第1节 电磁波的海洋（教学课件）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理课件聚焦电磁波的产生、传播特性及应用，以“玉兔号”月球车信息传播为导入，通过收音机干扰实验探究电磁波产生（迅速变化电流），结合真空罩手机实验明确传播无需介质，衔接波长、频率、波速关系及电磁波谱，构建从现象到本质的认知脉络。 亮点在于以科学探究为核心，设计收音机干扰、真空罩手机等生活化实验，融入中国天眼、北斗导航等科技案例，落实科学探究（实验操作与论证）、科学思维（模型建构与推理）、科学态度与责任（科技社会责任）。实验驱动结合问题导向，助学生形成物理观念，教师可高效突破重难点。

物理九年级全一册 •人教版 第1节 电磁波的海洋 第二十一章 电磁波及其应用 学习目标 01 02 03 04 物理观念 ①理解电磁波的产生原理；②知道电磁波能在真空中传播认识电磁波谱的组成；③能阐述电磁波在日常生活和科技领域的应用。 科学思维 通过类比水波、声波理解电磁波，建立电磁波传播的物理模型，培养逻辑推理和抽象思维能力，能分析电磁波相关现象。 科学探究 通过实验探究电磁波的产生和传播，分析实验数据，提升实践操作和数据处理能力。 科学态度与责任 认识电磁波对现代社会的重要性，关注电磁波应用带来的影响，培养严谨的科学态度和合理使用电磁波技术的责任意识。 重点难点 教学重点 教学重点 ①电磁波的产生和传播原理； ②波长、频率和波速的关系； ③电磁波在生活中的应用。 ①理解电磁波的产生机制；②建立电磁波在空间传播的抽象模型。 课堂导入 “玉兔号”是我国首辆月球车，它于 2013年抵达月球表面后，在月球上工作了 960 天。我们在电视上就能看到“玉兔号”拍摄的月球画面。 电磁波 这些信息是怎样从月球传播到地球上的？ 探究新知 电磁波是怎样产生的 1.实验：体验电磁波的产生 实验器材 实验原理 收音机、钢锯条、导线、灯泡、电池、 电流表等 　　收音机可以发出声音是因为接收到了电台发出的电磁波，收音机也可以接收其它元件产生的电磁波，当收音机发声时，如果接收到了其他电磁波，此时的声音就会被干扰。 演示实验 探究新知 实验过程 　　将电池组、灯泡利用导线串联起来，将钢尺以1.5cm 为间隔贴上电工胶布。打开收音机，在调幅（AM）模式下，调至无节目的位置，调大音量。用夹子将导线一端与钢锯条头部夹住，导线另一端在钢尺表面反复滑过。观察灯泡亮灭的变化，仔细听收音机，感知声音的变化及其规律。 探究新知 实验分析 实验结论 1.电流连续不变时，收音机_____(选填有”或“没有”)接收到电磁波。 2.电流迅速变化时，收音机发出咔咔声，说明收音机____ (选填“有”或“没有”)接收到电磁波。 没有 有 导线中电流的迅速变化，会在空间产生电磁波。 探究新知 　　木棍在水面上振动会产生水波，说话时声带的振动在空气中形成声波。与水波、声波的形成类似，上面的实验中导线与电池时断时续地接触，产生迅速变化的电流，电能生磁、磁能生电， 变化的电流在空间激起（产生）电磁波。 2.电磁波的产生 变化的电流能产生电磁波 水波 声波 如图，取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。 从收音机里听到了“咔嚓、咔嚓”的声音，这个现象反映了 迅速变化的电流能在周围的空间中产生_______。如果把收 音机放入一个密闭的金属盒中，进行同样的操作，_____ （选填“能”或“不能”）听到咔嚓声，这说明密闭的金属 容器能_____电磁波。 解：导线中电流的迅速变化能在周围的空间中产生电磁波。 不能听到咔嚓声，是因为金属对电磁波有屏蔽作用。 故答案为：电磁波；不能；屏蔽。 【学习任务一】电磁波的产生 电磁波 探究新知 屏蔽 不能 探究新知 电磁波是怎样传播的的呢？ 探究新知 电磁波是怎样传播的 ①波长：在一列水的传播中，凸起的最高处叫做波峰。凹下的最低处叫做波谷。临近的两个波峰(或波谷)的距离叫做波长，用字母λ表示，单位：米（m）。 1.电磁波的电磁波的几个要素 与水波类似，电磁波也可用波长、频率和波速来描述。 波峰 波谷 探究新知 ②频率： 1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少，用字母 f 表示。 单位：赫兹(Hz)　　千赫(kHz)　　兆赫(MHz) ②波速：用来描述波传播快慢的物理量叫作波速。 单位：米/秒 1 MHz = 103 kHz 　　1 kHz = 103 Hz 探究新知 观察收音机的刻度板，上面标有哪些数字和单位？ 它们都表示什么意思？ 打开收音机，转动调谐旋钮，调到可以收听到广播节目的位置，看看频率是多少。 光是一种电磁波。如图是某电磁波的波形图，其波长为____m。探月卫星距地球指挥中心约为3.9×105km，地球指挥中心向探月卫星发射的指令， 经______s到达卫星。 【学习任务二】电磁波的波长、波速、频率 探究新知 1.3 0.5 解：光波是一种电磁波，图中给出了三个波长的距离，所以波长 探月卫星距地球指挥中心的距离：s=3.9×105km=3.9×108m， 电磁波传播的速度：c=3×108m/s， 由速度公式　　可知指令传播的时间： 故答案为：0.5；1.3。 探究新知 声音的传播要靠固体、液体、气体等介质，光的传播不需要介质。 电磁波的传播需要介质吗？其能在真空中传播吗？ 探究新知 2.实验：真空罩中的手机能接到电话吗？ 　　把一部手机放在真空罩中，抽掉空气后，给这部手机打电话。 这部手机能接到电话吗？ 演示实验 实验器材 手机在真空中，仍然可以接收到罩外传给它的电磁波。 实验结论 电磁波可以在真空中传播。 电磁波的传播不需要介质。 探究新知 电磁波的传播速度用字母c来表示 真空中：c =2.99792458 ×108 m/s 空气中：接近真空光速。 光也是一种电磁波。 北斗系统 电磁波的传播速度是不是看起来很熟悉? 神舟十八号的三名航天员，将一瓶矿泉水从地面带到中国空间站，矿泉水质量将不变______（选填“变大”“变小”或“不变”），空间站内航天员利用_______与地面交流。 解：飞船进入太空后，虽然位置发生了变化，但航天员携带的物品质量不变；在空间站内航天员利用电磁波与地面交流。 故答案为：不变；电磁波。 【学习任务三】电磁波的传播 电磁波 探究新知 不变 探究新知 电磁波大家族 1.电磁波谱 探究新知 2.不同频率范围的电磁波及其应用 电磁波可以用于传递信息和能量。 探究新知 ①电磁波传递信息 手机通话 车载雷达 卫星通信 探究新知 ②电磁波传递能量 生活中常见的微波炉是用电磁波来加热食品的。食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高。 工业上利用电磁波熔炼金属 电磁波熔全自动烘干机 电磁波是一个大家族，如图是它们的家族谱。对电磁波的认识，下列说法错误的是（　　） A.可见光也是一种电磁波 B.红外线比紫外线的频率低 C.真空中不同电磁波的传播速度不同 D.电磁波的频率越高，波长越短 【学习任务四】电磁波家族 探究新知 C 解：A、任何光波都是一种电磁波，故A正确，不合题意； B、由图可以看出红外线比紫外线的频率低，故B正确，不合题意； C、真空中不同电磁波的传播速度相同，故C错误，符合题意； D、由于电磁波传播速度不变，则电磁波的频率越高，波长越短，故D正确，不合题意。 故选：C。 科学·技术·社会·环境 中国天眼 　　宇宙中存在的电磁波覆盖了整个电磁波段。我们除了可以在可见光波段用光学望远镜观测天体，还可以在无线电波段观测天体。 在“天眼之父”南仁东的带领下， 我国建成了世界上最大的500m 口径球面射电望远镜（FAST）。 仰望星空，我们正在探索着宇宙的奥秘。 探究新知 课堂小结 电磁波的海洋 电磁波的产生 电磁波的传播 电磁波大家族 特征 不需要介质，真空也能传播。 迅速变化的电流会在空间激起电磁波 波长 频率 波速 电磁波谱 不同频率范围的电磁波及其应用 电磁波可以用于传递信息和能量。 光也是一种电磁波。 真空中：c =2.99792458 ×108 m/s 1. （2025•安州区模拟）如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量调大。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A．这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B．迅速变化的电流能够产生电磁波 C．收音机可以接收电磁波信号 D．收音机接收的是导线的另一端与电池的正极 快速摩擦而产生的声音 D 课堂练习 解：A、将导线的一端与电池的负极相连，另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，这样会损伤电池，故A正确； B、先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电流出现，迅速变化的电流产生了电磁波，产生的电磁波被收音机接收到，听到“咔咔”的声音，故B正确； C、收音机接收到的声音是通过电磁波传播的，故C正确； D、收音机接收的是导线的另一端与电池的正极快速接触而产生的电流变化，即电磁波，故D错误。 故选：D。 课堂练习 点评：本题主要考查的是电磁波的产生及信息传播，难度不大。 2. （2025•绵阳二模）我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，“架起了”地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图所示），采用了反射率更高的镀金钥丝天线。 鹊桥号、鹊桥二号进行信号传输利用的是（　　） A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波 D 课堂练习 解：地月之间距离很长，鹊桥号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发，该通信利用电磁波传递信息，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 点评：广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。本题考查了电磁波的运用，属于基础题。 3.（2021•简阳市 模拟）如图是电磁波家族。目前主流的无线wifi网络常用的频率约是2.4GHz（=2.4×109Hz）。根据所给信息，可以推测wifi信号（　　） A．频率比可见光小 B．属于红外线 C．波长比可见光短 D．在真空中传播的 速度比可见光小 课堂练习 A 解：A、wifi信号的频率约是2.4GHz=2.4×109Hz,由图知wifi信号的频率比可见光小，故A正确； B、读图可得，wifi信号的频率约是2.4GHz=2.4×109Hz,该信号属于无线电波，不是红外线，故B错误； C、由图可知，无线电波的频率小于可见光的频率，波速一定，根据c=λf可知，无线wifi的波长大于可见光的波长，故C错误； D、各种电磁波在真空中的速度都是相同的，为c=3×108m/s,故D错误。 故选：A。 课堂练习 点评：本题考查了波速、波长及频率的关系等相关知识，熟练应用公式并能简单地记忆各电磁波间的波长关系是解题的关键。 4.（2025•成华区模拟）下列关于电磁波技术在医院中的一些应用，主要利用电磁波的能量特性工作的是（　　） A．激光刀 B．核磁共振 C．光导纤维内窥镜 D．X射线断层扫描照相（CT） A 课堂练习 课堂练习 解：A.激光刀：利用激光能量高度集中的特点，其热效应、光效应和电磁效应等可切割身体组织。激光是一种电磁波，激光刀主要是利用了激光的能量特性，将高能量集中于小区域，实现对组织的切割和凝固止血等作用，故A符合题意。 B.核磁共振：利用一定频率的电磁波照射处于磁场中的原子核，原子核在电磁波作用下发生磁共振，吸收电磁波的能量，随后又发射电磁波，即发出磁共振信号。通过识别水分子中氢原子信号的分布来推测水分子在人体内的分布，进而探测人体内部结构，主要利用的是电磁波的信号特性，而非能量特性，故B不符合题意。 C.光导纤维内窥镜：光导纤维内窥镜是利用光导纤维传输光线，让医生能观察到人体内部的情况，主要利用了光的全反射原理来传输图像信息，并非利用电磁波的能量特性，故C不符合题意。 D.X 射线断层扫描照相（CT）：X射线是一种电磁波，CT是利用 X 射线穿透人体不同组织时吸收程度不同，通过探测器接收X射线穿过人体后的信号，再经过计算机处理重建出人体内部的断层图像，利用的是X射线的穿透性以及不同组织对其吸收程度的差异来成像，不是利用电磁波的能量特性，故D不符合题意。故选：A。 点评：电磁波按波长可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。该题考查学生对于电磁波知识的理解。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.拓展性作业： 通过查找资料了解北斗卫星 导航系统标识的内涵。 谢谢聆听 谢谢聆听 $