第二节电磁波（表格式教学设计）物理新教材鲁科版（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、传播特性及应用，通过微波炉加热牛奶的生活实例导入，联系声现象、光现象知识，以水波、声波类比搭建学习支架，帮助学生理解抽象概念。 此设计突出科学探究（如真空罩手机实验分析电磁波传播）、科学思维（类比推理建构电磁波模型），融入“中国天眼”增强科学态度。实验演示与生活情境结合，助力学生从现象到本质认知，提升教师教学效率与学生物理核心素养。

第二节 电磁波（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第二节 电磁波 教学目标 物理观念 知道迅速变化的电流能产生电磁波；了解电磁波可在真空中传播及速度；知道电磁波的波长、频率概念及关系；了解电磁波的应用。 科学思维 通过类比水波、声波理解电磁波产生，培养类比推理能力；从电磁波家族认识分类思想，理解波速、波长和频率的关系。 科学探究 通过分析“真空罩中手机通信”实验，提升分析论证能力；观察收音机刻度板，提高信息获取和归纳能力。 科学态度 与责任 认识电磁波在生活中的广泛应用，感受物理知识价值；了解“中国天眼”，增强民族自豪感和科学探索精神。 教材分析 本节从生活实例引入电磁波的产生与传播，建立变化的电流产生电磁波的物理观念，重点理解电磁波可在真空中传播及其波长、频率、波速的关系，难点在于抽象的电磁场概念和波的特性理解。知识体系以“产生—传播—应用”为主线，联系声波、水波类比建构，体现模型思维，渗透科学推理与科学态度素养。教学通过实验演示（如真空罐手机）和生活情境（收音机、微波炉）激发兴趣，引导学生观察、讨论，借助图示解析波长、频率等概念，强化数形结合。学习活动设计观察刻度板、分析电磁波谱等任务，促进信息提取与联系实际能力。目标定位为认识电磁波的基本特征及其在信息传递中的作用，通过类比、实验验证等方式达成认知进阶，实现从现象感知到本质理解的过渡，助力学生形成完整的物理图景。 学情分析 学生此前已学习声现象、光现象及简单电与磁知识，如声音传播需介质、光的传播特性、电流的磁效应等。初中阶段学生抽象思维逐渐发展，能类比水波、声波理解电磁波产生，但对“变化的电流产生电磁波”等抽象原理及波速、波长、频率关系的理解仍有难度，对真空中电磁波传播及高频电磁波应用缺乏直观认知。教材重难点为电磁波的产生与传播特性（无需介质）、波长频率波速关系及电磁波家族应用，要求学生通过类比声波建立电磁波模型，理解真空中波速常量，掌握频率单位换算，能联系生活实例（如手机通信、微波炉）说明电磁波应用，初步形成波的整体认知框架。 教学重点 通过实验观察，理解电磁波是由变化的电流产生的，知道电磁波的应用。 教学难点 了解电磁波的波长、频率波速的关系。 教学准备 导体棒、开关、导线、干电池、收音机等。 教学过程 导入新课 看一看 想一想 每天早上妈妈用微波炉给你热牛奶时，你有没有注意到牛奶从内到外都很快变热了？这和普通锅灶加热很不一样——用锅烧水时，总是外层先热，热量慢慢传到里面。可微波炉没有明火，也不是靠金属发热来传热，它是怎么让食物内部也迅速变热的呢？ 本节课将学习相关内容。 学习新课 一、电磁波的产生 1.水波与声波： 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。它们都是都是由于物体发生振动产生的。 2.电磁波： （1）实验探究：电磁波是怎样产生的？ 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，拿到收音机附近；让电池的负极与一根锯条良好接触，正极连接一根导线在锯齿上划动，可以听到收音机发出“喀喀”声。 实验分析 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___接收到电磁波。 实验结论：导线中电流的迅速变化，会在空间产生电磁波。 与水波、声波的形成相似，变化的电流会在空间激起（产生） 电磁波。 因为导线与电池时断时续地接触，产生了迅速变化的电流，电能生磁，磁能生电，变化的电流在空间激起（产生）电磁波。 虽然电磁波看不见、摸不到，但它可以传递信息和能量。 3. 电磁波的产生 （1）电磁波：变化的电流在空间会激起（产生）电磁波。 （2）电磁波传递信息和能量：广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，发出电磁波。虽然电磁波看不见、摸不到，但它确实可以传递信息和能量。 【例题1】如图所示，将导线一端与电池负极连接，用另一端与电池正极快速断续接触，可以听到收音机发出“咯、咯”声，表明收音机接收到了（　　） A．热量 B．声波 C．光能 D．电磁波 【答案】D。 【详解】将导线的一端与电池负极相连，再用导线的另一端与电池的正极快速断续接触，这时导线中就会有变化的电流，故周围就会产生电磁波，产生的电磁波被收音机接收，故能听到收音机发出“咯、咯”声，即ABC不符合题意，D符合题意。 所以选D. 【例题2】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 【答案】C 【详解】电磁波是由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论，但通过实验证实的第一人是赫兹，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【例题3】古有北斗星指方向，今有北斗卫星导航程。北斗卫星与地面间传递信息是利用（    ） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．空气 【答案】C 【详解】我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用的电磁波，且真空不能传声，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 学习新课 二、电磁波的传播 1.波长、频率、波速： （1）波长： 以水波为例，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）。 （2）频率： 1 s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）；其他单位：千赫（kHz）、 兆赫（MHz） 1 MHz = 103 kHz 　　1 kHz = 103 Hz （3）波速 波不停地向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫作波速。 波速=波长×频率 v= λf 单位：米/秒（m/s） 2.探究电磁波的传播： 如图，将一部手机置于一密封玻璃罩内，用另一部手机呼叫它，可以听到玻璃罩内的手机发出的铃声，同时看见手机屏幕闪烁。 然后，用抽气机逐渐向外抽气会发现铃声越来越小，但玻璃罩内的手机屏幕仍然闪烁。同时呼叫它的手机也仍然是连通状态。 【实验结论】电磁波的传播不需要介质，电磁波能够在真空中传播。 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。 【例题4】华为5G“黑科技”凭借着它的高传输速率，低时延、多终端广连接数等各项优势在抗疫复产行动中起到了积极作用，5G智能巡检机器人、空中课堂、“智能快递小哥”等，5G越来越深入我们的生活。5G技术就是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s C．光是一种电磁波 D．在真空中，无线电波比可见光传播得快 【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．声音在15℃空气中传播速度为340m/s，电磁波在空气中的传播速度约为，故B错误； C．电磁波包括红外线、紫外线、可见光、无线电波等，所以光是一种电磁波，故C正确； D．无线电波和可见光都属于电磁波，任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故D错误。 故选C。 【例题5】如图是甲、乙两种不同电磁波的传播图像，下列说法正确的是（　　） A．甲电磁波振动的波长较长 B．甲、乙两种电磁波的振动频率相同 C．甲电磁波的传播速度较快 D．甲电磁波振动的频率较大 【答案】A 【详解】A．由图知，甲的波长大，乙的波长小，故A正确； C．甲乙都是电磁波，电磁波速是相等的，故C错误； BD．根据波速＝波长×频率得，电磁波速不变，甲的波长大，甲的频率小，故BD错误。 故选A。 【例题6】如图所示，华为p60手机的电池上标有电压4.0V，容量4815mA·h，将该手机充满电后，大约储存 的电能。手机使用5G信号比4G信号传输速度快，是指5G信号承载信息量更大，更通畅。5G电磁波和4G电磁波在空气中传播速度 （选填“相同”或“不相同”） 【答案】 相同 【详解】[1]储存的电能 [2]不同频率的电磁波在真空中传播的速度是相同的，同理，在相同介质中，5G信号的传播速度等于4G信号的传播速度。 学习新课 三、电磁波谱 1.电磁波谱： 如果将电磁波按照波长或频率连续排列起来，就形成了电磁波谱。根据电磁波谱，可将电磁波分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、又射线和Y射线等。 2.电磁波的应用： 电磁波可以传递信息，也可以传递能量。 （1）无线电波：用于广播、电视和移动电话； （2）红外线：家电的遥控器； （3）微波：可用来加热食品（微波炉）； （4）紫外线：灭菌； （5）X射线：医学上用来做透视检查； （6）γ射线：金属探伤； 3.微波炉： （1）微波：波长在无线电波中较短的电磁波，叫作微波。 （2）微波炉原理： 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。由于电磁波可以深入食物内部，所以用微波炉烧饭时食物的内部和外部几乎同时变熟，省时、省电。 【例题7】如图为电磁波谱及其主要用途，下面分析错误的是（　　） A．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等都是电磁波 B．由图中的信息可知，人眼能直接看见电磁波的范围太小了，看不见的太多了 C．由图中的信息可知，不同波段的电磁波的波长不一样，其用途也是不一样的 D．由图中的信息可知，电磁波的波长越长，该电磁波的频率越小，波速也越小 【答案】D 【详解】A．电磁波家庭成员很多，其波长有一个很宽的范围，按照波长从长到短的顺序，可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，故A正确，不符合题意； B．由图中的信息可知，人眼可见的电磁波只有可见光，可见光的光谱就是电磁波谱中很窄的一段，大部分电磁波是人眼是感觉不到的，如无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线等，故B正确，不符合题意； C．由图中的信息可知，不同波段的电磁波的波长不一样，其用途也是不一样的，如利用红外线制成电取暖器，利用微波制成微波炉等，故C正确，不符合题意； D．由图中的信息可知，电磁波的波长越长，频率越低，波长越短，频率越高，但它们在真空中的波速是相同的，故D错误，符合题意。 故选D。 板 书 设 计 第二节 电磁波 1.产生：迅速变化的电流产生电磁波，如导线与电池断续接触 2.传播特性： 不需要介质，可在真空中传播（波速c≈3×10⁸m/s） 具有波长、频率、波速三要素 频率单位：赫兹（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz） 3.电磁波家族 无线电波：广播/电视/通信使用（数百kHz-数百MHz） 其他成员：可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线 应用：通信（手机）、加热（微波炉）、天文观测（射电望远镜） 课 堂 小 结 课 后 作 业 1.完成课本P8中的1-4小题。 教 学 反 思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $