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第十章 電磁波與信息技術
第1節 神奇的電磁波
生活中，我們可以利用遙控器選擇電視節目，可以在收音機
聽到音樂。這些信息都是如何傳遞的呢？
新知導入
1.知道電磁波的產生。
2.知道電磁波怎樣傳播，知道波長、頻率、波速以及在真空中傳播的速度。
3.了解電磁波的應用及其對人類生活和社會發的影響。
學習目標
以上信息的傳遞都是通過電磁波進行的。電磁波能傳播聲音、文字和圖像，還能進行各種遠距離控制。那么，電磁波是如何產生的呢？
新課學習
01 認識電磁波
水波的形成：小石子投到平靜的水面上，泛起漣漪，形成了水波。
聲波的形成：輕輕撥動琴弦，琴弦的振動激起了聲波。
1.水波和聲波的形成
想一想：電磁波看不見（可見光除外）、摸不著，如何感覺它的存在呢？
我們可通過實驗來間接觀察它的存在。
聲波看不見，摸不到，但聲波傳到我們的耳朵，會引起鼓膜振動，使我們產生聽覺。由此可見：波是自然界普通存在的現象。
動手做：探測電磁波
（1）實驗器材：收音機、導線、電池、銼
2.電磁波
1.打開收音機，轉動調諧旋鈕，調至沒有電臺的位置。
2.將導線一端接在干電池的負極，另一端時斷時續地與電池的正極接觸。
3.注意傾聽收音機里與導線接觸或離開正極瞬間同步的嚓嚓聲。
（2）實驗步驟：
（3）探測電磁波視頻
（4）實驗結論
當導體中有迅速變化的電流時，會向周圍空間發射電磁波。
從收音機里你聽到與導線接觸或離開正極瞬間同步的嚓嚓聲，那就是你發射的神秘的電磁波。
1.電磁波的波長、頻率
與水波、聲波相似，電磁波也有波長、頻率。
波長
波長
波峰
波谷
波的圖像
λ
λ
02 描述電磁波
（1）波長：振動一次波傳播的距離（相鄰兩個波峰或波谷之間的距離）用字母λ表示。單位：m。
（2）頻率：1秒鐘波振動的次數叫頻率，用字母 f 表示。
單位：赫茲（Hz）
常用單位：千赫（KHz）、兆赫（MHz）
“勇氣號”可利用電磁波穿越空無一物的漫漫太空與地面科學家取得聯系，說明電磁波傳播不需要介質。
2.電磁波的傳播
聲音的傳播需要固體、液體、氣體等介質。
（1）電磁波的傳播需要介質嗎？
（2）小實驗
① 實驗器材：手機、玻璃罩、抽氣機
②實驗步驟：
1.如圖所示用抽氣機抽去玻璃罩中的空氣。
2.打電話呼叫玻璃罩中的手機。
3.觀察現象。
視頻演示：真空玻璃罩中的手機
③現象：能看到手機提示燈閃爍，聽不到鐘罩中電鈴發出的聲音。
④結論：電磁波能在真空中傳播，或者說電磁波傳播不需要介質。聲音不能在真空中傳播。
（1）觀察：收音機的刻度盤
打開收音機，轉動調諧旋鈕，調到不同頻率的位置，就會收聽到不同電臺的廣播節目。觀察收音機的刻度盤，你知道上面數字的含義嗎？
03 電磁波譜
頻率范圍：
調頻(FM) 56- 108
兆赫(MHz)
中波(MW) 525 - 1600千赫(KHz)
短波1-2(SWl-2)6.00-18.00 MHz
電磁波是個大家族，收音機的刻度盤上標示的只是電磁波家族的一小部分。紅外線、可見光、紫外線、X射線、 射線等，都是家族中的成員，只是它們各有不同的波長和頻率范圍。按電磁波頻率的大小，我們可以給它們排排“家譜”，看看電磁波家族都有哪些成員。
（2）電磁波譜
①可見光
同樣，所有電磁波在真空中都以光速傳播。
光是一種電磁波，光速即為電磁波傳播速度
在電磁波的大家族中，我們最熟悉的成員是可見光了，它在真空中以c =3.0 ×108 m/s 的速度傳播。
②波速、波長、頻率
設電磁波的波長λ、頻率f ，那么根據波長和頻率的定義，有
c：波速，真空或空氣中為 3.0×108m/s
f ：頻率，單位：Hz
c=λf
λ：波長，單位：m
例題：打開收音機，將調諧旋鈕轉動到中央人民廣播電臺第一套節目，已知這套節目的發射頻率為640 KHz。請根據c=λf計算這套節目用來發射信號的電磁波的波長。你計算結果與收音機刻度盤上標出的波長數值一致嗎？
解：c=3.0×108m/s, f= 640 kHz=6.4×105Hz
由c=λf 得：λ=c/f
=3.0×108m/s/6.4×105Hz
=468.75m
電磁波有極其廣泛的應用

射
線
檢
測
金
屬
中
的
缺
陷
X
射
線
檢
透
視
人
體
內部
情
況
紫外線消毒
從
紅
色
到
紫
色
的
可
見
光
紅外熱感照相機
微波爐
微波雷達
電視機
收音機
神奇的電磁波
產生：電流的變化會在空間激起電磁波
傳播
不需要介質
在真空中電磁波的波速c=3.0×108m/s
特征
波長λ
頻率f
波速c
波長、頻率、波速之間的關系：c=λf
課堂總結
1. WiFi是將電腦、手機與互聯網以無線方式連接的技術，可進行信息、文件等材料的無線傳輸，此過程中各種信息是靠　________　來傳輸的，它在真空中的傳播速度是　__________　。
電磁波
3×108m/s
課堂練習
2.下列說法中，正確的是（ ）
A.電磁波的頻率越高，傳播的速度就越大
B.電磁波可以在真空中傳播
C.手機間通話靠超聲波傳遞
D.微波不具有能量
C
3.在下面所列舉的電磁波譜大家庭中，其中頻率最高的是（　　）
A.無線電波 B.紅外線 C.紫外線 D.X射線
D
4.嫦娥四號衛星的微波探測儀可探測“月壤”發出的頻率3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz的微波輻射（1GHz=109Hz）。下列說法中不正確的是（　　）
A.微波可傳輸信息
B.這四種微波在真空中波長一樣
C.金屬可屏蔽微波
D.這四種微波在真空中傳播速度與光速相同
B

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