1、21.2 21.2 电磁波的海洋电磁波的海洋 电磁波电磁波是怎样产生是怎样产生 的？的？ 电磁波电磁波是怎样传播是怎样传播 的？的？ 波长、波速、频率波长、波速、频率 有何关系？有何关系？ 移动电话依靠移动电话依靠电磁波电磁波传递信息传递信息 电视信号的传播依靠电视信号的传播依靠电磁波电磁波 感感 悟悟 固定电话之间有电话固定电话之间有电话 线连接着，信息是由线连接着，信息是由 电流通过电话线传递电流通过电话线传递 的的 移动电话之间没有电移动电话之间没有电 话线连接，它是靠什话线连接，它是靠什 么传递信息的？么传递信息的？ 自学检测自学检测 1. 木棍击打水面振动产生 ；说话时声带振动在空气
2、中 形成 ；当导体中有 的电流时，在它周围的 空间里就会激起 。 2. 电视台、移动电话等都是利用 来传递信息的。 水波水波 迅速变化迅速变化 电磁波电磁波 声波声波 电磁波电磁波 连续调节台灯亮度旋钮连续调节台灯亮度旋钮 导线时断时续接触电池的一极导线时断时续接触电池的一极 收音机：发出“喀喀”声收音机：发出“喀喀”声 一、电磁波是怎样产生的一、电磁波是怎样产生的 听一听听一听 电磁波是怎样产生的电磁波是怎样产生的 电磁波产生演示实验电磁波产生演示实验 精讲点拨精讲点拨 上述实验如果使用电池来做，对电池损坏很大，上述实验如果使用电池来做，对电池损坏很大， 所以尽量采用旧电池来做所以尽量采用旧
3、电池来做 1.仔细听，你能听到什么？停止摩擦，你又能听到什么？仔细听，你能听到什么？停止摩擦，你又能听到什么？ 2.讲解：我们听到的“兹兹”声，说明收音机接收到 了 信号，停止摩擦，声音消失，说明这时候没有 产生 。 3.小结：产生电磁波的条件：导线中有 的电流会 在空间激起电磁波。 在摩擦的时候，听到“兹兹”声。摩擦停止，“兹兹”在摩擦的时候，听到“兹兹”声。摩擦停止，“兹兹” 声消失声消失 电磁波电磁波 电磁波电磁波 迅速变化迅速变化 迅速变化的电流能在周围产生电磁波。迅速变化的电流能在周围产生电磁波。 结结 论论 实质：电磁场能量由近及远的传播。实质：电磁场能量由近及远的传播。 电磁波的
4、产生电磁波的产生 当导体或电路中的某处有电流迅速的变当导体或电路中的某处有电流迅速的变 化会在空间激起化会在空间激起电磁波在周围空间就会电磁波在周围空间就会 产生向外传播的电磁波产生向外传播的电磁波. 广播电台、电视台及移广播电台、电视台及移 动电话都能发射电磁波动电话都能发射电磁波 这些电磁波就是靠它们这些电磁波就是靠它们 里面复杂的电子线路产里面复杂的电子线路产 生迅速变化的电流而产生迅速变化的电流而产 生的生的 木杆的上下振动,通过水使振动向外传播形成水波 水波、声波、电磁波水波、声波、电磁波 振动源 波的形成 水 波 水面的上下振水面的上下振 动动 通过水使振动向外传通过水使振动向外传
5、 播形成水波播形成水波 声声 波波 发声体的往复发声体的往复 振动振动 通过空气振动向外传通过空气振动向外传 播形成声波播形成声波 电磁波电磁波 导体中有方向导体中有方向、 大小迅速变化的大小迅速变化的 电流电流 通过电磁波向外传播通过电磁波向外传播 自学检测自学检测 1.在水波的传播中，凸起的地方叫在水波的传播中，凸起的地方叫 ，凹下的地方，凹下的地方 叫叫 ，相邻的两个，相邻的两个 或或 之间的距离叫之间的距离叫 。 2.在在 内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。 3.描述波传播速度的物理叫做描述波传播速度的物理叫做 。波速就是波在。波速
6、就是波在1S内内 通过的通过的 。 4.电磁波频率的单位叫电磁波频率的单位叫 ，常用的单位，常用的单位 是是 、 、 ，频率在数百千赫到数百兆赫的那一部，频率在数百千赫到数百兆赫的那一部 分，叫做分，叫做 。 、 、 是是 利用无线电波来通信的。利用无线电波来通信的。 5.电磁波的波速用电磁波的波速用 表示，它的数值大约是表示，它的数值大约是 万千万千 米每秒。米每秒。 6.单位换算：单位换算： (1) 103.8 KHZ= HZ= MHZ； ； (2) 0.725 MHZ= HZ= kHZ。 千赫（千赫（kHZ） 赫兹赫兹 距离距离 波速波速 波谷波谷 波峰波峰 波长波长 1S 波谷波谷 波
7、峰波峰 兆赫（兆赫（MHZ） 无线电波无线电波 移动电话移动电话 电视电视 广播广播 0.725106 1.038105 30 c 0.1038 0.725103 即时练习即时练习 返回 1. 现在家中使用的电器很多，如电冰箱、洗衣机、微波炉、现在家中使用的电器很多，如电冰箱、洗衣机、微波炉、 空调，还有收音机、电视机、手机等，你知道哪些会发出电空调，还有收音机、电视机、手机等，你知道哪些会发出电 磁波？有什么事实支持你的说法？磁波？有什么事实支持你的说法？ 只要是使用交变电流的，都会发出电磁波。只要是使用交变电流的，都会发出电磁波。 在工作的用电器附近打电话，经常会受到干扰。在工作的用电器附
8、近打电话，经常会受到干扰。 声音的传播需要固体、液体、气体等介质。声音的传播需要固体、液体、气体等介质。 真空不能传声；而光的传播不需要介质，在真空真空不能传声；而光的传播不需要介质，在真空 中能够传播中能够传播 电磁波的传播需要介质吗？电磁波的传播需要介质吗？ 把一个移动电话放入真空罩中，拨打这个手机把一个移动电话放入真空罩中，拨打这个手机 的号码，手机有反应吗？的号码，手机有反应吗？ 电磁波的传播不需要介质。电磁波的传播不需要介质。 二、电磁波是怎样传播的二、电磁波是怎样传播的 小实验小实验 结结 论论 能举例证明你的观点吗？能举例证明你的观点吗？ 电磁波的传播电磁波的传播 电磁波的传播跟
9、光一样，不需要介质电磁波的传播跟光一样，不需要介质 ，可以在真空中传播，且向各个方向，可以在真空中传播，且向各个方向 电磁波的传播速度等于光速，在真空电磁波的传播速度等于光速，在真空 中是中是 C C =3=310108 8m/s= 3m/s= 310105 5km/skm/s 联想联想 ：由电磁波传播的速度等于光：由电磁波传播的速度等于光 速你能得到什么猜想？速你能得到什么猜想？ 光就是一种电磁波！光就是一种电磁波！ 光是一种电磁波光是一种电磁波 光速即为电磁波传播速度光速即为电磁波传播速度 真空光速：真空光速：c =3 108 m/s 2电磁波的几个要素电磁波的几个要素 （1）波长：邻近的
10、两个波峰（或波谷）的距离。）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。 单位：米单位：米 1电磁波可以在真空中传播电磁波可以在真空中传播 波峰波峰 波谷波谷 波长波长 波长波长 二、电磁波是怎样传播的二、电磁波是怎样传播的 电磁波的波形图电磁波的波形图 波峰波峰 波谷波谷 两个波峰（或波谷）之间的距离叫波两个波峰（或波谷）之间的距离叫波 长，用字母长，用字母表示，单位：表示，单位：m 导体内每秒电流变化的次数叫频率，导体内每秒电流变化的次数叫频率， 用字母用字母 f 表示，单位：表示，单位：Hz 不同频率（或不不同频率（或不 同波长）的电磁波同波长）的电磁波 的传播速度都相同的传播速度都相同 频率
11、大的电磁波的频率大的电磁波的 波长短波长短 波速、波长、频率波速、波长、频率 3电磁波的传播速度电磁波的传播速度 真空中：真空中：c =2.997 924 58 108 m/ /s 空气中：接近真空光速空气中：接近真空光速 （3）波速：波传播的快慢。）波速：波传播的快慢。 单位：米单位：米/ /秒秒 （2）频率：在）频率：在1 s内有多少次波峰或波谷通过，内有多少次波峰或波谷通过， 波的频率就是多少。波的频率就是多少。 单位：赫兹（单位：赫兹（Hz） 千赫（千赫（kHz） 兆赫（兆赫（MHz） 宇宇 宙宙 射射 线线 射射 线线 X 射射 线线 紫紫 外外 线线 可可 见见 光光 红红 外外
12、线线 微波微波 毫毫 米米 波波 厘厘 米米 波波 分分 米米 波波 超超 短短 波波 短短 波波 中中 波波 长长 波波 无无 线线 电电 波波 10- -12 10- -10 10- -4 10- -2 102 104 106 (cm) 31022 31016 31014 31012 3104 f (Hz) 三、电磁波三、电磁波 三、电磁波三、电磁波 760 nm 400 nm 可见光可见光 红外线红外线 紫外线紫外线 射射 线线 X射线射线 长波无线电波长波无线电波 频率频率Hz 波长波长m 短波无线电波短波无线电波 100 102 104 106 108 1010 1012 1014
13、1016 1018 1020 1022 1024 108 104 100 10-4 10-8 10-12 10-16 电电 磁磁 波波 谱谱 波速、波长、频率波速、波长、频率 波速、波长、频率三者的关系是：波速、波长、频率三者的关系是： c =f C：波速，真空或空气中为波速，真空或空气中为 3108m/s ：波长，单位：波长，单位：m m f ：频率，单位：频率，单位：Hz 返回 2. 根据波速的定义，想一想：如果图根据波速的定义，想一想：如果图1下方的波下方的波 在在1S内有内有50个波峰过个波峰过E点，则这个水波的频率是多少？点，则这个水波的频率是多少？ 50HZ 返回 3. 如果图1中
14、，波长是2米，则这个水波的波速是多少？ 波速波长波速波长频率频率2m50Hz=100m/s 4.演示“电磁波能在真空中传播”：将移动电话调至振 动状态，放在真空罩中，给这个移动电话打电话，你看到 什么？这个现象说明了什么？ 移动电话振动，说明它接收到了信号，这个现象说明移动电话振动，说明它接收到了信号，这个现象说明 电磁波可以在真空中传播。电磁波可以在真空中传播。 5.想一想：宇航员在太空彼此间怎 么才能通话 ？ 6.电磁波的波速这个值让你想起 了什么？你能从这个值中获取哪 些信息？ 这说明光也是电磁波的一种这说明光也是电磁波的一种 电磁波电磁波 电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活 电磁波的
15、家族电磁波的家族 电磁波是一个大家族， 其波谱图包括了10210- 10m波长范围。 无线电波：频率为数百 千赫至数百兆赫这一频段 的电磁波。 光(可见光)也是一种电磁 波。 电磁波谱图：电磁波谱图： 四、无线电波的划分及应用四、无线电波的划分及应用 波波 段段 波波 长长 频频 率率 主要用途主要用途 长长 波波 3 310104 43 310103 3m m 101010102 2kHzkHz 超远程通信超远程通信 中中 波波 3 310103 32 210102 2m m 10102 21 1. .5 510103 3kHzkHz 无线电广播无线电广播 电报电报 中短波中短波 2 210
16、102 25050m m 1 1. .5 510103 36 610103 3kHzkHz 短短 波波 50501010m m 6 6 10103 33030 10103 3kHzkHz 微微 波波 10101010- -3 3m m 3 310104 4 3 310108 8kHzkHz 电视电视、宇航宇航 通信通信 精讲点拨精讲点拨 返回 观察图片，了解生活中常见的电磁波。在这个图片中，这些观察图片，了解生活中常见的电磁波。在这个图片中，这些 波从左到右，它们的频率越来越高，根据前面波速与波长、波从左到右，它们的频率越来越高，根据前面波速与波长、 频率的关系，你觉得这些波从左到右，它们的波
17、长是什么关频率的关系，你觉得这些波从左到右，它们的波长是什么关 系？系？ 因为电磁波的波速是一个定值，所以当波速一定时，因为电磁波的波速是一个定值，所以当波速一定时， 频度越高，波长越小。因此从左到右，它们的波长越来频度越高，波长越小。因此从左到右，它们的波长越来 越短。越短。 即时练习即时练习 返回 每每1HZ电流方向变化电流方向变化2次，这个收音机的最高频率是次，这个收音机的最高频率是 108MHZ即即1.08 108HZ，则电流方向变化，则电流方向变化2.16 108HZ。 返回 3 . 在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红外线的传 播速度等于电磁波的速度。如果能测得红外线传播某一段距
18、 离所用的时间，就可以根据电磁波的速度计算这段距离的长 度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的。用红外线测距 仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返 回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.810-4 m/s，这时目标与仪器之间的距离是多少？电磁波速度取 3105 km/s。 解：解：s=vt/2= (3108 m/s 2.810-4 m/s)/2=4.2 104m 返回 4.为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关， 小明将一台袖珍收音机调好电台节目和音量后完成了以下实验： A将收音机放进一个铝锅内，发现声音明显变小，取出后 又恢复了原来的音量。 B将收音机放进
19、一只木桶内，发现声音大小不变。 C将收音机放进一只铁桶内，现象与A相似。 D将收音机放进一只塑料桶内，现象与B相似。 （1）根据以上实验，小明得出这样的结论：电磁波在传输的过 程中，若遇到 类物质，其强度会大大地减弱。 （2）请你根据以上答案，解释为什么电视机靠室内天线接收的 信号效果不如用室外天线接收的信号效果好？ （3）根据以上实验，你能做出一种有用的设想吗？ 答：电视信号传输线外层包有一层 网状物，能够减弱其 他电磁波信号对电视信号的干扰。 金属金属 水泥墙内的钢筋网状结构对电视信号有屏蔽作用水泥墙内的钢筋网状结构对电视信号有屏蔽作用 金属金属 雷达雷达工作依靠电磁波工作依靠电磁波 四、
20、电磁波与我们的生活四、电磁波与我们的生活 广播和电视广播和电视 电磁波能够传递信息电磁波能够传递信息 电视台通过电磁波，将精彩的电视电视台通过电磁波，将精彩的电视 节目展现给我们。节目展现给我们。 电视机电视机 电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活 电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活 手机即能发射也能接收电磁波手机即能发射也能接收电磁波 电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活 雷达靠发射和接雷达靠发射和接 收电磁波定位收电磁波定位 电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活 卫星、宇卫星、宇 宙飞船和宙飞船和 地面间的地面间的 联系也是联系也是 靠电磁波靠电磁波 返回 微波炉使用 给食物加热，在此过
21、程中，电能转化为 ， 微波炉中不能使用 ，过量的微波照射对人体有害， 而 对微波有屏蔽作用，所以微波炉的外壳是金属制造的。 微波微波 金属容器金属容器 热能热能 金属金属 38 微波炉微波炉 表面和内部同时加热（水分子共振）；表面和内部同时加热（水分子共振）； 将电磁波的能量转化为食物的内能。将电磁波的能量转化为食物的内能。 四、电磁波与我们的生活四、电磁波与我们的生活 风扇风扇 波导管波导管 控制面板控制面板 屏蔽网屏蔽网 门门 磁控管磁控管 电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活 微波炉是利用电磁波微波炉是利用电磁波 来加热食品的来加热食品的 微波炉可产生很强的电微波炉可产生很强的电 磁波（
22、微波），食物的分子在微波的磁波（微波），食物的分子在微波的 作用下剧烈振动，使得内能增加，温作用下剧烈振动，使得内能增加，温 度升高度升高 微波炉中不能使用金属微波炉中不能使用金属 容器，因为微波能在金容器，因为微波能在金 属中产生强大电流，会属中产生强大电流，会 损坏微波炉损坏微波炉 微波炉微波炉 微波炉的外壳是金属壳，炉门的玻璃上微波炉的外壳是金属壳，炉门的玻璃上 有金属网，因为金属网有对电磁波屏蔽有金属网，因为金属网有对电磁波屏蔽 作用，可以保证电磁波的泄露不会超过作用，可以保证电磁波的泄露不会超过 允许值允许值 歼歼2020战斗机战斗机 歼歼2020战斗机是我国战斗机是我国 第五代战斗
23、机，它第五代战斗机，它 的特点之一是具有的特点之一是具有 “隐形隐形”功能，雷功能，雷 达不能发现它达不能发现它 你知道它的形状和材料有什么特征吗？你知道它的形状和材料有什么特征吗？ 形状特征：形状特征：能将雷达发射来的电磁波反能将雷达发射来的电磁波反 射到其它方向射到其它方向 材料特征：材料特征：能吸收电磁波，减少对电磁能吸收电磁波，减少对电磁 波的反射波的反射 课堂练习课堂练习 1.1.关于电磁波的说法中正确的（关于电磁波的说法中正确的（ ） A A、电磁波只能在真空中传播。、电磁波只能在真空中传播。 B B、波长不同的电磁波的速度不同。、波长不同的电磁波的速度不同。 C C、电磁波是沿某
24、一特定方向向空间远、电磁波是沿某一特定方向向空间远 处传播的。处传播的。 D D、变化的电流在周围的空间产生电磁、变化的电流在周围的空间产生电磁 波。波。 4、用于广播、电视和移动电话的电磁波是数百千、用于广播、电视和移动电话的电磁波是数百千 赫至数百兆赫的那一部分，叫做赫至数百兆赫的那一部分，叫做 。 电磁波电磁波 无线电波无线电波 真空真空 电磁波电磁波 310 m /s 8 1、我国是世界上移动电话、我国是世界上移动电话-手机用户最多的国手机用户最多的国 家，手机间是通过家，手机间是通过 传递信息的。传递信息的。 2、电磁波的传播不需要介质，能在、电磁波的传播不需要介质，能在 中传播。中
25、传播。 光波也光波也 是是 的一种。的一种。 3、电磁波的传播速度和光速一样，都是、电磁波的传播速度和光速一样，都是 。 5、有关电磁波，以下说法正确的是、有关电磁波，以下说法正确的是 : ( ) A、电磁波不能在真空中传播。、电磁波不能在真空中传播。 B、电磁波在空气中传播速度为、电磁波在空气中传播速度为340m/s. C、光波不属于电磁波。、光波不属于电磁波。 D、手机通信时利用电磁波来传递信息。、手机通信时利用电磁波来传递信息。 D 6、某调频立体声广播的频率是、某调频立体声广播的频率是97.4MHz，它的波长是多少？，它的波长是多少？ 某中波段的电磁波的波长200m，求该电磁波的 频率
26、。 2 2、听收音机时，偶尔会听到里面有、听收音机时，偶尔会听到里面有 杂音，产生这一现象的原因不可能杂音，产生这一现象的原因不可能 的是（的是（ ） A. A. 旁边台灯打开的瞬间旁边台灯打开的瞬间 B. B. 附近的电焊机在工作附近的电焊机在工作 C. C. 雷雨天闪电发生时雷雨天闪电发生时 D. D. 有人在用电烙铁焊接电器元件有人在用电烙铁焊接电器元件 课堂练习课堂练习 3 3、3G3G时代的到来，将使我们可以使用时代的到来，将使我们可以使用 3G3G手机随时随地进行无线网络登录。手机随时随地进行无线网络登录。 对于手机无线上网，下列说法正确的对于手机无线上网，下列说法正确的 是是 【
27、 】 A.A.使用电磁波传输数字信号使用电磁波传输数字信号 B.B.使用电磁波传输模拟信号使用电磁波传输模拟信号 c.c.使用超声波传输数字信号使用超声波传输数字信号 D.D.使用红外线传输模拟信号使用红外线传输模拟信号 课堂练习课堂练习 下下列设备的运行与电磁波无关的是（列设备的运行与电磁波无关的是（ ） A.A.“嫦娥一号嫦娥一号”接收地面指挥中心的运行接收地面指挥中心的运行 B.B.汽车上安装有汽车上安装有GPSGPS（全球卫星定位系统（全球卫星定位系统 C.C.在汶川大地震发生后，救灾人员利用在汶川大地震发生后，救灾人员利用 卫星电话恢复了与外界的通讯联系卫星电话恢复了与外界的通讯联系
28、 D.D.医院里，医生利用医院里，医生利用B B超可观察到母体内超可观察到母体内 的婴儿情况的婴儿情况 课堂练习课堂练习 6 6、近日西方某国法律禁止低龄少年儿、近日西方某国法律禁止低龄少年儿 童使用手机，原因是手机辐射的童使用手机，原因是手机辐射的 _会一定程度危害人体健康；会一定程度危害人体健康； 微波与中、长波传播速度相同微波微波与中、长波传播速度相同微波 波长较短，波长较短， 因此频率相对较因此频率相对较_。 7 7、电磁波在真空中的传播速度为、电磁波在真空中的传播速度为_m/s_m/s， 天津广播电台新闻节目的广播频率为天津广播电台新闻节目的广播频率为 909kHz909kHz，它的
29、波长为，它的波长为_m_m。 1、当导线中有大小或方向、当导线中有大小或方向 的电流时，的电流时， 在它周围空间就会产生电磁波。在它周围空间就会产生电磁波。 2、真空中电磁波传播的速度为、真空中电磁波传播的速度为 ， 这这 是宇宙间物质运动的最快速度，这个速度有一个是宇宙间物质运动的最快速度，这个速度有一个 专用符号专用符号C。电磁波。电磁波 的波长的波长、频率、频率和速度之间和速度之间 有如下定量关系有如下定量关系 ，从中可以看出，如果，从中可以看出，如果 电磁波的频率越高，它的波长就越电磁波的频率越高，它的波长就越 。 迅速变化迅速变化 3 10 m /s 8 课堂检测课堂检测 C= 短短 3、在短波、中波和长波这三种电磁波中，在真空中传播速在短波、中波和长波这三种电磁波中，在真空中传播速 度最快的是度最快的是 （ ） A、短波、短波 B、中波、中波 C、长波、长波 D、 一样快一样快 4、在短波、中波和长波这三种电磁波中频率最大的是（ ） A、短波、短波 B、中波、中波 C、长波、长波 D、 一样大一样大 D A 5、下列家用电器和通讯设备中，不是利用电磁波工作的是：、下列家用电器和通讯设备中，不是利用电磁波工作的是：( ) A、电视机、电视机 B、电冰箱、电冰箱 C、手机、手机 D、收音机、收音机 B
