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1、第节第节: :电磁波的海洋电磁波的海洋 第二十一章：信息的传递第二十一章：信息的传递 电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活电视台通过电磁波，将精彩的电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们。电视节目展现给我们。电视机电视机电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活移动通信设备极大的方便了我们的联系。电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活收音机收音机电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活无线上网设备电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活雷达设备在军事、气象等方面有广泛的应用。电磁波电磁波是怎样产生是怎样产生的？的？电磁波电磁波是怎样传播是怎样传播的？的？波长、波速、频率波长、波速、频率有何关系？有何关系
2、？移动电话依靠移动电话依靠电磁波电磁波传递信息传递信息电视信号的传播依靠电视信号的传播依靠电磁波电磁波1 1、回忆：声音是如何产生的？、回忆：声音是如何产生的？ 又是又是通过通过_以以_形式传播的；形式传播的；“频率频率”_ ._ .介质介质声波声波发声体在一秒内振动的次数发声体在一秒内振动的次数2 2、有线电话是如何将信息传到远方、有线电话是如何将信息传到远方的？（即基本工作原理？）的？（即基本工作原理？）声信号声信号电信号电信号声信号声信号话筒话筒对方听筒对方听筒（通过导线传输通过导线传输）水波的产生水波的产生电磁波的产生电磁波的产生项目项目振动源（波源）振动源（波源）波的形成波的形成水波
3、水波声波声波电磁波电磁波（类比水波、声波研究）（类比水波、声波研究）木棍在水面处上下振木棍在水面处上下振动，使该处水也振动动，使该处水也振动通过水使振动向外通过水使振动向外传播，形成水波传播，形成水波发声体振动发声体振动通过介质使振动向通过介质使振动向外传播，形成声波外传播，形成声波导体中的电流导体中的电流迅速变化迅速变化! !导线中迅速变化导线中迅速变化的电流会在空间的电流会在空间激起电磁波激起电磁波返回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电
4、磁波是怎样产生的电磁波是怎样产生的实质：电磁场能量由近及远的传播。实质：电磁场能量由近及远的传播。电磁波产生演示实验电磁波产生演示实验导体中迅速变化的电流会在周围激起导体中迅速变化的电流会在周围激起（产生）电磁波。（产生）电磁波。结结 论论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。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？个手机的号码，手机有反应吗？电磁波的传播不需要介质。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
5、想想，电磁波的传播需要介质吗？想想，电磁波的传播需要介质吗？电磁波可在真空或其它一些介质中传播电磁波可在真空或其它一些介质中传播。2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。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 （2）频率：在某确定位置，）频率：在某确定位置，1S1S内有多少波峰或波内有多少波峰或波谷通过，波的频率就是多少。谷通过，波的频率就是多少。单位：赫兹单位：赫兹3电磁波的传播速度电磁波的传播速度真空中：真空中：c
6、 =2.99792458108m/ /s 10108 8 m/sm/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：米单位：米/ /秒秒（2）频率：在）频率：在1s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）1MHZ=1000KHZ1KHZ=1000HZ 回忆回忆 ：光在真空中的传播速度是多少？由此你能得到什么猜想？：光在真空中的传播速度是多少？由此你能得到什么猜想？光就是一种电磁波光就是一种电磁波 ！不同频率（或不不同频率（或不同波
7、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、频率电磁波的传播电磁波的传播3、电磁波的波长、电磁波的波长 、频率、频率f f 、波速、波速C三三者的关系：者的关系：波速波速= =波长波长频率频率 即即 注意注意公式中各物理量单位的统一！公式中各物理量单位的统一！ （m/sm/s；m m；Hz)Hz)；公式可变形：公式可变形： =c/f 或 f=c/波长频率电磁波的家族电磁波的家族p电磁波是一个大家族，电磁波是一个大家族，其波谱图包括了其波谱图包括了10210-10m波长范围。波长范围。p无线电波：频率为数无线
8、电波：频率为数百千赫至数百兆赫这百千赫至数百兆赫这一频段的电磁波。一频段的电磁波。p光光(可见光可见光)也是一种电也是一种电磁波。磁波。电磁波谱图：电磁波谱图：三、电磁波三、电磁波四、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 32102102 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 3kHzkH
9、z短波短波505010m10m6 6 10103 330 30 10103 3kHzkHz微波微波10101010-3-3m m3103104 4 3103108 8kHzkHz电电视视、宇宇航航通信通信电磁波的分类及其应用电磁波的分类及其应用:长波长波：超远程通信；：超远程通信；中波、短波中波、短波：电报、无线电广播；：电报、无线电广播；微波微波： 电视、宇航通信；电视、宇航通信；红外线红外线： 可见光可见光：紫外线紫外线：X X射线射线： Y Y射线射线：问题：问题：1 1、为什么这种炉子会叫微波炉？、为什么这种炉子会叫微波炉？2 2、微波炉是怎么使食物加热的？、微波炉是怎么使食物加热的？
10、无线电波的分类无线电波的分类: :通常以波长和频率通常以波长和频率来分来分: :按波长主要分为长波、中波、按波长主要分为长波、中波、中短波、短波和微波。中短波、短波和微波。 电磁波除了用于通信外还有很电磁波除了用于通信外还有很多别的应用，比如微波炉就是利用多别的应用，比如微波炉就是利用电磁波来加热食品的，也许你发现电磁波来加热食品的，也许你发现用于微波炉中的盘子都不是金属做用于微波炉中的盘子都不是金属做的，这是为什么？的，这是为什么？ 因电磁波的产生是由于电流的因电磁波的产生是由于电流的迅速变化而在电流周围产生磁场，迅速变化而在电流周围产生磁场，它能在金属中产生强大的电流，损它能在金属中产生强
11、大的电流，损坏微波炉。坏微波炉。 微波炉是我们生活中用来加热食品的，但是你知道微波炉是我们生活中用来加热食品的，但是你知道吗？微波炉内竟然有很强的电磁波哦！因为它的波很短所吗？微波炉内竟然有很强的电磁波哦！因为它的波很短所以称为微波。食物分子在微波的作用下剧烈的振动，使得以称为微波。食物分子在微波的作用下剧烈的振动，使得内能增加，温度升高。由于电磁波可以深入食物内部，所内能增加，温度升高。由于电磁波可以深入食物内部，所以用微波炉烧饭时食物的内部和外部几乎同时变熟，这样以用微波炉烧饭时食物的内部和外部几乎同时变熟，这样省时、省电。省时、省电。 食物中水分子比其他分子更容易吸收微波的能量，食物中水
12、分子比其他分子更容易吸收微波的能量，所以含水量高的食物在微波中温度上升很快。微波炉中不所以含水量高的食物在微波中温度上升很快。微波炉中不能用金属容器，因为微波能在金属中产生很强大的电流，能用金属容器，因为微波能在金属中产生很强大的电流，会损坏微波炉。会损坏微波炉。 微波同其他频率的电磁波一样，过量的照射对人体微波同其他频率的电磁波一样，过量的照射对人体有伤害。微波炉的外壳是金属壳，炉门的玻璃上有金属网，有伤害。微波炉的外壳是金属壳，炉门的玻璃上有金属网，这样就能保证电磁波的泄露不允许超过允许值。这样就能保证电磁波的泄露不允许超过允许值。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
13、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- -1210- -1010- -410- -2102104106(cm)310223101631014310123104f (Hz)三、电磁波三、电磁波三、电磁波三、电磁波760nm400nm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电电磁磁波波谱谱光是
14、一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 =3108m/s雷达雷达工作依靠电磁波工作依靠电磁波四、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导体中迅速变化的电流会在空间激起电磁波。导体中迅速变化的电流会在空间激起电磁波。电磁波既可以在介质中传播
15、也可以在真空中电磁波既可以在介质中传播也可以在真空中传播。传播。 电磁波在真空中的传播速度电磁波在真空中的传播速度c=2.99792458108m/s3105km/s 课堂小结课堂小结一、电磁波的产生一、电磁波的产生迅速变化的电流可以产生电磁波。迅速变化的电流可以产生电磁波。二、电磁波的传播二、电磁波的传播电磁波的传播不需要介质。但电磁波可以在固体、液体和气体中传播。三、电磁波传播速度三、电磁波传播速度总结总结电磁波的传播电磁波的传播解：解： c=c=f f =C/f=(10108 8m/s)/(m/s)/(10106 6Hz)Hz)mm m。 例题例题 ：MHz,MHz,求它的波长是多少？求
16、它的波长是多少？反馈练习反馈练习1一一粒粒小小石石块块投投入入平平静静的的水水中中就就会会激激起起 ； 打打 鼓鼓 时时 ， 鼓鼓 面面 的的 振振 动动 在在 空空 气气 中中 形形 成成 ； 导导 线线 中中 电电 流流 的的 迅迅 速速 变变 化化 会会 在在 空空 间间 激激 起起 。2电电磁磁波波可可以以给给我我们们传传递递各各种种信信息息，在在我我们们家家庭庭生生活活中中所所用用的的 、 等等都都是是利利用用电磁波来传递信息的电器。电磁波来传递信息的电器。3微波的主要用途是微波的主要用途是 ( )A超远程通信超远程通信 B无线电广播无线电广播C电报电报 D电视、宇航通信电视、宇航通
17、信 水波水波声波声波电磁波电磁波手机手机电视电视D4 4、以下说法中正确的是（、以下说法中正确的是（ ）A A、频率越大的电磁波，它的传播速度越大。、频率越大的电磁波，它的传播速度越大。B B、电磁波和声波一样不能在真空中传播。、电磁波和声波一样不能在真空中传播。C C、不同频率、不同波长的电磁波，它们的传播、不同频率、不同波长的电磁波，它们的传播 速度相同。速度相同。D D、以上说法都正确。、以上说法都正确。C C5 5、隐形飞机是一种先进的军用飞机，、隐形飞机是一种先进的军用飞机，可以防止被雷达发现，隐形飞机用的主可以防止被雷达发现，隐形飞机用的主要是要是 材料，它能减少材料，它能减少飞机
18、对电磁波飞机对电磁波 ，使雷达很难发，使雷达很难发现它。现它。吸收电磁波吸收电磁波反射反射6 6、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、电磁波是沿某一特定方向向空 间远处传播的。间远处传播的。D D、变化的电流在周围的空间产生、变化的电流在周围的空间产生 电磁波。电磁波。D D7 7、19911991年海湾战争中，以美国为首的多国部年海湾战争中，以美国为首的多国部队使用了电子干扰，电子干扰是指（队使用了电子干扰，电子
19、干扰是指（ ）A A、向敌方发射电磁波。、向敌方发射电磁波。B B、向敌方发射很强的电磁波。、向敌方发射很强的电磁波。C C、向敌方发射频率很高的电磁波。、向敌方发射频率很高的电磁波。D D、发射与敌方电子设备相同频率的高强度电、发射与敌方电子设备相同频率的高强度电 磁波，并施放反射电磁波的干扰。磁波，并施放反射电磁波的干扰。 D8 8、在短波、中波和长波这三种电磁波、在短波、中波和长波这三种电磁波中频率最大的是（中频率最大的是（ ）A A、短波、短波 B B、中波、中波 C C、长波、长波 D D、一样大、一样大A9 9、电电磁磁波波的的传传播播是是宇宇宙宙间间的的物物质质运运动动最最快快的
20、的。目目前前人人们们公公认认的的电电磁磁波波的的速速度度值值约约为为 kmkms s这这与与我我们们在在前前面面认认识识过过的的 ( (选选填填“光光”或或“声音声音”)”)的传播速度相同。的传播速度相同。1010、某电视台节目的发射频率、某电视台节目的发射频率3103105 5MHzMHz，其波长为其波长为 ( ) ( ) A A1 m B1 m B1 dm 1 dm C C1 cm D1 cm D1 mm1 mm3.0108光光D1111、下列关于电磁波的说法中，正确的是、下列关于电磁波的说法中，正确的是( )( )A.A.在方向、大小变化很快的电流周围会产生电磁波在方向、大小变化很快的电
21、流周围会产生电磁波B.B.在房间内不打开收音机、电视机等家用电器时，房在房间内不打开收音机、电视机等家用电器时，房 间内就不存在电磁波间内就不存在电磁波C.C.声波和电磁波都能在真空中传播声波和电磁波都能在真空中传播D.D.电磁波由电台传到用户，则变化的电流也由电台传电磁波由电台传到用户，则变化的电流也由电台传 到用户到用户A12.我国是世界上手机用户最多的国家手机间是通我国是世界上手机用户最多的国家手机间是通过过 传递信息的我们能听到手机发出的声音，传递信息的我们能听到手机发出的声音，是因为手机中的发声体在是因为手机中的发声体在 若把一手机放在真空若把一手机放在真空罩中，再用另一手机拨打罩内
22、的手机号码，结果发现罩中，再用另一手机拨打罩内的手机号码，结果发现罩内手机彩灯闪烁，但却听不到手机的铃声，这是因罩内手机彩灯闪烁，但却听不到手机的铃声，这是因为为 不能传声不能传声电磁波电磁波振动振动真空真空1313、福建都市生活台是福州市民出行时，最、福建都市生活台是福州市民出行时，最常听到的一个百姓喜欢的广播电台。若它发常听到的一个百姓喜欢的广播电台。若它发射两列电磁波甲和乙，它们的频率为射两列电磁波甲和乙，它们的频率为f f甲甲 f f乙，乙，那么它们的波长相比较那么它们的波长相比较 ( ) ( )A A甲甲 乙乙 B B甲甲 乙乙 C C甲甲乙乙 D D无法比较无法比较B1414、雷达
23、发出电磁波后，经过、雷达发出电磁波后，经过2.4102.4104 4S S收到收到回波，则雷达离目标的距离是回波，则雷达离目标的距离是: : 1012m1010 20032003年年1010月月1515日日，我我国国自自行行研研制制的的“神神舟舟五五号号”载载人人航航天天飞飞船船在在酒酒泉泉卫卫星星发发射射中中心心发发射射成成功功后后，准准确确进进入入距距离离地地面面344344kmkm的的预预定定轨轨道道，中中国国首首位位航航天天员员被被顺顺利利送送人人太太空空。由由于于声声音音传传播播要要靠靠介介质质， 不不能能传传声声，而而电电磁磁波波可可以以在在 中中传传播播。在在没没有有空空气气的的
24、太太空空中中的的航航天天员员杨杨利利伟伟就就是是通通过过_与与地地面面进进行行通通话话，通通话话时时他他的的语语音音信信息息大大约约要要经经过过 到到达达地地面面，实现与家人的交流。实现与家人的交流。真空真空真空真空1 15 5在日常生活中，一般收音机在中在日常生活中，一般收音机在中波段接收的波长范围由波段接收的波长范围由560.7 560.7 m m186.9 m186.9 m，它接收的频率范围是多少它接收的频率范围是多少? ? 解解:由由c=f f=c/=(3108m/s)/(560.7186.9)m =5.3105-1.6106Hz答答:频率范围是频率范围是5.3105-1.6106Hz
25、1717、目前，中国教育电视台的两套卫星电视节目是通、目前，中国教育电视台的两套卫星电视节目是通过国产过国产“东方红二号甲东方红二号甲”通信卫星转发的，卫星转发通信卫星转发的，卫星转发下行频率为下行频率为38483848兆赫和兆赫和39283928兆赫。这两个电磁波的波兆赫。这两个电磁波的波长是长是和和。 1818、电磁波的传播电磁波的传播( () )A A、只能在空气中传播、只能在空气中传播B B、只能在真空中传播、只能在真空中传播C C、不能在空气中传播、不能在空气中传播D D、可以在真空中传播、可以在真空中传播19、下列家用电器中利用电磁波工作的是、下列家用电器中利用电磁波工作的是 ()
26、A电冰箱电冰箱B微波炉微波炉C电烙铁电烙铁D洗衣机洗衣机DB课堂检测：课堂检测： 1 1、真空中电磁波的传播速度是、真空中电磁波的传播速度是_ m/s,m/s,这是宇宙间物质运动的最快速度，这个速度有这是宇宙间物质运动的最快速度，这个速度有一个专用符号一个专用符号_，电磁波的波长，电磁波的波长，频率，频率f f和速度和速度c c之间的关系是之间的关系是_，从中可以看出，从中可以看出，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_。 2、北京电视台第一套节目发射电磁波的波、北京电视台第一套节目发射电磁波的波长范围是米至米，则此电磁波的频率范围为长范围是米至米，则此电磁波的频率范围为赫至赫至赫。赫。3108 167兆兆176兆兆Cc=f 短短
