九年级物理下册电磁波与信息时代知识点.docx

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九年级物理下册电磁波与信息时代知识点

三一文库（XX）/初中三年级

〔九年级物理下册电磁波与信息时代知识点[1]〕

教学目标

1、知识与技能

知道波长、频率和波速的关系，了解波在信息传播中的作用；

知道光是电磁波，直到电磁波在真空中的传播速度；

通过实例了解能量及其存在不同形式；

知道能量守恒定律，能举出生活中能量守恒的实例；

2、过程与方法

能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系；

有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识；

3、情感、态度与价值观

了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响；

了解视觉和我国的能源状况，对于能源的开发和利用有可持续发展的意识。

、

教具、学具、实验器材

九下教参配套光盘、自制课件

教学重点难点

1、波是传播能量的重要途径

机械波是振动形式在介质中的传播，它不仅传播了振动的形式，更主要是传播了振动的能量。

当信息加载到波上后，就可传播出去。

电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质。

　　波在不同介质中传播时速度不同，但波形变化快慢是由波源振动频率决定的，因此根据v=λf，可知道，波在不同介质中传播时波长是不相同的。

从无线电波到宇宙中γ射线都是电磁波，不同波段的电磁波传播的特点或特性不同，因此用途也不同。

2．能量守恒与能量转化是辩证统一的

能量转化是需要一定条件的，能量转化中必然有损失或不可回收的能量，这就是能量转化过程中具有效率的原因．我们已知的机械效率、火炉效率、热机效率等就是能量转化效率的体现。

课前复习的问题

1、波的种类，传播及应用

2、能源的分类和运用

教学过程

教学阶段与时间分配

教师引导

学生活动说明信息与信息传播5分钟

电磁波及其传播15分钟

波的应用5分钟

一、电磁波与现代通讯

1、信息与信息传播

提问：

什么是信息？

人类特有的三种信息是什么？

例题分析

例1、信息是各种事物发出的有意义的消息，下述关于信息的说法中错误的是（）。

A．信息都是有实际意义的

B．电报、电话、电视都是传播信息的工具

C．历史上信息传播方式的每一次变革都使信息传播量变大，传播速度变快

D．语言、文字、表情都属于信息

信息本身的意义和信息能起的实际作用（即实际意义）是完全不同的两个概念，要注意区分不能混淆。

2、电磁波及其传播

提问：

波的种类有哪些？

（课件演示）

周期性的振动在介质中的传播称为机械波，周期性变化的电磁场在空中传播被称为电磁波。

你们能举出生活中有哪些波的例子吗？

提问：

电磁波的振幅、周期、频率、波长是什么？

他们之间存在着什么关系？

根据速度的概念，波的传播速度v（简称波速，反映波传播的快慢）为：

由频率与周期的关系

可知，波速与波长、频率的关系是：

v=λf提问：

电磁波在真空中的传播速度是多少？

电磁波在传播过程中的实质是什么？

例2、波是传递信息的一种重要方式．下述关于波的说法中正确的是（）．

A、同一波源发出的波，在任何介质中传播速度都是相同的

B、波源振动的快慢叫频率，频率是反映波源振动次数的多少

C、波传递过程中只传递了振动的形式

D、波源振动的强弱叫振幅，振幅反映了波源振动时偏离平衡位置的最大距离

电磁波的特性

课件演示：

"真空玻璃罩中的手机"

课件演示：

"电磁波的屏蔽"

a．先将手机放在塑料盒中，打电话呼叫盒中的手机。

b．再将手机放在金属容器中，打电话呼叫金属容器中的手机

例3、电磁波是现代通信的重要工具，下述关于电磁波的说法中不符合事实的是（）

A．电磁波就是周期性变化的电磁场在空间传播而形成的

B．光也是电磁波的一种，波长约几百纳米

C．电磁波传播不需要介质，因而电磁波可通过任何物质传播

D．真空或空气中传播的电磁波，不论波长大小，传播速度都约等于3X108m／s

3、波的应用

可以分为无线电通讯、卫星通信、光纤通信、互联网四大类。

他们各自有哪些特点呢？

学生回答：

各种事物发出的有意义的消息称为信息，人类特有的三种信息：

语言、符号和图像。

学生分析：

由古代的烽火台到现在的互联网络，每一次变革都使传播的信息量增大而速度加快．我们日常生活中的语言、文字、符号、图像、手势、表情、颜色、旗语等都是属于信息。

信息尽管是含有意义的消息，但信息必须通过传播才有实际意义，信息不流通就没有实际的价值了。

答案：

应选A

学生回答：

凹凸相间的波为横波；疏密相间的波为纵波。

学生举例：

木棍在水面上振

振动会产生水波；说话时声带的振动在空气中形成声波．与水波、声波的形成相似，导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。

学生回答：

振幅是指波源偏离平衡位置的最大距离，用字母A表示，单位是米（m），它反映了波源振动的强弱。

波源振动一次所需要的时间叫做周期，用字母T表示，单位是秒（s）。

波源每秒内振动的次数叫做频率，用字母f表示，单位是赫兹（Hz）。

频率与周期反映了振动的快慢。

它们的关系是：

波在一个周期T内传播的距离叫做波长（λ），单位是米（m）。

学生回答：

v=3.0×108m/s

学生回答：

传播能量。

学生分析：

机械波传播必须要有介质，电磁波靠自身交变电磁场可在真空中传播，但在不同的介质中，波传播速度要发生变化，即各种波传播速度由介质决定而与波源无关。

频率和周期都反映波源振动的快慢，频率是指1s内波源振动的次数，在比较两个波源振动次数时必须控制"时间"量相等。

波在传播振动形式的同时，更重要的是将振动能量（电磁波为电磁场振荡能量）传播出去。

振幅是反映波源振动强弱的物理量。

振幅是波源振动时离开平衡位置的最大距离。

答案：

应选D

学生分析现象：

听不到手机铃声响，能看到真空玻璃罩中手机接收到信号后的灯光显示，说明声音不能在真空中传播，但电磁波能在真空中传播。

学生分析现象：

能听到塑料盒中手机发出的呼叫信号，不能听到金属容器中手机发出的呼叫信号。

说明金属容器能屏蔽电磁波。

学生分析：

依据麦克斯韦理论，可以知道周期变化的电磁场在空中传播形成电磁波，光是电磁波大家庭的一员，在同一环境中各种波长的电磁波速度相同，在空气中传播速度与在真空中传播速度基本相等，可以认为是相同．电磁波传播尽管不需要介质，但铁质物体会对电磁波有屏蔽作用，因此不能说电磁波可通过任何物质传播．光是电磁波中的一员。

答案：

应选C

学生回答：

无线电通讯分为长、中、短波通讯。

卫星通讯由空间部分（通信卫星）和地面部分（通信地面站）两大部分组成，具有覆盖面大，通信距离长，不受环境限制等优点。

光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光纤通信的容量极大。

互联网即因特网（Internet），是全世界的计算机、计算机网络互相连接成的信息传送网络，它拥有丰富的信息资源。

对基本的知识概念进行归纳

根据例题，学生进行分析，进一步深入理解信息。

信息本身的意义和信息能起的实际作用（即实际意义）是完全不同的两个概念，要注意区分不能混淆。

振动快慢与振动次数多少没有必然的联系，就如物体运动速度大，不等于路程长，功率大的机器不等于做功多。

尽管电磁场本身就具有物质性，传播不需介质，但不等于可通过任何物质传播。

常规能源3分钟

新能源8分钟

能量转化守恒定律2分钟

可持续发展5分钟

二、能源与可持续发展

1、常规能源

提问：

按利用状况分类能源可以分为常规能源和新能源两类。

常规能源有哪些？

他们的能量是如何获得的？

2、新能源

提问：

新能源有哪些？

（1）核能

怎样才能获得核能呢？

我们如何是利用核能的呢？

核能是安全、清洁、廉价的能源吗？

（2）太阳能

大阳能除可直接利用它的光和热外，它还是地球上多种能源的主要源泉。

地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有能几乎都来源于太阳。

太阳能在我们生活中有哪些利用呢？

例4、太阳是人类"能源之母"，下述关于太阳能的说法中错误的是（）

A．三大常规能源都是太阳能的产物

B．光合作用是太阳能转换为化学能

C．光驱动机械手表是太阳能先转换为电能，再转换为机械能

D．自然界的风能、水能、潮汐能也都来自于太阳能

3、能量转化守恒定律

什么是能量转化守恒定律？

做功使能量从一种形式转化为另一种形式。

热传递使能量从一个物体转移到另一个物体。

4、可持续发展

　　可持续发展：

是既满足当代人的需要，又不危害后代人满足自身需要的发展"。

实现人类可持续发展的途径有哪些呢？

例5、我们提倡用节能灯取代白炽灯，你认为有什么好处?

为什么一般居民还缺乏这种意识?

学生回答：

煤、石油、天然气都是常规能源，他们都是燃烧获得内能的。

学生回答：

核能、地热能、太阳能等

核裂变和链式反应。

我们把质量较大的原子核分裂成两个或两个以上的中等质量核的过程叫做裂变。

两个较轻的原子核比如氢核、氦核等结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做聚变。

建造核电站。

"正方"观点：

核能是安全、清洁、廉价的能源。

"反方"观点：

核能并非是安全、清洁、廉价的能源。

学生回答：

可以直

接利用太阳能。

如太阳能热水器是将太阳能转换为内能；太阳能电池将太阳辐射能转变为电能；光化学电池将太阳能先转变为化学能，再转变为电能或其它形式能。

学生分析：

常规能源是指煤、石油及天然气，在其地质形成过程中累积了太阳能，因此其能量来自于太阳；光合作用使太阳能转换为化学能储存在植物之中；光驱动手表内装有太阳能电池，先将太阳能转换为电能再转换为指针转动的机械能；自然界的风能、水能与太阳能有关，而潮汐能是由引力作用产生的．

答案：

应选D

学生回答；能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。

学生回答：

（1）依靠科技进步，改变能源结构；

（2）开发和推广清洁的可再生能源；

（3）提高能源的利用效率；

（4）减少环境污染。

学生分析讨论：

灯是用于照明的，使用时在电能转化为光能的过程中，输出的有用能量（光能）和输入的能量（电能）之比，显然冷光源要高得多，热光源有大量能量转化为内能耗散了。

由于节能灯制造成本高，导致价格高于白炽灯，同时对节能意识认识不足导致节能灯还不能全面推广使用。

答案：

就能量转换效率而言，节能灯电能转化光能达40％一60％，而白炽灯转化效率一般不超过15％，即使用相同电功率的灯泡，节能灯亮度大约是白炽灯的四倍，反之照明程度相同时，节能灯消耗电功率仅为白炽灯的四分之一，因此从节约能源上而言应大力提倡节能灯，同时也会减少居民的电费支出。

一般居民对节电意识的淡薄及节能灯价格高于白炽灯的4～6倍是推广节能灯的主要障碍

学生在新课的学习中已经讨论过两种观点，现在加以归纳，不再讨论。

水能是指水在三态变化过程中的能量转移，与太阳有关；潮汐能与水能是不同的概念，尽管都是水，但涨潮、退潮时反映出来的水流能不是三态变化过程中产生的，而是由于引力（主要是月球引力）使水位变化具有能的过程，是引力势能的一种形式，不是太阳能的内蕴。