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初中物理沪粤版（2024）九年级下册
第十九章 电磁波与信息时代
第1节 电磁波
从古代的烽火告急、信鸽传书，到现代的手机通话、电子邮件，再到“天宫课堂”的天地互动——信息传递方式不断革新。其中，手机、电视、卫星通信等现代手段，都离不开一种看不见、摸不着的“使者”——电磁波。打开收音机能听到远方的电台，用微波炉能快速加热食物，医生用X光检查身体，这些都与电磁波有关。
1.知道电磁波的产生和传播；
2.知道波长、频率和波速以及电磁波在真空中的传播速度；
3.了解电磁波的应用。
知识点一：电磁波的产生
观察思考：先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，观察现象。
收音机为什么会发出这种“咔咔”的声音呢？
在贴有胶带的钢尺上滑动
发出咔咔声，灯泡断续发光
在光滑的钢尺上滑动
没声，灯泡持续发光
有电磁波产生
电流在不断地变化
水面振动
水波
声带振动
声波
迅速变化的电流
电磁波
电磁波的产生：导线中迅速变化的电流会在空间激起（产生）电磁波。
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。电磁波有许多用途，例如可以用电磁波来传递信息和能量。
【练一练】1.下列过程中不能产生电磁波的是（ ）
A. 打开或者关闭电灯时
B. 电炉子在关闭状态时
C. 电冰箱的电路接通或断开时
D. 电饭锅从加热状态自动跳到保温状态时
B
知识点二：电磁波的传播
波峰
波谷
在某确定位置，1 s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少.
水波不停地向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫作波速.
在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫作波峰；凹下的最低处，叫作波谷.邻近的两个波峰(或波谷)的距离，叫作波长.
跟水波类似，电磁波也可用波长、频率和波速来描述.
1.波长：振动一次波传播的距离（相邻两个波峰或波谷之间的距离）用字母 λ 表示.
2.频率：1秒钟波振动的次数叫频率，用字母 f 表示.
波长λ
波长λ
波峰
波谷
波的图像
3.电磁波的波速（c）、波长（λ）、频率（ f ）三者之间的关系：
波速(c)单位：m/s.
波长(λ)单位：m.
频率( f )单位：Hz.[还有千赫(kHz)和兆赫(MHz)]
1 kHz=103Hz，1 MHz=106Hz
c =λf
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？
不同频率（或不同波长）的电磁波的传播速度都相同。电磁波波速一定，波长与频率成反比，频率越高的电磁波，波长越短。
把一部手机放在真空罩中，抽掉空气后，给这部手机打电话. 这部手机能接到电话吗？说明了什么？
演示：真空罩中的手机能接到电话吗？
现象：
放在抽掉空气的真空罩中的手机可以收到罩外传给它的电磁波。
说明：
电磁波在真空中也可以传播.
太空中没有空气，声音无法传播。因为电磁波可以在真空中传播，所以航天员在太空可以用电磁波来通信。真空中电磁波的波速为c，大约为30万千米每秒。c是物理学中一个十分重要的常量，目前公认
c=3×108 m/s.
光就是一种电磁波！
【练一练】2.如图所示，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
C
观察收音机的刻度板，上面标有哪些数字和单位？它们都表示什么意思？打开收音机，转动调谐旋钮，调到可以收听到广播节目的位置，看看频率是多少。
知识点三：电磁波的应用
调幅广播频率
调频广播频率
表示53×10 kHz=530 kHz
调幅广播覆盖范围广、抗干扰稍弱；调频广播通过调制信号频率传递声音，音质好、抗干扰强。
电磁波是个大家族。通常用于广播、电视和移动通信的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分电磁波，叫作无线电波。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。
可见光、红外线和紫外线也属于电磁波。X射线、γ射线是频率很高的电磁波。不同频率范围的电磁波在我们的生活中发挥着重要作用。
电磁波“家族”示意图
电磁波应用示意图
生活中常见的微波炉是用电磁波来加热食品的。微波炉内有很强的电磁波。这种电磁波的波长在无线电波中较短，叫作微波。食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高。由于微波可以深人食物内部，所以用微波炉做饭时食物的内部和外部几乎同时变熟，省时、省电。
500m口径球面射电望远镜——中国天眼
电磁波
电磁波的应用
电磁波
的产生
电磁波
的传播
导线与电池时断时续地接触，产生迅速变化的____，电能生磁、磁能生电，变化的电流在空间激起(产生)电磁波。
电流
传播：不需要____，在真空中也可以传播，真空中电磁波的波速为c =______m/ s.
特性：具有波速、波长和____，关系为_____.
介质
3×108
频率
c =λf
无线电波：频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分电磁波，叫作无线电波.
微波：电磁波的波长在无线电波中较___，叫作微波.
短
1.我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，下列关于电磁波说法正确的是( )
A．所有电磁波的波长相等
B．电磁波不能在玻璃中传播
C．在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度
D．作为载体，电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多
D
9.09
2.2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗组网卫星成功发射，能为全球提供导航、定位、授时和短报文等服务。
(1)北斗卫星之间利用_____________(填“次声波”“电磁波”或“超声波”)相互传递信息，实现“星间链路”；
(2)“北斗+”让天地互通更加智慧。在某公交年站，一同学从电子站牌上看到一辆公交车需要时6分钟行驶3.2千米才能到达某站，由此他预测该车的速度是_________千米/小时，该车实际上提前8秒到达此站，它的行驶速度是_________(结果保留两位小数)米/秒。
电磁波
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3.我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，下列关于电磁波说法正确的是( )
A．所有电磁波的波长相等
B．电磁波不能在玻璃中传播
C．在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度
D．作为载体，电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多
D
4.手机是集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器，大致可分为五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源。手机采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波。根据国家标准局和有关方面规定。某手机发射频率是890.0125MHz，接收频率为935.0125MHz，双频间隔为45MHz。用户在某个交换局的业务服务区购机，并配定使用频率和编码后，就成为该局的原登记用户，如果进入其他移动交换局的业务区内通话，称为漫游。
(1)当对着话筒讲话时，手机天线作为_______(填“发射”或“接收”)天线使用，当用听筒听对方讲话时，手机天线作为_______(填“发射”或“接收”)天线使用；
(2)在同一交换局服务区的另一手机，_____(填“能”或“不能”)用890.0125MHz的发射频率；
(3)要发射电磁波，在控制模组中应该有_________(填“振荡器”“调谐器”或“检波器”)；为了把接收的声音信号取出，在控制模组中应该有__________(填“振荡器”“调谐器”或“检波器”)．
(4)在飞行的飞机上，手机是被禁止使用的，这是因为_________________________________________________________________________ ．
手机发射的电磁波被飞机上的仪器接收后会影响飞机正常飞行，诱发事故
发射
接收
不能
振荡器
检波器

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