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《让信息飞起来》教学设计
【教学目标】
1、知识与技能
(1) 知道电磁波。了解电磁波的应用及其对人类生 活和社会发展的影响；
(2) 知道电磁波在真空中的传播速度，知 道波速、波长和频率之间的关系。
2、过程与方法
(1)通过实验知悉可以人为获得电磁波。培养学生想像与实践结合的科学的学习态度；
(2)通过对信息的收集、整理，了解电磁波的大家族；
3、情感态度和价值观
(1)初步认识科学技术对社会发展的作用；
(2)深入体会物理学与生活的密切联系，激发学生观察生活、思考生活的兴趣。
【教学重点】
电磁波的存在，电磁波在真空中的传播速度，波速、波长和频率之间的关系。
【教学难点】
电磁波的应用，波速一定时，频率与波长之间的关系 。
【教学方法】
比较法、实验法、讨论法、推理法。
【课前准备】
干电池、导线、收音机、电磁波波速、波长、频率之间的关系教学挂图。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
导入新课
若使用电线传递信息，就必须在信息的收，发者之间敷设电线，这样会出现什么样结果？
世界将布满了电线！
思考：能让信息不受任何阻挡地传递吗？
能，那就是神奇的电磁波！无论是高山，还是海洋都很难阻挡了！电磁波能让信息“飞起来。
二、讲授新课
（一）、电磁波
1、电磁波是怎样产生的？
我们可以通过实验来研究一下
（1）实验：电磁波的存在
让电池的负极与一根锉良好接触，正极连接一根导线，拿着导线头，让它们与锉接触，并在锉面上滑动.
（2）实验：电磁波的存在视频
（3）通过实验可知：收音机会发出“喀喀”声就是产生一种电磁振荡，在周围空间就会产生向外传播的电磁波。
当导体中的电流迅速变化时导体就会向四周发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波。
注意：电流变化既可以是方向变化，也可以是强弱变化。
针对练习：下列关于电磁波的产生机理,说法正确的是 ( )
A. 电磁感应产生的 B. 迅速变化的电流产生的
C. 磁场产生的 D. 以上说法都是错误的
【答案】B
2、电磁波谱
我们就生活在电磁波的海洋里，电磁波的形式多种多样：
γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波。
电磁波谱图
（2）电磁波谱
不同的电磁波它们的频率或波长有很大差别。人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。
电磁波谱中，从左至右，频率减小，波长增大；从右至左，频率增大，波长减小。
频率减小排列 波长增大 主要用途
射线 小于10-6μm 放射性物质
X射线 10-6 ~ 10-3μm X射线管
紫外线 10-3 ~ 3.8×10-1μm 汞灯
可见光 0.38~0.76μm 太阳
红外线 0.76~1000μm 电取暖器
微波 1mm ~ 1m 微波炉
无线电波 大于1m 发射天线
2、电磁波的应用
电磁波的用途非常广泛,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.
(1)、医学上用γ射线做脑手术
γ射线是放射性物质发出的电磁波.
接受γ刀手术的病人
（2）、X射线在医学上用X光片判断是否骨折、做胸透、CT、磁共振。工业上金属探伤。
X光片 金属探伤
（3）、用紫外线杀菌
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。
（4）、红外线遥控器
生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线。
（5）、微波在通信领域大显身手。
（6）、无线电波在生活中、生产中、军事上都有应用。
收音机、电视机、飞机和舰船上的雷达都应用了无线电波。
为什么我们能收看电视、收听广播、接收到手机的信号呢？为什么在沙漠中、汪洋大海中、太空中，我们都能建立联系呢？
因为我们生活在电磁波的海洋里，电磁波将我们联结在一起。
练习：电磁波是一个大家族，红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，都是家族中的成员。其中，用来检验金属中是否有缺陷的是（ ），家用电器的遥控器发出的“光”是（ ）。
答案：γ射线 红外线
（二）、波的特征
电磁波是一种波。在物理学中，常用波速、波
长和频率来描述波的特征。
1、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。
2、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。
波的图像
3、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
示波器荧光屏上的波形
频率越高，每秒振动的次数越多
4、波速、波长、频率
(1)设电磁波的波长λ、频率f ，那么根据波长和频率的定义，有c=λf
C：波速，真空或空气中为 3×108m/s
f ：频率，单位：Hz
λ：波长，单位：m
(3) 在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的
波长和频率互成反比关系，频率越低，波长越长，
反之，频率越高，波长越短。
说明：
（1）电磁波不同于声波：电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播。声波只能在介质中传播，不能在真空传播。
（2）根据电磁波的波长人们把电磁波分为长波、中波、中短波、短波、 米波和微波，这些波在 不同的领域都有着各自的应用。
用于通信的电磁波的主要范围及用途
电磁波谱 频率范围ν /Hz 波长范围λ/m 用途
长波 104～105 30000～3000 越洋长距离通信和导航
中波 105～1.5×106 3 000～200 无线电广播
中短波 1.5×106～6×106 200～50 电报通信
短波 6×106～3×107 50～10 无线电广播、电报通信
米波 3×107～3×108 10～1 调频无线电广播
微波 3×108～3×1011 1～0.001 电视、雷达、无线电导航及其他专门用途
信息窗 电磁污染
电磁污染，已被认为是继大气污染、水质污染、噪声污染后的第四大公害。它是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射。在充分享受电磁波带来方便的同时，人们也日渐感受到它的负面效应：当电磁辐射达到一定强度时，会导致控制系统和信息传输系统的失控，也会引起头疼、失眠、记忆衰退等不适症状。
三、课堂练习
1、下列各种情况,能产生电磁波的是 ( )
A. 快速振荡的电流通过导体时
B. 大小不变的电流通过灯泡时
C. 大小变化的电流通过灯泡时
D. 没有电流的导体中
答案：A
2、关于电磁波的说法正确的是（ ）
A.可见光不是电磁波
B.电磁波的波长越短则频率越低
C.红外线和可见光在真空中传播速度相同
D.电磁波、 声波都可以在真空中传播
答案：C
3. 某手机网络频率范围是1920MHz～1935MHz，下列说法正确的是（ ）
A．1920MHz的电磁波波长比1935MHz的短；
B．1920MHz的 电磁波不能在没有空气的月球上传播；
C．1920MHz的电磁波在真 空中传播的速度比1935MHz的慢；
D．1920MHz和1935MHz的电磁波在真空中传播的速度相同。
答案：D
4、乘飞机时禁止使用移动电话，是因为使用移动电话时（ )会干扰飞机正常的导航通讯，对飞行安全构成很大的威胁。
答案：电磁波
5. 普通手机通过地面基地台接收和发射信息，卫星电视直接通过卫星传递信息，它们都是利用（ ）传递信息的，速度约为（ ）km/s。
答案：电磁波 3×105
四、课堂小结
1、电磁波谱：电磁波包括γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波和光线电波等，描述波的特征量有波长、波速和频率。
2、波速（c）
波传播的快慢叫波速，电磁波传播的速度等于光速，即c=3×108m/s.
3、波长（λ）
相邻两个波峰或波谷间的距离。单位：m
4、频率（υ ）
单位时间内振动的次数。单位：Hz、kHz、MHz
换算关系：1kHz＝103Hz 1MHz＝103kHz＝106Hz
5、波长、 波速与频率的关系
数学表达式：c＝λυ。
说明：电磁波的波速一定（在同种介质中），电磁波的频率与波长成反比关系。
【板书设计】
让信息飞起来
电磁波
当导体中的电流迅速变化时导体就会向四周发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波。
γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波。
电磁波谱中，从左至右，频率减小，波长增大；从右至左，频率增大，波长减小。
4、电磁波的应用
二、波的特征
波速、波长、频率
c=λf
C：波速，真空或空气中为 3×108m/s
f ：频率，单位：Hz
λ：波长，单位：m
【教学反思】
电磁波是一种看不见、摸不到的东西，由于学生可能对“电磁波”这个名词还有些陌生，并不能深入体会到电磁波的存在。根据教材内容在安排本节时，是由学生身边生活事例来引入新课的,并通过事例和演示实验的方法,注重让学生在从身边的知识、熟悉的事物中去感受到新的、未知的世界这一思想。新课标要求学生对波长、频率和波速三者的关系有初步认识，并不要求学生深入掌握这三个物理量的定义采用让学生阅读教材的方法。并根据学生搜集的有关电磁波的材料让学生来谈谈,电磁波的利用和危害以及防护的小常识.真正做到理论联系实际.
本节内容密切联系生活，与社会活动紧密结合，为学生学习无线电知识，做好了铺垫.让学生进一步体会物理学与社会生活息息相关。有条件的情况下还可以借助网络进行教学,可以让学生更直观的、更生动的了解知识。
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《让信息飞起来》练习
一、单选题
1、在短波、中波和长波这三种电磁波中,频率最高的是 ( )
A. 短波 B. 中波 C. 长波 D. 一样高
2、日常生活中,利用电磁波来传输信息的事例是 ( )
A. 机场对飞机进行导航 B. 气象卫星向地面站传递气象变化情况 C. 警察拿的步话机(对讲机) D. 到长途电话局打长途电话
3、下列说法正确的是 ( )
A. 发射电磁波要使用振荡器、调谐器和天线
B. 接收电磁波要使用天线、调制器、检波器和喇叭
C. 电磁波只能传递声音,不能传递图像
D. 电磁波的传播速度为3×108 m/s
4、下列关于电磁波和声波的叙述正确的是 ( )
A. 电磁波看不见,摸不着,所以它实际上并不存在
B. 声波的传播速度与介质的温度有关
C. 电磁波和声波都是由物体的振动产生的
D. 电磁波和声波的波长越短,频率越低
5、转动收音机调谐器的旋钮是为了 ( )
A. 选定某一频率的电台信号 B. 调节收音机的音量
C. 把音频信号转换成声音 D. 把声音信号从高频调制信号中检出来
6、电磁波在现代信息传递中起着极其重要的作用,下面不是利用电磁波的是 ( )
A. 电视、广播 B. 无线电通信 C. 移动电话 D. 固定电话
7、甲、乙两列电磁波,甲的波长是乙的4倍,则两列电磁波在真空中的传播速度之比为 ( )
A. 1∶1 B. 1∶4 C. 4∶1 D. 无法确定
8、以下现象中不能产生电磁波的是 ( )
A. 闭合和断开灯的开关的瞬间 B. 电冰箱启动和停机时
C. 电铃工作发声时 D. 用铁锤击打铁棒时
二、填空题
9. 智能手环可以记录佩戴者的运动情况,以佩戴者手腕为参照物,手环是 的;手环数据可由蓝牙通过 发送给手机,使用户在朋友圈获得排名和点赞。
10、声音的传播要靠固体、液体、气体等介质,而电磁波的传播 (填“需要”或“不需要”)介质。
11、多年前,澳大利亚帕克斯天文台接收到周期为8×10-7s的神秘电磁波,一度认为是外星人的通讯信号.最近发现,信号源头居然是隔壁的微波炉,因为测得该微波炉泄漏的电磁波频率恰好是 Hz.为解决微波泄漏问题,该微波炉工作时,应将其置于密闭 (选填“真空罩”或“金属盒”)内.
三、解答题
12、阅读以下材料,回答问题:
微波炉是现代家庭中使用电磁波来加热的烹饪工具。接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高波长很短的电磁波,电磁波的频率为2 450 MHz,波长为12.2 cm,故称为微波。微波有以下重要特性:微波的传播速度等于光速,微波遇到金属物体,会像光遇到镜子一样地发生反射;微波遇到绝缘材料,如玻璃、塑料等,会像光透过玻璃一样顺利通过;微波遇到含水的食品,能够被其大量吸收,引起食品内部分子发生剧烈的振动,达到加热食品的目的;过量的微波照射对人体有害。
(1)微波在真空中的传播速度为( )m/s。
(2)为防止微波泄漏对人体造成伤害,在玻璃炉门内侧应装( )。
(3)含水的食品遇到微波能把电磁能量转化为食物的( )能。
(4)电磁波和微波一样遇到金属物体,会发生反射,利用此特性可制成。
《让信息飞起来》参考答案
1、【答案】A
【解析】各种不同频率的电磁波的传播速度相同,所以频率越高的电磁波的波长越短,A正确.
2、【答案】A,B,C
【解析】电话局打长途电话是电流沿导线(电话线)传递信息,不是利用电磁波,A,B,C都是利用电磁波传递信息.
3、【答案】D
【解析】发射电磁波要使用调制器,而不是调谐器,调谐器是接收电磁波使用的,A,B都错;电磁波既能传递声音,也能传递图像,C错;只有D正确.
4、【答案】B
【解析】电磁波尽管看不见,摸不着,但它是真实存在的,A错;声波是由物体的振动产生的,而电磁波不是,C错;电磁波的传播速度(c)不变,由c=λf可知,电磁波的波长(λ)越短,频率(f)越高,D错;声波的传播速度与介质的温度有关,温度越高,声波在同一种介质中的传播速度越大.
5、【答案】A
【解析】收音机的天线接收各种电磁波,调谐器的作用是从中选出特定频率的信号,所以A正确.
6、【答案】D
【解析】 固定电话是电流沿着导线(电话线)把信息传到远方(对方),不是利用电磁波,应选D.
7. 【答案】 A
【解析】各种频率的电磁波在真空中的传播速度都是一样的,都是3×108 m/s,A正确.
8、【答案】D
【解析】用铁锤打铁时,没有变化的电流,也就不能产生电磁波;A,B,C三种情况都有迅速的电流变化,都能产生电磁波,应选D.
9、【答案】静止 电磁波
【解析】本题旨在考查参照物及其选择;电磁波的传播,难度较易。以佩戴者手腕为参照物,智能运动手环相对于手腕的位置没有发生变化,是静止的;智能运动手环是通过电磁波以无线的方式向手机发送运动的统计数据。
10、【答案】不需要
【解析】本题考查了声音传播与电磁波的区别,难度较小。声音的传播需要介质,而电磁波的传播不需要介质。
11、【答案】1.25×106 金属盒
【解析】本题考查了周期和频率的关系、电磁波的屏蔽.周期和频率互为倒数,即f===1.25×106 Hz;金属对电磁波有屏蔽作用.
12、（1）【答案】3×108
【解析】文中有述“微波的传播速度等于光速”,而光在真空中的传播速度为3×108 m/s。
（2）【答案】B
【解析】文中有述“微波遇到金属物体,会像光遇到镜子一样地发生反射”,炉内的微波经金属网反射又回到了炉内,微波不会泄漏对人体造成伤害。
（3）【答案】内
【解析】文中有述“微波遇到含水的食品,能够被其大量吸收,引起食品内部分子发生剧烈的振动,达到加热食品的目的”,微波把电磁能量转化为食物的内能。
（4）【答案】雷达
【解析】雷达的工作原理是:发射电磁波,然后再接收被金属物体表面反射回来的电磁波。再根据发射和接收电磁波的时间差,计算出金属物的具体方位,来锁定目标。
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让信息飞起来
物理沪科版版 九年级第十九章第二节
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教学目标
导入新课
若使用电线传递信息，就必须在信息的收，发者之间敷设电线，这样会出现什么样结果？
世界将布满了电线！
思考：能让信息不受任何阻挡地传递吗？
能，那就是神奇的电磁波！无论是高山，还是海洋都很难阻挡了！电磁波能让信息“飞‘起来。
教学目标
新课讲解
一、电磁波
1、电磁波是怎样产生的？
我们可以通过实验来研究一下
（1）实验：电磁波的存在
让电池的负极与一根锉良好接触，正极连接一根导线，拿着导线头，让它们与锉接触，并在锉面上滑动.
（2）实验：电磁波的存在视频
（3）通过实验可知：收音机会发出“喀喀”声就是产生一种电磁振荡，在周围空间就会产生向外传播的电磁波。
当导体中的电流迅速变化时导体就会向四周发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波。
注意：电流变化既可以是方向变化，也可以是强弱变化。
针对练习：
下列关于电磁波的产生机理,说法正确的是 ( )
A. 电磁感应产生的
B. 迅速变化的电流产生的
C. 磁场产生的
D. 以上说法都是错误的
B
我们就生活在电磁波的海洋里，电磁波的形式多种多样：
γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波。
2、电磁波谱
(1)电磁波谱图
射线
X射线
紫外线
可见光
红外线
（微波 无线电波）
频率减小
频率增大
波长减小
波长增大
0.01nm
1nm
0.1μm
0.4μm
0.7μm
0.01mm
1cm
1m
1km
典型波长
1nm=10-9 m
1μm=10-6 m
不同的电磁波它们的频率或波长有很大差别。人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。
（2）电磁波谱
电磁波谱中，从左至右，频率减小，波长增大；从右至左，频率增大，波长减小。
频率减小排列 波长增大 主要用途
射线 小于10-6μm 放射性物质
X射线 10-6 ~ 10-3μm X射线管
紫外线 10-3 ~ 3.8×10-1μm 汞灯
可见光 0.38~0.76μm 太阳
红外线 0.76~1000μm 电取暖器
微波 1mm ~ 1m 微波炉
无线电波 大于1m 发射天线
(1)、医学上用γ射线做脑手术
2、电磁波的应用
电磁波的用途非常广泛,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射线是放射性物质发出的电磁波.
接受γ刀手术的病人
（2）、X射线在医学上用X光片判断是否骨折、做胸透、CT、磁共振。工业上金属探伤。
金属探伤
X光片
（3）、用紫外线杀菌
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。
（4）、红外线遥控器
生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线。
（5）、微波在通信领域大显身手。
（6）、无线电波在生活中、生产中、军事上都有应用。
收音机、电视机、飞机和舰船上的雷达都应用了无线电波。
为什么我们能收看电视、收听广播、接收到手机的信号呢？
为什么在沙漠中、汪洋大海中、太空中，我们都能建立联系呢？
因为我们生活在电磁波的海洋里，电磁波将我们联结在一起。
卫星
收音机
电视
练习：
电磁波是一个大家族，红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，都是家族中的成员。其中，用来检验金属中是否有缺陷的是（ ），家用电器的遥控器发出的“光”是（ ）。
γ射线
红外线
二、波的特征
电磁波是一种波。在物理学中，常用波速、波
长和频率来描述波的特征。
1、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。
2、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。
波长
波长
波峰
波谷
波的图像
3、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
示波器荧光屏上的波形
高频声波
低频声波
音叉
频率越高，每秒振动的次数越多
4、波速、波长、频率
(1)设电磁波的波长λ、频率f ，那么根据波长和频率的定义，有
C：波速，真空或空气中为 3×108m/s
f ：频率，单位：Hz
c=λf
λ：波长，单位：m
(3) 在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的
波长和频率互成反比关系，频率越低，波长越长，
反之，频率越高，波长越短。
频率越低，波长越长
频率越高，波长越短
波长
波长
说明：
（1）电磁波不同于声波：电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播。声波只能在介质中传播，不能在真空传播。
（2）根据电磁波的波长人们把电磁波分为长波、中波、中短波、短波、 米波和微波，这些波在 不同的领域都有着各自的应用。
用于通信的电磁波的主要范围及用途
电磁波谱 频率范围ν /Hz 波长范围λ/m 用途
长波 104～105 30000～3000 越洋长距离通信和导航
中波 105～1.5×106 3 000～200 无线电广播
中短波 1.5×106～6×106 200～50 电报通信
短波 6×106～3×107 50～10 无线电广播、电报通信
米波 3×107～3×108 10～1 调频无线电广播
微波 3×108～3×1011 1～0.001 电视、雷达、无线电导航及其他专门用途
电磁污染，已被认为是继大气污染、水质污染、噪声污染后的第四大公害。它是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射。在充分享受电磁波带来方便的同时，人们也日渐感受到它的负面效应：当电磁辐射达到一定强度时，会导致控制系统和信息传输系统的失控，也会引起头疼、失眠、记忆衰退等不适症状。
信息窗
电磁污染
教学目标
巩固提升
1、下列各种情况,能产生电磁波的是 ( )
A. 快速振荡的电流通过导体时
B. 大小不变的电流通过灯泡时
C. 大小变化的电流通过灯泡时
D. 没有电流的导体中
A
2.关于电磁波的说法正确的是（ ）
A.可见光不是电磁波
B.电磁波的波长越短则频率越低
C.红外线和可见光在真空中传播速度相同
D.电磁波、 声波都可以在真空中传播
C
3、某手机网络频率范围是1920MHz～1935MHz，下列说法正确的是（ ）
A．1920MHz的电磁波波长比1935MHz的短；
B．1920MHz的 电磁波不能在没有空气的月球上传播；
C．1920MHz的电磁波在真 空中传播的速度比1935MHz的慢；
D．1920MHz和1935MHz的电磁波在真空中传播的速度相同。
D
4、乘飞机时禁止使用移动电话，是因为使用移动电话时（ )会干扰飞机正常的导航通讯，对飞行安全构成很大的威胁。
电磁波
5.普通手机通过地面基地台接收和发射信息，卫星电视直接通过卫星传递信息，它们都是利用（ ）传递信息的，速度约为（ ）km/s。
电磁波
3×105
教学目标
课堂小结
1、电磁波谱：电磁波包括γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波和光线电波等，描述波的特征量有波长、波速和频率。
2、波速（c）
波传播的快慢叫波速，电磁波传播的速度等于光速，即c=3×108m/s.
3、波长（λ）
相邻两个波峰或波谷间的距离。单位：m
4、频率（υ ）
单位时间内振动的次数。单位：Hz、kHz、MHz
换算关系：1kHz＝103Hz 1MHz＝103kHz＝106Hz
5、波长、 波速与频率的关系
数学表达式：c＝λυ。
说明：电磁波的波速一定（在同种介质中），电磁波的频率与波长成反比关系。
谢 谢！
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