20.1初识电磁波课件（23页PPT）-2025-2026学年沪科版（2024）物理九年级全一册

20.1初识电磁波
第二十章 电磁波与信息时代
沪科版2024版物理九年级全册
20.1 初识电磁波 教案
一、教学目标
（一）知识与技能目标
学生能够准确说出电磁波的产生原理，理解变化的电流能够产生电磁波。
清晰阐述电磁波的传播特点，包括电磁波可以在真空中传播以及在真空中的传播速度。
熟练掌握波长、频率和波速的概念，并理解它们之间的关系，能够运用公式 \(c = \lambda f\) 进行简单计算。
（二）过程与方法目标
通过观察实验现象、分析实验数据，培养学生的观察能力和科学思维能力。
引导学生通过类比的方法理解抽象的电磁波概念，提高知识迁移和类比推理能力。
（三）情感态度与价值观目标
激发学生对电磁波相关科学知识的探究欲望，培养学习物理的兴趣。
让学生体会科学技术与生活的紧密联系，认识到科学知识的应用价值，增强学生对科学的热爱和对生活的关注。
二、教学重难点
（一）教学重点
电磁波的产生原理和传播特点。
波长、频率和波速的概念及其关系。
（二）教学难点
理解电磁波的抽象概念以及变化的电流产生电磁波的过程。
对波长、频率和波速之间关系的深入理解与灵活运用。
三、教学方法
讲授法、实验演示法、类比法、讨论法
四、教学过程
（一）情境导入（5 分钟）
展示生活中常见的利用电磁波的场景图片，如手机通话、WiFi 上网、电视信号传输、微波炉加热食物等。
提问引导：“同学们，在我们的日常生活中，手机能够让我们随时随地与他人通话、上网，电视可以播放精彩的节目，微波炉能快速加热食物，这些神奇的现象背后都离不开一种看不见、摸不着的物质，那就是电磁波。大家想不想知道电磁波是什么？它是怎么产生的，又是如何传播的呢？” 由此引出本节课课题 “20.1 初识电磁波”。
（二）新课讲授
1. 电磁波的产生（12 分钟）
实验演示：
教师将导线一端连接到感应圈的一个接线柱上，另一端靠近放电针，使感应圈产生高压。
学生观察到放电针产生火花，同时用收音机靠近实验装置，会听到收音机发出 “咔咔” 的声音。
原理讲解：
教师引导学生思考收音机发出声音的原因，讲解当感应圈产生变化的电流时，在周围空间就会产生电磁波，这些电磁波传播到收音机处，被收音机接收，从而使收音机发出 “咔咔” 声，由此得出变化的电流能够产生电磁波。
进一步通过动画演示，详细展示变化的电流产生电磁波的过程：电流的迅速变化会引起周围电场和磁场的变化，这种变化以波的形式向四周传播，就形成了电磁波。
联系生活：
让学生思考生活中还有哪些地方存在变化的电流会产生电磁波，例如电脑、电视等电器设备在工作时，内部电路中的电流都是变化的，都会产生电磁波 。
2. 电磁波的传播（12 分钟）
真空传播实验：
教师演示真空罩中手机接收信号的实验。将一部手机放在真空罩中，用另一部手机拨打真空罩中的手机，学生观察到虽然真空罩中没有空气，但手机依然能够接收到信号，屏幕亮起并有铃声响起。
教师引导学生分析实验现象，得出电磁波可以在真空中传播的结论，并介绍在真空中电磁波的传播速度为 \(c = 3??10^{8}m/s\) ，与光速相同。
介质中传播：
教师讲解电磁波不仅可以在真空中传播，还能在空气、水等介质中传播。以手机信号在水中传播为例，介绍不同介质对电磁波传播速度和强度会产生影响。
展示电磁波在不同介质中传播的示意图，帮助学生理解电磁波传播的普遍性和多样性。
3. 波长、频率和波速（12 分钟）
概念讲解：
波长：教师通过水波的示意图类比，讲解电磁波的波长概念。在水波中，相邻两个波峰或波谷之间的距离叫做波长，同理，在电磁波中，相邻两个波峰或波谷之间的距离也叫做波长，用符号 \(\lambda\) 表示，单位是米（m）。
频率：以摆锤的摆动为例，摆锤在单位时间内摆动的次数就是摆动的频率。类比到电磁波，电磁波在每秒内振动的次数叫做频率，用符号 \(f\) 表示，单位是赫兹（Hz），常用的单位还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）， \(1kHz = 1000Hz\) ， \(1MHz = 1000000Hz\) 。
波速：讲解波速是指电磁波在介质中传播的速度，在真空中波速 \(c = 3??10^{8}m/s\) ，在不同介质中波速会有所不同。
关系推导：
教师引导学生通过分析波长、频率和波速的含义，推导它们之间的关系。由于波速是指单位时间内波传播的距离，而波长是相邻两个波峰或波谷之间的距离，频率是每秒内振动的次数，所以波速等于波长与频率的乘积，即 \(c = \lambda f\) 。
通过具体的例题，如已知某电磁波的频率为 \(10^{6}Hz\) ，求它的波长，带领学生运用公式进行计算，加深对三者关系的理解。
（三）课堂小结（5 分钟）
与学生一起回顾本节课所学内容，采用思维导图的形式在黑板上梳理知识点：
电磁波的产生：变化的电流产生电磁波。
电磁波的传播：可在真空和介质中传播，真空中传播速度 \(c = 3??10^{8}m/s\) 。
波长、频率和波速：明确概念及关系 \(c = \lambda f\) 。
强调本节课的重点和难点，解答学生在课堂学习过程中存在的疑惑。
（四）课堂练习（6 分钟）
下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A. 电磁波不能在真空中传播
B. 变化的电流不会产生电磁波
C. 电磁波在真空中的传播速度是 \(3??10^{8}m/s\)
D. 电磁波只能在空气中传播
某电磁波的波长为 \(3m\) ，其频率为多少？（已知电磁波在真空中的传播速度 \(c = 3??10^{8}m/s\) ）
电磁波的频率越高，其波长越______（填 “长” 或 “短”）。
（五）布置作业
课后查阅资料，了解电磁波在现代通信、雷达、遥感等领域的具体应用，写一篇 200 - 300 字的小短文。
完成教材课后相关练习题，巩固本节课所学知识。
五、教学资源
实验器材：感应圈、放电针、导线、收音机、真空罩、手机。
多媒体课件：包含电磁波产生和传播的动画演示、相关示意图、生活应用图片等。
六、教学反思
本节课通过实验演示和类比的方法，帮助学生理解抽象的电磁波概念。在教学过程中，应关注学生对概念的理解程度，对于公式的运用，部分学生可能存在困难，后续需要加强针对性练习。同时，可进一步拓展电磁波在生活中的应用实例，激发学生的学习兴趣和探究欲望。
此教案围绕电磁波核心知识构建教学环节，注重理论与实践结合。若你对教学环节时长、实验安排等方面有不同想法，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
“烽火戏诸侯”的故事说明早在两千多年前，我国就有了利用烽火传递信息的方法，今天我们就来探究从烽火传信到电脑网络通信的发展历程。
我国航天员在空间站中，如何和地面指挥中心传递信息呢?
航天员通过电磁波和地面指挥中心传递信息
我们现在进入了信息化时代，正在迈向信息高速公路，迎接一个信息爆炸的新时代。
1837年，莫尔斯发明了实用的电报机，从此人们可以做到同时在两地之间传递信息。
1876年，贝尔发明了电话。这是人类历史上最伟大的发明之一。
电话的话筒与听筒
（一）话筒
1.话筒结构：话筒里有一个金属盒，里面装满碳粒，上面盖有一个膜片.
2.话筒特点：碳粒之间的接触不紧密，整体的电阻随膜片的压紧程度而改变.
3.话筒作用：把振动转变为强弱变化的电流.
话筒结构：
话筒里有一个金属盒，里面装满碳粒，上面盖有一个膜片.
话筒的工作原理:
对着话筒讲话时，话筒的膜片振动，时紧时松地压迫炭粒，盒中炭粒的电阻时小时大，流过炭粒的电流也发生变化，这样话筒就将声音信号变成了电信号。
（二）听筒
1.听筒结构：听筒里有一个永磁铁，它的两个磁极上套有螺线管，磁极前有薄铁片.
2.听筒特点：由于永磁体的吸引，薄铁片有些弯向磁铁.
3.听筒作用：变化的电流转化为声音振动.
听筒结构：
听筒里有一个永磁铁，它的两个磁极上套有螺线管，磁极前有薄铁片.
听筒的工作原理:
当变化的电流通过听筒的线圈时，听筒内的电磁铁对膜片的作用力也随之变化，使膜片振动，这样听筒就将电信号变成了声信号.话筒和对方听筒是串联在电路中的.
知识点1 电磁波及波谱
1. ［2024·武汉改编］如图所示，打开收音机的开关，旋至
没有电台的位置，将音量开大，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. 迅速变化的电流能够产生电磁波
B. 收音机可以接收到电磁波信号
C. 电路中存在电流，故产生了电磁波
D. 这个实验电池易发生短路
C
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2. ［2024·盐城］将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打
开，放到真空钟罩中，用抽气机抽去罩中空气。然后打电话
呼叫手机，看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明
( )
A. 声音和电磁波都能在真空中传播
B. 声音和电磁波都不能在真空中传播
C. 声音能在真空中传播，电磁波不能在真空中传播
D. 声音不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播
D
【点拨】电磁波的传播不需要介质；声音的传播需要介质，
故选D。
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3. 电磁波的家庭成员很多，有无线电波、微波、红外线、可
见光、紫外线、X射线、γ 射线等，电磁波与人们的生活密
不可分，已渗透到我们生活的各个方面。关于电磁波的应用，
下列说法正确的是( )
?
A
A. 北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务
B. 手机利用超声波传递信号
C. 验钞机利用红外线来辨别钞票真假
D. 遥控器利用紫外线实现对电视机进行遥控
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知识点2 电磁波的特征
4. ［2024·常州］英国科学家研究发现，用特定波长的红光
持续照射人体背部15?min ，可明显刺激人体线粒体，增加葡
萄糖消耗，降低血糖水平，该技术有望用来帮助糖尿病患者
通过非药物方式降低血糖，该红光的波形图如图所示，已知
OA=AB=BC=CD=335?nm ，则该红光的波长为( )
?
A. 335?nm，合3.35×10?4?m
B. 335?nm，合3.35×10?7?m
C. 670?nm，合6.70×10?4?m
D. 670?nm，合6.70×10?7?m
?
D
【点拨】一个完整的波长包括一个波峰和一个波谷，即从O
到B的距离。OA、AB、BC、CD都是335?nm 。一个完整的波
长为2个OA 的长度，即
2×335?nm=670?nm=6.70×10?7?m 。
?
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5. 我国于2018年和2024年先后发射了鹊
桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天
桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了
反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是( )
A. 电磁波和声音在真空中的传播速度相同
B. 在真空中，鹊桥号电磁波的传播速度与鹊桥二号相同
C. 镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108?m/s
D. 信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
?
A
【点拨】声音的传播需要介质，真空不能传声，鹊桥号和鹊桥
二号利用电磁波进行信号传输，电磁波在真空中的传播速度相
同，A错误、B正确；镀金钼丝天线反射的信号靠电磁波传播，
真空中电磁波的传播速度为3×108?m/s ，C正确；由题意可知，
相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近，所以信息从月球背面传
到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短，D正确。故选A。
?
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6.WIFI 是一种可以将电脑、手机等终端设备互相连接的技术，
常见的连接方式是通过如图所示的一个无线路由器来实现的。
路由器是通过________向四周的终端设备传递信息的。正在
推广使用的5?G数据传输技术与传统的4?G 相比，______
（填“波速”“波长”或“频率”）更高。
?
电磁波
频率
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