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第二节 电磁波及其传播
第十七章 电磁波与现代通信
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
波的基本特征
了解电磁波
验证电磁波的存在
电磁波的传播
电磁波谱
电视广播的工作过程
知识点
波的基本特征
知1－讲
感悟新知
1
1. 波的五个特征(如图所示)
知1－讲
感悟新知
(1)振幅：我们把波源偏离平衡位置的最大距离叫作振幅，用字母A 表示，单位是米(m). 振幅反映了波源振动的
强弱.
(2) 周期：波源振动一次所需要的时间叫作周期，用字母T表示，单位是秒(s).
知1－讲
感悟新知
(3)频率：波源每秒钟振动的次数叫作频率，用字母f 表示，单位是赫兹(Hz), 常用单位有千赫和兆赫，1 MHz =
103 kHz，1 kHz= 103 Hz.
(4)波长：波在一个周期内传播的距离叫作波长，用λ 表示，单位是米(m).
(5)波速：波的传播速度，它是反映波传播的快慢的物理量，用字母v 表示，单位是米/ 秒(m/s).
知1－讲
感悟新知
2. 周期和频率的关系
f=
知1－讲
感悟新知
知识拓展
波的传播过程中，同样有波速v，为了方便计算，我们选取一个波长(λ)作为运动的路程(s)，选取传播一个波长所对应的时间——周期(T)作为运动的时间(t)，于是得v== =λf.
感悟新知
知1－练
如图2 所示是一个物体振动时的波形图. 观察此图可以知道声源的振幅是________m； 波源振动的周期是 ________ s；波源振动的
频率是________ Hz.
例 1
0.3
0.4
2.5
感悟新知
知1－练
解题秘方：在识图的基础上，围绕波长、波速、频率、周期的关系解题.
解析：波源偏离平衡位置的最大距离叫作振幅，图中波源偏离平衡位置的最大距离是30 cm，所以振幅就是30 cm，即0.3 m；频率是波源每秒振动的次数，图中波源振动一个周期是0.4 s，则其频率f= = =2.5 Hz.
感悟新知
知1－练
1.[常州校级模拟] 我国自主研发的长波雷达能探测到隐身飞机，这种雷达使用的电磁波频率在30 MHz~300 MHz之间. 若某型号雷达使用频率为200 MHz 的电磁波，则该电磁波的周期为( )
A. 5×10－9 s B. 2×10－8 s
C. 5×10－6 s D. 5×10－3 s
A
知识点
了解电磁波
知2－讲
感悟新知
2
1. 电磁波的预言和证实
(1)预言：麦克斯韦(英国)建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在.
(2)证实：赫兹(德国)用实验证实了电磁波的存在.
2. 电磁波的实质 电磁波是在空间传播的周期性变化的电
磁场.
知2－讲
感悟新知
深度思考 什么情况下会产生电磁波？
深度理解
当导体中电流迅速变化时，导体周围空间会有电磁波产生，并周期性向外传播．例如直流电开关闭合或断开的瞬间、交流电等都会产生电磁波.
知2－讲
感悟新知
3. 电磁波存在的空间 从地球表面到遥远的太空，处处充满了电磁波．
感悟新知
知2－练
[济宁开学] 关于电磁波的产生，下列说法中正确的
是( )
A. 导线中没有电流，可以在空间产生电磁波
B. 导线中有电流，就可以在空间产生电磁波
C. 导线中有迅速变化的电流就可以在空间产生电磁波
D. 以上三种情况都可以产生电磁波
例2
感悟新知
知2－练
解析：导线中有迅速变化的电流就可以在周围空间产生电磁波．
答案：C
感悟新知
知2－练
2. 下列现象中不能产生电磁波的是( )
A. 电冰箱的电路接通或断开时
B. 发声的电铃
C. 发声的电声喇叭
D. 木棒不断敲击鼓面
D
知识点
验证电磁波的存在
知3－讲
感悟新知
3
实验体验：如图3 所示，打开收音机，调到没有电台的位置；导线的一端固定到电池的一端，导线的另一端和电池的另一端时断时续地接触时，听到收音机发出“咔咔”声．
知3－讲
感悟新知
分析思考 导线时断时续地接触电池时，听到“咔咔”声的原因，说明了什么？
采用转换法说明产生了电磁波.
分析结果
导线时断时续地接触电池时，其中有变化的电流，在周围产生电磁波，这些电磁波被收音机所接收，从而听到“咔咔”声．



知3－讲
感悟新知
实验结论：时断时续的直流电周围存在电磁波．
感悟新知
知3－练
如图4 所示，打开收音机的开关，转动选台用的旋钮，
调到一个没有节目的位置，使收音机收不到广播节目，然后开大音量，拿导线头迅速在钢锉上移动，这时收音机会发出“喀喀”的响声，表明有
_______产生，由此可知产生电磁
波的条件是导体中有_______________．
例 3
电磁波
迅速变化的电流
感悟新知
知3－练
解题秘方：当电路中有迅速变化的电流时，周围就会产生电磁波，被收音机所接收，从而发出“咯咯”的声音．
感悟新知
知3－练
解析：在收音机附近，拿导线头迅速在钢锉上移动时，由于钢锉表面是粗糙的，导致电路中电流时有时无，即电路中有迅速变化的电流，从而在周围空间产生电磁波，这些电磁波被收音机所接收而发出“咯咯”的声音，说明迅速变化的电流会产生电磁波．
感悟新知
知3－练
3.[中考·徐州] 导线一端与电池负极连接，用另一端与电池正极快速断续接触，可听到近旁的收音机发出“咯咯”声，表明收音机接收到了( )
A. 超声波 B. 次声波
C. 光能 D. 电磁波
D
知识点
电磁波的传播
知4－讲
感悟新知
4
1. 探究电磁波能否在真空中传播
实验体验：如图5 所示，将手机的来电提示调到振动后放在真空罩中，用抽气机抽去罩中空气. 打电话呼叫罩中的手机，观察到罩中的手机振动起来.
知4－讲
感悟新知
分析结果
用抽气机抽气期望罩内是真空；手机振动起来说明手机接收到电磁波；声音不能在真空中传播，如果手机来电提示为铃声，即使罩内手机响铃，罩外也听不到铃声．
分析思考 用抽气机抽气的目的是什么？罩内手机振动起来说明了什么？手机来电提示为什么从铃声调到振动？
知4－讲
感悟新知
实验结论：电磁波可以在真空中传播.
知4－讲
感悟新知
2. 探究材料对电磁波传播的影响
实验体验：如图6 所示，将手机的来电提示调到响铃状态分别放到塑料容器、纸容器、金属容器中打电话呼叫容器中的手机. 手机只在金属容器中不能接收到呼叫信号，其他容器中都能接收到呼叫信号．
知4－讲
感悟新知
分析结果
容器中手机能接收到信号表明电磁波能穿过这些材料，接收不到信号表明电磁波不能穿过这些材料．
分析思考 手机只在金属容器中不能接收到呼叫信号，其他容器中都能接收到呼叫信号，分别说明了什么？
知4－讲
感悟新知
实验结论：电磁波可以穿过塑料、纸等材料；电磁波不能穿过金属材料．
知4－讲
感悟新知
3.电磁波的传播速度和光速相同，真空中的速度为3×108 m/s.光波属于电磁波．
感悟新知
知4－练
[西安雁塔区模拟] 电磁波在真空中的传播速度 ______(填“大于”“等于”或“小于”)光速；该波的传播______ (填“需要”或“不需要”)介质．
例4
等于
不需要
感悟新知
知4－练
如图7，将手机放在密闭的塑料容器中，能正常接收到呼叫信号，放在密闭的金属容器中，不能接收到呼叫信号，说明____________ (填“塑料容器”或“金属容器”)对该波有屏蔽作用．
金属容器
感悟新知
知4－练
解题秘方：电磁波在真空中的传播速度等于光速．电磁波的传播不需要介质．金属材料对电磁波有屏蔽作用．
解析：将手机放在密闭的塑料容器中能正常接收到呼叫信号，放在密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号，说明金属容器对电磁波有屏蔽作用．
感悟新知
知4－练
4.[宿迁宿城区模拟] 探究电磁波特性的实验过程如下：将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中，用抽气机抽去罩中空气，打电话呼叫罩中手机，这时，手机背景灯光闪烁，这表明电磁波_______ (填“能”或“不能”)在真空中传播.但是听不到真空罩中的手机铃声，这说明______________________.
能
声音不能在真空中传播
知识点
电磁波谱
知5－讲
感悟新知
5
1. 电磁波谱 电磁波谱是按波长(或频率)连续排列的电磁波序列.
知5－讲
感悟新知
分析思考 (1)由电磁波谱你发现哪些信息或知识？
(2)电磁波的频率和波长的关系是怎样的？
分析结果
电磁波是个大家庭，包括无线电波、微波、可见光、不可见光和X、γ 射线．
电磁波的频率越大，波长就越短．
知5－讲
感悟新知
2. 电磁波的应用 电磁波有着广泛的应用．例如，X 射线用于医学中透视、γ 射线用于工业上探伤、微波用于现代通信．
3. 电磁污染 电磁技术给人类带来了巨大的物质文明的进步，同时也造成了电磁污染．
感悟新知
知5－练
[常熟模拟] 电磁波是一个大家族，图9 甲是它们的家
族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用．
例 5
感悟新知
知5－练
解题秘方：本题要注意根据试题中的信息回答问题，且要注意不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度相同．
感悟新知
知5－练
(1)红外线与紫外线的频率用f 表示，则f红外线 _____ f紫外线；它们在真空中的传播速度v红外线_____ v紫外线(. 均填“＞”“＜”或“=”)
<
=
解析：由图甲知红外线的振动频率为1012 Hz, 紫外
线的振动频率大于1014 Hz，即f 红外线感悟新知
知5－练
(2)“铱-192 发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图乙所示推知：“铱-192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是_____(填序号)．
A. 可见光 B.α 射线
C.β 射线 D.γ 射线
D
感悟新知
知5－练
解析：由图乙知γ射线的穿透能力最强，故“铱-192”
发出的用于金属内部探伤最有可能的是γ 射线，故选D．
感悟新知
知5－练
5-1.[中考· 广州] 各种色光在真空中的波长如图10 所示， 植物中叶绿素a 会吸收波长在430 ～ 662 nm 之间的光. 真空中，波长为650 nm 的光( )
A. 是紫光
B. 不是电磁波
C. 波长比蓝光的长
D. 比波长500 nm 的光
C
感悟新知
知5－练
5-2. 多年前，澳大利亚帕克斯天文台接收到周期为8×
10－7 s 的神秘电磁波，一度认为是外星人的通信信号．最近发现，信号源头居然是隔壁的微波炉，因为测得该微波炉泄漏的电磁波频率恰好是________Hz. 为解决微波泄漏问题，该微波炉工作时，应将其置于密闭________(填“真空罩”或“金属盒”)内．
1.25×106
金属盒
知识点
电视广播的工作过程
知6－讲
感悟新知
6
如图11 所示，摄像机获取的图像信号和话筒获取的声音信号，发射机将加载了声音和图像信号的电磁波发射到空中；
接收机接收到空中传播的信号后，从中提出图像和声音信号，通过显像管和音频放大器还原成图像和声音．
知6－讲
感悟新知
知识拓展
收音机选台、电视机选频道，都是通过调谐器选择我们所需要的电磁波信号．
无线电广播信号的接收装置中有调谐器，其作用
是( )
A. 产生高频率振荡电流
B. 使高频率电流随声音信号变化
C. 得到所需要的带有声音信号的电磁波
D. 把电信号还原成声音
感悟新知
知6－练
例6
感悟新知
知6－练
解析：收音机的天线接收到各种各样的电磁波，转动收音机调谐器的旋钮，可以从中找出特定频率的信号，电子电路再把音频信号从中取出来，进行放大，送到扬声器中.
答案：C
感悟新知
知6－练
6. 在电视广播发射和接收的过程中，摄像机将______转化成电流信号，话筒将声音转化为______信号．发射机发射到空中传播的信号是______(填“电流”或“电磁波”)．音频放大器的作用是 ____________________.
图像
电流
电磁波
把电流信号进行放大
电磁波及其传播
电磁波
波
产生
传播
分类
应用

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