD不符合题意； C．根据图中知波长越短，频率越高，6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长，故C符合题意。 故选C。 3．某广播电台发射频率为的电磁波，根据如图信息，该电磁波属于（　　） A．无线电波 B．红外线 C．紫外线 D．射线 【答案】A 【详解】由图可知，频率为的电磁波在之间，因此属于无线电波，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．各色光在真空中的波长如图所示。在真空中，下列说法中正确的是（　　） A．色光不属于电磁波 B．波长为550nm的光的波长比黄光的波长短 C．红外线的波长在630nm至760nm之间 D．波长为430nm的光比波长为630nm的光传播速度小 【答案】B 【详解】A．可见光是电磁波的一种，所以色光属于电磁波的一种，故A错误； B．黄光的波长为570nm-600nm，大于550nm，故B正确； C．大于红光的波长为红外线，所以红外线波长大于760nm，故C错误； D．电磁波在同种介质的传播速度相同，故D错误。 故选B。 5．智能扫地机器人在工作时是通过红外线传感器避障，红外线实质是（   ） A．水波 B．电磁波 C．次声波 D．超声波 【答案】B 【详解】智能扫地机器人在工作的情景，它通过红外线传感器避障，红外线是一种不可见光，实质是电磁波，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、填空题 6．如图所示是某交通标志牌。其中“80”表示汽车通过该路段的行驶速度 。以行驶的汽车为参照物，该交通指示牌是 的。汽车所使用的北斗导航系统是通过电磁波传递信息的，电碰波在真空中的传播速度为 m/s。 【答案】 不能超过80km/h 运动 3.0×108 【详解】[1]图中所示为限速交通标志牌，其中“80”表示汽车通过该隧道时的行驶速度不能超过80km/h。 [2]以行驶的汽车为参照物，汽车与交通指示牌的位置不断变化，所以该交通指示牌是运动的。 [3]电磁波能够传递信息且能够在真空中传播，汽车使用的北斗导航系统都是通过电磁波来传递信息的，电磁波的传播速度与光速相同，为3.0×108 m/s。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 初识电磁波 【学习目标】 知道电磁波在生活中的应用，了解电磁波是一个大家族，包含无线电波、可见光、红外线、X射线等；理解波速、波长、频率的概念及它们之间的关系 。通过分析实验现象，推理出电磁波产生的原因，培养逻辑思维能力；从波速、波长、频率的关系理解物理量之间的联系。 【学习重点】 通过实验观察，理解电磁波的存在及其产生原理。 结合电磁波谱图，掌握电磁波的分类及其主要用途。 【学习难点】 运用波速、波长和频率的关系公式，计算电磁波的相关参数。 理解电磁波在真空中波速恒定，波长与频率成反比的关系。 【自主预习】 波速、波长、频率的关系式 。 【课堂探究】 任务一：实验感知 —— 电磁波的产生与存在 1. 实验：利用断续电流产生电磁波 实验器材：电池组、灯泡、导线、钢尺（贴电工胶布，间隔 1.5cm）、收音机； 实验步骤： ① 串联电池、灯泡、导线，将导线一端固定在钢尺头部，另一端在钢尺上反复滑动； ② 将收音机调至 AM 无节目频段，调大音量，观察灯泡状态和收音机现象。 实验现象：灯泡______，收音机______； 实验结论：______。 2. 电磁波的产生条件 核心：______，恒定电流不能产生电磁波； 生活实例：广播电台、电视台、手机等设备，通过复杂电子线路产生迅速变化的电流，进而发射电磁波。 任务二：认识电磁波的核心特征 1. 三个关键物理量 物理量 定义 符号 单位 波速 描述电磁波传播的快慢 米 / 秒 波长 相邻两个波峰（或波谷）间的距离 米 频率 1 秒内电磁波周期性变化的次数 赫兹，常用单位千赫、兆赫 2. 核心关系式： 任务三：认识电磁波谱及其应用 1. 电磁波谱的组成（按波长从长到短排列） 家族成员：无线电波→红外线→可见光→紫外线→X 射线→γ射线； 关键说明：可见光仅占电磁波谱的极小部分，大部分电磁波（如红外线、紫外线）无法被人眼直接感知。 2. 不同电磁波的典型应用 电磁波类型 典型应用 特点 无线电波 波长较长，穿透能力较弱，传播距离远 红外线 具有热效应，可穿透云雾 可见光 人眼可感知，是电磁波谱中极窄的一段 紫外线 能使荧光物质发光，过量照射有害 X 射线 穿透能力强，可穿透人体组织 γ射线 穿透能力极强，具有放射性 任务四：电磁波的传播与危害 1. 传播特点 无需介质：可在真空中传播（如月球车向地球传输信号），也可在空气、水等介质中传播； 传播速度：真空中速度为3×10^8m/s，空气中速度略小于真空中，近似认为等于光速。 2. 电磁污染与防护 危害：长期暴露在强电磁辐射下，可能导致头疼、失眠、记忆衰退等不适，还可能干扰电子设备正常工作； 防护方法：减少长时间使用手机、微波炉等设备，避免靠近高压输电线、通信基站等强辐射源。 【归纳整理】 【课堂练习】 一、单选题 1．下列物理量最接近生活实际的是（　　） A．人体的安全电压是36V B．教学楼廊道护栏的高度约为12m C．托起两个鸡蛋的力约为1N D．电磁波的传播速度约为3×105m/s 2．波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波，近年来利用毫米波制作的雷达被广泛应用于汽车领域。无线电波频段划分如图。则（　　） A．毫米波属于UHF频段的电磁波 B．毫米波在空气中的传播速度为340m/s C．6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长 D．UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度不同 3．某广播电台发射频率为的电磁波，根据如图信息，该电磁波属于（　　） A．无线电波 B．红外线 C．紫外线 D．射线 4．各色光在真空中的波长如图所示。在真空中，下列说法中正确的是（　　） A．色光不属于电磁波 B．波长为550nm的光的波长比黄光的波长短 C．红外线的波长在630nm至760nm之间 D．波长为430nm的光比波长为630nm的光传播速度小 5．智能扫地机器人在工作时是通过红外线传感器避障，红外线实质是（   ） A．水波 B．电磁波 C．次声波 D．超声波 二、填空题 6．如图所示是某交通标志牌。其中“80”表示汽车通过该路段的行驶速度 。以行驶的汽车为参照物，该交通指示牌是 的。汽车所使用的北斗导航系统是通过电磁波传递信息的，电碰波在真空中的传播速度为 m/s。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $