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第十七章 电磁波与现代通信
第2节 电磁波及其传播
物理苏科版九年级下册
新课导入
电磁波是怎样产生的?
电磁波是怎样传播的?
波长、波速、频率有何关系?
移动电话依靠电磁波传递信息
电视信号的传播依靠电磁波
知识精讲
一、波的基本特征
通过第一章的学习,我们知道水波、弹簧中的疏密波和声音都是波,它们都是振动形态在介质中的传播,属于机械波。
往复抖动绳的一端(称为波源),绳就会传播凹凸相间的运动形态。
知识精讲
波峰
波源
波谷
平衡位置
振幅
一个波长
一个波长
知识精讲
波源振动一次所需要的时间(单位:s)
波源每秒振动的次数(单位:Hz)
波在一个周期内传播的距离(单位:m)
波源偏离平衡位置的最大距离(单位:m)
振幅A:
波长λ:
周期T:
频率f:
波速v:
波的传播速度(单位:m/s)
v =λ/T
【关系】
T = 1/f
v =λf
典例精析
【例1】反映波传播快慢的物理量是( )
A.波长
B.振幅
C.频率
D.波速
D
知识精讲
二、了解电磁波
麦克斯韦
赫兹
1864年英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,1888年德国物理学家赫兹首次用实验验证电磁波的存在。
电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。
知识精讲
我们能看见电磁波吗?如果看不见的话,我们怎么知道它的存在呢?
连续调节台灯亮度旋钮
导线时断时续接触电池的一极
收音机:发出“喀喀”声
听一听
活动探究
活动17.2 验证电磁波的存在
器材:收音机,干电池,导线
步骤:
1.将打开收音机的开关,将旋钮调到没有台的位置,并将音量放大。
2.将两根导线一端分别和干电池的正、负极连,再将两根导线的另一端时断时续地接触。
3.你从收音机里听到什么?这是为什么?
活动探究
实质:电磁场能量由近及远的传播。
迅速变化的电流能在周围产生电磁波。
结 论
活动探究
活动17.3 探究电磁波的传播特性
探究一:电磁波能在真空中传播吗?
活动探究
实验现象:打电话后,手机的背景灯有灯光显示,但手机的铃声很小。
能
不需要
实验结论:电磁波 (能/不能)在真空中传播,或者说电磁波 (需要/不需要)介质。
活动探究
探究二:探究一些材料对电磁波传播的影响
没有影响
没有影响
有影响
纸盒
塑料盒
金属容器
思考:为何有时在电梯里,手机会收不到信号或信号较弱?
金属盒对电磁波有屏蔽作用
知识精讲
研究表明:电磁波的传播速度
真空中:c =2.99792458 ×108 m/s
空气中:接近真空光速
光是一种电磁波。
典例精析
【例2】如图所示实验:打开收音机的开关,将调谐旋钮调到没有电台的位置并将音量放大。取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,则( )
A.从收音机中能听到持续的咔咔声
B.从收音机中能听到时断时续的电台节目声
C.该实验是用来探究电池短路时电流大小的
D.该实验是用来验证电磁波的存在的
D
知识精讲
电磁波的应用——微波炉
微波频率:2450MHz
优点:烹饪速度快、无油烟、
食品养分损失少、易清洁。
原理:当微波照射到食物上时,食物中的水分会以相同的频率振动。振动中,分子与分子互相摩擦,产生很多内能。
知识精讲
电磁波的应用
雷达工作依靠电磁波
知识精讲
电磁波的应用
广播和电视
电磁波能够传递信息
知识精讲
电磁波的危害
《科技日报》曾经介绍:
我国每年出生的2000万儿童中,有35万为缺陷儿,
其中25万为智力缺陷。电磁波污染的威胁最大。
苏联著名国际象棋大师尼古拉与一台超级电脑下棋时,连胜三局后突然死亡,其杀手就是电脑释放的电磁波。
美国马里兰州1969年至1982年间,有951名男子死于脑瘤,死者多数为电子工程师和“大哥大”频繁使用者。
知识精讲
电磁波危害的表现
1、对中枢神经系统的危害
2、对机体免疫功能的危害
3、对心血管系统的影响
4、对血液系统的影响
5、对视觉系统的影响
6、电磁辐射的致癌和致癌作用
除上述的电磁辐射对健康的危害外,它还对内分泌系统,听觉,物质代谢,组织器官的形态改变,均可产生不良影响。
知识精讲
电磁波危害的预防
一、尽量远离辐射电磁波的产品,因为距离愈远,人体受电磁波的影响愈小。如果实在无法远离,那就要尽量缩短与其近距离接触的时间。
二、选用家电用品时,尽量选择电耗低的小型家电,不用的时候,要拔掉电源上的插头。
三、睡觉时最好不要将闹钟、音响等放在床头。
四、手机天线顶端是产生辐射最强的地方,使用时不要让天线对着脑部。因为接通瞬间释放的电磁波很强,对人危害极大。此外,注意减少长时间打手机的情况发生。
五、可通过饮食调节来减少电磁波的危害。
典例精析
【例3】下列不属于电磁波应用的是( )
A.用微波炉加热食品
B.电视信号的发射与接收
C.使用手机打电话
D.做“B超”检查
D
随堂练习
【练1】雷鸣闪电时,可以从开着的收音机里听到“喀、喀”的响声,这是因为( )
A.收音机出现故障
B.空气潮湿的缘故
C.雷声传到了收音机中
D.收音机收到了云间传来的电磁波
D
随堂练习
【练2】关于声和电磁波的说法正确的是( )
A.声和电磁波都能传递信息且都能在真空中传播
B.住宅安装双层玻璃窗可以减小噪声对室内的影响
C.“听诊器”能使人的心脏振动幅度增大,响度增大
D.只有主人说出暗语时才能打开“声纹锁”,其辨别声音的主要一句是音调
B
随堂练习
【练3】如图所示是甲、乙两种不同电磁波在真空中传播的波形图像,下列说法中正确的是( )
A.甲电磁波振动的波长较长
B.甲、乙两种电磁波的振动频率相同
C.甲电磁波的传播速度较大
D.甲电磁波振动的频率较大
A
随堂练习
【练4】如图所示是电磁波及其应用实例,下列说法正确的是( )
A.紫外线是紫色的
B.电视机遥控器用γ射线遥控
C.体检胸透用的电磁波频率比无线电波低
D.可见光与无线电波在真空中的传播速度相同
D
随堂练习
【练5】如图所示为北斗卫星导航系统示意图,该系统在传递信息过程中主要依靠( )
A.电磁波
B.超声波
C.次声波
D.光导纤维
A
谢谢