经典10.1神奇的电磁波

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1、10.1 10.1 神奇的电磁波神奇的电磁波感感 悟悟固定电话之间有电话固定电话之间有电话线连接着，信息是由线连接着，信息是由电流通过电话线传递电流通过电话线传递的的移动电话之间没有电移动电话之间没有电话线连接，它是靠什话线连接，它是靠什么传递信息的？么传递信息的？2连续调节台灯亮度旋钮连续调节台灯亮度旋钮导线时断时续接触电池的一极导线时断时续接触电池的一极收音机：发出收音机：发出“喀喀喀喀”声声一、电磁波是怎样产生的一、电磁波是怎样产生的听一听听一听3电磁波是怎样产生的电磁波是怎样产生的电磁波产生演示实验电磁波产生演示实验精讲点拨精讲点拨上述实验如果使用电池来做，对电池损坏很大，上述实验如果

2、使用电池来做，对电池损坏很大，所以尽量采用旧电池来做所以尽量采用旧电池来做4 1.仔仔细听，你能听到什么？停止摩擦，你又能听到什听，你能听到什么？停止摩擦，你又能听到什么？么？ 2.讲解：我们听到的“兹兹”声，说明收音机接收到了 信号，停止摩擦，声音消失，说明这时候没有产生 。3.小结：产生电磁波的条件：导线中有 的电流会在空间激起电磁波。 在摩擦的时候，听到在摩擦的时候，听到“兹兹兹兹”声。摩擦停止，声。摩擦停止，“兹兹兹兹”声消失声消失电磁波电磁波电磁波电磁波迅速变化迅速变化迅速变化的电流能在周围产生电磁波。迅速变化的电流能在周围产生电磁波。结结 论论实质：电磁场能量由近及远的传播。实质：

3、电磁场能量由近及远的传播。电磁波的产生电磁波的产生当导体或电路中的某处有电流迅速的变当导体或电路中的某处有电流迅速的变化会在空间激起化会在空间激起电磁波在周围空间就会电磁波在周围空间就会产生向外传播的电磁波产生向外传播的电磁波. 广播电台、电视台及移广播电台、电视台及移动电话都能发射电磁波动电话都能发射电磁波这些电磁波就是靠它们这些电磁波就是靠它们里面复杂的电子线路产里面复杂的电子线路产生迅速变化的电流而产生迅速变化的电流而产生的生的6木杆的上下振动,通过水使振动向外传播形成水波7水波、声波、电磁波水波、声波、电磁波振动源波的形成水波水水面面的的上上下下振振动动通通过过水水使使振振动动向向外外

4、传传播形成水波播形成水波声波声波发发声声体体的的往往复复振动振动通通过过空空气气振振动动向向外外传传播形成声波播形成声波电磁波电磁波导导体体中中有有方方向向、大大小小迅迅速速变变化化的的电流电流通过电磁波向外传播通过电磁波向外传播8声音的传播需要固体、液体、气体等介质。声音的传播需要固体、液体、气体等介质。真空不能传声；而光的传播不需要介质，在真空真空不能传声；而光的传播不需要介质，在真空中能够传播中能够传播电磁波的传播需要介质吗？电磁波的传播需要介质吗？把一个移动电话放入真空罩中，拨打这个手机把一个移动电话放入真空罩中，拨打这个手机的号码，手机有反应吗？的号码，手机有反应吗？电磁波的传播不需

5、要介质。电磁波的传播不需要介质。二、电磁波是怎样传播的二、电磁波是怎样传播的小实验小实验结论结论能举例证明你的观点吗？能举例证明你的观点吗？9电磁波的传播电磁波的传播电磁波的传播跟光一样，不需要介质，电磁波的传播跟光一样，不需要介质，可以在真空中传播，且向各个方向可以在真空中传播，且向各个方向电磁波的传播速度等于光速，在真空电磁波的传播速度等于光速，在真空中是中是C C =310=3108 8m/s= 310m/s= 3105 5km/skm/s 联想联想 ：由电磁波传播的速度等于光：由电磁波传播的速度等于光速你能得到什么猜想？速你能得到什么猜想？光就是一种电磁波！光就是一种电磁波！10光是一

6、种电磁波光是一种电磁波光速即为电磁波传播速度光速即为电磁波传播速度真空光速：真空光速：c =3 108 m/s 112电磁波的几个要素电磁波的几个要素（1）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。用字母用字母表示表示，单位：米单位：米1电磁波可以在真空中传播电磁波可以在真空中传播波峰波峰波谷波谷波长波长波长波长二、电磁波是怎样传播的二、电磁波是怎样传播的 123电磁波的传播速度电磁波的传播速度真空中：真空中：c =2.997 924 58 108 m/ /s 空气中：接近真空光速空气中：接近真空光速（3）波速：波传播的快慢。）波速：波传播的快慢。 单位：米

7、单位：米/ /秒秒（2）频率：在）频率：在1 s内有多少次波峰或波谷通过，内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。波的频率就是多少。 单位：赫兹（单位：赫兹（Hz） 千赫（千赫（kHz） 兆赫（兆赫（MHz）13 不同频率（或不不同频率（或不同波长）的电磁波同波长）的电磁波的传播速度都相同的传播速度都相同频率大的电磁波的频率大的电磁波的波长短波长短波速、波长、频率波速、波长、频率14宇宇宙宙射射线线 射射线线X射射线线紫紫外外线线可可见见光光红红外外线线微波微波毫毫米米波波厘厘米米波波分分米米波波超超短短波波短短波波中中波波长长波波无无 线线 电电 波波10- -12 10- -10 10

8、- -4 10- -2 102 104 106 (cm) 31022 31016 31014 31012 3104 f (Hz) 三、电磁波三、电磁波15三、电磁波三、电磁波760 nm400 nm 可见光可见光红外线红外线 紫外线紫外线 射射 线线X射线射线长波无线电波长波无线电波频率频率Hz波长波长m短波无线电波短波无线电波1001021041061081010101210141016101810201022102410810410010-410-810-1210-16 电电 磁磁 波波 谱谱16波速、波长、频率波速、波长、频率波速、波长、频率三者的关系是：波速、波长、频率三者的关系是：c

9、 =f C：波速，真空或空气中为波速，真空或空气中为 3108m/s：波长，单位：波长，单位：m mf ：频率，单位：频率，单位：Hz17电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活18电磁波的家族电磁波的家族p电磁波是一个大家族，其波谱图包括了10210-10m波长范围。p无线电波：频率为数百千赫至数百兆赫这一频段的电磁波。p光(可见光)也是一种电磁波。电磁波谱图：电磁波谱图：19四、无线电波的划分及应用四、无线电波的划分及应用 波段波段波长波长频率频率主要用途主要用途长波长波3103104 43103103 3m m101010102 2kHzkHz超远程通信超远程通信中波中波3103103 32

10、102102 2m m10102 21.5101.5103 3kHzkHz无线电广播无线电广播电报电报中短波中短波2102102 250m50m1.5101.5103 36106103 3kHzkHz短波短波505010m10m6 106 103 330 1030 103 3kHzkHz微波微波10101010-3-3m m3103104 4 3103108 8kHzkHz电电视视、宇宇航航通信通信20精讲点拨精讲点拨返回观察图片，了解生活中常见的电磁波。在这个图片中，这些观察图片，了解生活中常见的电磁波。在这个图片中，这些波从左到右，它们的频率越来越高，根据前面波速与波长、波从左到右，它们的

11、频率越来越高，根据前面波速与波长、频率的关系，你觉得这些波从左到右，它们的波长是什么关频率的关系，你觉得这些波从左到右，它们的波长是什么关系？系？ 因为电磁波的波速是一个定值，所以当波速一定时，因为电磁波的波速是一个定值，所以当波速一定时，频度越高，波长越小。因此从左到右，它们的波长越来频度越高，波长越小。因此从左到右，它们的波长越来越短。越短。即时练习即时练习返回 每每1HZ电流方向变化电流方向变化2次，这个收音机的最高频率是次，这个收音机的最高频率是108MHZ即即1.08 108HZ，则电流方向变化，则电流方向变化2.16 108HZ。返回 3 . 在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红

12、外线的传播速度等于电磁波的速度。如果能测得红外线传播某一段距离所用的时间，就可以根据电磁波的速度计算这段距离的长度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的。用红外线测距仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.810-4 m/s，这时目标与仪器之间的距离是多少？电磁波速度取3105 km/s。解：解：s=vt/2= (3108 m/s 2.810-4 m/s)/2=4.2 104m返回 为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关，小明将一台袖珍收音机调好电台节目和音量后完成了以下实验： A将收音机放进一个铝锅内，发现声音明显变小，取出

13、后又恢复了原来的音量。 B将收音机放进一只木桶内，发现声音大小不变。 C将收音机放进一只铁桶内，现象与A相似。 D将收音机放进一只塑料桶内，现象与B相似。（1）根据以上实验，小明得出这样的结论：电磁波在传输的过程中，若遇到 类物质，其强度会大大地减弱。（2）请你根据以上答案，解释为什么电视机靠室内天线接收的信号效果不如用室外天线接收的信号效果好？（3）根据以上实验，你能做出一种有用的设想吗？答：电视信号传输线外层包有一层 网状物，能够减弱其他电磁波信号对电视信号的干扰。金属金属水泥墙内的钢筋网状结构对电视信号有屏蔽作用水泥墙内的钢筋网状结构对电视信号有屏蔽作用金属金属雷达雷达工作依靠电磁波工作

14、依靠电磁波四、电磁波与我们的生活四、电磁波与我们的生活25广播和电视广播和电视电磁波能够传递信息电磁波能够传递信息26电视台通过电磁波，将精彩的电视电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们。节目展现给我们。电视机电视机电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活27电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活手机即能发射也能接收电磁波手机即能发射也能接收电磁波28电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活雷达靠发射和接收雷达靠发射和接收电磁波定位电磁波定位29电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活卫星、宇卫星、宇宙飞船和宙飞船和地面间的地面间的联系也是联系也是靠电磁波靠电磁波30返回 微波炉使用 给食物加热，在此

15、过程中，电能转化为 ，微波炉中不能使用 ，过量的微波照射对人体有害，而 对微波有屏蔽作用，所以微波炉的外壳是金属制造的。微波微波金属容器金属容器热能热能金属金属微波炉微波炉表面和内部同时加热（水分子共振）；表面和内部同时加热（水分子共振）；将电磁波的能量转化为食物的内能。将电磁波的能量转化为食物的内能。四、电磁波与我们的生活四、电磁波与我们的生活风扇风扇波导管波导管控制面板控制面板屏蔽网屏蔽网门门磁控管磁控管32电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活微波炉是利用电磁波微波炉是利用电磁波来加热食品的来加热食品的微波炉可产生很强的电微波炉可产生很强的电磁波（微波），食物的分子在微波的磁波（微波），食

16、物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高度升高33微波炉中不能使用金属微波炉中不能使用金属容器，因为微波能在金容器，因为微波能在金属中产生强大电流，会属中产生强大电流，会损坏微波炉损坏微波炉微波炉微波炉微波炉的外壳是金属壳，炉门的玻璃上微波炉的外壳是金属壳，炉门的玻璃上有金属网，因为金属网有对电磁波屏蔽有金属网，因为金属网有对电磁波屏蔽作用，可以保证电磁波的泄露不会超过作用，可以保证电磁波的泄露不会超过允许值允许值34歼歼2020战斗机战斗机歼歼2020战斗机是我国战斗机是我国第五代战斗机，它第五代战斗机，它的特点之一是具有的特点之一是具有“隐形隐

17、形”功能，雷达功能，雷达不能发现它不能发现它你知道它的形状和材料有什么特征吗？你知道它的形状和材料有什么特征吗？形状特征：形状特征：能将雷达发射来的电磁波反能将雷达发射来的电磁波反射到其它方向射到其它方向材料特征：材料特征：能吸收电磁波，减少对电磁能吸收电磁波，减少对电磁 波的反射波的反射35课堂练习课堂练习1.1.关于电磁波的说法中正确的（关于电磁波的说法中正确的（ ）A A、电磁波只能在真空中传播。、电磁波只能在真空中传播。B B、波长不同的电磁波的速度不同。、波长不同的电磁波的速度不同。C C、电磁波是沿某一特定方向向空间远、电磁波是沿某一特定方向向空间远处传播的。处传播的。D D、变化

18、的电流在周围的空间产生电磁、变化的电流在周围的空间产生电磁波。波。364、用于广播、电视和移动电话的电磁波是数百千、用于广播、电视和移动电话的电磁波是数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做赫至数百兆赫的那一部分，叫做 。电磁波电磁波无线电波无线电波当堂训练：必做题真空真空电磁波电磁波310 m /s81、我国是世界上移动电话、我国是世界上移动电话-手机用户最多的国手机用户最多的国 家，手机间是通过家，手机间是通过 传递信息的。传递信息的。2、电磁波的传播不需要介质，能在、电磁波的传播不需要介质，能在 中传播。中传播。 光波也光波也 是是 的一种。的一种。3、电磁波的传播速度和光速一样，都是、电磁波

19、的传播速度和光速一样，都是 。375、有关电磁波，以下说法正确的是、有关电磁波，以下说法正确的是 : ( ) A、电磁波不能在真空中传播。、电磁波不能在真空中传播。B、电磁波在空气中传播速度为、电磁波在空气中传播速度为340m/s.C、光波不属于电磁波。、光波不属于电磁波。D、手机通信时利用电磁波来传递信息。、手机通信时利用电磁波来传递信息。D当堂训练：必做题6、某调频立体声广播的频率是、某调频立体声广播的频率是97.4MHz，它的波长是多少？，它的波长是多少？某中波段的电磁波的波长200m，求该电磁波的频率。382 2、听收音机时，偶尔会听到里面有杂、听收音机时，偶尔会听到里面有杂音，产生这

20、一现象的原因不可能的音，产生这一现象的原因不可能的是（是（ ）A. A. 旁边台灯打开的瞬间旁边台灯打开的瞬间B. B. 附近的电焊机在工作附近的电焊机在工作C. C. 雷雨天闪电发生时雷雨天闪电发生时D. D. 有人在用电烙铁焊接电器元件有人在用电烙铁焊接电器元件课堂练习课堂练习393 3、3G3G时代的到来，将使我们可以使用时代的到来，将使我们可以使用3G3G手机随时随地进行无线网络登录。手机随时随地进行无线网络登录。对于手机无线上网，下列说法正确的对于手机无线上网，下列说法正确的是是 【 】A.A.使用电磁波传输数字信号使用电磁波传输数字信号 B.B.使用电磁波传输模拟信号使用电磁波传输

21、模拟信号c.c.使用超声波传输数字信号使用超声波传输数字信号 D.D.使用红外线传输模拟信号使用红外线传输模拟信号课堂练习课堂练习40下下列设备的运行与电磁波无关的是（列设备的运行与电磁波无关的是（ ）A.A.“嫦娥一号嫦娥一号”接收地面指挥中心的运行接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球指令实现变轨而奔向月球B.B.汽车上安装有汽车上安装有GPSGPS（全球卫星定位系统）（全球卫星定位系统）以确定行驶路线和距离以确定行驶路线和距离C.C.在汶川大地震发生后，救灾人员利用在汶川大地震发生后，救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系卫星电话恢复了与外界的通讯联系D.D.医院里，医生利用医

22、院里，医生利用B B超可观察到母体内超可观察到母体内的婴儿情况的婴儿情况 课堂练习课堂练习41 6 6、近日西方某国法律禁止低龄少年儿、近日西方某国法律禁止低龄少年儿童使用手机，原因是手机辐射的童使用手机，原因是手机辐射的_会一定程度危害人体健康；会一定程度危害人体健康；微波与中、长波传播速度相同微波微波与中、长波传播速度相同微波波长较短，波长较短， 因此频率相对较因此频率相对较_。7 7、电磁波在真空中的传播速度为、电磁波在真空中的传播速度为_m/s_m/s，天津广播电台新闻节目的广播频率为天津广播电台新闻节目的广播频率为909kHz909kHz，它的波长为，它的波长为_m_m。 421、当

23、导线中有大小或方向、当导线中有大小或方向 的电流时，的电流时，在它周围空间就会产生电磁波。在它周围空间就会产生电磁波。 2、真空中电磁波传播的速度为、真空中电磁波传播的速度为 ， 这这是宇宙间物质运动的最快速度，这个速度有一个是宇宙间物质运动的最快速度，这个速度有一个专用符号专用符号C。电磁波。电磁波 的波长的波长、频率、频率和速度之间和速度之间有如下定量关系有如下定量关系 ，从中可以看出，如果，从中可以看出，如果电磁波的频率越高，它的波长就越电磁波的频率越高，它的波长就越 。迅速变化迅速变化3 10 m /s8课堂检测课堂检测C=短短433、在短波、中波和长波这三种电磁波中，在真空中传播速在短波、中波和长波这三种电磁波中，在真空中传播速 度最快的是度最快的是 （ ） A、短波、短波 B、中波、中波 C、长波、长波 D、 一样快一样快 4、在短波、中波和长波这三种电磁波中频率最大的是（ ） A、短波、短波 B、中波、中波 C、长波、长波 D、 一样大一样大DA5、下列家用电器和通讯设备中，不是利用电磁波工作的是：、下列家用电器和通讯设备中，不是利用电磁波工作的是：( ) A、电视机、电视机 B、电冰箱、电冰箱 C、手机、手机 D、收音机、收音机B44谢谢大家！再见！45