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19.2 让信息飞起来
一、选择题（共5题）
1. 年 月 日凌晨 时 分，我国成功发射第四十九颗北斗导航卫星。我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．激光
2. 年 月 日，工信部正式向中国联通、中国移动和中国电信发放了 系统中低频段试验频率使用许可。 手机间的通讯靠的是
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．紫外线
3. 我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可向全球免费提供全天候的高质量的定位、导航、测速和授时服务，定位精度 ，测速精度 ，授时精度 ，该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波说法正确的是
A．电磁波不能在玻璃中传播
B．所有电磁波的波长是相等的
C．电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多
D．在真空中，电磁波的传播速度小于光的传播速度
4. 下列说法中，正确的是
A．电磁波的频率越高，传播的速度就越大
B．电磁波可以在真空中传播
C．手机间通话靠超声波传递
D．微波不具有能量
5. 我们生活在电磁波的海洋中，下列关于电磁波的说法中正确的是
A．在房间内不开收音机、电视机时，房间内不存在电磁波
B．电磁波不能在真空中传播
C．电磁波在空气中的传播速度是
D．电磁波不仅能传声音信号，也能传递图象信号
二、填空题（共6题）
6. 现在的手机不但能听到对方的声音，还可以看到对方的图象.这些声音图象信息是通过 波传播的，假如地球表面的大气突然消失，人们 （选填“仍能”或“不能”）从 手机上看到对方的图象。
7. 手机“微信”已成为人们交流的一种重要方式。手机是靠发射和接收 传递信息的。
8. 汽车已经广泛进入家庭。汽车导航仪与卫星之间是通过 来传递信息的。
9. 电磁波在真空中的传播速度约为 ；真空中，电磁波的频率越大，波长越 。
10. 如图是甲、乙两种不同电磁波的传播图象（甲用实线，乙用虚线表示），它们的频率分别为 、 ，则 。波长 （以上两空均选填“”“”“”）。
11. 光的范围很广，除了人眼能感觉到的可见光外，大部分光是人眼感觉不到的，如红外线、紫外线、 射线、 射线等，频率和波长是描述光的特征的两个重要物理量，他们之间的关系为：。图为不同频率光的排列图谱，你请你来判断一下，红外线的波长比紫外线的波长 （长/短）。
答案
一、选择题（共5题）
1. 【答案】A
【解析】我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它是利用电磁波传递信息的。
2. 【答案】A
【解析】根据题中“ 手机间的通讯靠 电磁波 超声波 次声波 紫外线”可知，本题考查现代信息传递的方式，依据电磁波和声波的特点，运用信息传递的原则进行分析。
传递信息需要稳定、穿透力强，电磁波与声波相比穿透力更强，紫外线只是电磁波中的一类对于手机通讯不适用。所以 手机间的通讯靠的是电磁波，即A符合题意。
3. 【答案】C
【解析】电磁波能在玻璃中传播，故A错误；
所有电磁波的波速是一定的，波长 与频率 成反比，因此各种电磁波的波长是不相等的，故B错误；
从信息理论角度分析可知：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多，故C正确；
无线电波和光分别是电磁波的其中一类，而所有电磁波的波速是一定的，在真空中，它们的传播速度相等，故D错误。
4. 【答案】B
5. 【答案】D
二、填空题（共6题）
6. 【答案】电磁；仍能
【解析】人们使用手机不但能听到对方的声音，还可以看到对方的图象，这些声音、图象信息是通过电磁波来传递的；
因为电磁波可以在真空中传播，所以假如地球表面的大气层突然消失，人们仍能从手机上看到对方的图象。
7. 【答案】电磁波
【解析】手机既是无线电发射台又是无线电接收台，手机“微信”是用电磁波把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获电磁波。
8. 【答案】电磁波
【解析】卫星通讯利用了电磁波来传递信息。汽车导航仪与卫星之间是通过电磁波来传递信息的。
9. 【答案】；
【解析】利用课本中关于光在真空中传播速度的基础知识即可知道答案。
利用光在真空中的传播速度一定，结合波速、波长、频率三者之间的关系即可知道频率越高，电磁波的波长怎样变化。
由课本基础知识可知，电磁波在真空中的传播速度为：。根据波速、波长、频率三者之间的关系可知，波速 波长 频率。由于电磁波在真空中的传播速度一定，所以，当电磁波的波长越大时，其频率就会越低。电磁波的频率越高，波长越短。
10. 【答案】；
【解析】已知甲乙都是电磁波，电磁波的波速是相等的；由图知，甲的波长大，乙的波长小，即 ；
电磁波的波速不变，甲的波长大，根据波速 波长 频率，可知甲的频率小，即 。
11. 【答案】长
【解析】由图可知红外线的频率比紫外线的频率小的多，通过关系式 可知红外线的波长比紫外线的波长要长。
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《让信息飞起来》教学设计
【教学目标】
1、知识与技能
（1）了解电磁波的产生，传播；
（2）知道电磁波在真空中传播速度；会用c=fλ求速度、波长或频率。
2、过程与方法
通过实验知悉可以人为获得电磁波。培养学生想像与实践结合的科学的学习态度；
3、情感态度和价值观
深入体会物理学与生活的密切联系，激发学生观察生活、思考生活的兴趣。
【教学重点】
电磁波的存在，电磁波在真空中的传播速度。
【教学难点】
波速、波长和频率之间的关系。
【教学方法】
实验法、推理法。
【课前准备】
干电池、导线、收音机、电磁波波速、波长、频率之间的关系教学挂图。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
1、 导入新课
教师利用手机拨打客服热线，(手机设置成“免提”，让学生听客服工作人员的语音．)老师提出问题：客服人员的语音信息是从哪儿来的？靠什么传播的呢？在生活中，我们收听广播、看电视节目，广播中的声音、电视节目的影像等等都是怎样传播的？
思考：能让信息不受任何阻挡地传递吗？
能，那就是神奇的电磁波！无论是高山，还是海洋都很难阻挡了！电磁波能让信息“飞起来。
二、讲授新课
（一）、电磁波
1、电磁波是怎样产生的？
我们可以通过实验来研究一下
（1）实验：电磁波的存在
让电池的负极与一根锉良好接触，正极连接一根导线，拿着导线头，让它们与锉接触，并在锉面上滑动.
（2）实验：电磁波的存在视频
（3）通过实验可知：收音机会发出“喀喀”声就是产生一种电磁振荡，在周围空间就会产生向外传播的电磁波。
当导体中的电流迅速变化时导体就会向四周发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波。
注意：电流变化既可以是方向变化，也可以是强弱变化。
2、电磁波谱
我们就生活在电磁波的海洋里，电磁波的形式多种多样：
γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波。
(1) 电磁波谱图
（2）电磁波谱
不同的电磁波它们的频率或波长有很大差别。人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。
2、电磁波的应用
电磁波的用途非常广泛,由于各种形式的电磁波的性质各不相同,因而也有许多不同的用途.
(1)、医学上用γ射线做脑手术
γ射线是放射性物质发出的电磁波.
（2）、1.1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时,发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上,管壁会发出一种看不见的射线,伦琴把它叫做X射线.
2.产生条件:高速电子流射到任体固体上,都会产生 X射线。
3. 特性:穿透本领很强。
4.应用:
医疗上透视人体。如用X光片判断是否骨折、做胸透、CT、磁共振。
5.工业上金属探伤。
X光片 金属探伤
（3）、用紫外线杀菌
特性:主要作用是化学作用,还有很强的荧光效应,杀菌消毒作用。
（4）、红外线遥控器
1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时,把温度计移至红光区域外侧,发现温度更高,说明这里存在一种不可见的射线,后来就叫做红外线。
特点:最显著的是热作用
应 用:
(1)遥控器。生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线。
(2)红外线加热。这种加热方式优点是能使物体内部发热,加热率高,效果好。
(3)红外摄影。(远距离摄影,高空摄影,卫星地面摄影)这种摄影不受白天黑夜的限制。
(4)红外线成像(夜视仪)可以在漆黑的夜间看见目标。
(5)红外遥感。可以在飞机或卫星上戡测地热,寻找水源,监测森林火情,估计农作物的长势和收成,预报台风,寒潮。
生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线。
（5）、微波在通信领域大显身手。
（6）、无线电波在生活中、生产中、军事上都有应用。
收音机、电视机、飞机和舰船上的雷达都应用了无线电波。
为什么我们能收看电视、收听广播、接收到手机的信号呢？为什么在沙漠中、汪洋大海中、太空中，我们都能建立联系呢？
因为我们生活在电磁波的海洋里，电磁波将我们联结在一起。
（二）、波的特征
电磁波是一种波。在物理学中，常用波速、波
长和频率来描述波的特征。
1、波速：波传播的快慢称为波速。
电磁波不同于声波，它能在真空中传播（即电磁波的传播不需要介质）。在真空中传播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.空气中的光速接近于真空中的光速。
2、波长：波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离。用字母λ表示。波长的国际单位是m。
波的图像
3、频率：表示单位时间内振动的次数。即在1s内，出现的波峰数（或波长数）。用符号ν表示。
国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫。
常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。
1kHz=103Hz 1MHz=106Hz
示波器荧光屏上的波形
频率越高，每秒振动的次数越多
4、波速、波长、频率
(1)设电磁波的波长λ、频率f ，那么根据波长和频率的定义，有c=λf
C：波速，真空或空气中为 3×108m/s
f ：频率，单位：Hz
λ：波长，单位：m
(3) 在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的
波长和频率互成反比关系，频率越低，波长越长，
反之，频率越高，波长越短。
说明：
（1）电磁波不同于声波：电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播。声波只能在介质中传播，不能在真空传播。
（2）根据电磁波的波长人们把电磁波分为长波、中波、中短波、短波、 米波和微波，这些波在 不同的领域都有着各自的应用。
信息窗 电磁污染
电磁污染，已被认为是继大气污染、水质污染、噪声污染后的第四大公害。它是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射。在充分享受电磁波带来方便的同时，人们也日渐感受到它的负面效应：当电磁辐射达到一定强度时，会导致控制系统和信息传输系统的失控，也会引起头疼、失眠、记忆衰退等不适症状。
三、课堂练习
1、2021年4月29日，我国成功发射空间站“天和”核心舱，“天和”核心舱和地面之间传递信息是利用了（ ）
A．红外线 B．电磁波 C．超声波 D．次声波
2、下列几种情况中，会产生电磁波的是（ ）
A．用电锯锯铝材时溅出火花
B．用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波
C．敲击音叉时，音叉高速振动
D．家庭电路中开灯或关灯的瞬间
3. 如图是电磁波及其应用事例，下列说法正确的是（ ）
A．手机只能发射无法接收电磁波
B．胸透机所使用的电磁波频率比雷达用的电磁波高
C．无线电波在真空中的传播速度比可见光快
D．我国的北斗卫星导航系统是利用 X 射线来传递信息的4、1965年，美国发射通信卫星les-1，由于故障导致卫星进入太空后与地球失去联系，18年后，科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les-1发出的频率为2.5×108Hz的信号。该信号（ ）
A．属超声波，周期为4×10-8s
B．属超声波，周期为4×10-9s
C．属电磁波，周期为4×10-8s
D．属电磁波，周期为4×10-9s
四、课堂小结
1、电磁波谱：电磁波包括γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波和光线电波等，描述波的特征量有波长、波速和频率。
2、波速（c）
波传播的快慢叫波速，电磁波传播的速度等于光速，即c=3×108m/s.
3、波长（λ）
相邻两个波峰或波谷间的距离。单位：m
4、频率（υ ）
单位时间内振动的次数。单位：Hz、kHz、MHz
换算关系：1kHz＝103Hz 1MHz＝103kHz＝106Hz
5、波长、 波速与频率的关系
数学表达式：c＝λυ。
说明：电磁波的波速一定（在同种介质中），电磁波的频率与波长成反比关系。
【板书设计】
让信息飞起来
一、 电磁波
1、 当导体中的电流迅速变化时导体就会向四周发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波。
2、 γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波。
3、 电磁波谱中，从左至右，频率减小，波长增大；从右至左，频率增大，波长减小。
4、电磁波的应用
二、波的特征
波速、波长、频率
c=λf
C：波速，真空或空气中为 3×108m/s
f ：频率，单位：Hz
λ：波长，单位：m
【教学反思】
通过事例和演示实验的方法,注重让学生在从身边的知识、熟悉的事物中去感受到新的、未知的世界这一思想让学生来感知，并根据学生搜集的有关电磁波的材料让学生来谈谈,电磁波的利用和危害以及防护的小常识，真正做到理论联系实际。
接受γ刀手术的病人
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让信息飞起来
沪科版九年级物理第十九章第3节
教师利用手机拨打客服热线，(手机设置成“免提”，让学生听客服工作人员的语音．)老师提出问题：客服人员的语音信息是从哪儿来的？靠什么传播的呢？在生活中，我们收听广播、看电视节目，广播中的声音、电视节目的影像等等都是怎样传播的？
情境导入
思考：能让信息不受任何阻挡地传递吗？
电磁波
能，那就是神奇的电磁波！无论是高山，还是海洋都很难阻挡了！电磁波能让信息“飞‘起来。
电磁波
实验中，导线与电池接触、断开的瞬间使电流迅速变化，这样，不断变化的电场和磁场交替出现就形成了电磁波．电磁波被收音机接收到就出现了这样的声音．虽然我们看不见摸不到它，但它确实在帮我们传递着信息．
电磁波的存在视频
电磁波
通过实验可知：
当导体中的电流迅速变化时导体就会向四周发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波。
注意：电流变化既可以是方向变化，也可以是强弱变化。
电磁波
电磁波的形式多种多样
γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波、无线电波（微波、超短波、短波、长波）、可见光、激光等都是电磁波。
电磁波谱图
电磁波的形式
电磁波
不同的电磁波它们的频率或波长有很大差别。人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。
电磁波谱
电磁波谱中，从左至右，频率减小，波长增大；从右至左，频率增大，波长减小。
电磁波谱图
电磁波
电磁波的应用
电磁波的用途非常广泛,由于各种形式的电磁波的性质各不相同,因而也有许多不同的用途.
电磁波
γ射线(γ-ray) 是放射性物质发出
的电磁波,波长在2×10-10m以下，
是一种能量很大的光子流。在医
疗上用γ射线作为“手术刀“来
切除肿瘤,叫做γ刀,有很好的治疗
效果。
1、医学上用γ射线做脑手术
接受γ刀手术的病人
1.1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时,发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上,管壁会发出一种看不见的射线,伦琴把它叫做X射线.
2.产生条件:高速电子流射到任体固体上,都会产生 X射线。
3. 特性:穿透本领很强。
4.应用:
医疗上透视人体。如用X光片判断是否骨折、做胸透、CT、磁共振。
5.工业上金属探伤。
2、X射线在医学上、工业中有广泛的应用
金属探伤
医
用
X
光
机
电磁波
电磁波的应用
1801年德国的物理学家里特,发现在紫外区放置的照相底板感光,荧光物质发光。
特性:主要作用是化学作用,还有很强的荧光效应,杀菌消毒作用。
应用:
（1）医院里病房和手术室的消毒.治疗皮肤病,硬骨病。
（2）照明和诱杀害虫的日光灯,黑光灯。
（3）紫外照相,可辨别出很细微差别,如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹。
3、用紫外线杀菌
电磁波
电磁波的应用
1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时,把温度计移至红光区域外侧,发现温度更高,说明这里存在一种不可见的射线,后来就叫做红外线。
特点:最显著的是热作用
应 用:
(1)遥控器。生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线。
(2)红外线加热。这种加热方式优点是能使物体内部发热,加热率高,效果好。
(3)红外摄影。(远距离摄影,高空摄影,卫星地面摄影)这种摄影不受白天黑夜的限制。
(4)红外线成像(夜视仪)可以在漆黑的夜间看见目标。
(5)红外遥感。可以在飞机或卫星上戡测地热,寻找水源,监测森林火情,估计农作物的长势和收成,预报台风,寒潮。
4、红外线遥控器
电磁波
电磁波的应用
5、微波在通信领域大显身手。
6、无线电波，生活中、生产中、军事上都有应用。
生活中：电视机、收音机等。
生产中：远距离生产调度用电台等。
军事上：雷达等。
电磁波
电磁波的应用
为什么我们能收看电视、收听广播、接收到手机的信号呢？
为什么在沙漠中、汪洋大海中、太空中，我们都能建立联系呢？
电磁波
因为我们生活在电磁波的海洋里，电磁波将我们联结在一起。
电磁波
卫星
收音机
电视
电磁波是一种波。在物理学中，常用波速、波
长和频率来描述波的特征。
1、波速：波传播的快慢称为波速。
电磁波不同于声波，它能在真空中传播（即电磁波的传播不需要介质）。在真空中传播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.空气中的光速接近于真空中的光速。
波的特征
2、波长：波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离。用字母λ表示。波长的国际单位是m。
波的图像
波的特征
3、频率：表示单位时间内振动的次数。即在1s内，出现的波峰数（或波长数）。用符号f表示。
国际单位制中，频率的单位是赫兹
（Hz），简称赫。
常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫
（MHz）。
1kHz=103Hz 1MHz=106Hz
波的特征
示波器荧光屏上的波形
高频声波
低频声波
音叉
频率越高，每秒振动的次数越多
波的特征
4、波速、波长、频率
(1)设电磁波的波长λ、频率f ，那么根据波长和频率的定义，有
C：波速，真空或空气中为 3×108m/s
f ：频率，单位：Hz
c=λf
λ：波长，单位：m
波的特征
(3) 在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的
波长和频率互成反比关系，频率越低，波长越长，
反之，频率越高，波长越短。
频率越高，波长越短
频率越低，波长越长
波的特征
波的特征
根据电磁波的波长人们把电磁波分为长波、中波、中短波、短波、 米波和微波，这些波在 不同的领域都有着各自的应用。
信息窗
电磁污染
电磁波有利也有弊。
电磁污染，已被认为是继大气污染、水质污染、噪声污染后的第四大公害。
电磁污染是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射。当电磁波达到一定强度时，会导致控制系统和信息传输系统的失控，也会引发头疼、失眠、记忆衰退等症状的产生。
1、电磁波的产生：迅速变化的电流产生电磁波。
2、电磁波的应用：⑴传递信息。⑵传递能量。
3、电磁波的特征：
波速：波传播的快慢称为波速。在真空中传播的速度等于光速，
即c＝3×108m/s=3×105Km/s.空气中的光速接近于真空中的光速。
波长：波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离。用字母λ表示。波
长的国际单位是m。
频率：表示单位时间内振动的次数
c＝
λ
ν
课堂小结
1、2021年4月29日，我国成功发射空间站“天和”核心舱，“天和”核心舱和地面之间传递信息是利用了（ ）
A．红外线 B．电磁波
C．超声波 D．次声波
大显身手
B
大显身手
2、下列几种情况中，会产生电磁波的是（ ）
A．用电锯锯铝材时溅出火花
B．用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波
C．敲击音叉时，音叉高速振动
D．家庭电路中开灯或关灯的瞬间
D
大显身手
3．如图是电磁波及其应用事例，下列说法正确的是（ ）
A．手机只能发射无法接收电磁波
B．胸透机所使用的电磁波频率比雷达用的电磁波高
C．无线电波在真空中的传播速度比可见光快
D．我国的北斗卫星导航系统是利用 X 射线来传递信息的
B
4、1965年，美国发射通信卫星les-1，由于故障导致卫星进入太空后与地球失去联系，18年后，科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les-1发出的频率为2.5×108Hz的信号。该信号（ ）
A．属超声波，周期为4×10-8s
B．属超声波，周期为4×10-9s
C．属电磁波，周期为4×10-8s
D．属电磁波，周期为4×10-9s
大显身手
D
布置作业
完成课后作业1、2、3、4、5题
再 见
