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(共28张PPT)
第1节 初识电磁波
第二十章 电磁波与信息时代
“玉兔号”是我国首辆月球车，它于2013年抵达月球表面后，在月球上工作了960天。 我们在电视上就能看到“玉兔号”拍摄的月球画面。这些信息是怎样从月球传播到地球上的？
本节，我们将学习电磁波的初步知识。
1.知道电磁波的产生、传播特点。
2.了解电磁波谱以及其主要用途。
3.掌握电磁波的波速、频率、波长及其相互关系。
1.电磁波就在我们身边
我们生活在电磁波的海洋里，电磁波将我们联结在一起。
知识点一、电磁波及波谱
2.利用断续的电流产生电磁波
做 中 学
（1）实验器材
电池组、灯泡、导线、钢尺、电工胶布
（2）实验步骤
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。
感知电磁波
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。
④观察灯泡亮灭的变化，仔细听收音机，感知声音的变化及其规律。
视频：感知电磁波
（4）实验现象与分析
①灯泡亮灭变化：导线滑动时，接触钢尺（导通）则灯泡亮，接触胶布（断开）则灯泡灭，对应电路的通断。
②收音机声音变化：从收音机听到时断时续的声音。
分析讨论
思考讨论：你知道产生这些现象的原因吗？
这是因为随着导线一端在钢尺上滑动，电路时通时断，电流大小不断变化，产生了电磁波，收音机收到电磁波，所以会产生与电流变化规律类似的声音。
（5）实验结论
变化的电流会产生电磁波
3.电磁波谱
收音机、电视机和手机涉及的电磁波，都是无线电波。
（1）电磁波多种多样
电磁波是个大家族，除了大家熟知的无线电波，电视红外遥控器使用的红外线，我们人眼感知的可见光，还有紫外线、X射线、γ射线等等，都是电磁波家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围。
可见光
红外遥控器
（2）电磁波谱及电磁波的主要用途
①电磁波谱：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。
射线
X射线
紫外线
可见光
红外线
微波 无线电波
典型波长：0.01nm
1nm
0.1μm
0.4μm
0.7μm
0.01mm
1cm
1m
1km
电磁波谱
从电磁波谱图中可看出按频率由大到小（波长由小到大的)顺序排列：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波。
射线
X射线
紫外线
可见光
红外线
微波 无线电波
典型波长：0.01nm
1nm
0.1μm
0.4μm
0.7μm
0.01mm
1cm
1m
1km
微波炉
发射天线（电视
台、广播电台）
②电磁波的主要用途
放射性物质
X射线管
汞灯
太阳
电暖器
奥斯特发现电生磁，法拉第发现磁生电，电与磁不可分割。在此基础上，英国物理学家麦克斯韦（J. C. Maxwell，1831—1879）基于对对称美的追求，提出了麦克斯韦方程组，从理论上预言了电磁波的存在，并推论光也是一种电磁波。
德国物理学家赫兹（ H. R. Hertz，1857—1894 ）在1888年用实验证实了电磁波的存在，并测出电磁波的速度的确等于光速。这一划时代的成就让人们惊叹对称美的威力和麦克斯韦方程组的伟大！
物理学中的对称美
麦克斯韦
视频：用方程驯服电磁波的魔法师
1、电磁波的波速、波长和频率
（1）波速
波传播的快慢用波速描述。电磁波传播的速度等于光速。电磁波在真空中的传播速度 с=3×108m/s。空气中的光速接近于真空中的光速。运用电磁波，信息的传播速度可以得到极大的提高。
与水波、声波相似，电磁波也有波速、波长和频率
知识点二、电磁波的特征
（2）波长：是相邻两个波峰（或波谷）间的距离，用字母 λ表示。在国际单位制中，波长的单位是米（m）。
波长
波长
波峰
波谷
λ
λ
（3）频率
①定义：为波周期性变化的次数与时间之比，用字母 ν 表示。
②单位：赫兹（Hz）
常用单位：千赫（KHz）、兆赫（MHz）
③它们之间的换算关系是：
1 kHz=103Hz 1 MHz=106Hz
电磁波的频率，是由波源震动的快慢决定的。比起我们周围的声音，通常电磁波的频率要大得多，可达1014Hz，甚至更高。
2.波速、波长与频率的关系
c：波速
λ：波长
ν：频率
c = λν
在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的波长和频率互成反比关系。频率越低，波长越长；反之，频率越高，波长越短。
电磁波的特点
（1）电磁波可以在真空中传播。
电磁波与机械波不同，水波和声波等机械波的传播需要介质，电磁波可以在真空中传播，这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，而电场和磁场本身就是一种形式的物质。但是电磁波也可以在固体，气体，液体等介质中传播。
（2）电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、 多普勒效应和偏振现象。
（3）光的电磁理论：电磁波的速度等于光速，光是以波动形式传播的一种电磁振动，c=3×108m/s。
视频：电磁污染
电磁污染与防治
电磁污染，已被认为是继大气污染、水污染、噪声污染后的第四大公害。它是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射。 在充分享受电磁波带来方便的同时，人们也日渐感受到它的负面效应。当电磁辐射达到一定强度时，会导致控制系统和信息传输系统的失控， 也会引起头疼、失眠、记忆衰退等不适症状。为了减少电磁污染，我们需要制订防治电磁污染的对策，如严格执行相关政策法规，合理应 用电磁辐射控制技术等。
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初识电磁波
电磁波及波谱
变化的电流产生电磁波。
电磁波谱：把各种电磁波按照波长或频率排列。
电磁波
的特征
波速、波长与频率的关系是: c=λv
波长：相邻两个波峰（或波谷）间的距离
波速c：с=3×108m/s
频率ν：频率为波周期性变化的次数与时间之比
1. 2025 年中国航天的重大突破，在月球建立太阳能发电站，并进行远距微波输电技术，定向投送地球接收站。下列关于微波的说法正确的是（　　）
A．微波是超声波
B．微波传播需要介质
C．微波只能传递能量，不能传递信息
D．微波在空气中的传播速度是3×108m/s
D
A B C D
2.随着科技的迅猛发展，电磁波有了非常广泛的应用，如图所示的电器设备中，利用电磁波工作的是（　　）
A.微波炉 B.电磁起重机 C.B超 D.电吹风
A
3.图中是甲、乙两种不同电磁波的传播图像，下列说法正确的是（　　）
B
A．甲、乙两种电磁波的振动频率相同
B．甲电磁波振动的波长较长
C．甲电磁波的传播速度较快
D．甲电磁波振动的频率较大
4.如图为机械波某时刻的波形图，振动频率为5Hz，此波波长是______m，周期是________s。
0.2
0.5

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