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第2节 电磁波的海洋
第二十一章 信息传递
人
教
版
学
习
目
标
1.了解电磁波的产生和传播。
2.知道波长、频率和波速的关系。
3.知道光波是电磁波,以及电磁波在真空中的传播速度。
4.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
导入新课
当你打开收音机，听到的是电磁波传来的声音；打开电视机，听到的、看到的是电磁波传来的声音和图像；移动电话也是靠电磁波来传递信息的。电磁波在信息的传递中扮演着非常重要的角色，所以，要研究信息的传递，就要研究电磁波。
电磁波是怎样产生的
尽管你对电磁波（electromagnetic wave）这个名词已经十分熟悉，但是，你知道电磁波是怎样产生的吗？
不能长时间接触，否则会因为电流过大而损坏电池。
电磁波是怎样产生的
电流的方向和大小迅速变化，或电流的方向和大小同时迅速变化。
1.电磁波的产生：
木棍在水面上振动会产生水波；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 会在空间激起（产生）电磁波。
电磁波是怎样产生的
电流的迅速变化
广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，发出电磁波。
2.电磁波的特点：
虽然电磁波 、 ，但它确实可以给我们 。
3.常见的电磁波发射器: 等。
4.常见的电磁波接收器: 等。
电磁波是怎样产生的
看不见
摸不到
传递各种信息
真实存在。
广播电台、电视台、移动电话
收音机、电视机、移动电话
例题1
1．关于电磁波的产生，下列说法正确的是( )
A．任何通电导体周围空间都会产生电磁波
B．照明线路周围不会产生电磁波
C．直流电在通断过程中会产生电磁波
D．日光灯启动不会产生电磁波
C
例题1
解析：A．只有迅速变化的电流周围才会产生电磁波，并不是任何通电导体周围空间都会产生电磁波，故A错误；
B．照明线路中是50 Hz的交流电，电流大小和方向迅速变化，所以其周围会产生电磁波，故B错误；
C．直流电在通断过程中会产生电磁波，故C正确；
D．迅速变化的电流周围产生电磁波，日光灯启动也会产生电磁波，故D错误。
故选C。
电磁波是怎样传播的
1.波长、波速和频率
（1）波长：在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做 ； 凹下的最低处， 叫做 。邻近的两个波峰（ 或波谷） 的距离（ 图21.2-3）， 叫做 （wavelength）。
波峰
波谷
波长
波长用字母λ表示，单位是米。
电磁波是怎样传播的
（2）频率：在某确定位置， ，波的频率就是多少。
频率用字母f表示,其单位是赫兹(Hz),常用的单位还有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。1kHz=Hz,1MHz= kHz= Hz.通常电磁波的频率很高,以千赫、兆赫为单位。
1 s 内有多少次波峰或波谷通过
电磁波是怎样传播的
（3）波速：
水波不停地向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫做 。
跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速。
波速
电磁波是怎样传播的
声音的传播要靠固体、液体、气体等介质，电磁波的传播需要介质吗？
电磁波是怎样传播的
2.演示：电磁波的传播
由实验可以看到，放在真空罩中的移动电话可以收到罩外传给它的电磁波。这说明电磁波在真空中 传播。
3.电磁波波速
月球上没有空气，声音无法传播。但是电磁波可以在真空中传播，所以宇航员在月球上可以用电磁波来通信。真空中电磁波的波速为 ，其数值大约为30 万千米每秒。c 是物理学中一个十分重要的常数，目前公认的数值是 m/s，约 m/s
电磁波是怎样传播的
也可以
c
c =2.997 924 58×
3×
拓展:电磁波波长、波速和频率的关系:c=λf。在真空中电磁波的波速一定,所以电磁波的频率与波长成反比。波长越长,频率越低;反之,波长越短,频率越高。不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同;不同介质中,同一电磁波的频率不变。
电磁波是怎样传播的
4.无线电波
电磁波是个大家族（图21.2-4），通常用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做 。
日常生活中可以看到各种各样的天线，它们有的是发射电磁波的，有的是接收电磁波的。我们生活在电磁波的海洋中。
电磁波是怎样传播的
无线电波
例题2
2．各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430~662nm之间的光。真空中，波长650nm的光（　　）
A．是紫光 B．不是电磁波
C．比波长500nm的光传播速度大 D．频率比蓝光的小
D
例题2
解析：A．由图得，波长650nm的光是红光，故A不符合题意；
B．光是电磁波的一种，故B不符合题意；
C．光在真空中的传播速度相同，故C不符合题意；
D．由得，波速相同，波长越长，频率越小，则红光频率比蓝光的小，故D符合题意。
故选D。
例题3
电磁波
3．建设海南自由贸易港国际互联网数据专用通道建成并投用，推进了“互联网+大数据”智慧型城市的发展。让数据信息在移动终端之间连接起来的载体是 （填“超声波”或“电磁波”），这种波在真空中的传播速度是 m/s。
3×
例题3
解析：[1][2]电磁波可以传递信息且速度约等于光速，在移动终端间传播信息的是电磁波。电磁波在真空中的传播速度是。
21.2电磁波的海洋
产生
课堂小结
变化的电流产生电磁波
不需要介质
传播
波速
电磁波家族及电磁波的应用
真空中c=3.0×m/s
频率

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