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电磁波
第一 节
第十九章 电磁波与信息时代
（沪粤版）九年级
下
01
课标解读
02
学习目标
03
激趣导入
04
新知探究
05
想一想
06
实验探究
07
观察思考
11
课堂小结
10
练习与应用
09
拓展延伸
08
归纳总结
12
作业布置
课标解读
1.知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。知道波长、频率和波速；
2.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响；
3.了解物理学在信息技术中的应用。
学习目标
1．科学观念：理解电磁波的产生原因，掌握波长、频率、波速的关系，明确电磁波的传播特点；
2．科学思维：通过实验分析电磁波的产生条件，对比电磁波与声波的差异，建立波的共性与特性认知；
3．科学探究：完成“体验电磁波”“观察收音机表盘”等教材活动，提升实验操作与数据分析能力；
4．科学态度与责任：感受电磁波在通信、科技中的广泛应用，了解中国天眼的科技成就，激发科学探索兴趣。
重点：1.电磁波的产生机制：电流变化时向四周发射电磁波。
2.电磁波的三要素（波长、频率、波速）及其相互关系，尤其是波速在真空中恒为3.0×10 。
难点：掌握频率与波长的反比关系，并能在具体情境中进行换算与应用。
学习目标
激趣导入
视频：古代信息的传递
激趣导入
这些信息的传递都与电磁波有关。今天我们就走进电磁波的世界，揭开它的神秘面纱。
而如今我们只需轻轻一点，信息瞬间就能传到地球另一端，你知道这是靠什么来传递信息的吗？它是如何做到瞬时传递信息的？
新知探究
一、认识电磁波
1.多种多样的信息传递方式
烽火告急 信鸽传书 特快专递
手机 电子邮件 天宫课堂
想一想
你还知道哪些传递信息的方式？哪种方式的传递速度最快？
光纤传递光信号、固定电话线传输语音信号， 广播与电视信号， 航海、军事中用旗帜摆动的特定姿势，或红绿灯、航标灯的灯光变化传递指令，哨声、号角、汽笛（如体育比赛裁判哨、轮船汽笛警示）， 微信、QQ等软件的文字、语音、视频消息传输，卫星通信等。
传递速度最快的方式：真空中的电磁波（如卫星通信、手机信号）和光纤中的光信号传递速度最快，二者速度均接近光速。
想一想
实验探究
活动1
体验电磁波
（1）实验器材
收音机 干电池 导线1根 锉
（2）实验步骤
①打开收音机，转动调谐旋钮至无电台处，再调节音量旋钮，增大音量。
②取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的一极相接，再用导线的另一端与电池的另一极快速断续接触。
③仔细聆听收音机的声音变化，记录实验现象。
让收音机接收电磁波
实验探究
（3）视频：体验电磁波
实验探究
观察分析
（4）实验现象以及原因分析
①现象：我们从收音机里听到了“咯、咯”的声音，这表明收音机接收到了电磁波。
②原因：这是因为电池与导线时断时续接触，使导线中的电流迅速变化，迅速变化的电流会在空间激起的电磁波被收音机接收后引发响声。
（5）实验结论
迅速变化的电流产生电磁波。
新知探究
2.电磁波
科学家经过研究发现，当导体中的电流发生变化时，导体就会向四周发射一种波。物理学中把这种“波”叫做电磁波。
电磁波
新知探究
3.电磁波的特征
电磁波与水波、声波相似，电磁波也有波速、波长和频率
水波
声波
新知探究
（1）电磁波的基本物理量
①波长（λ）：两相邻波峰或波谷间的距离，用字母 λ表示，在国际单位制中，波长的单位是米（m）。
波长
波长
波峰
波谷
λ
λ
新知探究
②频率
单位时间内振动的次数，用字母 f表示，单位为赫兹（Hz），常用单位还有千赫（kHz）、兆赫（MHz），换算关系：1kHz=10 Hz，1MHz=10 Hz。
③波速
电磁波在真空中的传播速度与光速相等，c=3.0×10 m/s；在空气中的传播速度与真空中极其接近。
新知探究
（3）波速、波长与频率的关系
波长
c = λf c：波速 λ：波长 f：频率
同一介质中，电磁波的波速c是定值，频率f与波长λ成反比：频率越高，波长越短；频率越低，波长越长。
日常生活中还有哪些用电磁波传递信息的事例
参考答案：手机通信、无线网络（Wi-Fi）、广播电视、卫星导航（GPS/北斗）、蓝牙设备。
想一想
卫星导航
无线网络
观察思考
活动2
观察收音机的表盘
（1）观察收音机表盘，上面有几排数字，各排数字前有“FM”“MW”“SW”字样，后面还标有“kHz”“MHz”(或“m”)号。你知道这些数字和符号代表什么意思吗
参考答案：
①符号含义：“FM”“MW”“SW”分别代表不同波段的无线电波；
FM：调频广播，适合收听本地电台，传播距离短；
MW：即中波广播，靠地波和天波传播，覆盖范围比 FM 广；
SW：即短波广播，能实现跨国、跨洲的远距离广播；
“kHz”“MHz”是频率单位，部分标注“m”是波长单位；
②数字意思：对应电磁波的频率或波长
如“90MHz”表示该电台发射电磁波的频率为90兆赫。
观察思考
观察思考
（2）开启收音机，转动调谐旋钮，调到中央人民广播电台或某个地方广播电台的频率，该电台电磁波的波长(或频率)是多少？
参考答案：
中央人民广播电台中国之声（FM）：多数城市接收频率为 106.1 MHz，波长约 2.83 米。
邯郸交通广播 FM：106.8MHz，波长约为2.81米；AM：1008KHz，波长约为297.6米。
新知探究
二、电磁波的应用
1.电磁波谱
电磁波是一个庞大的“家族”，无线电波，红外线，可见光，紫外线、X射线、γ射线等都是电磁波家族中的成员，人们根据波长或频率给这个“家族”编制了一个“家谱”——电磁波谱
（1）电磁波谱
把各种电磁波按照波长或频率排列，这样的排列称为电磁波谱。
f/HZ 1022 1020 1018 1016 1014 1012 1010 108 106 104 102 1
新知探究
电磁波家族示意图
400 500 600 700 λ/nm
射线
X射线
紫外线
红外线
可见光
微波
无线电波
(2）从电磁波谱图中可看出按频率由大到小（波长由小到大的)顺序排列：
射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波。
归纳总结
2.电磁波的应用
电磁波类型 核心应用
γ射线 检测金属中的裂纹
X射线 透视人体内部情况
紫外线 消毒（如紫外线消毒床）
可见光 日常照明、视觉感知
红外线 红外热感照相机、遥控
微波 微波炉加热、微波雷达、手机通信
无线电波 收音机、电视机广播
新知探究
（1）γ射线
γ射线是放射性物质发出的电磁波.具有极强的穿透本领，医学上用γ射线做脑手术。
新知探究
磁共振
（2）X射线
伦琴射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，在医学上用X光片判断是否骨折、做胸透、CT、磁共振，工业上金属探伤。
新知探究
黑光灯
（3）紫外线
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。
新知探究
（4）红外线
①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。
②红外摄影不受白天黑夜的限制。另外还有红外线成像、红外遥感等。
③生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线；用于非接触式测量体温的体温计，也是基于红外线实现体温检测的。
额温枪
电磁波与声波的对比
对比维度 电磁波 声波
产生原因 导体中电流发生变化 物体振动产生
传播条件 无需介质，可在真空中传播 必须依赖介质（固体、液体、气体），不能在真空中传播
传播速度 真空中3.0×10 m/s，空气中接近真空中速度 空气中（1标准大气压15℃）约340m/s，远小于电磁波速度
应用场景 通信、雷达、医疗成像、加热等 超声检测、声呐定位、B超诊断、等日常交流等
归纳总结
想一想
由图1和图2，你能说出应用于现代通信的电磁波频率的大致范围吗
参考答案：现代通信的电磁波主要是无线电波和微波，它们的频率范围是1~1011HZ
图1
图2
拓展延伸
中国天眼（FAST）
“中国天眼”的主要发起者和奠基人南仁东，被授予了“人民科学家”的国家荣誉称号。
“中国天眼之父”南仁东
想一想
视频：中国天眼
练习与应用
1.2021年3月20日，许多人第一次听到了来自火星的声音，这段声音由美国国家航空航天局的“毅力”号火星车在火星上捕获，并传回地球。“来自火星的声音”是物体______产生的，通过______（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）传回地球。
振动
电磁波
练习与应用
2.关于电磁波与声波，下列说法正确的是（ ）
A．两者都能在真空中传播
B．电磁波波速大于声波
C．两者产生原因相同
D．电磁波频率与波长成正比
B
练习与应用
3.下列哪种情况能产生电磁波（ ）
A．导体中通过恒定电流
B．导体中电流迅速变化
C．静止的带电体
D．绝缘体中通过电流
B
课堂小结
1.电磁波：当导体中的电流发生变化时，导体就会向四周发射一种波，物理学中把这种“波”叫做电磁波。
2.电磁波的传播不需要介质，在真空中的传播速度c=3.0×10 m/s
3.波速、波长与频率的关系：c = λf
4.电磁波谱
把各种电磁波按照波长或频率排列，这样的排列称为电磁波谱。
5.电磁波的应用
作业布置
1.完成课后巩固练习
2.调查电磁辐射对人体健康是否有害
电磁波携带着能量，这种能量叫做辐射能。我们周围的空间充满了电磁辐射。请你调查电磁辐射对人体健康是否有害，应如何防护，并与同学交流。
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