第2节 电磁波的应用（导学案）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

该初中物理导学案围绕电磁波的应用展开，通过自主学习的填空和表格梳理电磁波谱中无线电波的波长、频率及用途，搭建从电磁波基础知识到实际应用的学习支架，帮助学生衔接前后知识脉络。 资料特色在于结合生活实例设计课堂探究，如北斗导航、遥感技术等，引导学生分析电磁波传递能量与信息的应用，培养物理观念中的能量观念和科学思维中的问题分析能力，提升学生应用物理知识解决实际问题的素养。

第2节 电磁波的应用 （导学案） 【学习目标】 1. 增强学生的热爱学习物理的激情。 2. 知道无线电波、微波等不同区间的电磁波的应用。 【学习重点】 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响 【学习难点】 知道电磁波在生活领域的广泛性。 【自主学习】 1.在电磁波谱中,无线电波的波长最　长　,频率最　低　,传播时易发生衍射,能绕过障碍物。  2.被广泛用于长距离输送声音、图文等信号,如广播、电视、手机通信等;还用于导航系统,如北斗卫星导航系统。 3.完成表格： 频带名称 频率范围ν/Hz 波段名称 波长范围λ/m 用途 低频 30×104~3×105 长波 104~103 越洋长距离通信和导航 中频 3×105~3×106 中波 103~102 无线电广播 高频 3×106~3×107 短波 102~10 无线电广播、电报通信 甚高频 3×107~3×108 米波 10~1 调频无线电广播 特高频 3×108~3×109 分米波 1~10-1 航空无线定位、无线电导航 超高频 3×109~3×1010 厘米波 10-1~10-2 电视广播 【课堂探究】 探究一 电磁波的家庭成员 要了解电磁波的应用，首先要了解电磁波“家族”有哪些成员。如图 所示，电磁波的“家族”非常庞大，频率范围很广。如医疗检测使用的X射线，各种颜色的可见光以及红外线、紫外线等不可见光都是电磁波“家族”的成员 【现象说明】阳光让人感觉温暖，说明光可以传递能量。和光一样，所有的电磁波都可以传递能量。我们可以通过电视新闻了解外部世界，可以利用移动通信进行沟通，这说明电磁波也能传递 【例题01】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，下列分析正确的是 A.红外线比紫外线频率高 B.可见光是一种电磁波 C.电磁波的频率越高，波长越长 D.真空中不同电磁波的传播速度不同 【答案】B 【解析】A由图可以看出红外线比紫外线的频率低，故A错误；C电磁波传播速度一定，由c=λf 可知电磁波的频率越高，波长越短故C错误；D真空中不同电磁波的传播速度相同故D错误. 【例题02】关于无线广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程，下列说法错误的是（    ） A．它们都是靠电磁波传递信息的 B．在发射时，都要把电信号加载到高频电磁波上 C．它们的发射、接收过程类似 D．移动电话和电视、收音机一样，只有接收功能，没有发射功能 【答案】D 【解析】A. 由于电磁波可以在真空中传播，所以生活中的无线广播、电视、移动电话都是靠电磁波传递信息的，故该选项不符合题意；B. 在发射时，音频信号和视频信号都是不能直接发射的，故都需要将这些信号通过调制器加载在高频电磁波上才能发射，故该选项不符合题意；C. 无线广播、电视、移动电话的信息的发射和接受过程是相类似的，在发射时，通过天线将带有音频和视频的电磁波发射出去；同时对于接收时，也是通过天线先把带有音频和视频的电磁波接受下来，后经过处理还原成声音和视频，故该选项不符合题意；D. 对于移动电话，既可以发射信号，又可以接受信号，故既是电磁波的发射台，又是电磁波的接受台，故D题意． 探究二 电磁波在传递能量方面有哪些作用 【初步认识】电磁波具有能量，能量可以随着电磁波向外传递遥感是一种远距离非接触式获取目标特征信息的技术。人造地球卫星、飞机等装配的遥感设备能够捕获来自地面物体的电磁波，通过对这些电磁波信息进行分析，可以获知地面物体的形状、温度等信息。遥感技术在环境监测、资源普查、农业生产预测、防灾减灾、国家安全等领域 有着广泛的应用 低频无线电波:适用于长距离无线电通信,要实现更远距离的传播,则需要利用地面转播站;高频无线电波则被大气层上层的电离层反射,从而传播到更远的地方。如图所示: 【例题03】汽车上常安装一些设备来传递信息，如车内的收音机利用________来 接收信号，倒车雷达利用________来获取信息.（均选填“超声波”或“电磁波”） 【答案】电磁波 超声波 【解析】收音机是通过接收广播电台发射的电磁波来获取音频等信息的，即车内的收音机利用电磁波来接收信号；倒车雷达利用超声波来探测周围情况. 【例题04】下列说法中正确的是 A．电磁波既能传递信息又能传递能量 B．电磁波不能在真空中传播 C．通电直导线周围的磁场方向与该导线中的电流方向一致 D．电流不一定会在其周围空间产生磁场 【答案】A 【解析】（1）电磁波既能传递信息又能传递能量； （2）电磁波可以在真空中传播； （3）通电导线周围有磁场，磁场方向与电流方向有关； （4）电流周围有磁场，即电流的磁效应； A、电磁波既能传递信息又能传递能量，如：微波炉是用电磁波传递能量，无线电通讯是利用电磁波来传递信息，故A正确； B、电磁波可以在真空中传播，故B错误； C、通电导线周围有磁场，磁场方向与电流方向有关，但是与电流方向不一致，故C错误； D、根据奥斯特实验，电流周围存在磁场，故D错误； 故选A． 探究三 电磁波在传递信息方面有哪些应用 【常见应用】①太阳光能量的利用 太阳光是电磁波，地球上的大气运动、季节变化、昼夜温度起伏及生物圈内物质的循环都源于太阳光提供的能量.太阳是地球上维持各种生命运动最基本的能量来源. ②γ 射线治疗 γ射线应用于医疗的典型例子就是伽马刀治疗，它利用γ 射线能量高、穿透力强的物理特性，基于定向原则，将颅内病变组织选择性地确定为靶点，使用γ射线进行一次性大剂量聚焦照射，使病变组织坏死或功能改变而实现治疗疾病的目的. ③激光医疗与焊接 激光相较于普通光源，单色性、方向性更好，除了可用于矫正近视的手术，还可用于机械制造中的精密模具加工、精密焊接等工艺，甚至用于核聚变研究. 【例题05】2021年11月6日，我国在西昌卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭，采取一箭三星的方式，火箭发射升空瞬间，看到的白色“气团”是水蒸气 （填物态变化名称）形成的；卫星与地面间信息的传递是依靠 （选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）。 【答案】 液化 电磁波 【解析】[1]火箭发射时，在发射台下有一个大水池，让高温火焰喷到水中，水吸收巨大的热量，汽化成水蒸气，水蒸气遇到周围冷的空气就会发生液化，液化成小液滴，就形成了我们看到的白色“气团”。 [2]电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，卫星与地面间信息的传递是依靠电磁波传递信息的。 【课堂练习】 1. 2021年5月16 日，我国"天问一号"火星探测器降落在火星的乌托邦平原，探测器经过借助火是大气进行气动减速等一系列减速措施后，再经过反推发动机进行动力减速，距离火星表面100m 时，进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面，如图所示，下别判断错误的是（　　） A． 探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息 B．反推发电动利用了热值大，密度小的燃料 C．悬停阶段，探测器相对火星表面是静止的 D．落地后，探测器的影子是光的反射形戒的 【答案】D 【解析】 A： 探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息，正确； B：反推发电动利用了热值大，密度小的燃料，正确； C：悬停阶段，探测器相对火星表面位置没有变化，是静止的，正确； D：落地后，探测器的影子是光的直线传播形戒的，D错误。 故选D。 2.我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界上处于领先地位．在北京发射的信号通过卫星会转到上海被接收，实现这种信号传递的是（　　） A．超声波 B．次声波 C．声波 D．电磁波 【答案】D 【解析】卫星是在太空中的，超声波、次声波、声波都需要介质传播，而真空不能传声，电磁波的传播不需要介质，它能在真空中传播，所以使用的是电磁波。ABC不符合题意，D符合题意。 故答案为：D。 3.我国是全世界手机用户最多的国家，下列关于手机的说法中不正确的是（　　） A．手机是利用电磁波发射和接收信息 B．听筒是利用了电磁感应原理工作的 C．振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用 D．手机充电时是电能转化为化学能 【答案】B 【解析】A：手机是利用电磁波发射和接收信息，正确 ； B：听筒是利用了通电线圈在磁场中受力转动原理工作的，B错误； C：振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用，正确； D：手机充电时是电能转化为化学能，正确。 故选B。 4.如图是一款智慧照明路灯，未来它将遍布城市的各个角落。将摄像探头、无线网络（微基站）、路灯、充电桩（可以对手机充电）、PM2.5 监测、一键报警等功能整合在一个灯杆载体上，将来会成为城市一道亮丽的风景。关于智慧路灯，下列说法正确的是（　　） A．智慧路灯消耗的电能属于一次能源 B．智慧路灯应彼此并联接入供电网络 C．无线网络是利用超声波传播信号的 D．实时监测 PM2.5 可显著改善空气质量 【答案】B 【解析】A．电能是通过其他能源转化而来的，是二次能源，A不符合题意； B．智慧路灯之间互不影响，因此应彼此并联接入供电网络，B符合题意； C．无线网络是利用电磁波传播信号的，C不符合题意； D．实时监测 PM2.5 只能起到测量PM2.5作用，不能改善空气质量，D不符合题意。 故答案为：B。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 电磁波的应用 （导学案） 【学习目标】 1. 增强学生的热爱学习物理的激情。 2. 知道无线电波、微波等不同区间的电磁波的应用。 【学习重点】 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响 【学习难点】 知道电磁波在生活领域的广泛性。 【自主学习】 1.在电磁波谱中,无线电波的波长最　　,频率最　　,传播时易发生衍射,能绕过障碍物。  2.被广泛用于长距离输送声音、图文等信号,如 等;还用于导航系统,如北斗卫星导航系统。 3.完成表格： 频带名称 频率范围ν/Hz 波段名称 波长范围λ/m 用途 30×104~3×105 长波 越洋长距离通信和导航 3×105~3×106 中波 无线电广播 3×106~3×107 短波 无线电广播、电报通信 3×107~3×108 米波 调频无线电广播 3×108~3×109 分米波 航空无线定位、无线电导航 3×109~3×1010 厘米波 电视广播 【课堂探究】 探究一 电磁波的家庭成员 要了解电磁波的应用，首先要了解电磁波“家族”有哪些成员。如图 所示，电磁波的“家族”非常庞大，频率范围很广。如医疗检测使用的X射线，各种颜色的可见光以及红外线、紫外线等不可见光都是电磁波“家族”的成员 【现象说明】阳光让人感觉温暖，说明光可以传递能量。和光一样，所有的电磁波都可以传递能量。我们可以通过电视新闻了解外部世界，可以利用移动通信进行沟通，这说明电磁波也能传递 【例题01】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，下列分析正确的是 A.红外线比紫外线频率高 B.可见光是一种电磁波 C.电磁波的频率越高，波长越长 D.真空中不同电磁波的传播速度不同 【例题02】关于无线广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程，下列说法错误的是（    ） A．它们都是靠电磁波传递信息的 B．在发射时，都要把电信号加载到高频电磁波上 C．它们的发射、接收过程类似 D．移动电话和电视、收音机一样，只有接收功能，没有发射功能 探究二 电磁波在传递能量方面有哪些作用 【初步认识】电磁波具有能量，能量可以随着电磁波向外传递遥感是一种远距离非接触式获取目标特征信息的技术。人造地球卫星、飞机等装配的遥感设备能够捕获来自地面物体的电磁波，通过对这些电磁波信息进行分析，可以获知地面物体的形状、温度等信息。遥感技术在环境监测、资源普查、农业生产预测、防灾减灾、国家安全等领域 有着广泛的应用 低频无线电波:适用于长距离无线电通信,要实现更远距离的传播,则需要利用地面转播站;高频无线电波则被大气层上层的电离层反射,从而传播到更远的地方。如图所示: 【例题03】汽车上常安装一些设备来传递信息，如车内的收音机利用________来 接收信号，倒车雷达利用________来获取信息.（均选填“超声波”或“电磁波”） 【例题04】下列说法中正确的是 A．电磁波既能传递信息又能传递能量 B．电磁波不能在真空中传播 C．通电直导线周围的磁场方向与该导线中的电流方向一致 D．电流不一定会在其周围空间产生磁场 探究三 电磁波在传递信息方面有哪些应用 【常见应用】①太阳光能量的利用 太阳光是电磁波，地球上的大气运动、季节变化、昼夜温度起伏及生物圈内物质的循环都源于太阳光提供的能量.太阳是地球上维持各种生命运动最基本的能量来源. ②γ 射线治疗 γ射线应用于医疗的典型例子就是伽马刀治疗，它利用γ 射线能量高、穿透力强的物理特性，基于定向原则，将颅内病变组织选择性地确定为靶点，使用γ射线进行一次性大剂量聚焦照射，使病变组织坏死或功能改变而实现治疗疾病的目的. ③激光医疗与焊接 激光相较于普通光源，单色性、方向性更好，除了可用于矫正近视的手术，还可用于机械制造中的精密模具加工、精密焊接等工艺，甚至用于核聚变研究. 【例题05】2021年11月6日，我国在西昌卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭，采取一箭三星的方式，火箭发射升空瞬间，看到的白色“气团”是水蒸气 （填物态变化名称）形成的；卫星与地面间信息的传递是依靠 （选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）。 【课堂练习】 1. 2021年5月16 日，我国"天问一号"火星探测器降落在火星的乌托邦平原，探测器经过借助火是大气进行气动减速等一系列减速措施后，再经过反推发动机进行动力减速，距离火星表面100m 时，进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面，如图所示，下别判断错误的是（　　） A． 探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息 B．反推发电动利用了热值大，密度小的燃料 C．悬停阶段，探测器相对火星表面是静止的 D．落地后，探测器的影子是光的反射形戒的 2.我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界上处于领先地位．在北京发射的信号通过卫星会转到上海被接收，实现这种信号传递的是（　　） A．超声波 B．次声波 C．声波 D．电磁波 3.我国是全世界手机用户最多的国家，下列关于手机的说法中不正确的是（　　） A．手机是利用电磁波发射和接收信息 B．听筒是利用了电磁感应原理工作的 C．振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用 D．手机充电时是电能转化为化学能 4.如图是一款智慧照明路灯，未来它将遍布城市的各个角落。将摄像探头、无线网络（微基站）、路灯、充电桩（可以对手机充电）、PM2.5 监测、一键报警等功能整合在一个灯杆载体上，将来会成为城市一道亮丽的风景。关于智慧路灯，下列说法正确的是（　　） A．智慧路灯消耗的电能属于一次能源 B．智慧路灯应彼此并联接入供电网络 C．无线网络是利用超声波传播信号的 D．实时监测 PM2.5 可显著改善空气质量 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $