20.2电磁波的应用（课件）2025-2026学年九年级物理全册沪科版（2024）25页ppt

(共25张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：20.2 电磁波的应用
副标题：无形能量的千般妙用
姓名：[你的名字]
日期：[具体日期]
幻灯片 2：课程导入
知识回顾：上节课我们初识了电磁波，了解了它的发现历程、产生原理、传播特性和电磁波谱的组成。电磁波作为一种无形的能量波，在我们的生活中无处不在，发挥着至关重要的作用。
问题引导：不同波段的电磁波在生活和科技中都有哪些具体应用？它们是如何改变我们的生活、推动社会发展的？
学习目标：本节课我们将深入探索电磁波在通信、能源、医疗、科研等领域的广泛应用，感受电磁波技术带来的便利与变革。
幻灯片 3：无线电波 —— 通信领域的主力军
长波和中波：
应用场景：主要用于远距离无线电广播和导航。长波传播稳定，受天气影响小，适合越洋通信和海上导航；中波常用于国内广播，白天靠地面波传播，夜间靠天波反射，覆盖范围较广。
实例：AM 广播（调幅广播）多使用中波和长波，如中央人民广播电台的部分频率。
短波：
应用场景：适用于远距离通信，如国际广播、业余无线电通信等。短波可被电离层反射，能绕过障碍物传播到很远的地方。
特点：设备相对简单，但信号易受干扰，音质不如调频广播。
微波：
应用场景：广泛用于电视转播、移动通信、卫星通信、雷达等。微波炉也利用微波加热食物。
特点：频率高、容量大，直线传播，需要建立中继站或通过卫星转发实现远距离传播。例如，5G 通信中就大量使用微波波段。
幻灯片 4：红外线 —— 感知热量的 “隐形之手”
热效应应用：
红外取暖：红外线浴霸、红外取暖器通过发射红外线，被人体或物体吸收后转化为热量，实现取暖效果。
温度测量：红外测温仪利用物体发射的红外线强度来测量温度，无需接触物体，广泛应用于医疗、工业、疫情防控等领域。
遥感与成像：
红外遥感：卫星或飞机上的红外遥感设备可探测地表物体的红外辐射，用于气象预报、地质勘探、森林火灾监测等。例如，通过红外遥感能发现隐藏在云层下的火灾热点。
红外成像：红外摄像机可在黑暗中拍摄，将物体的红外辐射转化为可见图像，应用于夜间安防、军事侦察、医疗诊断（如红外热像仪检测人体异常热源）等。
遥控与通信：电视遥控器、空调遥控器等通过发射特定频率的红外线来传递控制信号，实现无线遥控。
幻灯片 5：可见光 —— 万物生长的 “能量之源”
照明与显示：
照明：白炽灯、荧光灯、LED 灯等通过发射可见光提供照明，是人类生产生活不可或缺的能源形式。
显示技术：手机屏幕、电脑显示器、电视屏幕等利用可见光成像，通过不同颜色的光组合呈现丰富的图像和文字。
光合作用：植物通过叶绿素吸收可见光（主要是红光和蓝光）进行光合作用，将光能转化为化学能，为自身生长提供能量，同时释放氧气，维持地球生态平衡。
光学通信：光纤通信利用激光（一种高强度的可见光）在光导纤维中传播来传递信息，具有容量大、速度快、抗干扰能力强等优点，是现代通信的骨干网络。
幻灯片 6：紫外线 —— 杀菌消毒的 “无形卫士”
杀菌消毒：
医疗领域：紫外线消毒灯常用于医院病房、手术室、实验室的空气和物体表面消毒，能破坏细菌、病毒的 DNA 结构，使其失去繁殖能力。
日常生活：紫外线消毒柜用于餐具、衣物等的消毒；饮水机的紫外线杀菌功能可净化水质。
荧光效应应用：
验钞机：人民币等纸币上的荧光防伪标记在紫外线照射下会发出荧光，验钞机通过检测这种荧光来辨别真伪。
荧光灯：荧光灯管内的汞蒸气发出紫外线，照射管壁的荧光粉后转化为可见光，比白炽灯更节能。
注意事项：过量的紫外线照射会损伤皮肤和眼睛，因此使用紫外线设备时需做好防护，避免直接照射。
幻灯片 7：X 射线 —— 穿透物质的 “透视之眼”
医学诊断：
X 射线透视：X 射线具有强穿透性，能穿透人体软组织，但被骨骼等密度大的组织吸收较多。医生通过 X 射线透视或拍片，可观察骨骼结构，诊断骨折、肺炎等疾病。
CT 扫描：计算机断层扫描（CT）通过多角度发射 X 射线，经计算机处理后生成人体内部的三维图像，能更清晰地显示器官结构和病变，广泛应用于肿瘤检测等。
工业探伤：在工业生产中，X 射线可用于检测金属构件、焊缝等内部的缺陷（如裂纹、气孔），确保产品质量和安全，常用于航空航天、汽车制造等领域。
安全检查：火车站、机场的安检设备利用 X 射线穿透行李，通过显示器观察内部物品，排查危险品，保障公共安全。
幻灯片 8：γ 射线 —— 探索微观的 “高能探针”
医疗治疗：
放射治疗：γ 射线能量高、穿透能力强，可用于治疗癌症。通过精确控制 γ 射线的剂量和照射范围，杀死癌细胞或抑制其生长，是癌症治疗的重要手段之一。
工业与科研：
工业探伤：γ 射线探伤机可用于检测大型金属构件的内部缺陷，适用于无法使用 X 射线设备的场合。
辐照加工：利用 γ 射线照射食品、药品等，可杀菌消毒、延长保质期，或改变材料性能（如辐照交联电缆）。
科学研究：在核物理研究中，γ 射线是研究原子核结构的重要工具；天体物理学家通过探测宇宙中的 γ 射线暴，了解天体演化过程。
幻灯片 9：电磁波在现代科技中的综合应用
卫星通信与导航：
卫星通信：利用地球同步卫星转发微波信号，实现全球范围内的长途通信、电视转播等，不受地理条件限制。
卫星导航：GPS、北斗等卫星导航系统通过卫星发射的电磁波信号，为用户提供精确的定位、导航和授时服务，应用于交通、测绘、救援、农业等多个领域。
雷达技术：雷达通过发射和接收电磁波来探测目标的位置、速度和形状。气象雷达用于监测台风、暴雨等天气系统；航空雷达用于空中交通管制；军用雷达用于探测飞机、导弹等目标。
无线充电：部分智能手机、电动汽车采用电磁波（如磁共振耦合技术）实现无线充电，通过发射线圈和接收线圈之间的电磁感应传递能量，摆脱了充电线的束缚。
幻灯片 10：电磁波应用的未来展望
6G 通信：未来的 6G 通信将进一步拓展电磁波的应用频段，可能引入太赫兹波等更高频率的电磁波，实现更快的传输速度、更低的延迟和更广的连接范围，支持全息通信、元宇宙等新兴应用。
量子通信：基于电磁波的量子通信技术具有绝对安全的特性，可实现无法被窃听的信息传输，目前已在部分领域开展试点应用，未来有望成为保障信息安全的核心技术。
智能感知：结合多种波段电磁波的智能感知系统将更加精准、高效，应用于自动驾驶（通过毫米波雷达、激光雷达感知环境）、智能家居（通过多种传感器实现智能控制）等领域，提升生活品质。
幻灯片 11：课堂练习
填空题：
无线电波中，_____常用于远距离广播，_____广泛应用于 5G 通信和卫星通信。
红外测温仪利用了红外线的_____特性；验钞机利用了紫外线的_____效应。
光纤通信利用_____在光导纤维中传播来传递信息，具有_____、_____等优点。
选择题：
下列不属于红外线应用的是（ ）
A. 电视遥控器 B. 红外取暖器 C. 验钞机 D. 红外热像仪
关于电磁波应用的说法中，正确的是（ ）
A. X 射线可用于杀菌消毒 B. 微波主要用于遥感探测 C. γ 射线可用于癌症治疗 D. 紫外线可用于光纤通信
幻灯片 12：课堂小结
知识梳理：本节课我们学习了不同波段电磁波的应用：无线电波是通信主力，红外线用于取暖、遥感和遥控，可见光支撑照明、显示和光合作用，紫外线可杀菌消毒和验钞，X 射线用于医学诊断和工业探伤，γ 射线应用于医疗治疗和科研。
核心要点：电磁波谱中的各成员因特性不同而有不同应用，它们共同构成了现代科技的重要基础，从日常通信到医疗诊断，从能源利用到宇宙探索，电磁波的应用无处不在，深刻改变着人类社会。
幻灯片 13：课后作业
列举生活中 5 种利用电磁波工作的设备，并说明它们使用的电磁波波段和工作原理。
查阅资料，了解太赫兹波的特性及其潜在应用，写一段简短的介绍（150 字左右）。
结合本节课知识，分析为什么在医院中，紫外线消毒灯使用时人员需回避，而红外测温仪则对人体无害。
幻灯片 14：结束页
总结语：电磁波的应用贯穿于人类生产生活的方方面面，从无形的通信信号到可见的光明，从杀菌消毒到疾病治疗，电磁波技术的发展不断推动着社会进步和科技革新。
探索启示：随着科技的发展，电磁波的应用领域还将不断拓展，期待同学们未来能探索出更多电磁波的新用途，为人类生活带来更多便利！
2024沪科版物理九年级全册
20.2电磁波的应用
第二十章 电磁波与信息时代
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
广播和电视
电磁波能够传递信息
任务一、电磁波与信息时代
任务一、电磁波与信息时代
通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
任务一、电磁波与信息时代
三颗同步卫星可以实现全球通信
任务一、电磁波与信息时代
用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号
进入新课
一、电磁波
1.电磁波是一个大家族，请你说出它共有哪些分支.
电磁波的形式多种多样
γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波、无线电波（微波、超短波、短波、长波）、可见光、激光等都是电磁波.
除了自然界本身产生的电磁波外，人们还用专门仪器发射各种形式的电磁波用以传递信息和传递能量.
2.我们生活在电磁波的海洋里.由于各种形式的电磁波的性质各不相同，因而也有许多不同的用途.
γ射线(γ-ray) 是放射性物质发出的电磁波，波长在2×10-10m以下，是一种能量很大的光子流.在医疗上用γ射线作为“手术刀“来切除肿瘤，叫做γ刀，有很好的治疗效果.
1. 医学上用γ射线做脑手术
a、1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时,发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上，管壁会发出一种看不见的射线,伦琴把它叫做X射线.
b、产生条件:高速电子流射到任何固体上，都会产生 X射线
c、特性:穿透本领很强
d、应用:
医疗上透视人体：如用X光片判断是否骨折、做胸透、CT、磁共振
工业上金属探伤
2. X射线在医学上、工业中有广泛的应用
金属探伤
医
用
X
光
机
1801年德国的物理学家里特，发现在紫外区放置的照相底板感光，荧光物质发光.
特性:主要作用是化学作用,还有很强的荧光效应，杀菌消毒作用.
应用:
医院里病房和手术室的消毒.治疗皮肤病，硬骨病.
照明和诱杀害虫的日光灯，黑光灯.
紫外照相，可辨别出很细微差别，如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹.
3. 用紫外线杀菌
4.红外线遥控器
1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时，把温度计移至红光区域外侧，发现温度更高，说明这里存在一种不可见的射线，后来就叫做红外线.(用棱镜显示可见光谱)
特点：最显著的是热作用
应 用:
(1)遥控器.生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线.
(2)红外线加热.这种加热方式优点是能使物体内部发热，加热率高，效果好.
(3)红外摄影.(远距离摄影，高空摄影，卫星地面摄影)这种摄影不受白天黑夜的限制.
(4)红外线成像(夜视仪).可以在漆黑的夜间看见目标.
(5)红外遥感.可以在飞机或卫星上勘测地热，寻找水源，监测森林火情，估计农作物的长势和收成，预报台风，寒潮.
5.微波在通信领域大显身手.
6.无线电波，生活中、生产中、军事上都有应用.
生活中：电视机、收音机等.
生产中：远距离生产调度用电台等.
军事上：雷达等.
二、波的特征
所有的波都有波速、波长、频率.电磁波也一样.
波速：波传播的快慢称为波速.电磁波不同于声波，它能在真空中传播（即电磁波的传播不需要介质）.在真空中传播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.空气中的光速接近于真空中的光速.
波长：波长是相邻两个波峰
（或波谷）间的距离.用字母
λ表示.波长的国际单位是 m.
频率：表示单位时间内振动的次数.即在1s内，出现的波峰数（或波长数）.用符号ν表示.国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫.常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）.
1kHz=103Hz 1MHz=106Hz
波速（c）、波长（λ）、频率（ν）的关系：
c＝
λ
ν
变式：
c
λ＝
ν
ν＝
c
λ
频率越高，波长越短
频率越低，波长越长
波长与频率互成反比关系频率越高，传递的信息量越大.
6．下列对物理常识的叙述中正确的是(　　)
A．天链中继卫星通信使用的是电磁波中的微波段
B．电磁波的频率越高，在空气中传播速度越大
C．电视遥控器利用紫外线遥控电视机
D．光在光导纤维中始终沿直线传播
A
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7. (跨学科·生物)各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430～662 nm的光。真空中，波长650 nm的光(　　)
A．是紫光
B．不是电磁波
C．波长比蓝光的长
D．比波长500 nm的光传播速度大
C
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8．遥感卫星利用________(填“红外线”或“紫外线”)遥感设备探测海水温度，再通过________把信息传输到地球。
红外线
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电磁波
9．如图甲所示的是新型“光导纤维照明系统”，其原理如图乙所示，让太阳光先通过可过滤部分紫外线的玻璃球罩，再通过________镜将光会聚到光导纤维里，从而将太阳光导入室内不同的地方。光通过光导纤维时，在其内部发生的是________(填“反射”或“折射”)现象。
凸透
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反射
10．下图是一列波的波形图，A、B间的距离为75 m，则这列波的波长为______m，频率为 ______Hz。
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11. (跨学科·地理　2024·青岛中考节选)月球公转和自转周期相同。如图甲所示，我们始终看不到月球上B点。在探月工程中，当探测器在月球背面工作时，我们无法通过电磁波直接给它发指令，如何解决这个问题？如果给月球发射一个绕月圆形轨道卫星C作为信号传输中转站，如图乙所示，那么卫星C作为信号中转站的不足之处有________。
A．卫星C离地球太远，信号无法到达
B．当卫星C转到地月之间时，无法把
信号传给探测器，造成信号中断
C．当卫星C转到月球背面时，地面站无法
把信号传给卫星C，造成信号中断
BC
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谢谢观看！