资源简介

(共44张PPT)
第十九章 走进信息时代
第二节 让信息“飞”起来
学习目标
【学习目标】
1．了解电磁波谱。知道光是电磁波，记住电磁波在真空中的传播速度。
2．了解波长、频率和波速的关系。
3．了解电磁波在信息传播中的作用。
新课导入
手机是通过什么来实现自由通话的？
我们收看电视、收听广播时又是如何接收 到电视、广播信号的？
它们的一个共同特点是没有通信使用的导线，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.
精彩的电视节目极大地丰富了我们的生活
一、电磁波与我们的生活
基地台的天线通过电磁波传递手机信号
接手机
新知导入
收音机
无线上网设备
雷达设备在军事、气象等方面有广泛的应用。
通信卫星已经渗透到现代生活的各个领域。
通信卫星
木杆的上下振动,通过水使振动向外传播形成水波.
二、电磁波是怎样产生的
电磁波的产生
项目 振动源（波源） 波的形成
水波
声波
电磁波
（类比水波、声波研究）
木棍在水面处上下振动，使该处水也振动
通过水使振动向外传播，形成水波
发声体振动
通过介质使振动向外传播，形成声波
导体中的电流迅速变化!
可向外传播出去，形成电磁波
返回
电磁波的产生
当导体或电路中的某处有迅速变化的电流时，在该处就会产生一种电磁振荡，在周围空间就会产生向外传播的电磁波．
三、电磁波是怎样传播的
◆1.电磁波在空间是向各个方向传播的．
◆2.德国物理学家赫兹用实验证实：电磁波传播的速度等于光速：在真空中3×108m/s．空气中和在真空中近似．
[联想]：由电磁波传播的速度等于光速你能得到什么猜想？
光就是一种电磁波！
◆ 3.电磁波的频率由导体内每秒电流方向变化的次数决定．
◆ 4.声波、水波是必须要有传播介质的，电磁波的传播却不需要别的媒介可以在真空中传播，这是电磁波与声波重大区别之一．
四、电磁波的分类
1、电磁波是一个大家族，请你说出它共有哪些分支.
电磁波的形式多种多样
γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波、无线电波（微波、超短波、短波、长波）、可见光、激光等都是电磁波.
除了自然界本身产生的电磁波外，人们还用专门仪器发射各种形式的电磁波用以传递信息和传递能量.
2、我们生活在电磁波的海洋里.由于各种形式的电磁波的性质各不相同，因而也有许多不同的用途.
γ射线(γ-ray) 是放射性物质发出的电磁波，波长在2×10-10m以下，是一种能量很大的光子流.在医疗上用γ射线作为“手术刀“来切除肿瘤，叫做γ刀，有很好的治疗效果.
1. 医学上用γ射线做脑手术
a、1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时,发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上，管壁会发出一种看不见的射线,伦琴把它叫做X射线.
b、产生条件:高速电子流射到任体固体上，都会产生 X射线
c、特性:穿透本领很强
d、应用:
医疗上透视人体：如用X光片判断是否骨折、做胸透、CT、磁共振
工业上金属探伤
2. X射线在医学上、工业中有广泛的应用
金属探伤
医
用
X
光
机
1801年德国的物理学家里特，发现在紫外区放置的照相底板感光，荧光物质发光.
特性:主要作用是化学作用,还有很强的荧光效应，杀菌消毒作用.有助于合成人体维生素D
应用:
医院里病房和手术室的消毒.治疗皮肤病，硬骨病.
照明和诱杀害虫的日光灯，黑光灯.
紫外照相，可辨别出很细微差别，如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹.
3. 用紫外线杀菌
4.红外线——取暖，红外遥感和夜视仪
1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时，把温度计移至红光区域外侧，发现温度更高，说明这里存在一种不可见的射线，后来就叫做红外线.(用棱镜显示可见光谱)
特点：最显著的是热作用
应 用:
(1)遥控器.生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线.
(2)红外线加热.这种加热方式优点是能使物体内部发热，加热率高，效果好.
(3)红外摄影.(远距离摄影，高空摄影，卫星地面摄影)这种摄影不受白天黑夜的限制.
(4)红外线成像(夜视仪).可以在漆黑的夜间看见目标.
(5)红外遥感.可以在飞机或卫星上戡测地热，寻找水源，监测森林火情，估计农作物的长势和收成，预报台风，寒潮.
5、微波在通信领域大显身手.
6、无线电波，生活中、生产中、军事上都有应用.
生活中：电视机、收音机等.
生产中：远距离生产调度用电台等.
军事上：雷达等.
五、波的特征
所有的波都有波速、波长、频率.电磁波也一样.
波速：波传播的快慢称为波速.电磁波不同于声波，它能在真空中传播（即电磁波的传播不需要介质）.在真空中传播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.空气中的光速接近于真空中的光速.
波长：波长是相邻两个波峰
（或波谷）间的距离.用字母
λ表示.波长的国际单位是 m.
频率：表示单位时间内振动的次数.即在1s内，出现的波峰数（或波长数）.用符号ν表示.国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫.常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）.
1kHz=103Hz 1MHz=106Hz
波速（c）、波长（λ）、频率（ν）的关系：
c＝
λ
ν
变式：
c
λ＝
ν
ν＝
c
λ
频率越高，波长越短
频率越低，波长越长
波长与频率互成反比关系频率越高，传递的信息量越大.
（1）天然电磁污染源：如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动的磁爆都能产生电磁干扰.
（2）人为电磁污染源：人为按频率的不同可分为工频场源与射频场源.工频场源以大功频输电线路产生的电磁污染为主，也包括若干放电型污染源.射频场源主要由无线电或射频设备工作过程产生的电磁感应与电磁辐射所引起的.目前人为电磁污染源已成为环境污染的主要来源.
1.电磁污染源的种类
电磁污染
六
电磁辐射对人体危害程度随波长而异，波长愈短对人体作用愈强，微波作用最为突出.处于中、短波频段电磁场（高频电磁场）的操作人员，经受一定强度与时间的暴露，将产生身体不适感，严重者引起神经衰弱，如心血管系统的植物神经失调.
2.电磁污染危害现象
电磁辐射能干扰电视的收看，使图像不清或变形，并发出令人难受的噪声.电磁污染会干扰收音机和通信系统工作，使自动控制装置发生故障，使飞机导航仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制.
方法1：安设电磁屏蔽装置.在电磁场传递的途径中，安装屏蔽装置，使有害 的电磁强度降低到容许范围内.这种装置为金属材料的封闭壳体.当交变电磁场传向金属壳体时，幅度衰减.电磁屏蔽可分有源场屏蔽和无源场屏蔽两类.
方法2：其它综合性的防治对策.例如工业布局合理，使电磁污染源远离居民稠密区；改进电气设备；在近场区采用电磁辐射吸性材料或装置；实行遥控.
3.防治方法
电磁波的危害
１.对中枢神经系统有危害
２.对机体免疫功能有危害
３.对心血管系统有影响
４.对血液系统有影响
５.对遗传有影响
６.对视觉系统有影响
７.电磁辐射还会致癌
电磁波的特征
电磁波的产生
波速
波长
频率
光速
电磁波的传播
电磁波的应用
随堂练习
1．当导体中________________时，在它的周围空间就会产生________。
2．电磁波在真空中的传播速度等于______m/s，这个速度与______在真空中的传播速度相同。
3．频率的基本单位是Hz，1MHz=______kHz=______Hz。
迅速变化的电流
电磁波
3×108
光
103
106
4．我国1～12电视频道的波长范围是1.37～5.71m，那么它们频率的范围应是______～______MHz。
5．波长为300m的电磁波属于 [ ]
　 A．长波 B．中波 C．短波 D．微波
53
2185
B
6、波的三个基本特征是______、______ 、______ ，它们的关系式是________。
7、波传播的快慢称为______，波长是指________
________________________，电磁波的传播速度等于光速为___________。
8、频率单位换算关系：1kHz= ______ Hz，1Mhz= ______ Hz
波速
波长
频率
c=λν
波速
波峰（或波谷）间的距离
相邻两个
3×108 m/s
103
106
9、我国自行研制的“神州五号”载人飞船发射后于2003年10月16日6时23分安全返回。在飞船飞行过程中，测控部门在国内外布设了由13个地面测控站、测控船组成的庞大测控网，对它进行连续跟踪和测控利用了（ 　　 ）
A 超声波　 B 次声波　　C 无线电波 D X射线
C
10．电磁波谱是按________________________连续排列的图谱，从电磁波谱图中可看出光其实是______________。
电磁波波长或频率
电磁波
11．举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例（每种电磁波各举一例）。
示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控
　(1) 无线电波_______________________________
　(2) 微　　波_______________________________
广播电台利用无线电波广播
微波炉利用微波加热
　(3) γ射线：________________________________
　(4) X射线：_______________________________
我们在充分享受电磁波给我们带来的各种方便的同时，也不要忘记电磁波也会给我们带来负面效应，请你试举出一事例加以说明。
医生用γ射线作脑手术
医院利用X射线对人体透视
电磁辐射达到一定的强度，会导致控制系统和信息传输系统的失控，引起头痛、失眠、记忆衰退等症状的产生。
12．所有波都具有波速、波长、频率三特征，电磁波也一样。______________叫做波速， ______
_________________________________叫做波长，_____________________叫做频率，三者之间的关系式是（用符号表示）_______，电磁波在真空中传播的速度是一定的，是________m/s，由此可知电磁波的频率与波长成_____比（选填“正”或“反”）。
波传播的快慢
相邻两波峰（或波谷）之间的距离
单位时间内振动的次数
c=λν
3×108
反
13．频率为4000Hz的声波在空气中传播时，它的波长是多大？
已知：ν＝4000Hz　c＝340m/s
求：λ
解：λ＝c／v＝340m/s÷4000Hz＝0.085m
答：它的波长是0.085m 。
提示：λ=c/v，注意题目中给你的波是声波，声音在空气中传播速度为340m/s。
课堂小结
1、电磁波的产生：迅速变化的电流产生电磁波.
2、电磁波的应用：⑴传递信息.⑵传递能量.
3、电磁波的特征：
波速：波传播的快慢称为波速.电磁波不同于声波，它能在真空中传播（即电磁波的传播不需要介质）.在真空中传播的速度等于光速，即c＝3×108m/s=3×105Km/s.空气中的光速接近于真空中的光速.
波长：波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离.用字母λ表示.波长的国际单位是m.
频率：表示单位时间内振动的次数.即在1s内，出现的波峰数（或波长数）.用符号ν表示.国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫.常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）.
1kHz=103Hz 1MHz=106Hz

展开更多......

收起↑