人教版（2024）九年级全册（2024）第二十一章 电磁波及其应用第1节 电磁波的海洋教学设计

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第二十一章 电磁波及其应用第1节 电磁波的海洋教学设计，共5页。
1.物理观念：知道电磁波的产生和传播；知道波长、频率和波速的关系，知道电磁波在真空中传播的速度；了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
2.科学思维：能体会电磁波就在我们周围；能对简单的电磁波问题进行分析，形成结论；能利用电磁波相关的知识解释有关现象。
3.科学探究：能基于观察，提出与电磁波相关的问题；能根据实验现象形成结论。
4.科学态度与责任：能为我国在电磁波技术应用方面的成就而自豪，能体会电磁波技术应用对人类生活和社会发展带来的影响。
1.教学重点：电磁波的传播。
2.教学难点：电磁波的产生。
2025年5月29日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。天问二号探测器肩负对小行星2016HO3进行探测、取样并返回地球，此后对主带彗星311P开展科学探测的艰巨任务（开展探测工作示意图如图所示）。在漫长的旅途中，天问二号探测器多次调整姿态和改变轨道，还要向遥远的地球发回照片。
[提问]科学家是如何控制探测器的航行的呢？探测器又是如何与遥远的地面联络、传递信号的呢？
任务一 电磁波是怎样产生的
任务二 电磁波是怎样传播的
任务三 电磁波大家族
第1节 电磁波的海洋




教师活动
学生活动
[过渡提问]信号都是通过电磁波传播的，今天我们就学习关于电磁波的知识。我们前面提到过水波、声波，请大家用实验来说明什么是水波、声波。
[过渡]电磁波看不见、摸不到，那么电磁波是怎样产生的？我们如何研究它呢？
下面我们制造一段电磁波，大家感受一下。
[演示实验]打开收音机的开关，将调谐旋钮旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一截导线，拿到收音机附近，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相摩擦，使它们时断时续地接触（如图），从收音机里听到什么？
[解释说明]这是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流，变化的电流产生了电磁波，收音机接收了这一电磁波，并把它放大转换成声音，这就是我们听到的“咔咔”声。
[进行实验]实验1：手持木棍，让木棍下端间断性接触水面，水面上有一圈一圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播，形成水波。
实验2：两个相同的音叉并排放置，并离得很近，敲击其中一个音叉，与另一个音叉接触的小球被弹起。音叉振动时，在空气中会有疏密相间的状态向外传播，形成声波。声波看不见，摸不到，但声波传到我们的耳朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉。
[观察，讨论交流]在收音机里听到“咔咔”的杂音。
[归纳]导线中迅速变化的电流会在空间激起电磁波。
教师活动
学生活动
[展示]多媒体播放不同形式的电磁波，你观察了到什么？
[讲解]
1.在一列波的传播中（示意图如图所示），凸起的最高处，叫作波峰；凹下的最低处，叫作波谷。
2.波长λ——邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫波长。
3.频率f——在某确定位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。
4.波速——用来描述波传播快慢的物理量叫作波速。
[提问]波是自然界普遍存在的现象。我们知道声波的传播需要介质，那么电磁波的传播是否也需要介质？我们该如何做实验才能知道电磁波传播是否也需要介质？请同学们设计实验探究。
[说明]太空中没有空气，声音无法传播。但是电磁波能够在真空中传播，所以航天员可以用电磁波来通信。真空中电磁波的波速为c，c≈3×108m/s。其波长、波速和频率间的关系：波速等于波长和频率的乘积，即c＝λf。
[提问]电磁波的传播速度是不是看起来很熟悉？你由此产生了什么联想？
[观察并回答]看到一圈一圈明暗相间的波纹向外传播；看到一圈一圈凸凹相间的波纹向外传播。
[交流、讨论，设计实验]实验1：把手机放在塑料袋中，再放入水槽中，呼叫塑料袋中电话，手机能够收到信号。这个实验说明电磁波在液体中能够传播。
实验2：把手机放在密闭的木制的盒子里，呼叫，能够收到信号。这个实验说明电磁波在固体中能传播。
实验3：把手机放在真空罩中，抽气后，呼叫手机，手机能够收到信号。这个实验说明电磁波在真空中能够传播。
[回答]与光速相同。
教师活动
学生活动
[引导自学]阅读教材P177～P178的内容，思考下列问题：
（1）电磁波频率的单位是什么？
（2）电磁波的家族有哪些？
（3）什么是无线电波？
（4）微波炉是如何工作的？
[展示]多媒体展示中国天眼的相关资料，并做介绍。结合生活中的事例，讨论交流电磁波的应用有哪些。
[学生自主阅读，并回答]
（1）电磁波频率的单位是赫兹，常用的单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。
（2）无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。不同频率范围的电磁波在我们的生活中发挥着重要作用。
（3）通常用于广播、电视和移动通信的频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分电磁波，叫无线电波。
（4）微波炉工作时内部有很强的电磁波。这种电磁波的波长在无线电波中较短，叫作微波。食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高。
学生交流讨论，举例。
教师活动
学生活动
[任务]以思维导图形式归纳总结本节内容。
[总结]这节课我们学习了电磁波的产生、传播和它的一些基本常识。了解到电磁波是由变化的电流所引起的，它以波的形式向外传播，其中的波长、频率和波速存在着一个定量关系式：c＝λf，频率越大，电磁波的波长越短；频率越小，电磁波的波长越长，但在同种介质（或真空）中，其传播速度是不变的。电磁波还有其他的应用，如微波炉、雷达等。
[小组合作]总结核心知识，绘制思维导图。