20.2电磁波的应用 课件（30页PPT）-2025-2026学年沪科版（2024）物理九年级全一册

(共30张PPT)
20.2电磁波的应用
第二十章 电磁波与信息时代
沪科版2024版物理九年级全册
教学目标
（一）知识与技能目标
学生能够列举电磁波在通信、医疗、工业、军事等领域的常见应用实例。
理解无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等不同频率电磁波的特点和应用差异。
掌握电磁波在现代通信技术中的基本原理，如调制、发射、接收和解调过程。
（二）过程与方法目标
通过案例分析、小组讨论和实验演示，培养学生观察能力、逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
经历电磁波应用原理的探究过程，学习科学探究方法，提高科学探究能力。
（三）情感态度与价值观目标
体会电磁波对人类社会发展的重要作用，激发学生对科学技术的兴趣和热爱。
认识科学技术的两面性，培养学生辩证看待问题的思维方式，增强合理使用电磁波的社会责任感。
二、教学重难点
（一）教学重点
电磁波在不同领域的具体应用及原理。
无线电通信的基本过程和原理。
（二）教学难点
理解调制、解调等抽象概念在电磁波通信中的作用。
认识不同频率电磁波的特性与应用之间的对应关系。
三、教学方法
讲授法、案例分析法、小组讨论法、实验演示法
四、教学过程
（一）情境导入（5 分钟）
播放一段关于现代通信技术的视频，展示卫星通信、移动通信、无线网络等场景。
提问引导：“在刚才的视频中，我们看到了各种各样的通信方式，这些都离不开电磁波的应用。那除了通信，电磁波还有哪些应用呢？它又是如何实现这些应用的？今天我们就一起来探究电磁波的应用。”
（二）新课讲授
1. 电磁波谱及其应用（15 分钟）
电磁波谱介绍：
展示电磁波谱图，讲解电磁波按照频率从低到高可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等不同类型。
介绍不同频率电磁波的波长范围和主要特性，如无线电波波长较长，衍射能力强；γ 射线波长极短，能量高，穿透能力强。
各频段应用举例：
无线电波：讲解其在广播、电视、移动通信中的应用。例如，广播电台通过发射无线电波，将声音信号传递给收音机；手机利用无线电波实现通话和数据传输。
微波：介绍微波炉利用微波加热食物的原理 —— 微波使食物中的水分子振动加剧，产生热量。同时讲解微波在卫星通信、雷达中的应用。
红外线：举例红外线在遥控器、红外测温仪、夜视仪中的应用，说明红外线具有热效应和遥感能力。
可见光：强调可见光是人类能够直接感知的电磁波，是照明、摄影、显示技术的基础。
紫外线：讲解紫外线的杀菌消毒作用，以及在防伪技术中的应用，如验钞机利用紫外线检测纸币的荧光标记。
X 射线：介绍 X 射线在医学成像（如 X 光片）、工业探伤中的应用，说明其具有较强的穿透能力。
γ 射线：讲解 γ 射线在放射治疗、食品灭菌中的应用，强调其高能量和强穿透性。
2. 无线电通信原理（15 分钟）
基本过程讲解：
通过示意图和动画，讲解无线电通信的基本过程：信息（如声音、图像）→调制→发射→传播→接收→解调→信息。
详细解释调制、发射、接收和解调的概念：
调制：将低频的信息信号 “加载” 到高频的载波上的过程，分为调幅（AM）和调频（FM）两种方式。
发射：通过天线将调制后的电磁波发射到空中。
接收：接收天线捕捉空中的电磁波。
解调：从接收到的电磁波中分离出原始的信息信号。
实验演示：
教师利用无线电发射和接收装置进行演示，将音频信号调制到载波上发射，在接收端解调并播放声音，让学生直观感受无线电通信的过程。
3. 电磁波的其他应用（10 分钟）
工业应用：介绍电磁波在感应加热、金属探伤、塑料焊接等工业生产中的应用。
医疗应用：讲解电磁波在医学诊断（如 B 超、CT）和治疗（如激光手术、微波理疗）中的应用。
军事应用：举例雷达、电子对抗、导弹制导等军事领域中电磁波的应用。
（三）课堂小结（5 分钟）
与学生一起回顾本节课所学内容，梳理知识框架：
电磁波谱：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线及其应用。
无线电通信原理：调制、发射、传播、接收、解调。
电磁波在工业、医疗、军事等领域的其他应用。
强调电磁波应用的广泛性和重要性，鼓励学生在课后继续探索电磁波在生活中的更多应用。
（四）课堂练习（5 分钟）
下列设备中，利用紫外线工作的是（ ）
A. 电视遥控器
B. 验钞机
C. 微波炉
D. 雷达
无线电通信中，将信息 “加载” 到载波上的过程叫做（ ）
A. 调制
B. 发射
C. 接收
D. 解调
请简要说明微波炉加热食物的原理。
（五）布置作业
调查身边常见的电磁波应用设备，选择一种详细了解其工作原理，撰写一篇 500 字左右的调查报告。
完成教材课后相关练习题。
五、教学资源
实验器材：无线电发射和接收装置、微波炉、遥控器、红外测温仪、验钞机等。
多媒体课件：包含电磁波谱图、无线电通信原理图、各种应用案例图片和视频等。
六、教学反思
在教学过程中，应注重引导学生通过实例理解抽象的电磁波应用原理。对于无线电通信中的调制和解调等难点内容，可结合更多生活实例和动画演示帮助学生理解。同时，要关注学生的课堂反应，及时调整教学方法和进度，确保教学效果。
此教案围绕电磁波应用设计教学环节，注重理论联系实际。你对教学内容的深度、广度或教学方法有什么看法，欢迎随时交流。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
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.
知识点1 无线电波与广播电视
1. 无线通信技术，早已影响到我们每一个人的方方面面，下列说
法中正确的是( )
B
A. 低频无线电波适用于短距离无线电通信
B. 使载波的振幅随信号的强弱而改变，这种调制方式叫做振幅调制
C. 使载波的频率随信号的强弱而改变，这种调制方式叫做振幅调制
D. 超高频波段的电磁波无法绕过建筑物时，用于接收电视信号的
天线无须直接对准电视塔
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知识点2 微波与卫星通信
2. 古时候，北斗七星是人们用来辨别方向的
重要指针。今天，我国自主研发的北斗系统，
已成为全球导航领域的璀璨明星。如图所示，
B
A. 微波通信 B. 卫星通信 C. 光纤通信 D. 网络通信
“北斗”导航系统主要是利用以下哪种通信方式进行定位和导
航的( )
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3. 嫦娥六号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率
、、和 的微波辐射。下列
说法正确的是( )
A
A. 微波属于电磁波
B. 微波是可见光
C. 这四种微波在真空中波长一样
D. 这四种微波在真空中传播速度不同
【点拨】微波是电磁波的一部分，属于波长比较短、频率比
较高的电磁波。
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4.微波炉是用来加热食品的，食物分子在微波的作用下剧烈
振动，使得内能______,温度升高，加热时盛食物的容器
______（填“能”或“不能”）使用金属容器。
增大
不能
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5.［2025·深圳期中］我国能前
往月球背面采集样品，是因为
有“鹊桥”中继卫星为探月任务
提供了强有力的通信支持。如
C
图所示，请你为“鹊桥”选址，将其位置选定在___
（填“”“”或“ ”）点，可以实现地面指挥中心与月球背面的
通信中转。
【点拨】为了实现地面指挥中心与月球背面的通信中转，则
信号能从卫星反射到月球的背面。由光的反射定律知，位置
应该在 点。
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知识点3 红外线成像与检测
6. 无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可
见光成像，又能红外线成像，携带的激光扫描仪具有高效率、
高精度、三维扫描等特点，被称为“百变小能手”。装在无人
机上的红外线热像仪的原理是( )
A
A. 地面物体的温度较高，能辐射较强的红外线
B. 红外线穿透能力强，夜间有雾也能穿过去
C. 红外线人眼看不见，不易被他人发现
D. 无人机发出红外线照在地面物体上
【点拨】红外线有热效应，任何物体都向外辐射红外线，温
度越高，辐射越强。
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知识点4 高频电磁波与医疗
7. 我国高海拔宇宙线观测站“拉索” 正式发布迄今
最亮的伽马射线暴 的高能伽马辐射的精确
能谱。伽马射线的频率超过 ，有极强的穿透本领，
对细胞有杀伤力。下列关于伽马射线说法不正确的是( )
A. 伽马射线是一种电磁波
B. 伽马射线在真空中的传播速度约为
C. 伽马射线的振动周期超过
D. 伽马射线医疗上可以用来治疗肿瘤
C
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课堂小结
1.电磁波的产生：迅速变化的电流产生电磁波.
2.电磁波的应用：⑴传递信息.⑵传递能量.
3.电磁波的特征：
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=3×105km/s.空气中的光速接近于真空中的光速.
谢谢观看！