第二十一章 电磁波及其应用（单元复习课件，教材配套版）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理课件系统梳理了电磁波的产生、传播及应用，以“产生—传播—应用”为知识链构建单元框架，通过“变化电流→空间传播→信息传递→能量应用”主线串联各节内容，形成完整的电磁波知识网络。 其亮点在于融合实验探究与生活应用，如通过“导线接触电池产生咔咔声”实验理解电磁波产生（科学探究），用通信方式比较表明晰载体与特点（科学思维），设计北斗导航、5G通信等实例题（科学态度与责任）。分层练习覆盖基础到拓展，助力学生巩固物理观念，教师可直接用于针对性复习教学。

九年级物理 · 单元复习 第二十一章 电磁波及其应用 从“变化的电流”到“跨越星际的信息” 基于人教版九年级物理教材整理 本章从天问一号与地球通信的真实情境出发，复习电磁波的产生、传播和应用。[停顿] 今天的目标是把零散知识连成一条完整主线。 要点：① 电磁波连接地球与深空 ② 建立单元整体认识 时长：1 分钟 单元知识框架 围绕“产生—传播—应用”建立知识链 电磁波 第1节 · 基础 产生：迅速变化的电流 传播：真空可传播，速度为 c 第2节 · 传输 广播、电视：发射与接收 移动通信：手机与基站 第3节 · 拓展 卫星：微波中继通信 光纤：激光携带大量信息 两类应用 传递信息：通信、导航 传递能量：加热、切割等 02 [过渡] 教材实际由三节组成，可归纳为基础、传输和拓展三个层次。复习时始终围绕产生、传播、应用三条主线。 要点：① 第1节讲基础 ② 第2节讲广播电视移动通信 ③ 第3节讲卫星和光纤 时长：2 分钟 电磁波怎样产生 抓住关键词：迅速变化的电流 导线与电池时断时续地接触 收音机发出“咔咔”声 实验说明空间中出现了电磁波 电流迅速变化 时断时续 空间被激起 电能生磁、磁能生电 产生电磁波 核心结论 变化的电流在空间激起（产生）电磁波。 广播电台、电视台、移动电话都用电子线路产生迅速变化的电流。 03 [过渡] 先从教材实验判断电磁波的产生条件。导线与电池时断时续接触，产生迅速变化的电流，收音机因接收到电磁波而发出“咔咔”声。 要点：① 迅速变化的电流 ② 空间被激起 ③ 产生电磁波 时长：2 分钟 电磁波怎样传播 波长、频率、波速共同描述电磁波 相邻两个波峰（或波谷）的距离叫作波长 λ 真空也能传播 抽掉空气后，手机仍能 接收到罩外传来的电磁波。 电磁波传播不需要介质 真空中的传播规律 c ≈ 3×10⁸ m/s 同种介质中波速一定：频率越高，波长越短 1 kHz = 10³ Hz 1 MHz = 10⁶ Hz 04 [过渡] 电磁波与声音不同，它可以在真空中传播。波长、频率和波速满足关系式，真空中波速约为三乘十的八次方米每秒。 要点：① 真空可传播 ② c=λf ③ 频率越高波长越短 时长：3 分钟 电磁波大家族 频率越高，波长越短；不同频段有不同应用 波长由长到短 频率由低到高 无线电波 → 红外线 → 可见光 → 紫外线 → X射线 → γ射线 05 [过渡] 电磁波是一个大家族。[观察] 请沿箭头依次说出各频段，并注意波长与频率的反向变化关系。 要点：① 无线电波到γ射线 ② 波长由长到短 ③ 频率由低到高 时长：2 分钟 无线电广播：信号如何发射与接收 把低频音频信号加载到高频电流上，再从接收信号中取出 发射端 话筒 → 音频电信号 → 调制器 → 高频电流 → 天线产生电磁波并发射 接收端 天线 → 调谐 → 解调 → 放大 → 扬声器把音频电信号还原成声音 06 [过渡] 广播通信要解决两个过程：怎样把声音发出去，怎样在接收端还原声音。调制、调谐和解调是流程中的关键环节。 要点：① 话筒转换 ② 调制后由天线发射 ③ 调谐解调后由扬声器还原 时长：3 分钟 电视与移动通信 共同点：都利用电磁波传递信息 电视信号 摄像机：图像 → 电信号 发射机：电信号加载到高频电流上 电视机：取出并放大图像信号 显示器：还原成图像 移动通信 手机 手机既是无线电发射台，又是接收台。 发射功率小，需靠固定无线电台转接。 这种固定电台叫作基站。 07 [过渡] 电视信号同时传递图像和声音；手机既发射又接收电磁波。由于手机发射功率不大，通信需要基站转接。 要点：① 图像转电信号 ② 手机双向收发 ③ 基站转接 时长：3 分钟 卫星通信：让微波越过地球曲面 微波大致沿直线传播，需要中继站 地面中继 通常每隔 50 km 左右 就要建设一个微波中继站。 距离越远，需要的中继站越多 同步卫星 3 颗地球静止卫星 可覆盖几乎全部地球表面。 北斗应用 为全球用户提供全天候、 全天时、高精度的定位、 导航和授时服务。 08 [过渡] 微波大致沿直线传播，地面中继站会受到地形限制。通信卫星可作为空中的中继站，三颗地球静止卫星能够覆盖几乎全部地球表面。 要点：① 微波直线传播 ② 卫星中继 ③ 北斗定位导航授时 时长：3 分钟 光纤通信与激光 光也是电磁波；频率更高，相同时间可以传递更多信息 光纤怎样传递信息 水流导光实验模拟激光在光导纤维中的传播。 光在内壁多次反射后从另一端射出， 把携带的信息传到远方。 数条光纤并成一束、敷上保护层，就制成光缆 激光的特点与应用 频率单一、方向高度集中 精确测距 切割、焊接、打孔 医学“光刀”等 09 [过渡] 光也是电磁波。激光在光纤内多次反射，把携带的信息传到远方；激光方向集中、亮度高，还可用于测距、切割和医学。 要点：① 光纤内多次反射 ② 传输信息量大 ③ 激光应用广泛 时长：3 分钟 通信方式比较 辨析“载体—关键装置—核心特点” 方式 主要载体 关键装置 核心特点 广播 无线电波 话筒、调制器、天线 传递声音信息 电视 电磁波/电缆 摄像机、发射机、显示器 图像与声音同步传递 移动 无线电波 手机、基站 双向收发，靠基站转接 卫星 微波 通信卫星、地面站 覆盖范围广，存在传播延迟 光纤 激光 光纤、光缆 传输信息量大 10 [过渡] 把五种通信方式放在同一张表中比较。答题时可从载体、装置和特点三个维度判断题目描述的是哪种通信。 要点：① 无线电波与微波 ② 手机依靠基站 ③ 光纤使用激光 时长：3 分钟 关键关系与解题方法 三类常见计算：波长—频率、传播时间、往返测距 01 波长、频率与波速 同种介质中 c 一定，f 越高，λ 越短。 02 单程传播时间 先统一单位，再用路程÷波速。 03 往返测距 题目给的是往返时间，目标距离要除以 2。 11 [过渡] 本章计算集中在三种模型。先判断是单程还是往返，再统一单位并代入关系式。 要点：① c=λf ② 单程时间t=s/c ③ 往返测距s=ct/2 时长：3 分钟 一条主线，串起全章 变化电流 产生电磁波 空间传播 真空中速度为 c 传递信息 广播·移动·卫星·光纤 应用 看不见的电磁波，连接着我们的生活与宇宙 同时还能传递能量：微波加热、红外线烘烤、激光切割等 下面进入“复习与提高”逐题讲评 12 [过渡] 用一句话串联全章：变化电流产生电磁波，电磁波在空间传播，并承担传递信息和能量的任务。[停顿] 接下来逐题落实。 要点：① 产生 ② 传播 ③ 信息与能量应用 时长：1 分钟 复习与提高 · 第1题 题目 在日常生活中有些电磁波会对广播的正常收听和电视的 正常收看造成影响。你能列举有关的例子吗？你是怎么 判断这是电磁波干扰造成的？ 教材依据 导线与电池时断时续地接触，产生迅速变化的电流， 收音机会发出“咔咔”声，说明产生的电磁波影响了接收。 可结合家用电器启停时节目出现杂音或图像异常举例。 解题指导 ① 找出干扰源与异常现象 ② 观察干扰源开、关与异常 是否同时出现、消失 参考答案 例如某电器工作时，收音机 出现杂音或电视图像异常； 关闭电器后异常消失，再开启 又出现，可判断是电磁波干扰。 13 [过渡] 本题考查电磁干扰的识别。判断的关键是观察干扰源开关与接收异常是否同步出现和消失。 要点：① 列举干扰现象 ② 控制干扰源开关 ③ 建立因果判断 时长：3 分钟 复习与提高 · 第2题 题目 我国自主建设的北斗卫星导航系统已投入使用。卫星导航 系统能提供高精度的定位、导航等服务，这是应用了电磁波 的哪些性质？ 解题指导 定位需要卫星向用户传递 信号，并利用传播时间或 距离信息进行判断。 答案 电磁波能在真空中传播； 传播速度很快且速度已知； 能够传递信息。 14 [过渡] 北斗定位首先需要卫星与地面之间传递信号。答案要写出真空传播、传播速度快且已知、能够传递信息这些性质。 要点：① 真空传播 ② 速度快且已知 ③ 传递信息 时长：2 分钟 复习与提高 · 第3题 题目 中国天眼曾接收到距离地球 1 351 光年以外的星球发出的 信号，这个信号的发射地到地球的距离是多少千米？ 解题指导 1 光年是光在 1 年内传播的距离。 取 c = 3×10⁵ km/s， 1 年 = 365×24×3600 s。 计算 s = 1 351×3×10⁵ ×365×24×3600 km ≈ 1.28×10¹⁶ km 15 [过渡] 光年是距离单位，不是时间单位。把一年换算成秒，再乘光速和一千三百五十一即可。 要点：① 理解光年 ② 时间单位换算 ③ 结果约1.28×10¹⁶千米 时长：3 分钟 复习与提高 · 第4题 题目 某同学听爸爸说“5G手机比4G手机快”，你认为“快” 指的是什么？ 辨析“快” 不是指电磁波传播速度更快。 在真空中，各种电磁波的传播 速度都约为 3×10⁸ m/s。 答案 “快”是指相同时间内传输的 信息更多，即信息传输速率更大。 16 [过渡] 题目中的“快”容易与传播速度混淆。各种电磁波在真空中传播速度相同，这里的“快”指信息传输速率更大。 要点：① 排除波速更快 ② 相同时间传输更多信息 时长：2 分钟 复习与提高 · 第5题 题目 全国有很多广播电台，同一个城市的电台使用的电磁波 频率都不相同，为什么？ 解题指导 收音机天线会接收到各种频率 的电磁波，调谐器从中选出 特定频率的信号。 答案 不同电台使用不同频率，接收机 才能通过调谐把它们区分开， 避免信号相互干扰。 17 [过渡] 收音机通过调谐器选出特定频率的信号。不同电台采用不同频率，才能被区分并避免相互干扰。 要点：① 天线接收多种频率 ② 调谐选频 ③ 避免干扰 时长：2 分钟 复习与提高 · 第6题 题目 电磁波在我们的生活中有着广泛的应用。例如，微波炉 加热食物是利用电磁波传递能量，微波通信是利用电磁波 传递信息。请你写出电磁波在生活中传递信息和传递能量 的其他实例。 分类作答 传递信息 无线电广播、电视、移动通信、 卫星通信、光纤通信等。 传递能量 红外线烘烤食物、紫外线消毒、 X射线医疗诊断、激光切割或 焊接等。 18 [过渡] 本题要求分类举例。先判断功能是传递信息还是传递能量，再从教材列举的应用中作答。 要点：① 通信属于传递信息 ② 加热消毒诊断切割属于能量作用 时长：3 分钟 复习与提高 · 第7题 题目 随着科技的快速发展，汽车上的功能配置越来越多，如辅助 驾驶、自动泊车、车载导航、倒车雷达等。请你查阅资料， 了解上述功能中哪些是利用电磁波实现的，哪些是利用超声 波实现的。 解题指导 按传感器类型分类，具体车型配置可能不同。 利用电磁波 车载导航；部分辅助驾驶、 自动泊车使用电磁波雷达。 利用超声波 倒车雷达；部分自动泊车的 近距离测距。 19 [过渡] 最后一题把电磁波与超声波放在汽车情境中辨析。导航使用卫星电磁波；倒车雷达通常使用超声波，辅助驾驶和自动泊车则需结合具体传感器判断。 要点：① 导航用电磁波 ② 倒车雷达用超声波 ③ 具体车型可能组合多类传感器 时长：3 分钟 $