20.2 电磁波的应用 教案（表格式） 2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

第二节　电磁波的应用
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
物理观念:知道无线电波、微波等不同区间的电磁波的应用,了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
科学思维:能体会人类对电磁波技术的巧妙应用,能感受人类由此拓展并提高了自身的能力。
科学探究:通过分析不同区间的电磁波的特征体会与应用之间的对应关系,通过电磁波的应用案例体会电磁波的生产生活中的广泛应用。
科学态度与责任:能认识到科技创新的重要价值。
教学重点:知道无线电波、微波等不同区间的电磁波的应用。
教学难点:了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
教师准备:课件、收音机、红外测温仪、红外成像仪等。
学生准备:红外测温仪、体温计、酒精棉球等。
教学环节 设计意图
一、创设情境　导入新课 视频导入1:观看奇妙的电磁波的视频,感受奇妙的电磁波。 今天,人们对电磁波的认识,可不止视频中的这一点,我们还利用它为我们服务。今天我们就来认识一下电磁波的应用。 情境导入2:老师提及葫芦娃七兄弟的动画片 学生非常熟悉,场面一下子被燃爆。 老师:葫芦娃七兄弟各有各的本领,谁能说一说啊 学生:…… 老师:很好,当遇到不同的困难,不同的葫芦娃就施展出各自的看家本领,克服相应困难。这不巧了吗 电磁波也有七兄弟,它们也各自有自己的特点,被人们发现之后,应用在不同的场合,发挥出了它们应该有的作用,今天我们就来认识它们。 学源于思,思源于疑;创造情景,引导学生带着任务问题,怀有兴趣地去学习新内容
二、新课讲解　探究新知 探究点一　无线电波与广播电视 1.观看无线电波的分类及应用的视频,了解电磁波的分类特点及应用情况: 2.阅读课本P182“无线电波与广播电视”部分内容。 (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。 通过视频,整体了解电磁波的用途及方向
(3)无线电波的波长范围非常广,可分为多个波段,如表所示: 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
3.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: 4.中、高频无线电波 (1)适用于区域性的无线电广播,以传输普通声音信号为主。无线电波的振幅根据所传送的声音信号而变化,这种信号调制方式称为振幅调制,简称为调幅。甚高频的无线电波则用于传输高品质广播、例如立体声节目,其频率依据所需传送的声音信号而变化,这种信号调制方式称为频率调制,简称调频。 (2)老师用实物投影仪展示收音机,特别展示其调频和调幅窗口,了解其数值单位及其意义。 (3)调制不同频道收听不同频道的声音信息。让学生根据某个频道的波长或频率计算该频道的频率或波长。 例如XX广播电台音乐之声频道在北京地区的调频为FM90.0,即为90兆赫,则其电磁波的波长约为　3.3　m。 (4)提出思考问题,如果还有一个广播电台也用此频率的电磁波发布信号,会有什么后果 应该怎么办 提示:信号将会被叠加,信号将不能被区分。不同电台应专项使用固定频率的电磁波。 (5)老师扭转天线,学生观察天线的方向跟声音清晰度的关系。 通过表格了解该范围的电磁波又分得很细,各有特点,各有应用 通过图片了解低频无线电波的传播特点 通过实物认识调频、调幅;通过实际操作认识不同频率的电磁波的传输不同电台的信息;认识天线的作用
5.用于电视广播的超高频波段的电磁波无法绕过建筑物,用于接收电视信号的天线必须直接对准电视塔。因此闭路电视普及之前,很多城市都建有非常高的电视塔,它们也成为所在城市的文化地标之一。如图: 东方明珠电视塔　　北京电视塔　　天津电视塔　　重庆电视塔 探究点二　微波与卫星通信 1.观看卫星通信原理及其技术的视频,了解卫星通信原理及其技术。 2.指导学生阅读课本P183~184“微波与卫星通信”部分内容。 (1)微波的波长在厘米量级甚至更短,可穿透大气层,适用于电视信号与雷达信号传送,以及卫星通信,具有极高的民用、科研及军事价值。微波信号经地面站天线发射,经由卫星接收、放大并转发给其他地面站或中继卫星,从而实现覆盖较广区域甚至全球的通信。如图所示。 (2)通信卫星使用的微波频率范围一般在300 MHz至300 GHz。与卫星进行通信,地面站天线需要对准卫星,实现微波信号的发射与接收。我国的天宫空间站已实现多次“天宫课堂”的高清信号直播,依靠的就是我国建立的天链一号、天链二号中继卫星通信系统。天链中继卫星通信就是典型的微波通信,即使用了电磁波中的微波段。 3.讨论问题:我们都有这样的经验的,电视台进行实时采访时,通过卫星通信传播的画面和声音会有一定的延迟,请结合卫星通信原理及流程分析延迟的原因。 4.结合课本P184“科学书屋”中内容,了解并尝试复述微波炉的工作原理与使用。 探究点三　红外线成像与检测 1.指导学生阅读课本P184~185“红外线成像与检测”部分内容。 (1)在电磁波谱可见光区红光的外侧,存在一个看不见的电磁波段,即　红外　线。红外线的波长比红光要长,约为10-6~10-3 m。 (2)　所有　 物体能发射红外线,且强度与波长和物体的　温度　有关,温度低于500 ℃的物体只会发射红外线,超过500 ℃的物体则既可发射红外线也可发射可见光。 (3)红外线作为一种特殊的电磁波,应用非常广泛,常见于热成像、遥控与检测等领域。各类家用电器的遥控器、红外测温仪也是利用红外线来工作的。 2.观看红外热成像仪下的世界和红外测温的视频,了解红外热成像下的世界级红外测温原理。 3.老师用红外成像仪连接手机,投屏到多媒体展示观察到的图像、视频信息。 4.学生活动 (1)每个小组选出一名同学作为测温目标,分别用红外测温仪在同一位置测量目标同学的体温,比较其差异,分析误差大小情况。 (2)在不同位置测温,如距离远近、测温角度、目标同学的面部不同位置,观察、分析温度情况,总结影响测量温度的因素。 提示:用同一仪器、在同一环境下、对同一目标进行测量体温时,测量距离、目标大小、测量角度都会影响测温结果,建议测量距离为2~5 cm,测量角度为0°~30°以内。 (3)用体温计准确测量目标同学体温,跟红外测温仪所测体温对比,对两种测温仪器的使用给出建议。 了解电视塔为什么建得很高,成为地标的原因 通过观看视频,初步了解微波的应用 借助图片讲述卫星通信的原理及过程 问题水到渠成,通过问题反过来加深对卫星通信的理解 通过观看视频,了解不同视角下的现实世界 该活动对红外测温有了深入了解,既认识到优点,又知道了其不足,学会辩证看待科学技术发展
5.拓展一步:观看紫外线及其应用的视频。 探究点四　高频电磁波与医疗 1.电磁波在医学上应用非常广泛,比如用紫外线照射消毒杀菌,利用红外线实现无接触测温等。除此之外,我们经常听到拍X光片、CT、强化CT、核磁共振等医疗诊断名词,看来更高频率的电磁波也被广泛应用到医学上。观看电磁波在医学上的应用的视频,了解电磁波在医学上的应用。 2.认识常见医学仪器及诊断结果图片: X光片　　CT影像片　　核磁共振仪器 3.阅读课本P185“高频电磁波与医疗”部分内容。 阅读完后根据课本内容,加上平时了解及课前预习,尝试回答X光片、CT检测、核磁共振等诊断方法的原理、应用等。 初步感知电磁波在医学诊断及治疗方面的应用,体验物理知识的用处
三、归纳概括　课堂小结 学生讨论发言,梳理本节知识要点,老师随时补充。(“课堂小结”内容见PPT课件) 培养学生归纳总结的意识和能力
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
第二节　电磁波的应用
一、无线电波与广播电视
1.无线电波的分类及特点
2.无线电波的用途
二、微波与卫星通信
1.微波的范围及特点
2.微波的应用
三、红外线成像与检测
1.红外线的特点
2.红外线在成像和检测方面的应用
四、高频电磁波与医疗
1.高频电磁波的物理特性
2.高频电磁波在医学中的应用
见PPT课件。
该节课内容有较强的现实意义和社会价值,但对于初中学生而言,他们的知识水平只能达到知道电磁波的应用,而不能理解电磁波具体应用的原理。所以在教学中,我尽量地采用视频、图片等形象化的资料,让学生通过这些视频和图片去了解电磁波的广泛用途以及一些简单原理。在教学中还注意鼓励学生主动参与,积极思考,勤于动手。例如课前让学生采用各种渠道初步收集一些电磁波存在以及在各方面应用的一些资料,从而帮助他们在学习过程中不是被动地接受教学,而是有能力、有条件去参与到课堂中。
　　再就是不要求他们学到非常专业的知识,主要在思想上让他们意识到电磁波的应用很广泛,从而激发起学习物理、服务社会的理念。