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(共50張PPT)
第二節(jié) 電磁波及其傳播
第十七章 電磁波與現(xiàn)代通信
逐點(diǎn)
導(dǎo)講練
課堂小結(jié)
作業(yè)提升
學(xué)習(xí)目標(biāo)
課時(shí)講解
1
課時(shí)流程
2
波的基本特征
了解電磁波
驗(yàn)證電磁波的存在
電磁波的傳播
電磁波譜
電視廣播的工作過程
知識點(diǎn)
波的基本特征
知1－講
感悟新知
1
1. 波的五個特征(如圖所示)
知1－講
感悟新知
(1)振幅：我們把波源偏離平衡位置的最大距離叫作振幅，用字母A 表示，單位是米(m). 振幅反映了波源振動的
強(qiáng)弱.
(2) 周期：波源振動一次所需要的時(shí)間叫作周期，用字母T表示，單位是秒(s).
知1－講
感悟新知
(3)頻率：波源每秒鐘振動的次數(shù)叫作頻率，用字母f 表示，單位是赫茲(Hz), 常用單位有千赫和兆赫，1 MHz =
103 kHz，1 kHz= 103 Hz.
(4)波長：波在一個周期內(nèi)傳播的距離叫作波長，用λ 表示，單位是米(m).
(5)波速：波的傳播速度，它是反映波傳播的快慢的物理量，用字母v 表示，單位是米/ 秒(m/s).
知1－講
感悟新知
2. 周期和頻率的關(guān)系
f=
知1－講
感悟新知
知識拓展
波的傳播過程中，同樣有波速v，為了方便計(jì)算，我們選取一個波長(λ)作為運(yùn)動的路程(s)，選取傳播一個波長所對應(yīng)的時(shí)間——周期(T)作為運(yùn)動的時(shí)間(t)，于是得v== =λf.
感悟新知
知1－練
如圖2 所示是一個物體振動時(shí)的波形圖. 觀察此圖可以知道聲源的振幅是________m； 波源振動的周期是 ________ s；波源振動的
頻率是________ Hz.
例 1
0.3
0.4
2.5
感悟新知
知1－練
解題秘方：在識圖的基礎(chǔ)上，圍繞波長、波速、頻率、周期的關(guān)系解題.
解析：波源偏離平衡位置的最大距離叫作振幅，圖中波源偏離平衡位置的最大距離是30 cm，所以振幅就是30 cm，即0.3 m；頻率是波源每秒振動的次數(shù)，圖中波源振動一個周期是0.4 s，則其頻率f= = =2.5 Hz.
感悟新知
知1－練
1.[常州校級模擬] 我國自主研發(fā)的長波雷達(dá)能探測到隱身飛機(jī)，這種雷達(dá)使用的電磁波頻率在30 MHz~300 MHz之間. 若某型號雷達(dá)使用頻率為200 MHz 的電磁波，則該電磁波的周期為( )
A. 5×10－9 s B. 2×10－8 s
C. 5×10－6 s D. 5×10－3 s
A
知識點(diǎn)
了解電磁波
知2－講
感悟新知
2
1. 電磁波的預(yù)言和證實(shí)
(1)預(yù)言：麥克斯韋(英國)建立了電磁場理論，并預(yù)言了電磁波的存在.
(2)證實(shí)：赫茲(德國)用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在.
2. 電磁波的實(shí)質(zhì) 電磁波是在空間傳播的周期性變化的電
磁場.
知2－講
感悟新知
深度思考 什么情況下會產(chǎn)生電磁波？
深度理解
當(dāng)導(dǎo)體中電流迅速變化時(shí)，導(dǎo)體周圍空間會有電磁波產(chǎn)生，并周期性向外傳播．例如直流電開關(guān)閉合或斷開的瞬間、交流電等都會產(chǎn)生電磁波.
知2－講
感悟新知
3. 電磁波存在的空間 從地球表面到遙遠(yuǎn)的太空，處處充滿了電磁波．
感悟新知
知2－練
[濟(jì)寧開學(xué)] 關(guān)于電磁波的產(chǎn)生，下列說法中正確的
是( )
A. 導(dǎo)線中沒有電流，可以在空間產(chǎn)生電磁波
B. 導(dǎo)線中有電流，就可以在空間產(chǎn)生電磁波
C. 導(dǎo)線中有迅速變化的電流就可以在空間產(chǎn)生電磁波
D. 以上三種情況都可以產(chǎn)生電磁波
例2
感悟新知
知2－練
解析：導(dǎo)線中有迅速變化的電流就可以在周圍空間產(chǎn)生電磁波．
答案：C
感悟新知
知2－練
2. 下列現(xiàn)象中不能產(chǎn)生電磁波的是( )
A. 電冰箱的電路接通或斷開時(shí)
B. 發(fā)聲的電鈴
C. 發(fā)聲的電聲喇叭
D. 木棒不斷敲擊鼓面
D
知識點(diǎn)
驗(yàn)證電磁波的存在
知3－講
感悟新知
3
實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)：如圖3 所示，打開收音機(jī)，調(diào)到?jīng)]有電臺的位置；導(dǎo)線的一端固定到電池的一端，導(dǎo)線的另一端和電池的另一端時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸時(shí)，聽到收音機(jī)發(fā)出“咔咔”聲．
知3－講
感悟新知
分析思考 導(dǎo)線時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸電池時(shí)，聽到“咔咔”聲的原因，說明了什么？
采用轉(zhuǎn)換法說明產(chǎn)生了電磁波.
分析結(jié)果
導(dǎo)線時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸電池時(shí)，其中有變化的電流，在周圍產(chǎn)生電磁波，這些電磁波被收音機(jī)所接收，從而聽到“咔咔”聲．



知3－講
感悟新知
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：時(shí)斷時(shí)續(xù)的直流電周圍存在電磁波．
感悟新知
知3－練
如圖4 所示，打開收音機(jī)的開關(guān)，轉(zhuǎn)動選臺用的旋鈕，
調(diào)到一個沒有節(jié)目的位置，使收音機(jī)收不到廣播節(jié)目，然后開大音量，拿導(dǎo)線頭迅速在鋼銼上移動，這時(shí)收音機(jī)會發(fā)出“喀喀”的響聲，表明有
_______產(chǎn)生，由此可知產(chǎn)生電磁
波的條件是導(dǎo)體中有_______________．
例 3
電磁波
迅速變化的電流
感悟新知
知3－練
解題秘方：當(dāng)電路中有迅速變化的電流時(shí)，周圍就會產(chǎn)生電磁波，被收音機(jī)所接收，從而發(fā)出“咯咯”的聲音．
感悟新知
知3－練
解析：在收音機(jī)附近，拿導(dǎo)線頭迅速在鋼銼上移動時(shí)，由于鋼銼表面是粗糙的，導(dǎo)致電路中電流時(shí)有時(shí)無，即電路中有迅速變化的電流，從而在周圍空間產(chǎn)生電磁波，這些電磁波被收音機(jī)所接收而發(fā)出“咯咯”的聲音，說明迅速變化的電流會產(chǎn)生電磁波．
感悟新知
知3－練
3.[中考·徐州] 導(dǎo)線一端與電池負(fù)極連接，用另一端與電池正極快速斷續(xù)接觸，可聽到近旁的收音機(jī)發(fā)出“咯咯”聲，表明收音機(jī)接收到了( )
A. 超聲波 B. 次聲波
C. 光能 D. 電磁波
D
知識點(diǎn)
電磁波的傳播
知4－講
感悟新知
4
1. 探究電磁波能否在真空中傳播
實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)：如圖5 所示，將手機(jī)的來電提示調(diào)到振動后放在真空罩中，用抽氣機(jī)抽去罩中空氣. 打電話呼叫罩中的手機(jī)，觀察到罩中的手機(jī)振動起來.
知4－講
感悟新知
分析結(jié)果
用抽氣機(jī)抽氣期望罩內(nèi)是真空；手機(jī)振動起來說明手機(jī)接收到電磁波；聲音不能在真空中傳播，如果手機(jī)來電提示為鈴聲，即使罩內(nèi)手機(jī)響鈴，罩外也聽不到鈴聲．
分析思考 用抽氣機(jī)抽氣的目的是什么？罩內(nèi)手機(jī)振動起來說明了什么？手機(jī)來電提示為什么從鈴聲調(diào)到振動？
知4－講
感悟新知
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電磁波可以在真空中傳播.
知4－講
感悟新知
2. 探究材料對電磁波傳播的影響
實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)：如圖6 所示，將手機(jī)的來電提示調(diào)到響鈴狀態(tài)分別放到塑料容器、紙容器、金屬容器中打電話呼叫容器中的手機(jī). 手機(jī)只在金屬容器中不能接收到呼叫信號，其他容器中都能接收到呼叫信號．
知4－講
感悟新知
分析結(jié)果
容器中手機(jī)能接收到信號表明電磁波能穿過這些材料，接收不到信號表明電磁波不能穿過這些材料．
分析思考 手機(jī)只在金屬容器中不能接收到呼叫信號，其他容器中都能接收到呼叫信號，分別說明了什么？
知4－講
感悟新知
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電磁波可以穿過塑料、紙等材料；電磁波不能穿過金屬材料．
知4－講
感悟新知
3.電磁波的傳播速度和光速相同，真空中的速度為3×108 m/s.光波屬于電磁波．
感悟新知
知4－練
[西安雁塔區(qū)模擬] 電磁波在真空中的傳播速度 ______(填“大于”“等于”或“小于”)光速；該波的傳播______ (填“需要”或“不需要”)介質(zhì)．
例4
等于
不需要
感悟新知
知4－練
如圖7，將手機(jī)放在密閉的塑料容器中，能正常接收到呼叫信號，放在密閉的金屬容器中，不能接收到呼叫信號，說明____________ (填“塑料容器”或“金屬容器”)對該波有屏蔽作用．
金屬容器
感悟新知
知4－練
解題秘方：電磁波在真空中的傳播速度等于光速．電磁波的傳播不需要介質(zhì)．金屬材料對電磁波有屏蔽作用．
解析：將手機(jī)放在密閉的塑料容器中能正常接收到呼叫信號，放在密閉的金屬容器中不能接收到呼叫信號，說明金屬容器對電磁波有屏蔽作用．
感悟新知
知4－練
4.[宿遷宿城區(qū)模擬] 探究電磁波特性的實(shí)驗(yàn)過程如下：將手機(jī)的“背景燈光提示”功能打開后放在真空罩中，用抽氣機(jī)抽去罩中空氣，打電話呼叫罩中手機(jī)，這時(shí)，手機(jī)背景燈光閃爍，這表明電磁波_______ (填“能”或“不能”)在真空中傳播.但是聽不到真空罩中的手機(jī)鈴聲，這說明______________________.
能
聲音不能在真空中傳播
知識點(diǎn)
電磁波譜
知5－講
感悟新知
5
1. 電磁波譜 電磁波譜是按波長(或頻率)連續(xù)排列的電磁波序列.
知5－講
感悟新知
分析思考 (1)由電磁波譜你發(fā)現(xiàn)哪些信息或知識？
(2)電磁波的頻率和波長的關(guān)系是怎樣的？
分析結(jié)果
電磁波是個大家庭，包括無線電波、微波、可見光、不可見光和X、γ 射線．
電磁波的頻率越大，波長就越短．
知5－講
感悟新知
2. 電磁波的應(yīng)用 電磁波有著廣泛的應(yīng)用．例如，X 射線用于醫(yī)學(xué)中透視、γ 射線用于工業(yè)上探傷、微波用于現(xiàn)代通信．
3. 電磁污染 電磁技術(shù)給人類帶來了巨大的物質(zhì)文明的進(jìn)步，同時(shí)也造成了電磁污染．
感悟新知
知5－練
[常熟模擬] 電磁波是一個大家族，圖9 甲是它們的家
族譜，下面對應(yīng)的是各種電磁波的主要應(yīng)用．
例 5
感悟新知
知5－練
解題秘方：本題要注意根據(jù)試題中的信息回答問題，且要注意不同頻率的電磁波在同種介質(zhì)中的傳播速度相同．
感悟新知
知5－練
(1)紅外線與紫外線的頻率用f 表示，則f紅外線 _____ f紫外線；它們在真空中的傳播速度v紅外線_____ v紫外線(. 均填“＞”“＜”或“=”)
<
=
解析：由圖甲知紅外線的振動頻率為1012 Hz, 紫外
線的振動頻率大于1014 Hz，即f 紅外線感悟新知
知5－練
(2)“銥-192 發(fā)出的物質(zhì)能穿透三十多毫米厚的鋼板，這一性質(zhì)可用于金屬內(nèi)部探傷，結(jié)合圖乙所示推知：“銥-192”發(fā)出的最有可能用于金屬內(nèi)部探傷的是_____(填序號)．
A. 可見光 B.α 射線
C.β 射線 D.γ 射線
D
感悟新知
知5－練
解析：由圖乙知γ射線的穿透能力最強(qiáng)，故“銥-192”
發(fā)出的用于金屬內(nèi)部探傷最有可能的是γ 射線，故選D．
感悟新知
知5－練
5-1.[中考· 廣州] 各種色光在真空中的波長如圖10 所示， 植物中葉綠素a 會吸收波長在430 ～ 662 nm 之間的光. 真空中，波長為650 nm 的光( )
A. 是紫光
B. 不是電磁波
C. 波長比藍(lán)光的長
D. 比波長500 nm 的光
C
感悟新知
知5－練
5-2. 多年前，澳大利亞帕克斯天文臺接收到周期為8×
10－7 s 的神秘電磁波，一度認(rèn)為是外星人的通信信號．最近發(fā)現(xiàn)，信號源頭居然是隔壁的微波爐，因?yàn)闇y得該微波爐泄漏的電磁波頻率恰好是________Hz. 為解決微波泄漏問題，該微波爐工作時(shí)，應(yīng)將其置于密閉________(填“真空罩”或“金屬盒”)內(nèi)．
1.25×106
金屬盒
知識點(diǎn)
電視廣播的工作過程
知6－講
感悟新知
6
如圖11 所示，攝像機(jī)獲取的圖像信號和話筒獲取的聲音信號，發(fā)射機(jī)將加載了聲音和圖像信號的電磁波發(fā)射到空中；
接收機(jī)接收到空中傳播的信號后，從中提出圖像和聲音信號，通過顯像管和音頻放大器還原成圖像和聲音．
知6－講
感悟新知
知識拓展
收音機(jī)選臺、電視機(jī)選頻道，都是通過調(diào)諧器選擇我們所需要的電磁波信號．
無線電廣播信號的接收裝置中有調(diào)諧器，其作用
是( )
A. 產(chǎn)生高頻率振蕩電流
B. 使高頻率電流隨聲音信號變化
C. 得到所需要的帶有聲音信號的電磁波
D. 把電信號還原成聲音
感悟新知
知6－練
例6
感悟新知
知6－練
解析：收音機(jī)的天線接收到各種各樣的電磁波，轉(zhuǎn)動收音機(jī)調(diào)諧器的旋鈕，可以從中找出特定頻率的信號，電子電路再把音頻信號從中取出來，進(jìn)行放大，送到揚(yáng)聲器中.
答案：C
感悟新知
知6－練
6. 在電視廣播發(fā)射和接收的過程中，攝像機(jī)將______轉(zhuǎn)化成電流信號，話筒將聲音轉(zhuǎn)化為______信號．發(fā)射機(jī)發(fā)射到空中傳播的信號是______(填“電流”或“電磁波”)．音頻放大器的作用是 ____________________.
圖像
電流
電磁波
把電流信號進(jìn)行放大
電磁波及其傳播
電磁波
波
產(chǎn)生
傳播
分類
應(yīng)用

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