人教版九年级物理第二十一章-第2节-电磁波的海洋(基础班)教案.docx

第二十一章 第2节 电磁波的海洋 辅导科目物理年 级九年级教材版本人教版讲义类型基础版（适用于考试得分率低于60%的学员）教学目的1、通过演示了解电磁波的产生和传播。2、知道光是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度。3、知道波长、频率和波速是描述电磁波的三个物理量。重、难点重点: 电磁波的产生和传播难点:体验电磁波的存在；验证电磁波在真空中也能传播。授课时长建议授课时长2小时教学内容【课程导入】电磁波，是由相同且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场种电磁波在真空中速率固定，速度为光速。【新知讲解】知识点一：电磁波1、电磁波的产生：导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。2、电磁波的传播： （1）电磁波既可以在介质中传播也可以在真空中传播。 （2）电磁波在真空中的传播速度，空气中：接近真空光速c =2.997 924 58×108 m/s 3×105 km/s （3）波长：相邻的两个波峰（或波谷）的距离，如上图所示。（4）频率：在1 s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。 单位：赫兹（Hz） 千赫（kHz） 兆赫（MHz）（5）波速，波长和频率的关系：3、生活中的电磁波：如广播电视，移动通信，微波炉，雷达等特别提醒：光是电磁波。即电磁波传播速度等于光速。例题【例1】关于电磁波的叙述，下列说法中不正确的是（ ）A电磁波可以传播信息B不同波长的电磁波在空气中传播的速度不同C电磁波传播不需要介质D当电磁辐射达到一定强度，也会造成电磁污染【答案】B£练习1、为了保障安全，乘坐下列哪种交通工具，途中不准使用手机（ ）A汽车 B轮船 C火车 D飞机【答案】D【解析】飞机在整个飞行过程中，飞行员利用机载无线电导航设备与地面导航台保持实时联系，控制飞行航线在能见度低的情况下，需要启用仪表着陆系统进行降落，也就是利用跑道上的盲降台向飞机发射电磁信号以确定跑道位置而移动电话不仅在播打或接听过程中会发射电磁波信号，在待机状态下也在不停地和地面基站联系，在它的搜索过程中，虽然每次发射信号的时间很短，但具有很强的连续性手机发出的电磁波就会对飞机的导航系统造成干扰，会产生严重的后果2、比较可见光、无线电波及激光在真空中传播速度，其中传播最快的是（ ）A可见光 B无线电波 C激光 D三者相同【答案】D【解析】电磁波的传播速度是C=3×108m/s可见光、无线电波、激光都是电磁波，电磁波速度和光速相等，即C=3×108m/s故选D§知识小结 【课堂检测】1.关于电磁波的产生，下列说法中正确的是（ ）A.导线中如果通有电流，在周围空间就可以产生电磁波B.导线中如果通有迅速变化的电流，在周围空间才可以产生电磁波C.说话时声带的振动会在空气中形成电磁波D.木棍在水面上振动会在水中形成电磁波2.(2016广州)使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示，蓝牙通信的电磁波() A. 是蓝光 B. 波长比手机通信的电磁波短C. 在真空中传播速度为340 m/s D. 在真空中传播速度比手机通信的电磁波小3.（2017东营）北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，具有定位、导航和通讯等功能。 北斗卫星导航系统利用 传递信息，这种信号 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。4.（2017滨州）2016年10月19日，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室自动交会对接成功，为两名航天员进入天宫二号铺平道路天宫二号中的航天员是通过 接收地面指挥中心发出的各项指令的，天宫二号的太阳能电池板是将太阳能转化成 能的装置5.（2017徐州）将一根导线的一端与电池的负极相连，另一端与电池的正极时断时续地接触，旁边的收音机就会发出“喀啦喀啦”的声音，这是因为收音机收到了电池与导线产生的（）A超声波B次声波C电磁波D光波6、利用激光测量地月距高，是20世纪60年代后发展起来的一门新技术。从地面向月球发射一束脉冲激光。激光被安装在月面上的角反射器反射回来.地面上的计时器把激光往返地月的时间记录下来。这样就可以计算出地月距离。激光是-种 波。7、在地球上。驾驶员利用“倒车雷达"来判断车与物体间的距离。利用了声可以传播 . 在月球上，表面为真空，真空不能传声，宇航员不能直接交流而要用电磁波互相联系，其中的道理是 8、电磁波的传播 (选填“需要”或“不需要”)介质。如图所示,将手机放生密闭的塑料容器中能正常接收到呼叫信号,放在密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号,说明 (选填“塑料容器”或“金属容器”)对电磁波有屏蔽作用。9、2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器实现人类探测器的首次月背面成功(如图所示)开启了月球探测的新旅程,着陆后成功利用自带相机完成拍摄,并借助“鹊桥”中继星传回人类历史上第一张月球背面的照片,月地之间信息传输是靠电磁波。电磁波传播速度与光速_(选填“相等”或“不相等”)，“嫦娥四号”的腿上长着脸盆一样的圆形大脚掌,目的是通过 来减小对月球表面的压强，适于在松软的月球表面实现稳定着陆。10、下列说法正确的是（ ）A.丹麦物理学家奥斯特，是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家B.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与飞机首轮连接，并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强大推力而快速起飞。电磁弹射器的工作原理与发电机的工作原理是一致的。C.电磁波的频率越高，波长越短11、目前中国网民数量和网络规模均位居全球第一，Wifi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它传递信息用到的载体是( )A.次声液  B.超声波  C.电磁波  D.可见光12、关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是( )A.红外线、紫外级不属于电磁波B.将一根导线一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，能产生电磁波C.电磁波只能在空气中传播D.声呐系统是利用电磁波来探测海洋深度的13、对下列四张图片所运用的物理知识的解释或理解，说法错误的是( )A.图甲微波炉利用电磁波加热食品，食物分子在微波作用下剧烈振动，内能增加、温度升高.B.图乙原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，原子整体不显电性C.图丙收音机附近持续稳定的电流会在空间产生电磁波，使收音机发出“嚓嚓”的响声D.图丁核电站利用核反应堆产生的能量推动汽轮机做功带动发电机发电【答案】1.B【解析】导线中如果通有大小不变的电流，在周围空间不会产生电磁波；只有在导线中产生迅速变化的电流时，在周围空间才可以产生电磁波；所以A错误，B是正确的；说话时声带的振动会在空气中形成声波，而不是电磁波，所以C错误；木棍在水面上振动会在水中形成水波，所以的C错误；故选B.2.B【解析】电磁波不是蓝光，所以A错误；由图可知，蓝牙通信的频率比手机通信的频率高，根据C=f，C相同，所以频率f越高，波长就越短，所以B正确；电磁波在真空中的传播速度都是3×108m/s，所以C错误；电磁波通信在真空中的传播速度与光速是相同的，所以D是错误的；故选B。3.电磁波；能【解析】电磁波都可以在真空中传播，所以北斗卫星导航系统利用电磁波传递信息的。4.电磁波；电能【解析】太空中，只能接受电磁波，声音不可以在真空中传播，所以航天员是通过电磁波接收地面指挥中心发出的各项指令的；天宫二号的太阳能电池板是将太阳能转化成电能的装置。5.C【解析】此时电路中就会产生不断变化的电流，不断变化的电流就产生电磁波。收音机内发出“咔咔”的声音，说明收音机收到了新的电磁波。6、电磁波【解析】向月球发射一束脉冲激光，激光被安装在月面上的角反射器反射回来.月球表面是真空，电磁波可以在真空中传播，激光本身也属于光，光是电磁波。7、信息；电磁波可以在真空中传播【解析】驾驶员利用“倒车雷达"来判断车与物体间的距离。利用了声可以传递信息.在月球上，表面为真空，真空不能传声，宇航员不能直接交流而要用电磁波互相联系，这是因为电磁波可以在真空中传播。8、不需要，金属容器【解析】因为在真空中可以传播电磁波，所以电磁波的传播不需要介质。将手机放生密闭的塑料容器中能正常接收到呼叫信号,放在密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号,说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。9、相等；增大受力面积【解析】电磁波传播速度与光速相同，都是3×108m/s；腿上长着脸盆一样的圆形大脚掌,目的是通过增大受力面积来减小对月球表面的压强。10、AC【解析】丹麦物理学家奥斯特，通过奥斯特实验，发现了通电导体周围有磁场，是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家，所以A是争取的；当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强大推力而快速起飞，这说明通电导体在磁场中受力的作用，这是电动机的原理，所以B错误；电磁波在真空中的传播速度是相同的，都是3×108m/s ，根据C=f，C相同，所以频率f越高，波长就越短，所以C是正确的；故选AC。11、C【解析】Wifi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它传递信息用到的载体是电磁波。12、B【解析】光是电磁波，红外线、紫外级属于电磁波；所以A错误；将一根导线一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，会产生变化的电流，此时能产生电磁波，所以B正确；电磁波不需要介质，在真空，各种介质中都传播，所以C错误；声呐系统是利用超声波来探测海洋深度的，所以D错误；故选B。13、C【解析】迅速变化的电流周围会产生电磁波，但持续稳定的电流不会在空间产生电磁波，所以不可能使收音机发出“嚓嚓”的响声。所以C是错误的；故选C。【课堂总结】 【家庭作业】一选择题（共12小题）1（2019滨州）2019年央视春晚首次实现全媒体传播，并在4K、5G、VR、AR、AI等多方面进行技术创新，首次进行4K超高清直播，全程采用5.1环绕声，实现5G内容传输，是一场真正的艺术与科技完美结合的春晚。下面说法正确的是（）A观众是根据音调分辨出钢琴声和二胡声的B5G的传输速度更大，是因为5G是通过超声波传递信息的C手机通过WiFi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的D收看过程中为不影响他人，把音量调小一些，这是在传播过程中减弱噪声2（2019南平模拟）WiFi是将电脑、手机与互联网以无线方式连接的技术，可进行信息、文件等材料的无线传输，此过程中各种信息的传输是利用（）A次声波B电磁波C超声波D红外线3（2019越秀区模拟）如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是（）A电磁波和声波都是由物体振动产生的B射线在真空中的传播速度比可见光快C胸透机所使用的电磁波的波长比雷达用的电磁波短D用收音机收听96.2MHz频道的广播，会听到频率为96.2MHz的声音4（2019罗庄区模拟）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A可见光与无线电波在真空中的传播速度不相同BLED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的C发电机工作时将其他形式的能转化为电能D遥控器发出的红外线不能在真空中传播5（2019长沙二模）物理知识是从实际中来，又要应用到实际中去。下列有关技术及其应用的说法，正确的是（）A收音机电视机和移动电话都是靠电磁波来传递信息B人们可以利用超声波来测量地球到月球的距离C红外线可以杀菌D电视机的遥控器可以发出不同的紫外线，来实现对电视机的遥控6（2019河南模拟）下列对电磁波的理解正确的是（）A光纤通信用激光传递信息，激光不是电磁波B电磁波在空气中的传播速度为340m/sC卫星通信是用超声波传递信息的D微波炉利用电磁波加热食物，说明电磁波具有能量7（2019公安县校级模拟）关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（）A所有电磁波的波长相等、波速相等B移动电话的声音信息是靠电磁波传递的C无线电波频率越低，在相同时间内传输的信息越多D无论何种信息传递都需要介质8（2019亭湖区校级一模）2019年4月20日，我国首颗倾斜地球同步卫星发射成功，它与地面通信利用的是（）A微波B次声波C超声波D红外线9（2019福建模拟）如图是一款创意手机魔方蓝牙音箱，可10m内无线连接手机实现无线音乐播放。音箱和手机之间信息的传递是利用（）A超声波B次声波C电磁波D紫外线10（2019湖北模拟）最新型的智能穿戴设备谷歌眼镜，它的外观类似一个环绕式眼镜，其中一个镜片具有微型显示屏的功能。眼镜可将信息传送至镜片，并且允许穿戴用户通过声音控制。Google眼镜包含了很多高科技，包括蓝牙，WiFi，骨传导耳机，照相机，麦克风，触摸盘以及帮助你探测倾斜度的重力感应和陀螺仪。下列关于谷歌眼镜的说法正确的是（）A蓝牙和WiFi 信号都是通过超声波传递信息的B声波和电磁波的传播都需要介质C麦克风是将声信号转化成电信号的装置D用户通过声音控制主要是识别用户声音的响度11（2019湖北模拟）我市目前已全面开通了4G手机通信业务。使用4G手机不仅可以通话，还可以随时通过无线网络上网。下列说法正确的是（）A电磁波不能在真空中传播B手机通话是直接传输声信号C电磁波在空气中的传播速度是340m/sD手机无线上网是利用电磁波传输数字信号12（2019江夏区校级模拟）手机即将进入“5G”时代，“5G”即第五代移动通信技术，采用波长为110毫米的微波更好地传递信息。以下说法正确的是（）A微波不属于电磁波B微波的频率要比可见光的频率低C微波只能用于通信D微波在真空中的传播速度大于光速二填空题（共3小题）13（2019武鸣区模拟）远程信息传递技术已经广泛应用于我们的生活。例如：地面卫星控制中心是利用 向“嫦娥三号”传递指令的；倒车雷达利用 来判断到障碍物的距离。（选填“电磁波”、“超声波”、“紫外线”、“红外线”、“可见光”）14（2019南关区校级模拟）2018年5月21日凌晨，“鹊桥”号中继星利用火箭成功发射升空，升空后，地面控制中心发出的指令以 的形式传向它。火箭的发动机以液氢为燃料，这是因为液氢的热值比较 。15（2019营口模拟）生活中常见的微波炉是利用 来加热食品的，它 （填“能”或“不能”）在真空中传播。太阳光通过三棱镜可以发生 现象，太阳光中的 可以灭菌。三实验探究题（共2小题）16（2019神木市模拟）按要求回答问题（1）如图甲所示，通过真空罩可以看到手机来电显示灯在不断闪烁，说明电磁波 （选填”可以”或“不可以”）在真空中传播。（2）如图乙所示，用弹簧测力计拉着物体在水平面上向左做匀速直线运动，则该物体受到的摩擦力的大小为 N。（3）图丙是某物质熔化过程中的温度变化图象，由图象可知该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”）。（4）图丁为探究“光的反射规律”的实验装置，若让光线逆着OB的方向射到镜面上，反射光线就会沿OA射出。这个现象说明：在反射现象中， 。17（2018秋昌平区期末）请阅读科技让生活更美好完成下列各题。科技让生活更美好我国现在有很多智能生活家具展，它向我们展示了人类未来智能生活的场景。智能房间里物品通过无线网络连接起来，以实现智能化识别和管理。比如：室内的触摸板能够自动调节整个房间的光亮、室内温度等，先进的声控和指纹技术，可以实现进门不用钥匙，留言不用纸笔，墙上有耳，随时待命。智能家居里重要的一项内容是LED智能照明系统。本文主要介绍一下LED智能照明系统。LED智能照明系统利用现代网络通讯技术，将照明线路中的设备连接到一起进行控制，实现了照明的单点控制、集中控制、运行监控等功能。所有的灯都可以独立控制，可调节任何一盏灯的亮度和色温。如果有一盏灯出现了故障，系统会自动告诉我们这个灯有问题了。LED智能照明是人类人造照明发展的新阶段。自1882年爱迪生发明白炽灯以来，人造照明光源经历了白炽灯、荧光灯等阶段。近几年正迈向以白光LED为主的半导体照明光源阶段。发光二极管（LED）发明于20世纪60年代，长期以来其基本用途是作为收录机等电子设备的指示灯，人们之所以没有将发光二极管用于照明，主要是因为之前发光二极管通常只能发出红色光或黄色光，要想获得白色光，还必须制造出能发出蓝光的发光二极管，这样，红、黄、蓝三种光“混合“后，就能产生出白光了。直到1993年科学家发现了一种新型半导体材料氮化镓，氮化镓在经过适当处理后就能发出蓝光，至此发光二极管获得突破。白光LED具有低电压、低能耗、长寿命、高可靠性等优点。智能照明系统的白光LED能节约电力资源，节约电能对环境保护有直接的意义。比如一个会场的灯，不用每一盏亮度都相同，通过照明控制系统使离窗户近的灯稍暗一点，离窗户远的，没有自然光的地方的灯稍亮一些。请根据上述材料，回答下列问题：（1）无线网络通过 传递信息。（选填“声波”或“电磁波”）（2）一种新型半导体材料在经过 适当处理后就能发出蓝光，标志发光二极管获得突破。（3）结合文章，展开联想，假如你生活在智能住宅中，除文章中提到的例子外，举出一个利用智能照明系统节能的方法。 【答案】一选择题（共12小题）1C。【解析】A、观众是根据音色来分辨出钢琴声和二胡声的，故A错误；B、5G的传输通过电磁波传递信息的，故B错误；C、手机可以接受电磁波，通过WiFi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的，故C正确；D、把音量调小一些，这是在声源处减弱噪声，故D错误。2B。【解析】利用WiFi无线上网时，路由器利用电磁波向四周有效范围内的终端传递信息。3C。【解析】A、迅速变化的电流周围产生电磁波，不是物体的振动产生的，故A错误；B、射线和可见光都是电磁波，它们在真空中传播速度相同，故B错误；C、由图知，雷达电磁波的频率在1010Hz左右，而透视机电磁波的频率在10161018Hz之间，说明透视机所使用的电磁波频率比雷达用的电磁波高，波长短，故C正确；D、用收音机收听96.2MHz频道的广播时，接收的是无线电波的频率，不是听到频率为96.2MHz的声音，故D错误。4C。【解析】A、电磁波的传播速度是一定值，和电磁波的波长无关，故A错误；B、LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故B错误；C、发电机工作时将其他形式的能转化成电能，故C正确；D、电视机遥控器用红外线来遥控的，故D错误。5A。【解析】A、电视机、收音机和移动电话所接收的信号是电磁波，电磁波可以传递信息，故A正确；B、由于声音不能在真空中传播，所以不能利用超声波来测量地球到月球的距离，故B错误；C、医院里常用紫外线消毒，而红外线没有杀菌的作用，故C错误；D、电视机的遥控器是利用发光二极管发出不同的红外线制成的，故D错误。6D。【解析】A、光是电磁波家族中的一员，激光是电磁波，电磁波可以传递信息，光纤通信就是用激光传递信息，故A错误；B、电磁波在真空中传播的速度与光速相同，为3×108m/s，故B错误；C、卫星通信是用电磁波传递信息的，故C错误；D、电磁波和声波一样具有能量，微波炉利用电磁波加热食物，就是利用电磁波具有能量，故D正确。7B。【解析】A、电磁波的种类很多，无论哪种电磁波，在真空中的传播速度是相同的，而且是恒定的，都是3×108m/s，频率不同，故A错误；B、移动电话是用电磁波传递信息的，故B正确；C、无线电波频率越高，在相同时间内传输的信息越多，故C错误；D、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，声波的传播需要介质，不能在真空中传播，故D错误。8A。【解析】电磁波可以在真空中传播，故我国首颗倾斜地球同步卫星发射成功，它与地面通信利用的是电磁波（微波）传递信息的，故A正确，BCD错误。9C。【解析】电磁波作为现代信息传递的载体，传输着各种信号，包括声信号、图象信号等，故我们生活中常用的手机就是通过电磁波传递信号的。10C。【解析】A、WiFi无线信号是通过电磁波来传递信息的，故A错误；B、声波的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质，真空不能传声，而电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，故B错误。C、麦克风是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故C正确；D、因为不同声音的音色不同，故用户通过声音控制主要是识别用户声音的音色，故D错误。11D。【解析】A、电磁波可以在真空中传播，故A错误；B、移动电话是用微波信号与电话网络联系的，并非直接传输声信号，故B错误；C、电磁波在空气中的传播速度约是3×108m/s，故C错误；D、移动通信是利用电磁波传递数字信号的，包括手机上网，故D正确。12B。【解析】A、微波属于电磁波，故A错误；B、微波是看不见，微波的频率要比可见光的频率低，故B正确；C、微波除了用于通信外，还有很多别的应用，比如我们生活中常见到的微波炉，就是用电磁波来加热食品的，故C错误；D、真空中电磁波的波速大约30万千米每秒，等于光速，故D错误。二填空题（共3小题）13电磁波；超声波。【解析】电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，所以地面控制卫星是通过电磁波向“嫦娥三号”传递指令的；而倒车雷达是利用回声定位的原理工作的，利用的是超声波。14电磁波；高。【解析】“鹊桥”号中继星的运动受到地面指挥中心的控制，地面控制中心是通过电磁波向它发出指令的；火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以放出更多的热量。15电磁波；能；色散；紫外线。【解析】（1）微波炉是利用电磁波来加热食品的，电磁波能在真空中传播，且速度很大；（2）太阳光经过三棱镜折射后可以分解成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这是光的色散现象；（3）太阳光中的紫外线可以灭菌。三实验探究题（共2小题）16（1）可以；（2）3.0；（3）晶体；（4）光路是可逆的。【解析】（1）图甲，通过真空罩可以看到手机来电显示灯在不断闪烁，说明电磁波可以在真空中传播；（2）图乙，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.0N；物体在水平方向上受拉力和摩擦力而做匀速直线运动，说明摩擦力与拉力是一对平衡力，故物体受到的摩擦力等于拉力，等于3.0N；（3）图丙，物质在熔化过程中吸热但温度保持不变，所以该物质是晶体；（4）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，这说明在反射现象中光路是可逆的。17（1）电磁波；（2）氮化镓；（3）使用亮度可以调节的灯。【解析】（1）无线网络是通过电磁波来传递信息的；电磁波在真空中的传播速度约为3×108m/s；（2）直到1993年科学家发现了一种新型半导体材料氮化镓，氮化镓在经过适当处理后就能发出蓝光，至此发光二极管获得突破；（3）如果一个会场的灯，不用每一盏亮度都相同，通过照明控制系统使离窗户近的灯稍暗一点，离窗户远的，没有自然光的地方的灯稍亮一些；周围亮度小时灯亮，周围亮度大时灯不亮，会节约能源。20 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