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《19.1电磁波》教学设计
课题 1. 电磁波 单元 19 学科 物理 年级 九下
教材分析 本节课是九年级下册第十九章《电磁波与信息时代》第一节《电磁波》内容，主题为“最快的‘信使’--电磁波”，主要围绕电磁波的发现、特性及其在现代通信中的应用展开。教材通过回顾人类传递信息的历史演变，引出电磁波作为信息传播媒介的重要地位，体现了从生活现象到科学原理的建构过程。内容涵盖电磁波的基本概念、波长、频率、波速等物理量，以及电磁波谱与实际应用的对应关系，具有较强的科技性与时代感。本节内容不仅是后续学习无线电广播、电视信号传输及移动通信的基础，也承载着培养学生科学素养与信息社会责任意识的重要任务，在整个课程体系中起着承上启下的关键作用。
2022新课标要求 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。
学习目标与核心素养 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；21世纪教育网独家资源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。
学情分析 九年级学生已具备一定的物理基础知识，如声波、光波的传播特性，对“波”的基本特征有一定认知，但对电磁波这一抽象概念仍较陌生。他们正处于抽象思维逐步发展的阶段，对实验现象和生活实例兴趣浓厚，乐于参与探究活动。然而，由于电磁波不可见、无形，学生容易将其与声音或光混淆，产生理解偏差。部分学生可能缺乏对电磁辐射安全性的正确认知，存在盲目担忧或忽视风险的现象。因此，教学中需借助直观实验、多媒体演示和真实情境案例，引导学生建立正确的电磁波认知框架，并通过合作探究与讨论，突破“看不见的波”带来的思维障碍，提升科学解释与批判性思维能力。
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。
材料准备 收音机1台、干电池1节、导线1根、多媒体课件、电磁波谱图、收音机表盘实物图
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境导入视频：古代信息的传递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？ 观看视频思考21世纪教育网独家资源 引起学生学习的兴趣
讲授新课 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 天宫课堂你还知道哪些传递信息的方式？哪种方式的传递速度最快？21世纪教育网独家资源光纤传递光信号、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。活动1 体验电磁波（1）实验器材收音机、干电池1节、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。 21世纪教育网独家资源让收音机接收电磁波（3）视频：体验电磁波（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。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。3.电磁波的特征水波 声波电磁波与水波、声波相似，电磁波也有波速、波长和频率（1）电磁波的基本物理量21世纪教育网独家资源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）。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。 （2）波速、波长与频率的关系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 21世纪教育网独家资源参考答案：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。无线网络 卫星导航活动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。（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。(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。21世纪教育网独家资源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（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。（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。地分辨出留在纸上的指纹。磁共振（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。黑光灯（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3.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”：南怀仁视频：中国天眼 观看图片并思考你还知道哪些传递信息的方式？哪种方式的传递速度最快？观看视频说出实验现象，并思考产生这些现象的原因21世纪教育网独家资源阅读课文，聆听讲解学生讨论后回答观察收音机的表盘回答学生动手调节观察各个广播电台的频率阅读课文电磁波谱归纳总结电磁波和声波不同21世纪教育网独家资源学生观察思考回答阅读课文观看视频 拓展学生思路，引起学生学习热情锻炼学生的观察能力和逻辑思维能力掌握电磁波的波速、波长和频率，掌握.波速、波长与频率的关系体会物理与生活密不可分了解收音机表盘上符号以及数字代表的意义锻炼学生动手以及观察能力了解电磁波多种多样，以及主要用途让学生对电磁波和声波有更清晰的认识锻炼学生的观察能力和逻辑思维能力了解中国天眼，增强学生的民族自豪感
课堂练习 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。【答案】振动 电磁波21世纪教育网独家资源【解析】[1][2]“来自火星的声音”是物体动产生的，通过电磁传向地球，超声波和次声波的传都需要介质，不能在真空中传播。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【答案】B【解析】声波不能在真空中传播，A错误；电磁波在空气中波速约3.0×108m/s，远大于声波的340m/s，B正确；声波由物体振动产生，电磁波由电流变化产生，C错误；电磁波频率与波长成反比，D错误。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【答案】B【解析】恒定电流不会产生电磁波，A错误；导体中电流迅速变化是产生电磁波的核心条件，B正确；静止带电体不产生电流，无法产生电磁波，C错误；绝缘体不易导电，难以形成电流，D错误。 学生练习 巩固本节的知识
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/s3.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 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解
板书 一、认识电磁波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.电磁波的特征21世纪教育网独家资源（1）电磁波的基本物理量：波速、波长和频率（2）波速、波长与频率的关系：c = λf 二、电磁波的应用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。2.电磁波的应用 对照板书回顾 夯实本节基础
课外拓展/课外阅读内容 《物理如此简单：电磁学篇》 ：清华大学出版社出版的全学段中学生适配读物，专门设有“无处不在的电磁波”章节。书中少堆砌数学公式，用通俗语言搭配生活例子讲解，还穿插科学家探索电磁波的趣味故事，同时设置生活物理、科学实验等栏目，能让学生结合实例理解电磁波，还能衔接课内知识点。
特色资源分析和技术手段说明 演示实验：像导线连接电池两极靠近收音机听“喀喀”声的实验，器材常见，操作简单，能直观验证变化电流产生电磁波；还有用衍射光栅观察不同光源光谱的实验，可让学生感知可见光属于电磁波。这类资源能落实新课标科学探究素养，培养动手能力。21世纪教育网独家资源
教学反思 本节课是九年级下册第十九章《电磁波与信息时代》第一节《电磁波》内容，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.21世纪教育网独家资源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。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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