课件29张PPT。第十五章 怎样传递信息
——通信技术简介
一 电 磁 波 体验 电磁波的产生
活动1:打开收音机后,在旁边拨打手机。
活动2:将收音机调至没有电台的位置,用一只手电筒靠近收音
机,按动手电筒开关,使手电筒明灭交替变化。
活动3:将收音机调至没有电台的位置,将一个调光台灯靠近收
音机,旋动调光旋钮使灯光发生变化。(1)在活动1中,收音机中能听到 的声音。
(2)比较活动2和3,电路通断时,电流时有时无,收音机
(选填“能”或“不能”)听到声音。
(3)由活动2可知,电流强弱发生变化,收音机 (选填
“能”或“不能”)听到声音。
提示:(1)咔咔 (2)能 (3)能1.什么是电磁波?电磁波是怎么产生的?
2.电磁波的频率是表示什么的物理量?频率的单位是什么?
3.电磁波在真空中的传播速度是多少?
4.什么是波长?
5.波长、频率与波速的关系是什么?探究1 电磁波的产生
结合“体验”,思考以下问题
1.通断电和改变电流的强弱,电路中的电流发生 ,收音
机中就会听到咔咔的声音,说明在 的电流周围会产生
电磁波。
提示:通断电的瞬间,电路中的电流迅速变化,调节旋钮电流的
大小也发生了变化,此时在周围空间中产生的电磁波,使收音机
发出了声音。
参考答案:变化 变化2.电磁波是一种看不见、摸不着但确实存在的物质,我们采用
了 的方法来认识它的存在。
提示:物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测
量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的
物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。例如对磁场
的认识也是采用了转换法;在本实验中,是借助收音机能否发出
声音来认识电磁波是否存在。
参考答案:转换3.振荡电流变化的快慢用 来表示,电磁波的频率所用
的单位一般有 。
提示:电流的迅速变化会在其空间激起电磁波,电流变化的快慢
用频率表示,只有频率很高的电流产生的电磁波才能传到远方。
而电磁波的频率需用较大的单位表示。
参考答案:频率 千赫(kHz)、兆赫(MHz)、吉赫(GHz)4.由电磁波谱可知,无线电波包括 、 、 和
,常用于 等。
提示:根据不同的波长和频率范围,电磁波可分为红外线、可见
光、紫外线、X射线、γ射线、无线电波等。无线电波包括长
波、中波、短波和微波,无线电波的频率在几百千赫至几百兆
赫这个范围内,通常用于广播、电视和移动电话等。
参考答案:长波 中波 短波 微波 广播、电视和移动电话探究2 电磁波的传播
通过与声波对比,思考以下问题
1.声音的传播需要介质,电磁波的传播 介质。
提示:声波通过空气使其振动向外传播,所以声音传播需要介质,
而电磁波是迅速变化的电流在其空间激发产生的,在真空中也
能传播,不需要介质。
参考答案:不需要2.类比水波,得出电磁波的波长、波速和频率的关系是
。
提示:电磁波的波长与水的波长一样,都是波在一个周期内传播
的距离,即相邻的两个波峰或波谷之间的距离,用λ表示电磁波
的波长,f表示电磁波的频率,c表示电磁波的波速,则三者的关
系为c=λf,在波速一定的条件下,频率越高,波长越短。
参考答案:c=λf一、电磁波
1.产生条件:___________能在周围的空间中产生电磁波。
2.振荡电流:
(1)定义:变化得_______的电流。
(2)特点:一种_______变化的电流,变化的快慢用_____表示。变化的电流非常快周期性频率3.频率:
(1)国际单位:赫兹(Hz)
(2)其他单位及换算:1 GHz=___MHz=___kHz=___Hz
4.无线电波:用于_____________________的电磁波。103106109广播、电视和移动电话二、电磁波的传播
1.速度:
(1)真空:电磁波在真空中传播的速度与光速_____,约为
_________。
(2)空气:电磁波在空气中的传播速度近似等于_________。
2.描述波的物理量:
(1)波长:相邻两个_____(或_____)间的距离。
(2)波速:波的_________。相同3×108m/s3×108m/s波峰波谷传播速度3.频率、波长和波速之间的关系:
(1)公式:波速=___________,即c=____。
(2)相应关系:在波速一定时,频率_____,则波长越短。
4.应用:_____、_________等。波长×频率λf越高雷达隐形飞机【拓展延伸】电磁波的四个特点
(1)电磁波在空间是向各个方向传播的。
(2)电磁波的传播速度等于光速,在空气中和真空中近似相等。
在不同介质中的传播速度不同。
(3)一般情况下,在同种介质中,不同频率(或不同波长)的电磁
波的传播速度相同。
(4)在不同介质中,同一电磁波的频率相同,波速不同。 考点 电磁波的产生与传播
【典例】关于电磁波的说法中,正确的是
( )
A.电磁波是由迅速变化的电流产生的
B.电磁波不能在真空中传播
C.电磁波只能传递能量
D.电磁波的频率越高,波长越长【思路导引】解答本题抓住以下关键点:
(1)电磁波是一种波,由变化的电流产生。
(2)电磁波的传播不需要介质。
(3)c、λ、f的关系是c=λf。【精讲精析】选A。导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁
波,故A正确。电磁波可以在真空中传播,故B错误。电磁波能传
递能量,也能传递信息,故C错误。由公式c=λf可知,电磁波的
波速一定,频率与波长成反比,故D错误。故选A。【方法归纳】电磁波波速和波长的判断
(1)产生电磁波的条件:导体中有迅速变化的电流。
(2)波长与频率关系的判断:
①在同种介质中,不同电磁波的波速相同,由c=λf知,波长越短,
频率越高;
②不同种介质,同一种电磁波的频率相同,波速越大,波长越长。1.下列电器不是利用电磁波工作的是
( )
A.手机 B.B超
C.电视机遥控器 D.微波炉
【解析】选B。本题考查了电磁波的利用。手机通过发射和接
收电磁波而实现了信息的交流,电视机遥控器是通过红外线传
递信息的,红外线也是电磁波,微波炉利用微波加热食物,其所
用的微波也是电磁波,B超是利用超声波工作的,故选B。2.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.光是一种电磁波
B.电磁波在真空中的传播速度是3×108km/h
C.电磁波的波速一定时,其波长与频率成正比
D.中央电视台与三明电视台发射的电磁波传播速度不同【解析】选A。本题考查了电磁波的波速、波长和频率的相关
知识。光是一种电磁波,故A正确;电磁波在真空中的传播速度
是3×108m/s,即3×105km/s,故B错误;由波速、波长与频率间
的关系c=λf可知,电磁波的波速一定时,其波长与频率成反比,
故C错误;中央电视台与三明电视台发射的电磁波的频率不同,
但传播速度相同,故D错误。故选A。3.下列说法正确的是( )
A.红外线不是电磁波
B.电磁波的传播速度小于光速
C.电磁波的频率越高其波长越长
D.电磁波的频率越高其波长越短
【解析】选D。本题考查了电磁波波速、波长与频率的关系。
红外线是电磁波的一种,A错;电磁波的传播速度和光速一样,
B错;电磁波的速度不变,由公式c=λf可知,电磁波的频率越高,
其波长越短,C错,D对。4.如图所示,某同学打开收音机的开关,将调频旋钮调到没有电
台的位置,并且将音量开大。用一只手电筒靠近收音机,一下一
下地按动它的开关,会听到收音机发出“咔、咔……”声。这
一现象说明 的电流能够产生 。 【解析】本题考查了电磁波产生的条件。当一下一下按动手电
筒开关时,电流时断时续,这样就会产生电磁波,所以就听到了
“咔、咔……”声。其实收音机接收到的是手电筒发出的电磁
波。
答案:变化 电磁波5.远在千里之外的湖南听众能收听到中央广播电台的音乐节目,
广播信号是通过 (选填“声波”或“电磁波”)传送过
来的,其信号的传播速度 (选填“大于”“等于”或
“小于”)光速。
【解析】本题考查了电磁波的应用和电磁波的传播速度。根据
有关电磁波的相关基础知识可知,现在的电视信号和无线电广
播都是利用电磁波来传递信息的。电磁波的传播速度约为
3×108m/s,与光速相同。
答案:电磁波 等于6.电磁波是个大家族,电磁波在太空中
______(选填“能”或“不能”)传播。广播、电视,移动电话
的信号都是电磁波,某3G手机的频率是2 000 MHz,它的波长
是_______m。
【解析】本题考查了波速、波长与频率的关系。电磁波的传播
不需要介质,可以在真空中传播,所以电磁波能在太空中传
播;频率是f=2 000 MHz=2×109 Hz的电磁波,波长为
λ=
答案:能 0.15 找找你容易错在哪里?
光波 (选填“属于”或“不属于”)电磁波。如图是某
电磁波的波形图,其频率为 Hz。探月卫星距地球指挥
中心约为3.9×105km,地球指挥中心向探月卫星发射的指令,经
s到达卫星。【学生自答】
①不属于 ②1.5×108 ③1.3
【教师点评】
①对电磁波谱理解不正确:红外线、可见光、紫外线、Χ射线、γ射线等都属于电磁波
②对波长、频率与波速的关系理解错误:应是f=c/λ
【正确答案】
属于 6×108 1.3