第十七章

電磁波與現(xiàn)代通信17.2電磁波及其傳播（蘇科2024版）九年級下01教學目標02新知導入03新知講解05典例分析06課堂練習04課堂小結(jié)（蘇科2024版）九年級上PART1教學目標（蘇科2024版）九年級上01教學目標1.學習機械波的概念；2.了解用振幅、周期、頻率、波長、波速等物理量來描述波的基本特征；3.知道波長、波速、頻率之間的關系；4.明確麥克斯韋、赫茲在電磁波中的貢獻；5.體驗電磁波的存在；探究電磁波的傳播；6.學習電磁波譜；7.了解電磁波的應用；知道電磁污染。PART2新知導入（蘇科2024版）九年級上02新知導入上次課我們模擬制作了一個簡易有線電報機傳播信息，實際上的電報機存在許多缺點，例如操作繁瑣，遠距離連線不方便，不能及時進行雙向交流。有沒有其他方法使信息在傳播過程中操作簡便、傳播距離遠、傳播信息量大且能夠雙向交流？02新知導入

我們知道電話是靠電流傳遞信息的，需要用導線連接起來。那么下面這些通信設備之間并沒有導線連接，是通過什么傳遞信息呢？“勇氣號”火星探測器用遙控器選節(jié)目用收音機聽音樂PART3新知講解（蘇科2024版）九年級上03新知講解一、波的基本特征1.機械波的基本特征（1）水波的產(chǎn)生和傳播（2）觀察繩波的形成和傳播波通過繩傳播在這里，水的振動在傳播時形成了水波；傳播的是凹凸相間的運動形態(tài)，水本身并沒有一起傳播.當手握繩端上下振動時，繩端帶動相鄰的質(zhì)點上下振動，繼而再帶動更遠一些的質(zhì)點振動，這樣繩端的上下振動就沿繩子傳出去了。從整體上看，就是一些凹凸相間的波形。03新知講解（3）彈簧中的疏密波用手推動彈簧的左端A后，彈簧就會形成疏密相間的波動形態(tài)，并沿彈簧向右端B傳播。

03新知講解2.描述波基本特征的物理量（1）振幅A

振動的幅度，它反映了振動的強弱。波源偏離平衡位置的最大距離，單位是m.（2）周期T

振動一次所需要的時間，單位是秒（s）.（3）頻率f

其數(shù)值等于每秒振動的次數(shù)，單位是赫茲（Hz）。頻率與周期反映了振動的快慢。周期與頻率的關系:

03新知講解（4）波長λ波在一個周期內(nèi)傳播的距離，單位是米（m）。（5）波速v波傳播的速度，簡稱波速，單位是米/秒（m/s）。波速、波長與頻率、周期的關系：

03新知講解二、電磁波及其傳播從地球的表面到遙遠的太空，到處都充滿了電磁波，電磁波已成為現(xiàn)代人類生產(chǎn)、生活中不可缺少的伙伴和工具。1864年，物理學家麥克斯韋在深入研究電磁現(xiàn)象的基礎上，建立了電磁場理論，并預言了電磁波的存在。1.麥克斯韋預言電磁波的存在03新知講解03新知講解

活動17.2體驗電磁波的存在

打開收音機的開關，將調(diào)諧旋鈕調(diào)到?jīng)]有電臺的位置并將音量調(diào)大。如圖17-13所示，取一節(jié)舊干電池和一根導線，靠近收音機，將導線的一端與電池的一極相連，再用導線的另一端與電池的另一極時斷時續(xù)地接觸(注意不能長時間接觸)

可聽到收音機內(nèi)發(fā)出“咔”、“咔”的聲音，表明電磁波的存在。

驗證電磁波的存在03新知講解2.赫茲實驗證明電磁波的存在

1888年，德國青年物理學家赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，圖17-14所示是他所使用的實驗裝置。給感應圈通電，發(fā)射器的兩個小銅球之間產(chǎn)生電火花，與之對應，接收器的小銅球之間也會產(chǎn)生電火花，這就表明接收器接收到了電磁波。赫茲和電磁波實驗裝置03新知講解2.電磁波的傳播特性

活動17.3探究電磁波的傳播

1.如圖17-15所示，將手機開機后放在玻璃罩中，用抽氣機抽去罩中的空氣。打電話呼叫玻璃罩中的手機，手機能否收到呼叫信號?2.將手機分別放在密閉的不銹鋼飯盒、塑料飯盒和紙質(zhì)飯盒中，打電話呼叫該手機，手機能否收到呼叫信號?能。不能；能；能。03新知講解

實驗視頻——《電磁波可以在真空中傳播》

①實驗結(jié)論：這說明電磁波能在真空中傳播。03新知講解最新理論證明，各種電磁波在真空中的傳播速度c是相同的：

c=3.0×108m/s電磁波在真空中的傳播速度與光速相同，光波屬于電磁波。3、電磁波在真空中的傳播速度03新知講解

視頻講解——《電磁波的頻率、波長、波速》

4、描述電磁波的物理量：

頻率f、波長λ和波速c。它們之間的關系是：c=λf03新知講解三、電磁波的應用（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。1.電磁波譜03新知講解（2）電磁波譜的各頻段及其對應的應用

電磁波譜的頻段常分為：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、x射線及γ射線。03新知講解（3）電磁波在生活、生產(chǎn)、科學技術中的一些應用手機通信汽車導航03新知講解

電視和廣播不僅可以讓人們了解國內(nèi)外新聞，還能豐富大家的文化娛樂生活。

我們能用電視機收看節(jié)目、收音機收聽節(jié)目，就是因為它們能接收到電視臺和廣播電臺發(fā)射的電磁波。

電視廣播是怎樣傳遞信息的呢?如圖17-18所示。03新知講解

中國科學院國家天文臺研究員南仁東團隊自主設計建造的500m口徑球面射電望遠鏡(圖17-19),被譽為“中國天眼”。作為目前世界上最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡，它能接收到100多億光年以外的電磁波信號。03新知講解（4）電磁污染

電磁波在為人類的生活帶來日新月異變化的同時，也給人類生存的環(huán)境帶來了危害。

醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)，頻率在0.1MHz以上的電磁波，在強度足夠大時會擾亂人體的自然生理節(jié)律，使人出現(xiàn)頭痛，失眠，健忘等“亞健康”狀態(tài)。電磁波還能使人體體溫調(diào)節(jié)機制失衡，導致心率加快，呼吸障礙，對心血管疾病的發(fā)生發(fā)展起著推波助瀾的作用，由于電磁波穿透力強，它不僅

作用于體表，而且會殃及深層組織器官，往往在人體未感到體表組織疼痛時，深層組織或器官已受到損害。電磁波輻射造成的危害雖然不可小視，但也不必過度驚慌，只要我們合理地利用電磁波，趨利避害，就能將其危害降到最低。PART4課堂小結(jié)（蘇科2024版）九年級上04課堂小結(jié)波的基本特征電磁波①振幅A:振動的幅度，反映了振動的強弱，單位是m.②周期T：振動一次所需要的時間，單位是s.

③頻率f：其數(shù)值等于每秒振動的次數(shù)，單位是Hz.④波長λ：波在一個周期內(nèi)傳播的距離，單位是m.⑤波速v：波傳播的速度，簡稱波速，單位是m/s.波速、波長與頻率、周期的關系是v=fλ

①電磁波是在空間傳播的周期性變化的電磁場.②電磁波能在真空中傳播。速度c=3.0×108m/s.③密閉的金屬容器對電磁波有屏蔽作用.①電磁波譜是按波長（或頻率）連續(xù)排列的電磁波序列.②電磁波的應用：無線電通信、醫(yī)療、手機通訊、衛(wèi)星信號、導航、遙控、定位、家電等.電磁波及其傳播電磁波譜PART5典例分析05典例分析例1．建立電磁場理論，并預言電磁波存在的物理學家是（

）A．麥克斯韋 B．牛頓 C．赫茲 D．伽利略A【答案】A【詳解】A．麥克斯韋建立電磁場理論，并預言電磁波存在的物理學家，故A符合題意；B．牛頓有三大定律、萬有引力定律等等科學成就，但沒有建立電磁場理論，預言電磁波存在，故B不符合題意；C．赫茲用實驗證實電磁波存在，故C不符合題意；D．伽利略開創(chuàng)了實驗和邏輯相結(jié)合的科學研究方法，以及最早利用望遠鏡觀察天體的人，沒有建立電磁場理論，預言電磁波存在，故D不符合題意。故選A。05典例分析例2．如圖所示，是某型號智能手環(huán)，能實時監(jiān)測佩戴者的心率、運動步數(shù)等信息。智能手環(huán)工作時通過（）與手機進行數(shù)據(jù)傳輸。A．紅外線 B．紫外線

C．電磁波 D．超聲波A【答案】C【詳解】電磁波的傳播不需要介質(zhì)，智能手環(huán)工作時通過電磁波與手機進行數(shù)據(jù)傳輸，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。05典例分析例3．關于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波不能在真空中傳播

B．電磁波在空氣中的傳播速度約為340m/sC．手機靠電磁波傳遞信息

D．電熱水壺是利用電磁波來工作的C05典例分析【答案】C【詳解】A．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，故A錯誤；B．在真空中，電磁波的傳播速度約為3×108m/s，在空氣中的傳播速度近似等于在真空中的速度，約為3×108m/s，故B錯誤；C．電磁波可以傳遞信息，電磁波傳播范圍廣，傳播速度快，所以手機靠電磁波傳遞信息，實現(xiàn)通訊傳輸，故C正確；D．電熱水壺是利用電流的熱效應來工作的，不是利用電磁波，故D錯誤。故選C。05典例分析例4．關于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波既能傳遞信息，又能傳遞能量B．電磁波看不見、摸不著，只能在真空中傳播C．導線中只要有電流就會在其周圍空間激起電磁波D．不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度不同A05典例分析【答案】A【詳解】A．電磁波既能傳遞信息，又能傳遞能量，故A正確；B．電磁波看不見、摸不著，電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播，也可以在真空中傳播，故B錯誤；C．導線中有迅速變化的電流就可以在空間激起電磁波，故C錯誤；D．不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度相同，故D錯誤。故選：A。05典例分析例5．2022年10月9日，太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號運載火箭發(fā)射成功。該衛(wèi)星接受地面指令是通過_______波傳播的，這種波在真空中的傳播速度為____________m/s。【答案】

電磁3×108【詳解】[1][2]因為真空不能傳聲，所以衛(wèi)星接受地面指令是通過電磁波來傳播的，且電磁波在真空中傳播的速度為3×108m/s。電磁3×10805典例分析例6．光是一種_______波。如圖是某電磁波的波形圖，其頻率為___________Hz。探月衛(wèi)星距地球指揮中心約為3.9×105km，地球指揮中心向探月衛(wèi)星發(fā)射的指令，經(jīng)__________s到達衛(wèi)星?！敬鸢浮?/p>

電磁6×1081.3【詳解】[1][2]光波是一種電磁波，圖中給出了三個波長的距離，所以波長其頻率為[3]探月衛(wèi)星距地球指揮中心的距離s=3.9×105km=3.9×108m電磁波傳播的速度c=3×108m/s，則指令傳播的時間電磁6×1081.3PART6課堂練習（蘇科2024版）九年級上06課堂練習1．第一次用實驗證實了電磁波存在的科學家是（）A．麥克斯韋 B．法拉第C．赫茲 D．奧斯特C06課堂練習2．Wi-Fi是當今使用最廣的一種無線網(wǎng)絡傳輸技術，手機在有Wi-Fi無線信號的時候就可以不通過移動網(wǎng)絡上網(wǎng)，以下關于Wi-Fi無線信號的說法中正確的是（）A．Wi-Fi無線信號是一種電磁波B．Wi-Fi無線信號屬于聲波C．Wi-Fi無線信號不能傳遞能量D．Wi-Fi無線信號不能在真空中傳播A06課堂練習3．關于電磁波的認識，下列說法正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度為340m/sB．操作人員通過電磁波遙控無人機C．雷達主要利用電磁波的能量特性工作D．骨骼檢查使用的X光不是電磁波B06課堂練習4．截至2021年底，河南省已實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上5G網(wǎng)絡全覆蓋。5G網(wǎng)絡比4G網(wǎng)絡有更大的容量和更快的數(shù)據(jù)處理速度，如圖是4G網(wǎng)絡與5G網(wǎng)絡頻率與波長的大致分布。根據(jù)圖中信息及所學知識，下列說法正確的是（）A．5G比4G利用的電磁波波長更長B．5G使用的電磁波的頻率更低C．5G信號比4G信號傳播速度快D．5G和4G都是利用數(shù)字信號傳遞信息的D06課堂練習5.將手機“背景燈光提示”和“聲音提示”功能打開，放到真空鐘罩中，用抽氣機抽去罩中空氣。然后打電話呼叫手機，看到背景燈光亮卻聽不到鈴聲。該現(xiàn)象說明（）A．聲音和電磁波都能在真空中傳播B．聲音和電磁波都不能在真空中傳播C．聲音能在真空中傳播，電磁波不能在真空中傳播D．聲音不能在真空中傳播，電磁波能在真空中傳播D06課堂練習6．各色光在真空中的波長如圖所示。在真空中，下列說法中正確的是（）A．色光不屬于電磁波B．波長為550nm的光的