17.2 电磁波及其传播 课件-2025-2026学年物理苏科版九年级下册

该初中物理课件围绕电磁波及其传播展开，涵盖机械波特征（振幅、周期等）、电磁波的存在与传播（麦克斯韦预言、赫兹实验）、电磁波谱及应用等核心知识。通过回顾有线电报机缺点，结合“勇气号”探测器、遥控器等实例提问，搭建从旧知到新知的学习支架。 其亮点在于注重科学探究与科学思维，通过“体验电磁波存在”实验、“探究传播特性”活动及实验视频，培养学生探究能力；结合波速公式推导与电磁波谱分析，建构物理模型。融入电磁污染内容渗透科学态度，典例与练习巩固物理观念，助力学生系统掌握知识，也为教师提供高效教学支持。

第十七章 电磁波与现代通信 17.2 电磁波及其传播 (苏科2024版)九年级 下 01 教学目标 02 新知导入 03 新知讲解 05 典例分析 06 课堂练习 04 课堂小结 (苏科2024版)九年级 上 PART 1 教学目标 (苏科2024版)九年级 上 01 教学目标 1. 学习机械波的概念; 2. 了解用振幅、周期、频率、波长、波速等物理量来描述波的基本特征; 3. 知道波长、波速、频率之间的关系; 4. 明确麦克斯韦、赫兹在电磁波中的贡献; 5. 体验电磁波的存在;探究电磁波的传播; 6. 学习电磁波谱; 7. 了解电磁波的应用;知道电磁污染。 PART 2 新知导入 (苏科2024版)九年级 上 02 新知导入 上次课我们模拟制作了一个简易有线电报机传播信息,实际上的电报机存在许多缺点,例如操作繁琐,远距离连线不方便,不能及时进行双向交流。 有没有其他方法使信息在传播过程中操作简便、传播距离远、传播信息量大且能够双向交流? 02 新知导入 我们知道电话是靠电流传递信息的,需要用导线连接起来。那么下面这些通信设备之间并没有导线连接,是通过什么传递信息 呢? “勇气号”火星探测器 用遥控器选节目 用收音机听音乐 PART 3 新知讲解 (苏科2024版)九年级 上 03 新知讲解 一、波的基本特征 1. 机械波的基本特征 (1)水波的产生和传播 (2)观察绳波的形成和传播 波通过绳传播 在这里,水的振动在传播时形成了水波;传播的是凹凸相间的运动形态,水本身并没有一起传播. 当手握绳端上下振动时,绳端带动相邻的质点上下振动,继而再带动更远一些的质点振动,这样绳端的上下振动就沿绳子传出去了。从整体上看,就是一些凹凸相间的波形。 03 新知讲解 (3)弹簧中的疏密波 用手推动弹簧的左端A后,弹簧就会形成疏密相间的波动形态,并沿弹簧向右端B传播。 03 新知讲解 2. 描述波基本特征的物理量 (1)振幅A 振动的幅度,它反映了振动的强弱。波源偏离平衡位置的最大距离,单位是m. (2)周期T 振动一次所需要的时间,单位是秒(s). (3)频率f 其数值等于每秒振动的次数,单位是赫兹(Hz)。频率与周期反映了振动的快慢。 周期与频率的关系: 03 新知讲解 (4)波长 波在一个周期内传播的距离,单位是米(m)。 (5)波速v 波传播的速度,简称波速,单位是米/秒(m/s)。 波速、波长与频率、周期的关系: 03 新知讲解 二、电磁波及其传播 从地球的表面到遥远的太空,到处都充满了电磁波,电磁波已成为现代人类生产、生活中不可缺少的伙伴和工具。1864年,物理学家麦克斯韦在深入研究电磁现象的基础上,建立了电磁场理论,并预言了电磁波的存在。 1. 麦克斯韦预言电磁波的存在 03 新知讲解 03 新知讲解 活动17.2 体验电磁波的存在 打开收音机的开关,将调谐旋钮调到没有电台的位置并将音量调大。如图17-13所示,取一节旧干电池和一根导线,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(注意不能长时间接触) 可听到收音机内发出“咔”、“咔”的声音,表明电磁波的存在。 验证电磁波的存在 03 新知讲解 2. 赫兹实验证明电磁波的存在 1888年,德国青年物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在,图17- 14所示是他所使用 的实验装置。给感应圈通电,发射器的两个小铜球之间产生电火花,与之对应,接收器的小铜球之间也会产生电火花,这就表明接收器接收到了电磁波。 赫兹和电磁波实验装置 03 新知讲解 2. 电磁波的传播特性 活动17 .3 探究电磁波的传播 1.如图17-15所示,将手机开机后放在玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气。打电话呼叫玻璃罩中的手机,手机能否收到呼叫信号? 2.将手机分别放在密闭的不锈钢饭盒、塑料饭盒和纸质饭盒中,打电话呼叫该手机,手机能否收到呼叫信号? 能。 不能;能;能。 03 新知讲解 实验视频——《电磁波可以在真空中传播》 ①实验结论:这说明电磁波能在真空中传播。 03 新知讲解 最新理论证明,各种电磁波在真空中的传播速度c是相同的: c =3.0 108 m/s 电磁波在真空中的传播速度与光速相同,光波属于电磁波。 3、电磁波在真空中的传播速度 03 新知讲解 视频讲解——《电磁波的频率、波长、波速》 4、描述电磁波的物理量: 频率f、波长 和波速c。它们之间的关系是: c= f 03 新知讲解 三、电磁波的应用 (1)电磁波谱:电磁波谱是按波长(或频率)连续排列的电磁波序列。 1. 电磁波谱 03 新知讲解 (2)电磁波谱的各频段及其对应的应用 电磁波谱的频段常分为:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线及 射线。 03 新知讲解 (3)电磁波在生活、生产、科学技术中的一些应用 手机通信 汽车导航 03 新知讲解 电视和广播不仅可以让人们了解国内外新闻,还能丰富大家的文化娱 乐生活。 我们能用电视机收看节目、收音机收听节目,就是因为它们能接收到电视台和广播电台发射的电磁波。 电视广播是怎样传递信息的呢?如图17-18所示。 03 新知讲解 中国科学院国家天文台研究员南仁东团队自主设计建造的500m 口径球面射电望远镜(图17-19), 被誉为“中国天眼”。作为目前世界上最大单口径、最灵敏的射电 望远镜,它能接收到100多亿光年以外的电磁波信号。 03 新知讲解 (4)电磁污染 电磁波在为人类的生活带来日新月异变化的同时,也给人类生存的环境带来了危害。 医学研究发现,频率在0.1MHz以上的电磁波,在强度足够大时会扰乱人体的自然生理节律,使人出现头痛,失眠,健忘等“亚健康”状态。电磁波还能使人体体温调节机制失衡,导致心率加快,呼吸障碍,对心血管疾病的发生发展起着推波助澜的作用,由于电磁波穿透力强,它不仅 作用于体表,而且会殃及深层组织器官,往往在人体未感到体表组织疼痛时,深层组织或器官已受到损害。 电磁波辐射造成的危害虽然不可小视,但也不必过度惊慌,只要我们合理地利用电磁波,趋利避害,就能将其危害降到最低。 PART 4 课堂小结 (苏科2024版)九年级 上 04 课堂小结 波的基本 特征 电磁波 ①振幅A: 振动的幅度,反映了振动的强弱,单位是m. ②周期T:振动一次所需要的时间,单位是s. ③频率f:其数值等于每秒振动的次数,单位是Hz. ④波长 :波在一个周期内传播的距离,单位是m. ⑤ 波速v:波传播的速度,简称波速,单位是m/s. 波速、波长与频率、周期的关系是 v=f ①电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场. ②电磁波能在真空中传播。速度c =3.0 108 m/s. ③密闭的金属容器对电磁波有屏蔽作用. ①电磁波谱是按波长(或频率)连续排列的电磁波序列. ②电磁波的应用:无线电通信、医疗、手机通讯、 卫星信号、导航、遥控、定位、家电等. 电磁波及其传播 电磁波谱 PART 5 典例分析 05 典例分析 例1.建立电磁场理论,并预言电磁波存在的物理学家是( ) A.麦克斯韦 B.牛顿 C.赫兹 D.伽利略 A 【答案】A 【详解】A.麦克斯韦建立电磁场理论,并预言电磁波存在的物理学家,故A符合题意; B.牛顿有三大定律、万有引力定律等等科学成就,但没有建立电磁场理论,预言电磁波存在,故B不符合题意; C.赫兹用实验证实电磁波存在,故C不符合题意; D.伽利略开创了实验和逻辑相结合的科学研究方法,以及最早利用望远镜观察天体的人,没有建立电磁场理论,预言电磁波存在,故D不符合题意。 故选A。 05 典例分析 例2.如图所示,是某型号智能手环,能实时监测佩戴者的心率、运动步数等信息。智能手环工作时通过( )与手机进行数据传输。 A.红外线 B.紫外线 C.电磁波 D.超声波 A 【答案】C 【详解】电磁波的传播不需要介质,智能手环工作时通过电磁波与手机进行数据传输,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 05 典例分析 例3.关于电磁波,下列说法正确的是( ) A.电磁波不能在真空中传播 B.电磁波在空气中的传播速度约为340m/s C.手机靠电磁波传递信息 D.电热水壶是利用电磁波来工作的 C 05 典例分析 【答案】C 【详解】A.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A错误; B.在真空中,电磁波的传播速度约为3 108m/s,在空气中的传播速度近似等于在真空中的速度,约为3 108m/s,故B错误; C.电磁波可以传递信息,电磁波传播范围广,传播速度快,所以手机靠电磁波传递信息,实现通讯传输,故C正确; D.电热水壶是利用电流的热效应来工作的,不是利用电磁波,故D错误。 故选C。 05 典例分析 例4.关于电磁波,下列说法正确的是( ) A.电磁波既能传递信息,又能传递能量 B.电磁波看不见、摸不着,只能在真空中传播 C.导线中只要有电流就会在其周围空间激起电磁波 D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同 A 05 典例分析 【答案】A 【详解】A.电磁波既能传递信息,又能传递能量,故A正确; B.电磁波看不见、摸不着,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播,故B错误; C.导线中有迅速变化的电流就可以在空间激起电磁波,故C错误; D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同,故D错误。 故选:A。 05 典例分析 例5.2022年10月9日,太阳探测卫星“夸父一号”在酒泉卫星发射中心使用长征二号运载火箭发射成功。该卫星接受地面指令是通过_波传播的,这种波在真空中的传播速度为_m/s。 【答案】 电磁 3 108 【详解】[1][2]因为真空不能传声,所以卫星接受地面指令是通过电磁波来传播的,且电磁波在真空中传播的速度为3 108m/s。 电磁 3 108 05 典例分析 例6.光是一种_波。如图是某电磁波的波形图,其频率为_Hz。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。 【答案】 电磁 6 108 1.3 【详解】[1][2]光波是一种电磁波,图中给出了三个波长的距离,所以波长 其频率为 [3]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,则指令传播的时间 电磁 6 108 1.3 PART 6 课堂练习 (苏科2024版)九年级 上 06 课堂练习 1.第一次用实验证实了电磁波存在的科学家是( ) A.麦克斯韦 B.法拉第 C.赫兹 D.奥斯特 C 06 课堂练习 2.Wi-Fi是当今使用最广的一种无线网络传输技术,手机在有Wi-Fi无线信号的时候就可以不通过移动网络上网,以下关于Wi-Fi无线信号的说法中正确的是( ) A.Wi-Fi无线信号是一种电磁波 B.Wi-Fi无线信号属于声波 C.Wi-Fi无线信号不能传递能量 D.Wi-Fi无线信号不能在真空中传播 A 06 课堂练习 3.关于电磁波的认识,下列说法正确的是( ) A.电磁波在真空中的传播速度为340m/s B.操作人员通过电磁波遥控无人机 C.雷达主要利用电磁波的能量特性工作 D.骨骼检查使用的X光不是电磁波 B 06 课堂练习 4.截至2021年底,河南省已实现乡镇以上5G网络全覆盖。5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度,如图是4G网络与5G网络频率与波长的大致分布。根据图中信息及所学知识,下列说法正确的是( ) A.5G比4G利用的电磁波波长更长 B.5G使用的电磁波的频率更低 C.5G信号比4G信号传播速度快 D.5G和4G都是利用数字信号传递信息的 D 06 课堂练习 5. 将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开,放到真空钟罩中,用抽气机抽去罩中空气。然后打电话呼叫手机,看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明( ) A.声音和电磁波都能在真空中传播 B.声音和电磁波都不能在真空中传播 C.声音能在真空中传播,电磁波不能在真空中传播 D.声音不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播 D 06 课堂练习 6.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 B 06 课堂练习 6.如图所示是电磁波家族。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.在真空中传播的速度比可见光小 B.属于红外线 C.波长比可见光短 D.频率比可见光小 D 06 课堂练习 7.电磁波在真空中的传播速度是_;在真空中,电磁波的波速一定,电磁波的频率越高,波长越 _;电磁波频率1MHz=_HZ 。 3 108 短 1 106 06 课堂练习 8.2025年4月25日,神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师,激动人心的画面通过 _波传递全世界。该波 _(选填“能”或“不能”)在空气中传播。 电磁波 不能 06 课堂练习 9.电磁波家族有无线电波、红外线、可见光等,在空气传播时它们的_(选填“速度”或“波长”)相同;验钞机能检验人民币的真伪,它的原理是利用_使荧光物质发光;人们_(选填“能”或“不能”)直接用眼睛观察到红外线。 速度 紫外线 不能 Lavf59.27.100 $