第二十一章

電磁波及其應(yīng)用第1節(jié)

電磁波的海洋1.了解電磁波的產(chǎn)生和傳播。2.知道c

是電磁波在真空中的傳播速度。3.知道波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系。4.認(rèn)識(shí)電磁波大家族。這些探測(cè)器其實(shí)是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的。實(shí)際生活中，我們身邊早已被電磁波的“海洋”包圍！手機(jī)通信、藍(lán)牙傳聲、Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星導(dǎo)航，無(wú)不利用電磁波。知識(shí)點(diǎn)一：電磁波是怎樣產(chǎn)生的用收音機(jī)收聽(tīng)廣播，收音機(jī)也是通過(guò)接收電磁波而得到信息的。當(dāng)調(diào)節(jié)燈泡亮度時(shí)，收音機(jī)信號(hào)受到干擾。干擾收音機(jī)的電磁波是如何產(chǎn)生的？打開(kāi)收音機(jī)欣賞音樂(lè)，同時(shí)打開(kāi)臺(tái)燈，調(diào)節(jié)臺(tái)燈的亮暗，同學(xué)們有什么發(fā)現(xiàn)？收音機(jī)、電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、燈泡、電流表實(shí)驗(yàn)探究電磁波是怎樣產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)器材

導(dǎo)線中產(chǎn)生迅速變化的電流，電能生磁、磁能生電，變化的電流在空間激起（產(chǎn)生）電磁波（electromagneticwave）。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

電流迅速變化時(shí)，收音機(jī)發(fā)出“咔咔”聲。實(shí)驗(yàn)結(jié)論

電磁波看不見(jiàn)摸不著，但它又是真實(shí)存在的。為了同學(xué)們能夠更好地理解電磁波，我們可以用水波和聲波進(jìn)行類比分析。類比分析水面振動(dòng)形成水波空氣振動(dòng)形成聲波電流的迅速變化產(chǎn)生電磁波知識(shí)點(diǎn)二：電磁波是怎樣傳播的波谷波長(zhǎng)λ波峰1.頻率：在某確定位置，1s內(nèi)有多少次波峰（或波谷）通過(guò)，波的頻率就是多少。（頻率的單位：Hz；常用單位：kHz、MHz。）這些單位間的換算關(guān)系：1MHz=103kHz；1kHz=103Hz。2.波速：用來(lái)描述波傳播快慢的物理量。波速=波長(zhǎng)×頻率v=λf單位：米/秒（m/s）

如圖所示，如果該波的波長(zhǎng)為0.1m，頻率f=100Hz，則波速v=λf=0.1m×100Hz=10m/s

聲音的傳播要靠固體、液體、氣體等介質(zhì)，光的傳播不需要介質(zhì)。

電磁波的傳播需要介質(zhì)嗎？其能在真空中傳播嗎？真空罩中的手機(jī)能接到電話嗎？手機(jī)、真空罩（含抽氣泵）、橡膠管實(shí)驗(yàn)器材電磁波可以在真空中傳播，電磁波的傳播不需要介質(zhì)。

由實(shí)驗(yàn)可以看到，放在抽掉空氣的真空罩中的手機(jī)可以收到罩外傳給它的電磁波。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論美國(guó)“新視野號(hào)”探測(cè)器通過(guò)真空可以傳回照片

太空中沒(méi)有空氣，聲音無(wú)法傳播。因?yàn)殡姶挪梢栽谡婵罩袀鞑?，所以航天員在太空可以用電磁波來(lái)通信。在太空中的宇航員可以用無(wú)線電波與地面站進(jìn)行聯(lián)系。

真空中電磁波的波速為c，大約為30萬(wàn)千米每秒，即

c=3×108m/s。光也是一種電磁波。北斗系統(tǒng)

這個(gè)傳播速度是不是看起來(lái)很熟悉？你由此產(chǎn)生了什么聯(lián)想？知識(shí)點(diǎn)三：電磁波大家族

觀察收音機(jī)的刻度板，上面標(biāo)有哪些數(shù)字和單位？它們都表示什么意思？打開(kāi)收音機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)諧旋鈕，調(diào)到可以收聽(tīng)到廣播節(jié)目的位置，看看頻率是多少。AM調(diào)幅廣播頻率FM調(diào)頻廣播頻率覆蓋范圍廣、抗干擾稍弱：新聞廣播距離近，傳遞聲音音質(zhì)好、抗干擾強(qiáng)：音樂(lè)廣播γ射線可見(jiàn)光Ｘ射線紫外線紅外線無(wú)線電波頻率/Hz106108101010121014101610181020從左到右：頻率逐漸變大。

按照頻率不同，我們可以將電磁波進(jìn)行分類。通常用于廣播、電視和移動(dòng)通信的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分電磁波，叫作無(wú)線電波。我們學(xué)過(guò)的紅外線、可見(jiàn)光、紫外線也屬于電磁波，還有頻率更大的電磁波X射線和γ射線。γ射線可見(jiàn)光Ｘ射線紫外線紅外線無(wú)線電波頻率/Hz106108101010121014101610181020從左到右：頻率逐漸變大。包括長(zhǎng)波、中波、短波、微波等。γ射線可見(jiàn)光Ｘ射線紫外線紅外線無(wú)線電波頻率/Hz106108101010121014101610181020從左到右：頻率逐漸變大。γ射線可見(jiàn)光Ｘ射線紫外線紅外線無(wú)線電波頻率/Hz106108101010121014101610181020從左到右：頻率逐漸變大。電磁波的危害（1）影響電子設(shè)備正常工作

比如：飛機(jī)上禁止撥打手機(jī)。（2）電磁波對(duì)人體也有極大危害

超量的電磁輻射會(huì)造成人體神經(jīng)衰弱、食欲下降、心悸胸悶、頭暈?zāi)垦５取半姶挪ㄟ^(guò)敏癥”，甚至引發(fā)腦部腫瘤。（3）可能引起炸藥或爆炸性混合物發(fā)生爆炸

加油站、有粉塵的加工廠等禁止撥打手機(jī)。射電望遠(yuǎn)鏡：可以接受宇宙中的星體輻射的微弱電磁波。

被譽(yù)為“中國(guó)天眼”的射電望遠(yuǎn)鏡，是世界最大單口徑、最靈敏、探測(cè)的距離最遠(yuǎn)的射電望遠(yuǎn)鏡。它能夠接收宇宙外太空的電磁波信號(hào)，幫助我們發(fā)現(xiàn)外太空的中子脈沖星。中國(guó)天眼——FAST射電望遠(yuǎn)鏡中國(guó)天眼——FAST1.電磁波的產(chǎn)生：電磁波的傳播速度c2.電磁波的傳播3.電磁波的應(yīng)用電磁波的傳播________介質(zhì)迅速變化的電流在空間中激起電磁波。不需要電磁波按頻率可分為無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線等。電磁波的波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系c=_____λf1.關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是 ()A．只要導(dǎo)體中有電流，它周圍的空間里就會(huì)產(chǎn)生電磁波B．電磁波雖然看不見(jiàn)、摸不到，但它是客觀存在的C．電磁波不能在真空中傳播D．電磁波在真空中的傳播速度是3×105m/sB2.如圖是2G、3G、4G、5G四種信號(hào)的波形示意圖。由圖可知：波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是_______信號(hào)，頻率最高的是_______信號(hào)；5G信號(hào)在真空中的波速約是_________m/s，該波速________(選填“大于”“小于”或“等于”)4G信號(hào)在真空中的波速。2G5G3×108等于3.如圖是不同頻率范圍內(nèi)的電磁波，下列說(shuō)法不正確的是()A．可見(jiàn)光屬于電磁波B．無(wú)線電波的頻率小于紫外線的頻率C．