第1节 神奇的电磁波（教学课件）物理教科版2024九年级下册

第1节 　神奇的电磁波 九年级物理下册 •教科版2024年 第十章　电磁波与信息技术 学习目标 01 02 03 04 物理观念 ①了解电磁波的产生； ②知道电磁波能在真空中传播；③了解电磁波在真空中传播速度；④会用c=λf求速度、波长或频率；⑤了解光是一种电磁波。 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 初步认识科学技术对社会发展的作用。深入体会物理学与生活的密切联系，激发学生观察生活、思考生活的兴趣。 重点难点 ①电磁波的产生、传播和应用； ②通过设计实验、动手实验等活动，使学生体会到物理就在他们身边。 教学重点 ①使学生切切实实体验到电磁波的存在； ②通过课堂教学活动，激发学生对物理学科、自然奥秘的探索的兴趣。 教学难点 课堂导入 我国第一辆火星车祝融号于北京时间2021年5月22日安全驶离着陆平台， 到达火星表面，并发回了拍摄的画面。 电磁波 这些信息是怎样从火星传播到地球上的？ 探究新知一　电磁波的产生 【实验】发射与探测电磁波 实验原理 演示实验 实验器材 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。 探究新知一　电磁波的产生 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。 探究新知一　电磁波的产生 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。 探究新知一　电磁波的产生 　　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。 电磁波的产生 变化的电流能产生电磁波 水波 声波 【学习任务一】电磁波的产生 C 探究新知一　电磁波的产生 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。 电磁波 屏蔽 不能 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。 探究新知二　电磁波的传播 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？ 探究新知二　电磁波的传播 　　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？ 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。 【实验】电磁波的传播需要介质吗 演示实验 探究新知二　电磁波的传播 波的传播需要时间，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? 【学习任务二】电磁波的传播 下列关于电磁波的说法，正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．电磁波可以传递能量 C．电磁波传播的速度为340m/s D．可见光不属于电磁波 B 探究新知二　电磁波的传播 解：A、电磁波的传播不需要介质，它可以在真空中传播，在真空中，电磁波可以自由传播，不需要任何介质。这是因为电磁波是由电场和磁场相互作用形成的一种波动现象，其传播是由电场和磁场之间的相互作用产生的。故A错误。 B、电磁波可以传递能量，例如微波炉就是利用电磁波（微波）来加热食物，将电磁能转化为食物的内能；太阳能也是通过电磁波的形式传递到地球，为地球带来光和热等能量，故B正确。 C、电磁波在真空中的传播速度近似为3×108m/s,而340m/s是声音在15℃空气中的传播速度，故C错误。 D、可见光属于电磁波，是电磁波谱中人眼能够感知的部分，其波长范围大约在380到740纳米之间，故D错误。 故选：B。 探究新知二　电磁波的传播 探究新知三　电磁波的描述 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）。 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 电磁波的描述 1.电磁波的几个要素 探究新知三　电磁波的描述 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) ③波速：用来描述波传播快慢的物理量叫作波速，用字母c表示。 单位：米/秒 1 MHz = 103 kHz 　　1 kHz = 103 Hz 探究新知三　电磁波的描述 2.电磁波的波长、频率和波速的关系 设电磁波的波长是 λ，频率是 f，那么有 c = λ f 探究新知三　电磁波的描述 　　计算波长打开收音机，将调谐旋钮转动到中央广播电视总台《中国之声》节目，已知这套节目在北京的发射频率为106.1 MHz。请根据c = λ f 计算这套节目用来发射信号的电磁波的波长，并看看计算结果与收音机刻度盘上标出的波长数值是否一致。 活动 由c=λf可得，电磁波的波长为： = c f λ = 3.0×108 m/s 106.1×106 Hz ≈ 2.83m 探究新知三　电磁波的描述 家庭实验室 电磁波的屏蔽 　　当手机放入非金属盒子时可以打通，当手机放入非金属盒子时无法打通。 　　当开车进入很长的隧道时，通常车载收音机就收听不到节目了。这是什么原因呢？我们来做一个实验。 　　将一部手机的铃声调到足够大，分别放到封闭的铝盒、硬纸板鞋盒、铁盒及塑料盒中（最好多用几种不同材料的盒子），用另一部手机向它拨打电话，看看能否拨通。从这些实验现象中，我们能得到怎样的结论？ 实验现象 金属对电磁波具有屏蔽作用。 探究新知三　电磁波的描述 物理在线 电磁波是怎样产生的 　　磁波是怎样产生的在空间某区域中，有一个以恰当方式周期性变化的电场，这个变化的电场会在它周围空间产生周期性变化的磁场 ；这个变化的磁场又会在它周围空间产生新的周期性变化的电场……相互联系的变化电场和变化磁场在空间中传播，形成电磁波。 【学习任务三】电磁波的波长、波速、频率 探究新知三　电磁波的描述 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。 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。 课堂小结 神奇的电磁波 电磁波的产生 电磁波的传播 电磁波的描述 迅速变化的电流会在空间激起电磁波 电磁波可以在真空中传播， 电磁波的传播不需要介质。 波长 频率 波速 光也是一种电磁波。 真空中：c =2.99792458 ×108 m/s 课堂练习 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 2.（2025•昆都仑区校级三模）如图是一种门禁卡的内部结构，门禁卡内有感应线圈，连接着芯片。当这个组合体靠近门禁读卡器时，会在门禁读卡器的电磁场中产生感应电流，从而驱动芯片读取卡内信息，再通过自身的感应线圈将信息以电磁波的形式发送出来，信息正确则开门。 下列有关说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．芯片的主要制作材料是超导体 C．门禁卡在读卡器的电磁场中产生感应电流和电动机的原理相同 D．读卡器通电后产生磁场，电流越大，磁场越强 D 课堂练习 解：组合体靠近门禁读卡器时，会在门禁机的电磁场中产生感应电流，这是电磁感应现象。 A．电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，故A不符合题意； B．芯片主要由半导体材料制成的，不是由超导体制成的，故B不符合题意； C．门禁卡在读卡器的电磁场中产生感应电流和发电机的原理相同，因为电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用，发电机是根据电磁感应的原理，故C不符合题意； D．通电导线周围会产生磁场，电流越大，磁场越强，所以读卡器通电后产生磁场，电流越大，磁场越强，故D符合题意。 故选：D。 课堂练习 3.（2025•碑林区校级四模）2025年1月29日，美国华盛顿发生了飞机相撞事故，次日失事客机的两个黑匣子已找到，黑匣子能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的语音对话和两小时前的飞行高度、速度、耗油量等飞行参数都记录下来。对于黑匣子下列说法正确的是（　　） A．黑匣子中播出的声音，不需要物体振动产生 B．能辨别黑匣子中插出的是哪个人的声音，是因为声音的响度不同 C．黑匣子能被找到是因为发出的是电磁波信号，电磁波的传播不需要介质 D．沉入海底的黑匣子不好找寻是因为海水不能传播声音。 C 课堂练习 解：A.黑匣子中播出的声音，也需要物体振动产生，故A错误； B.能辨别黑匣子中插出的是哪个人的声音，是因为声音的音色不同，故B错误； C.黑匣子能被找到是因为发出的是电磁波信号，电磁波的传播不需要介质，故C正确； D.沉入海底的黑匣子不好找寻不是因为海水不能传播声音，故D错误； 故选：C。 课堂练习 4.（2025•江西校级模拟）如图所示，“神舟十三号”载人飞船与“天和核心舱”成功对接。对接过程中，需要利用　　　　　（选填“超声波”或“电磁波”）向地球传递信息；该波在真空中的传播速度为　　　m/s。 D 解：声音的传播需要介质，而电磁波可以在真空中传播，故对接过程中，需要利用电磁波向地球传递信息。 电磁波在真空的传播速度为3×108m/s。 故答案为：电磁波；3×108。 电磁波 3×108 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 $