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1.神奇的電磁波
第十章 電磁波與信息技術(shù)
1．認(rèn)識到電磁波是一種波。
2．知道光是電磁波，知道電磁波在真空中的傳播速度。
3．通過動手做，體會探究過程和科學(xué)方法的重要性。
4．通過觀察，體會人類對電磁波的利用。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
情景導(dǎo)入
播放視頻文件，內(nèi)容包括：人通過收音機(jī)收聽廣播節(jié)目；用遙控器打開電視機(jī)；電視塔向全國各地傳遞電視節(jié)目信號；通過手機(jī)與別人聯(lián)系；“勇氣號”火星探測器向地球發(fā)回圖像信號。
日常生活中可以看到各種各樣的天線，它們有的是發(fā)射電磁波的，有的是接收電磁波的。我們生活在電磁波的海洋中。
導(dǎo)入新課
你們知道在這些現(xiàn)象中，人們是通過什么傳遞信號的嗎？
以上信息的傳遞都是通過電磁波進(jìn)行的。電磁波能傳播聲音、文字和圖像，還能進(jìn)行各種遠(yuǎn)距離控制。那么，電磁波是如何產(chǎn)生的呢？
一、認(rèn)識電磁波
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。
動手做：探測電磁波
（1）實驗器材：收音機(jī)、導(dǎo)線、電池、銼
2.電磁波
（2）實驗步驟：
（3）探測電磁波視頻
（4）實驗結(jié)論
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。
二、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(shù)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(xué)家取得聯(lián)系，說明電磁波傳播不需要介質(zhì)。
2.電磁波的傳播
聲音的傳播需要固體、液體、氣體等介質(zhì)。
（1）電磁波的傳播需要介質(zhì)嗎？
（2）小實驗
① 實驗器材：手機(jī)、玻璃罩、抽氣機(jī)
②實驗步驟：
視頻：真空玻璃罩中的手機(jī)
③現(xiàn)象：能看到手機(jī)提示燈閃爍，聽不到鐘罩中電鈴發(fā)出的聲音。
④結(jié)論：電磁波能在真空中傳播，或者說電磁波傳播不需要介質(zhì)。聲音不能在真空中傳播。
（1）觀察：收音機(jī)的刻度盤
二、電磁波譜
10-3 10-1 10 103 105 107
1020 1018 1016 1014
λ(nm)
波長
109
1011
1013
頻率
f (Hz)
1012
1010
108
106
104
（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(shè)電磁波的波長λ、頻率f ，那么根據(jù)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：打開收音機(jī)，將調(diào)諧旋鈕轉(zhuǎn)動到中央人民廣播電臺第一套節(jié)目，已知這套節(jié)目的發(fā)射頻率為640 KHz。請根據(jù)c=λf計算這套節(jié)目用來發(fā)射信號的電磁波的波長。你計算結(jié)果與收音機(jī)刻度盤上標(biāo)出的波長數(shù)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(yīng)用
?射線檢測金屬中的缺陷
X射線檢透視人體內(nèi)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(jī)
微波爐
微波雷達(dá)
電視機(jī)
收音機(jī)
自主探究
1．如圖所示，打開收音機(jī)的開關(guān)，旋至沒有電臺的位置，將音量開大。取一節(jié)干電池和一根導(dǎo)線，拿到收音機(jī)附近。先將導(dǎo)線的一端與電池的負(fù)極相連，再將導(dǎo)線的另一端與電池的正極摩擦，使它們時斷時續(xù)地接觸。
收音機(jī)發(fā)出“咔咔”聲，表明收音機(jī)已經(jīng)接收到電磁波。其原因是當(dāng)導(dǎo)線跟電池斷續(xù)接觸時，在接通和斷開的瞬間，電路中的電流大小就迅速變化，發(fā)出電磁波。
2．導(dǎo)線中電流的迅速變化會在空間激起(產(chǎn)生)電磁波。發(fā)射電磁波的機(jī)器靠復(fù)雜的電子線路來產(chǎn)生迅速變化的電流。
3．把移動電話放在真空罩中，再用固定電話撥打該移動電話，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)罩內(nèi)電話彩燈閃亮；(2)沒有聽到罩內(nèi)移動電話的振鈴聲；(3)從罩內(nèi)取出電話發(fā)現(xiàn)，該電話顯示有一個未接電話信息。根據(jù)以上信息思考：
(1)月球上沒有空氣，聲音無法傳播，宇航員可以利用無線電來傳遞聲音信息。
(2)請歸納本實驗的結(jié)論：真空不能傳聲，真空能夠傳遞電磁波。
4．電磁波的幾個要素
(1)波長：鄰近的兩個波峰(或波谷)的距離。單位：米。
(2)頻率：1s內(nèi)有多少次波峰或波谷通過，波的頻率就是多少。單位：赫茲(Hz)。
神奇的電磁波
產(chǎn)生：電流的變化會在空間激起電磁波
傳播
不需要介質(zhì)
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(guān)系：c=λf
課堂小結(jié)
1.嫦娥二號衛(wèi)星的微波探測儀可探測“月壤”發(fā)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
隨堂訓(xùn)練
2.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（　?。?br/>A.微波、無線電波、紅外線都屬于電磁波
B.電磁波的傳播速度比光速小
C.抽成真空的玻璃罩能屏蔽電磁波
D.根據(jù)公式c=λf可以推斷頻率越高的電磁波，波速越大
A
3.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兒童對手機(jī)輻射的吸收是成年人的三
倍，建議兒童盡量減少使用手機(jī)，手機(jī)輻射其實
是（?。?
A.電磁波
B.次聲波
C.超聲波
D.聲波
A
4.下列說法錯誤的是（　　）
A.無線電波的傳播也是能量的傳遞
B.我們生活的空間充滿電磁
C.雷達(dá)利用電磁波監(jiān)測空中目標(biāo)
D.雷雨天打雷時，收音機(jī)中發(fā)出的“咔、咔”聲，是
由于雷聲的響度太大造成的。
D

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