10.1神奇的电磁波
（一）教学目的
1．常识性了解电磁波，知道电磁波的频率、波长的概念。
2．记住电磁波的传播速度。
（二）教具
水，水槽，水木棍，麻绳，电池，半导体收音机，钢锉，导线。
（三）教学过程
1．复习
我们生活在一个充满声音的世界里，人们通过声音（如语言、音乐等）交流思想、表达感情。如家长的教诲、教师的授课可以增长我们的知识；优美动听的音乐可以陶冶人的情操、给人以美的享受。声音是传递信息的一种重要方式，帮助我们了解世界。
通过我们在初中二年级学习过的声现象的有关知识，可以知道：一切正在发声的物体都在振动；我们听到的声音通常是靠空气传的；声波在空气中的传速度大约是340米/秒。
在前面我们还学习过电话，电话的话筒能把声音振动转化为强弱变化的电流，电流流经听筒，听筒又能把它转化为振动，使人听到声音。
2．引入新课
飞机上的飞行员与地面指挥员的对话不用电线；我们每天听收音机或看电视，也没有电线直接通向电台或电视台。可见，这些都不是用电线来传播电信号的，我们称作“无线电通信”。那么，无线电通信是怎样传输信号的呢？今天我们就来学习这方面的简单知识。
3．进行新课
板书：<第一节 电磁波>
(1)演示实验
①手持小木棍，让木棍下端接触水槽水面，使同学们看到，水面上有一圈圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播，形成了水波。
②音叉（或其他发声体）振动时，在空气中会有疏密相间的状态向外传播，形成声波。声波看不见，摸不到，但声波传到我们的耳朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉。
总结以上实验（和其他事例）得出结论：
板书：<波是自然界普通存在的现象>
(2)电磁波
板书：<当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波。>
电磁波看不到，摸不着，我们可以通过实验来间接观察它的存在。
演示课本上的实验，实验后让学生阅读课本上“实验”后的两个自然段，再提出以下问题让学生回答。
①为什么会发生这种现象？
②举出日常生活中发生的类似的现象。
教师归纳小结，讲解电磁波的初步知识，并说明间接观察是物理学常用的研究方法（如借助小磁针可以间接地研究磁场）。
(3)电磁波的频率和波长
讲解水波在1秒内传播的波形图，结合小木棍振动时产生水波的演示实验说明：
①波峰与波谷的概念；
②在1秒内出现的波峰数（或波谷数）叫水波的频率；频率的单位叫做赫兹，简称赫。常用的频率单位是千赫和兆赫。
板书：<1千赫=103赫，1兆赫=106赫>
③波长与波速的概念；
④分析得出：波速与波长和频率的关系。
板书：<波速=波长×频率>
类似于水波，电磁波也有自己的频率和波长，也同样可以用波形图来描述，讲解课本图13—4频率不同的电磁波的波形图。需要说明以下二点：
①电磁波的频率等于产生电磁波的振荡电流的频率。
②电磁波频率、波长与波速的关系。
板书：<对电磁波同样有波速=波长×频率>
电磁波在空间是向各个方向传播的，德国物理学家赫兹用实验证实，电磁波的传播速度等于光速。
板书：<电磁波在真空中的传播速度与光速相同，是3×108米/秒。在空气中和在真空中近似。>
注意：不同频率（或不同波长）的电磁波的传播速度都相同，所以频率较大的电磁波，波长较短。
例：我国第一颗人造地球卫星采用20.009兆赫和19.995兆赫的频率发送无线电信号，这两种频率的电磁波的波长各是多少？（光速为2.9979×108米/秒）
（答案：波长分别为14.983米和14.993米）
由于电磁波的频率和波长各不相同，所以在我们周围空间里存在着形形色色的电磁波。按照课本上的图表，介绍无线电通信所用的电磁波（也叫无线电波）的几个波段。
4．小结（略）
5．想想议议：教师演示并提出问题。
打开半导体收音机，调到一个没有电台的地方，使收音机收不到电台的广播。然后开大音量，让收音机靠近220伏特的交流电线，从收音机会听到“杂音”。这是为什么？
6．布置作业
(1)阅读课本上的阅读材料。
(2)阅读本节教材。10.1神奇的电磁波
一、填空题
1.电磁波的___________________________________________之间的距离叫做电磁波的波长，单位是__________．电磁波_____________叫做电磁波的频率，单位是_________，常用的还有_______和_________.
2.所有的波，包括电磁波，波速与波长和频率都存在以下的关系： 波速＝_________
3.真空中不同频率的电磁波的__________相同，它的大小等于__________km/s.因为电磁波的波速一定，所以波长越长，频率越_________；波长越短，频率越_________．
4.人们把无线电通信所用的电磁波，按波长分为____________、____________、________、____________、______________ 、____________、__________几个波段，最长的长波波长有__________m，最短的微波波长为______________m．
5.光纤激光通信具有_________、________________和__________________等一系列优点．
二、选择题
6.在无线电通信过程下，下述说法中错误的是（ ）
A.电磁波的波速等于波长乘频率
B.电磁波的传播速度跟光速一样，在真空中是3×108 m/s.
C.频率越大的电磁波，波长越短
D.无线电广播用的是长波和微波
7.在波段上，电视信号属于（ ）
A.短波 B．长波 C.中短波 D.微波
8.一种微波波长6m，该波频率是（ ）
A.1.8×109Hz B.5×l07Hz C.2×10-8 Hz D.5×l08Hz
9.下列关于信息传递的说法中，正确的是（ ）
A.声、光和电磁波中，只有电磁波能够传递信息.
B．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息
C．摄像机拍得的物体图像，直接通过发射天线发射传播信息
D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息
10.以下说法电正确的是（ ）
A.广播播音员用话筒把声音信号转换成电信号后通过天线直接发射到空中
B.无线电广播信号和电视信号的发射均必须借助高频电磁波（载波）
C.由天线接收的信号可以直接传输到显像管和扬声器中转换成图像和声音输出
D.移动电话与固定电话的工作原理不一样，因为移动电话中声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁波来传递
11. 以下说法中错误的是（ ）
A.微波的波长一般在1mm～10m之间，频率在30～3×105MHz之间、一条微波线路可以同时开通几千万路电话
B.太阳光可以直接用于光纤通信
C.目前光纤通信已经成为我国长途通信的骨于力量
D.目前使用最频繁的网络通信形式是电子邮件，世界上最大的计算机网络叫做因特网．
三、计算题
12.一无线电波的波长是3×103 m，其频率是多少Hz？合多少kHz
13. 激光是一种特殊的光，它与我们平常所见的各种普通光、太阳光，白炽灯光等相比，有许多显著特点．激光的应用发展很快，如激光唱机、激光全息防伪商标、激光测距仪等．若用激光测距仪来测地球到月球的距离，现测得激光从地球到月球传播的时间为127 s,则月地之间的距离多少m？
四、问答题
14．桌子上的台灯旁一台收音机，先把收音机打开，然后打开台灯，这时收音机里就会发出“喀啦”声，再关掉台灯，同样可以听到“喀啦”声．
（l）这“喀啦”是如何产生的？
（2）能否用收音机收听电视伴音伪什么？
15．使用手机的用户可能都知道，手机在一些偏远山区优势无法发送或接收信号，其中原因可能是什么？
参考答案
1.相邻两个波峰或波谷的距离 m HZ KHZ MHZ 2.波长×频率 3.波速
3×105 小 大 4.长波、中波、短波 、超短波、分米波、厘米波、毫米波 1013 10-3
5.容量大、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好6.D 7.D 8.B 9.D 10.D 11.B 12.105 HZ 100KHZ 13. 3.81×106m 14.(1) “喀啦”是声是由于台灯开关是电流变化产生电磁波而引起的 （2）绝大部分电都不行，电视大部分是微波，而无线电波大都是中短波、短波。 15。电磁波信号被高山阻挡，手机无法接收或发射信号.10.1神奇的电磁波
【教学目标】
一、知识与技能
1．认识到电磁波是一种波动；
2．知道光是电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。
二、过程与方法
1．通过动手做，体会探究过程和科学方法的重要性；
2．通过观察，体会人类对电磁波的利用。
三、情感、态度和价值观
1．在实际操作过程中，培养学生观察与尝试操作的科学学习兴趣；
2．通过观察与动手做，使学生认识到物理世界的神奇，进一步了解物理应用于社会生产与生活的壮观图景，初步形成应用意识。
【教学重点】
电磁波的概念、分类。
【教学难点】
电功率的波长、频率与光速的关系。
【教学过程】
一、引入新课
播放视频文件，内容包括：人通过收音机收听广播节目；用遥控器打开电视机；电视塔向全国各地传递电视节目信号；通过手机与别人联系；“勇气号”火星探测器向地球发回图像信号……
教师：同学们，你们知道在这些现象中，人们是通过什么传递信号的吗？
学生观看视频，思考。
通过阅读教材，或者根据以往经验，得出答案：通过电磁波传递信号。
二、认识电磁波
教师根据学生的回答，作出总结并提问：在以上现象中，人们通过电磁波进行联系。那么，什么是电磁波呢？它跟我们接触过的水波、声波有什么相同的地方？又有什么不同呢？
教师：下面，就先让我们来认识，什么是电磁波。
拿出一个收音机、一根导线和一节电池。让学生自己动手操作并“听一听”电磁波。实验中需注意：把收音机调至没有节目的位置。引导学生观察过程中的几个细节：什么时候，“听”到的电磁波信号最大？当导线与电池正极完全接触或者完全脱离时，电磁波信号如何？
教师：电磁波其实并不神秘，刚才我们通过收音机收听到的就是电磁波。通过刚才我们的观察，你发现有什么规律呢？
请一些学生进行回答。
教师总结：水波的形成，是因为波源位置的水面受到了扰动；声波的形成，是由于声源发生了振动。我们知道，电流周围存在磁场，如果电流发生了变化，它周围的磁场也会发生变化；而磁是能生电的……这样循环下去，就形成了波动，这就是电磁波。刚才的实验现象也清楚地告诉我们：电流的变化，会激起电磁波。
解答学生的疑问。
学生进行思考，并作小范围的讨论。
学生参与此实验，动手操作，并考虑教师提出要注意的几个细节。
学生讨论，并得出一个粗浅认识：当导线刚刚接触或者刚刚脱离电池正极的时刻，电磁波信号最大。
学生对教师的总结提出自身疑问，请教师解答。
三、电磁波谱
展示水面的波动过程，以及简约的波动图像。
提问：这是水波的波动过程，当水面的这一点（波源）振动一个来回时，我们可以看到，整个波形向前移动了一定距离。物理上把这个距离称为“波长”，而把单位时间波源振动的次数称为“频率”，在声学的学习中，我们已经接触到了这些概念。那么电磁波也是一种波动，它的“波长”和“频率”是多少呢？
教师：带着这个问题，我们再来仔细观察我们手上的收音机。
展示手中的收音机，并引导学生观察外壳上标注的数字。
提问：这些数字表示的什么意思呢？
转动调谐按钮，并收听到一个电台节目。（最好是自己知道这一节目的频率，如中央人民广播电台，中波1161kHz）
教师：收音机是一个接收电磁波的装置，它能够接收一定频率范围内的电磁波。载有不同广播节目的电磁波信号的频率是不一样的，我们在收音机的外壳上看到的刻度盘，标注的就是电磁波的频率。我们现在收听的节目来自中央人民广播电台，它的信号频率是1161kHz。
提问：由此，大家想想，电视节目的频道是什么回事呢？
学生思考,阅读教科书内容并讨论。
学生此时得到的答案一般是盲目的。
学生观察，并猜测。
提出自己的疑问。
学生回答：各个频道的电磁波频率也不一样。
教师：电磁波的波动是有频率的。我们根据频率，把声波分为了哪三部分？
教师：那么，根据频率划分，你知道吗，电磁波是一个庞大的家族。
展示电磁波谱、可见光光谱。
教师：这是电磁波的家谱。根据频率，也就是单位时间内振动次数的多少。γ射线每秒钟振动10的20次方次，是老大；X射线每秒钟振动10的18次方次；紫外线每秒钟振动次数是10的16次方。我们日常接触的可见光也属于电磁波，它每秒的振动次数大约10的15次方到14次方之间。而用来传递广播、电视信号的电磁波我们常称为“无线电波”，它们每秒振动1011到104次，甚至更少……
教师：（引导学生与声波类比），在空气中，超声波、可听声和次声波的传播速度一样吗？
教师：（引导学生与可见光波类比，以求外延至电磁波）蓝光、红光、紫光，它们在真空中的传播速度是一样的吗？
教师：可见光是电磁波的一种，不同颜色的光频率不同，但是它们在真空中的传播速度是一样的。而频率与可见光不同的其他电磁波，它们在真空中的传播速度也和各种颜色的光一样，以c＝3.0×105km/s的速度传播。
教师：在前面，我们提到了“波长”的概念、“频率”的概念，现在又知道了波的传播速度，根据它们的具体意义，大家能够分析出它们三者的关系吗？
根据学生的回答，总结出c＝fλ，并说明其中的含义。可以顺便指出，这个式子不仅对电磁波是适用的，对所有的波动，如声波、水波等等，都是适用的。
教师：弄清楚这个式子，我们就可以知道，载有中央人民广播电台第一套节目的电磁波信号的波长了。
教师：所谓的中波、短波收音，根据的就是波长的长短来区分的。
学生回答：次声波、可听声和超声波。
学生观察光谱图并思考。
学生回答：一样。
学生回答：一样。
学生提出自身疑问，供教师解答。
学生以四个人为一组，展开讨论，分析这三个较为陌生概念之间的联系。
学生计算根据公式，计算出其波长。
四、课堂小结
本节课我们认识了电磁波这个大家族，并了解了它的家谱，知道电磁波和声波一样，具有频率，可以按照频率“论资排辈”。另外，电磁波的应用非常广泛，我们将在下一节课中给同学们展示一张广阔的电磁波应用图景。10.1神奇的电磁波
学习目标 1、了解电磁波的产生；知道电磁波能在真空中传播, .知道光是一种电磁波 2、记住电磁波在真空中传播速度；会用c = f λ求速度、波长或频率；3、了解电磁波的应用,知道电磁污染4、知道电磁波的屏蔽 自学备注
学法指津 阅读课本参照导学案体会电磁波的存在，常见的电磁波结合自己的生活经验知道电磁波的屏蔽。
学习过程 知识链接光在真空中传播的速度是 。学习新课认识电磁波1、电磁波的存在：阅读46页回答打开收音机、电视机收到几个节目，但是收音机、电视机和广播电台、电视台之间并没有连着线，那它们是怎样收到声音和图像的呢？ 2、电磁波的产生木棍在水面上振动产生 波；说话时的声带振动在空气中形成 波；当导体中有 的电流时，在它周围的空间里就会激起 ．演示活动：打开一台收音机，取一节干电池和一根导线，拿到收音机附近。将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，验证电磁波的存在。填一填：电磁波的产生：迅速变化的 能够产生电磁波。3、电磁波的传播 阅读课本内容完成填空：①、电磁波的传播 介质（选填需要或不需要），它在真空中 传播。（选填能够或不能够）速度是 。光是一种 。②、波长、波速和频率之间的关系： ，其中 是不变的。其中f的单位是 ，λ的单位是 ，c的单位是 。在真空中电磁波的波速一定，所以电磁波的频率与波长成反比关系。波长越长，频率越低；反之，波长越长，频率越高。练习、1、登上月球的宇航员如果要相互交谈，不能直接进行，而是要用 来传递信号．这说明声波的传播 介质；而电磁波的传播 介质，（选填“需要”或“不需要”）． 2、下列说法正确的有（ ）A．频率越低的电磁波的波长越短 B．频率越高的电磁波传播速度越快C．频率越低的电磁波传播速度越快 D．频率越高的电磁波的波长越短 3、所有的电磁波在真空中都具有相同的（）A．波长B．频率C．波速D．周期 4、在“众志成城、抗击非典”的战役中，科研部队针对“SARS”的早期症状研制出一种红外线测温仪。与可见光一样，红外线是一种 波，。(二)电磁波谱阅读47页最后一段回答：生活中你知道哪些电磁波？（三）电磁波与我们的生活了解不同频率电磁波的应用回答：空间中越来越多的电磁波不同程度的影响着我们的健康，已成为一种 。（四）电磁波的屏蔽为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关，小明将一台袖珍收音机调好电台节目和音量后完成了以下实验：A将收音机放进一个铝锅内，发现声音明显变小，取出后又恢复了原来的音量。B．将收音机放进一只木桶内，发现声音大小不变。C 将收音机放进一只铁桶内，现象与A相似。D．将收音机放进一只塑料桶内，现象与B相似。（1）根据以上实验，小明得出这样的结论：电磁波在传输的过程中，若遇到 类物质，其强度会大大地减弱。说明 对电磁波有屏蔽作用（2）请你根据以上答案，解释为什么电视机靠室内天线接收的信号效果不如用室外天线接收的信号效果好？ 。
自学检查 1、在真空中电磁波的传播速度是_________km/s，频率越高的电磁波其波长越________。2、当你打开或关闭灯泡时，正在观看的电视上出现雪花点或噪音是由于 的干扰。 3、我国是世界上手机用户最多的国家。手机间是通过 传递信息的。若把一手机放在真空罩中，再用另一手机拨打罩内的手机号码，结果发现罩内手机彩灯闪烁，但却听不到手机的铃声，这可以说明 、 。4、以前，人们使用小灵通在一些建筑物内打电话时，经常会出现信号不好的问题，主要是因为建筑物 。(共13张PPT)
10.1神奇的电磁波
1.收音机，电视是利用 来传递信息的
2. 能在周围空间产生电磁波。
3.在电台中，是用 来产生电磁波的
4.电磁波的传播需要介质吗？
5.电磁波在真空中的传播速度是
6.波长、波速、频率的关系
电磁波
变化的电流
振荡电流
不需要
3×108 m/s
c=λf
水波的产生
电磁波是怎样产生的
结论：
变化的电流可以在
周围空间产生电磁波
电磁波的传播
波长：相邻两个波峰或波谷之间的距离
频率：在1秒内出现的波峰数（或波谷数）
叫波的频率
波速与波长和频率的关系。
波速=波长×频率
电磁波在真空中的传播速度与光速相同，
是3×108米/秒。
在空气中和在真空中近似。
知识窗
电磁波的应用
电磁波的应用
）
打开半导体收音机，调到一个没有电台的地方，使收音机收不到电台的广播。然后开大音量，让收音机靠近220伏特的交流电线，从收音机会听到“杂音”。这是为什么？
议一议？
课堂检测：
1、真空中电磁波的传播速度是____ m/s,这是宇宙间物质运动的最快速度，这个速度有一个专用符号____，电磁波的波长λ，频率f和速度c之间的关系是____，从中可以看出，电磁波的频率越高，它的波长就越_____。
2、北京电视台第一套节目发射电磁波的波长范围是1.7米至1.8米，则此电磁波的频率范围为 赫至 赫。
3×108
167兆
176兆
C
c=λf
短
3、目前，中国教育电视台的两套卫星电视节目是通过国产“东方红二号甲”通信卫星转发的，卫星转发下行频率为3848兆赫和3928兆赫。这两个电磁波的波长是 和 。
4、电磁波的传播( ) A、只能在空气中传播 B、只能在真空中传播 C、不能在空气中传播 D、可以在真空中传播
5、下列家用电器中利用电磁波工作的是 ( ) A．电冰箱 B．微波炉 C．电烙铁 D．洗衣机
0.078m
0.076m
D
B电磁波污染：家中的无形杀手
最近，国家环保局提醒大家要警惕电磁波污染。众所周知，目前广泛使用的高压输电、无线电通讯、电视、广播和各种家用电器等都会在我们周围产生强度不等的电磁波。这些看不见，摸不着，却又无处不在的电磁波，有的已经成为危害人们健康的“隐形杀手”。
现代医学已经证实，电磁波对机体有热作用、非热作用和刺激作用等不良影响。
用微波炉频率(即2450兆赫)的电磁波对兔子眼睛照射，当功率密度增大到150毫瓦／厘米时，兔子眼球内透明的玻璃体便会出现一些不透明的白色物质，发生了浑浊，即产生了白内障。这就是热作用对机体诸多不良影响之一。
非热作用的试验是，从猫体内摘取大脑皮质，用一定频率及强度的电磁波照射，可以清楚地看到有钙离子流出。钙离子是信息传递、免疫系统正常运作和细胞正常分裂必不可少的重要物质。
另外，当电磁波的频率在100千赫以下时，就会对人产生刺激作用。因为外部电磁场会在体内感应出电流。这种电流大于机体内在电流(如脑电、心电等)就会产生对机体不良的刺激作用。电流对人体的刺激，轻的如麻痹、持续的肌肉抽缩、疼痛……严重的可导致心脏停止跳动而死亡。
当前，家用电器中对人体有危害的有微波炉、电磁炉、“大哥大”、电视机、电吹风、电热毯、高压输电和配电设备等等。家用电器以微波炉产生的磁场最强。实验表明：距离微波炉15厘米处磁场强度为100MG？300MG。经常使用微波炉，会诱发白内障，大脑异常和降低生殖能力等。
电视、电脑终端显示器所产生的电磁波对人体损害也不可忽视，轻者造成疲劳，眼睛干涩，疼痛等；重者还会导致孕妇流产、死胎或畸胎等。
电吹风、电热毯、空调器和日光灯等产生的电磁波亦有碍健康。
那么如何提防这个“隐形杀手”？这是人们十分关注的问题。
首先要做到各种家用电器要各就各位，务必摆放妥当。如电视机、电脑和电冰箱应分别摆放在客厅、书房和厨房(或饭厅)，不要将他们摆放在卧室里，尽量将卧室电磁辐射降至最低限度。
其次，要做足防护措施。使用“大哥大”时应加上一些防护装置，或接上耳机通话，以减少对大脑的电磁辐射；使用微波炉时，一定要严格按照说明书使用，谨防电磁波泄漏；如果一定要用电热毯取暖，则通电烘暖被窝后应切断电源；使用光管台灯，不要摆放在紧挨头部的地方……
再次是孕妇和儿童应少用电脑，看电视时要保持2？3米距离，并要开窗通气，看完还要洗脸、洗手。
此外，要加速制定限制居民暴露于电磁场的标准。如有条件应迁移在高压输电线下居住的居民。对经常暴露在高压输电网周围或其他电器设备微弱电场的人群要定期作健康普查，发现征兆应及早治疗。
