资源简介

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第一节 初识电磁波
第二十章 电磁波与信息时代
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
电磁波及波谱
电磁波的特征
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
知1－讲
感悟新知
知识点
电磁波及波谱
1
1.电磁波的产生
探究电磁波的产生
实验装置 收音机、电池组、灯泡、导线、金属夹、钢尺、电工胶布
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知1－讲
实验操作 1. 将电池组、灯泡利用导线串联起来，将钢尺以 1.5 cm 为间隔贴上电工胶布；
2. 打开收音机，在调幅(AM)模式下，调至无节目的位置调大音量；
3. 用夹子将导线一端与钢尺头部夹住，导线另一端在钢尺表面反复滑过
实验现象 当导线在贴有胶布的钢尺表面反复滑动时，灯泡随滑动节奏周期性亮灭，收音机发出断续的“咔咔”声，且两者的变化是同步的
实验结论 断续的电流产生电磁波
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知1－讲
方法点拨
类比法： 类比声音的产生理解电磁波的产生：
发声体振动 声波
电流迅速变化 电磁波
转换法： 把是否产生了电磁波转化为收音机是否发出断续的声音。
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知1－讲
知识拓展
信息理论表明：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息越多。
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2.电磁波谱
电磁波是一个大家族，γ 射线、 X 射线、 紫外线、 可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波，每种电磁波的波长各不相同。把各种电磁波按照波长或频率排列，这样的排列称为电磁波谱。(图 1)
知1－讲
可见光中各种颜色不同的色光其本质是它们的频率不同。
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知1－讲
知识拓展
电磁污染： 电磁波给人类带来方便的同时，也暴露出了它的危害。当电磁辐射达到一定强度后，会导致控制系统和信息传输系统失控，严重的会引起人头疼、失眠、记忆力衰退等不适症状。
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3.每种电磁波都有各自的用途
知1－讲
γ 射线 检测金属中的裂纹、做手术
X 射线 透视人体内部的情况
紫外线 消毒、检验人民币的真伪
可见光 太阳光(帮人类看见这美丽的世界)
红外线 电暖器、电视红外线遥控器和红外热感照相机
微波 微波炉、微波雷达
无线电波 电视机、收音机
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知1－讲
特别提示
电磁波在空间中是向各个方向传播的。
知1－练
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电磁波在人们生产、生活中扮演着非常重要的角色。
下列关于电磁波的说法中错误的是( )
A.接通或者关闭电灯、电冰箱、电饭锅等电器时都能产生电磁波
B. 微波炉是用电磁波来加热食品的
C. 只要电路中有电流通过，电路周围就有电磁波产生
D. 收音机利用电磁波接收信息
例1
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解析： 接通或者关闭电灯、电冰箱、电饭锅等电器时都会引起电流的变化，会产生电磁波，故说法 A 正确，不符合题意；电磁波具有能量，微波炉是用电磁波来加热食品的，故 B说法正确，不符合题意；迅速变化的电流周围才能产生电磁波，故 C 说法错误，符合题意；电磁波可以传递信息，收音机利用电磁波接收信息，故 D 说法正确，不符合题意。
答案：C
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方法点拨
根据有无迅速变化的电流来判断有无电磁波的产生： 若有迅速变化的电流，则有电磁波产生；若无迅速变化的电流，则无电磁波产生。
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知识点
电磁波的特征
2
电磁波是一种波。在物理学中，常用波速、波长和频率来描述波的特征。
1. 波速(c) 波传播的快慢。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)。电磁波传播的速度等于光速，光在真空中的传播速度约为 3×10 8 m/s，空气中的光速接近于真空中的光速。
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2.波长(λ) 相邻两个波峰(或波谷)间的距离。在国际单位制中，波长的单位是米(m)。
波形图
特征量 波峰：凸起的最高处叫做波峰；
波谷：凹下的最低处叫做波谷
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3. 频 率(v) 波 周 期 性 变 化 的 次 数 与 时 间 之 比。 在 国 际 单位 制 中，频 率 的 单 位 是 赫 兹(Hz)，简 称 赫，常 用 的 单 位还 有 千 赫(kHz)和 兆 赫(MHz)。 它 们 之 间 的 换 算 关 系：1 kHz=10 3 Hz， 1 MHz=10 6 Hz。
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4.波速、波长和频率的关系
知2－讲
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知识链接
电磁波和声波的对比：
电磁波 声波
区 别 产生原因 迅速变化的电流 物体振动
传播过程 不需要介质 需要介质
空气中的速度 3×108m/s 340 m/s
速度大小(一般情况) v空气＞ v水＞ v玻璃 v玻璃＞ v水＞ v空气
联 系 ①都属于波，都有波速、波长、频率三个特征 ②都具有能量③都能传递信息
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知2－练
如图 2 所示，真空中有甲、乙两种电磁波，甲的波长
是乙的 2 倍，则甲、乙两种电磁波的频率之比为( )
A. 1∶1 B. 2∶1
C. 1∶2 D. 无法确定
例2
知2－练
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解题秘方：由公式 c=λv 分析三者间的关系。
答案：C
解 析： 真 空 中 电 磁 波 的 波 速 一 定，由 公 式 c=λv 可 知，v 甲∶ v 乙=λ 乙∶ λ 甲=1∶ 2。
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方法点拨
由甲、乙两种电磁波的波长之比求频率之比，可以用比例法求解。由于电磁波在真空中的传播速度一定，由关系式 c=λv可得： λ甲v 甲=λ乙v 乙。进一步分析可得，两电磁波的频率之比等于它们波长比的倒数。
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[中考·苏州]为了研究声波、电磁波能否在真空中传播，小明将手机A的“背景灯光提示”功能(手机接收到信号后有灯光显示)和“来电铃声”功能打开后悬挂在密闭的真空罩中罩好。连接抽气机抽气一段时间后，用手机B呼叫手机A，发现手机A灯光亮了却几乎听不到铃声。由此，小明得出结论： ________能在真空中传播， ______不能在真空中传播。小华却认为小明的证据不足，听不到铃声可能是罩挡住了。为了补足证据，小华的操作是_____________________________________ 。
例3
电磁波
声波
将空气放回罩内再用手机 B 呼叫手机 A
知2－练
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解析： 连接抽气机抽气一段时间后，用手机 B 呼叫手机 A，发现手机 A 灯光亮了，即手机 A 接收到了信号，说明电磁波能在真空中传播。几乎听不到铃声，说明声波不能在真空中传播。小华却认为小明的证据不足，听不到铃声可能是罩挡住了。为了补足证据，小华的操作是将空气放回罩内再用手机 B 呼叫手机 A。
知2－练
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思路点拨
抽气一段时间后呼叫手机 A
灯光亮了
手机接收到信号，即电磁波可以在真空中传播
几乎听不到铃声
声音不可以在真空中传播或罩挡住了铃声
空气放回罩内再呼叫手机 A
听到铃声
声音不可以在真空中传播
初识电磁波
传播
特征
电磁波
产生
波谱

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