第1节 电磁波（表格式教学设计）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

该初中物理教学设计聚焦电磁波的产生、特征（波速、波长、频率及c=λν关系）及应用，以“国家标准时间传递”生活实例导入，衔接声学与光学，构建现象到本质的认知支架。 亮点在于实验探究（含断续电流产生电磁波的实验视频）与模型建构结合，通过分析收音机“咯咯”声推理电磁波产生，用c=λν定量建模，融合科学思维与科学探究，结合“天宫课堂”“中国天眼”等实例渗透科学态度，助力教师高效落实核心素养，提升学生探究与应用能力。

第1节 电磁波 （教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第1节 电磁波 教学 目标 物理观念 · 知道电磁波在生活中的应用，认识电磁波是一个大家庭；理解波速、波长和频率的概念，掌握波速、波长与频率的关系。 科学思维 · 通过分析实验现象，理解电磁波的产生原因，培养逻辑思维能力；从波的特征描述理解物理概念。 科学探究 经历“利用断续的电流产生电磁波”的实验，提高观察与分析能力；能操作实验感知电磁波的存在 科学态度 与责任 · 保持对实验现象的好奇心，养成实事求是的态度，认识电磁波在生活中的价值，增强探索物理知识的热情。 教材 分析 本节以生活实例引入电磁波概念，建立从现象到本质的认知路径，知识上衔接声学与光学，定量核心为c=λ，νc=λν关系式，体现“物质—运动—相互作用”物理观念，发展科学思维与科学态度素养。内容围绕电磁波的存在、特征与谱系展开，采用“实验感知—模型建构—应用关联”结构，通过断续电流产生电磁波的实验激发兴趣，引出波速、波长、频率等基本量，借助电磁波谱图展示各类电磁波的应用，促进知识结构化。重点是电磁波的波动特征及c=λν，c=λν的物理意义，难点在于抽象波概念的理解与波长频率反比关系的建立。教学宜采用探究式与情境教学法，依托实验观察与生活案例帮助学生具象化认知，学习活动强调动手操作与规律归纳，目标定位在认识电磁波家族及其在信息传递中的作用，通过收音机现象反馈实现目标达成。 学情 分析 1. 知识储备分析：学生此前已学过光的传播速度等基础知识，对声音传播等有一定了解 2. 思维能力分析：此阶段学生逻辑思维能力增强，知识储备增多，但对抽象概念理解可能存在困难。教材重点是电磁波的特征，包括波速、波长、频率及其关系，难点在于理解电磁波看不见摸不着却真实存在，以及波长与频率的反比关系。 3. 学习兴趣与态度分析：掌握电磁波相关特征及各物理量关系，理解其在生活中的广泛应用 教学 重点 知道电磁波的产生与传播速度 教学 难点 知道并掌握电磁波的波长，频率和波速的关系。 教学 器材 收音机、干电池、导线、微波炉模型、多媒体课件。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【提出问题】守时自律的生活离不开准确的时间，而通信、电力、交通、国防等诸多行业和部门更需要非常精准的时间测量。我国的国家标准时间（北京时间）由国家授时中心负责发送。授时中心的相关设备通过电磁波高速传递着国家标准的时间信息，电磁波从何而来呢？ 思考并回答问题，进入情景。 学习新课 一、电磁波是如何发现的 【实验探究】1，打开收音机，转动调谐旋钮至无电台处，再调节音量旋钮，增大音量。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的一极相接，再用导线的另一端与电池的另一极快速断续接触快速断续接触过程中，收音机发出“咯、 咯”声 2， 打开收音机开关，用调谐旋钮将指针调到没有电台的位置，并将音量放大，改用一只手电筒，靠近收音机，一下一下地按动手电筒的开关在一下一下地按动开关的过程中，收音机会发出“咯、咯”声。 【现象说明】快速断续接触时，导线中的电流时有时无， 按动手电筒的开关时， 手电筒中的电流时有时无，电流大小发生了变化， 收音机发出声音， 表明收音机接收到了电磁波， 电磁波是由变化的电流产生的 【总结】 英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，他的研究成果深深地吸引了另一位英国物理学家—麦克斯韦，麦克斯韦经过潜心研究，用巧妙的数学语言总结了前人的发现，建立了完整的电磁理论并预言了电磁波的存在。后来，德国物理学家赫兹（H. R. Hertz，1857—1894）通过实验发现了电磁波，证实了麦克斯韦的预言 今天的广播电视、移动通信、卫星导航、遥感影像等诸多应用都离不开电磁波理论这块基石，同时电磁波的发现也为物理学发展开启了一扇新的大门。 【产生条件】当导体中的电流发生变化时，导体就会向四周发射一种波。在物理学中，把这种“波”叫做电磁波。即变化的电流能在其周围空间产生电磁波。 误区提醒：导体中有电流不一定产生电磁波，只有当电流大小或方向迅速变化时才会产生电磁波。 【特点】：①电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播（声音不能在真空中传播），但金属可以屏蔽电磁波②电磁波具有能量③电磁波虽然看不见、摸不着，但客观存在.④电磁波可以传递信息，如广播电台、电视台及移动电话都是靠电磁波来传递信息的. 【例题01】某同学打开收音机后，又去打开台灯(如图1所示)，这时他听到收音机中传出“咔嗒”声。他为了进一步验证这个现象，将收音机旋至没有电台的位置，并开大收音机的音量，又连续使台灯的开关闭合、断开，结果发现，只是在闭合或断开开关的瞬间才有“咔嗒”声从收音机中传出。由此可见：导线中电流的迅速_______会在空间激起电磁波。 【答案】变化 【解析】运用逆推法分析。由收音机中传出“咔嗒”声可知收音机接收到了电磁波，推理得出“开关闭合、断开瞬间”产生电磁波；由“开关闭合瞬间电流从无到有，开关断开瞬间电流从有到无”推理得出“导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波”。 学习新课 二、如何描述电磁波 【基本概念】 波速(c)：1秒内波传播的距离 单位：m/s 影响因素：传播介质 频率(f)：单位时间内完成振动的次数 单位：赫兹(Hz)，千赫(kHz)、兆赫(MHz) 影响因素：振源振动快慢 1 kHz=103Hz 1 MHz=1066Hz 波长(λ)：两相邻波峰或波谷间的距离 单位：米(m) 影响因素：由波的频率和波的传播速度决定，即由振源和传播的介质决定 关系：在同种介质中，电磁波的波速一定，与波长和频率无关；由c=λf 可知，电磁波的波长与频率成反比，即频率越低，波长越长；反之频率越高，波长越短 误区点拨：(1)电磁波传播的速度与介质有关，一种确定的电磁波在不同的介质中，波速和波长不同，但它的频率是不变的。 (2)电磁波同声波不同，电磁波在传播过程中可以不需要介质，各种电磁波在真空中的传播速度是一定的，均为3×108 m/s。 【例题02】如图所示，真空中有甲、乙两种电磁波，甲的波长是乙的2 倍，则甲、乙两种电磁波的频率之比为( ) A. 1∶1 B. 2 ∶1 C. 1∶ 2 D. 无法确定 【答案】C 【解析】真空中电磁波的波速c一定，由公式c＝λf知，f甲∶f乙＝λ乙∶λ甲＝1∶2。 通过实验视频和现象帮助学生更好的记忆 老师可以补充一下法拉第和赫兹的探究史，体现物理学家的精神 本题重点在于对现象的掌握 1kHz=103 Hz 1MHz=106Hz 通过画图的方式帮助记忆。 c＝λf是本题的关键 课 堂 练 习 1. 如图所示是甲、乙两种不同电磁波在真空中传播的图像，下列说法正确的是 A.甲电磁波的波长较长 B.甲、乙两种电磁波的频率相同 C.甲电磁波的传播速度较快 D.甲电磁波的频率较大 【答案】A 【解析】真空中电磁波的传播速度是恒定不变的.波速= 波长×频率.相邻两个波峰或波谷之间的距离是波长，先判断甲、乙电磁波的波长，再判断甲、乙电磁波的频率.由图可知，甲的波长长，乙的波长短，根据波速= 波长×频率以及电磁波的传播速度不变可知，甲电磁波的频率较小.故选A. 2.2023年9月21日，“天宫课堂”开讲，航天员在中国空间站进行了太空 授课，他们在舱内可以直接交流，但若是在空间站外，则需要利用______波进行交流，原因是声音不能在_____中传播. 【答案】 电磁 真空 【解析】航天员在中国空间站进行了太空授课，他们在舱内可以直接交流，但若是在空间站外，则需要利用电磁波进行交流，声音不能在真空中传播。 3.“ 中国天眼” 是目前地球上最大的通过接收______波来探索宇宙的仪器， 接收的这种波在真空中的传播速度c约为_______m/s。 【答案】 电磁 3×108 【解析】“ 中国天眼” 是目前地球上最大的通过接收电磁波来探索宇宙的仪器，电磁波在真空中速度为3×108m/s “中国天眼” 是500 m 口径球面射电望 远镜的简称，其核心功能是通过接收电磁波来观测宇宙.该题目以“中国天眼”为素材，考查电磁波应用以及电磁波在真空中的传播速度. 课 堂 练 习 4.我们生活在一个充满信息的世界里，信息必须通过传递才有意义.下列不属于信息传递工具的是 A. 烽火台 B.微波炉 C.手机 D.电报机 【答案】B 【解析】微波炉是一种家用电器，是利用电磁波加热食物的一种设备，不能用来传递信息.故选B. 板 书 设 计 第1节 电磁波 一，电磁波的产生与条件 二，频率与波长与波速的关系 三，电磁波的应用 课 堂 小 结 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $