15.1 电磁波 课件(共23张PPT)- 2024-2025学年北师大版（2024）物理九年级全一册

(共23张PPT)
15.1 电磁波
1.知道电磁波，了解电磁波的产生和传播；
2.理解波长、频率、波速的关系；
3.了解电磁波家族及应用。
学习目标
新课引入
手机是通过什么来实现自由通话的？
我们收看电视、收听广播时又是如何接收到电视、广播信号的？
新知讲解
电磁波是我们经常听到的一个词语。例如，广播电台和电视台利用电磁波传递声音和图像，微波炉靠电磁波加热食品，“手机”(移动电话）通过电磁波通话等。
琴弦振动在空气中激起声波
石子投入水中在水面激起水波
而电磁波似乎是一种“无形的波浪”，它是怎样产生的，又是怎样传播的呢？
电磁波的产生
一
收音机、手电筒、台灯
实验器材
实验探究1：体验电磁波
（1）如图所示，取一台中波收音机，用调谐旋钮将指针调到没有电台的位置，并且将音量开大。用一只老式手电筒靠近收音机，一下一下地按动它的开关。
（2）如图所示，取一台中波收音机，用调谐旋钮将指针调到没有电台的位置，并且将音量开大。将该收音机贴近一个调光台灯，旋转调光旋钮使台灯变亮。
实验步骤及现象
收音机发出“咔、咔、咔……”的声音。
收音机发出持续的“嘎、嘎、嘎……”的声音。
①在手电筒通、断电的瞬间，电流发生了变化，听到“咔、咔”声，说明变化的电流产生电磁波。
②在调节调光旋钮过程中，电流发生了持续的变化，听到连续不断的“嘎、嘎”声，说明变化的电流产生电磁波。
当电路中有迅速变化的电流时，其周围就会产生电磁波.
实验分析
实验结果
水面振动
水波
空气振动
声波
迅速变化的电流
电磁波
电磁波看不见，摸不着，但一定条件下确实存在，可以给我们传递各种信息。
在电台中，采用专门的电子器件和电路来产生变化的非常快的电流，从而激起电磁波。
将振荡电流送人电台的发射天线，就会在天线周围的空间中激起电磁波，并传向远方。
振荡电流是一种周期性变化的电流，变化的快慢用频率(f)表示。
频率的国际单位是赫兹(Hz)。
物理学研究表明，只有频率很高的电流产生的电磁波才能传到远方，因此表示电磁波的频率要用到较大的单位，如千赫( kHz )、兆赫( MHz )、吉赫( GHz )。
1 kHz=103 Hz 1 MHz=106Hz 1GHz=109Hz
按照波长或频率的顺序把电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段按频率由低至高依次排列，它们是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线及γ 射线。人眼可看到的电磁波的波长在400 nm 至700 nm 之间，称为可见光。
光波实际也是一种电磁波。
通常用于广播、电视和移动电话的电磁波叫作无线电波，它包括长波、中波、短波和微波。无线电波的频率大体在几百千赫至几千兆赫这个范围内。
我国无线电波频段的分配
频段 535~1606.5kHz 2.3~26.1MHz 87~108 MHz 48.5~958MHz 825~960MHz
1710~2145MHz
用途 中波广播 短波广播 调频广播 电视 移动电话
【想一想】声波的传播需要介质，电磁波的传播是否需要介质呢？
电磁波的传播
二
探究实验1 把一部手机放入真空玻璃罩，用另一部手机呼叫它，手机有反应吗？
实验现象
探究分析
说明声音不能在真空中传播，而电磁波能在真空中传播。另外，玻璃是固体，周围空间有空气，说明电磁波能在固体、气体和真空中传播
真空罩内的手机能接收到信号，但听不到声音
探究实验2 将一部手机用塑料薄膜打包,放入水中，再用另一部手机呼叫它，手机有反应吗？
实验现象
探究分析
探究结论
听到手机的铃声
把水换成其他液体，现象一样
说明电磁波能在液体中传播
电磁波可以在固体、液体、气体和真空中传播，电磁波的传播不需要介质
电磁波在真空中传播的速度与光速相等，约为c =3.0×108 m/s。，在空气中传播的速度与在真空中接近。
除了频率、波速外，描述波的物理量还有波长。
波峰
波谷
波长
波长
波长：邻近两个波峰（或波谷）之间的距离。用 λ 表示。
单位：米（m）。
1.波长、频率和波速之间关系
电磁波的波长、频率和波速，满足：
波速=波长×频率 即: c =λf
时间t
波长λ
不同频率（或不同波长）的电磁波的传播速度都相同，频率较大的电磁波波长较短。
雷达是一种利用电磁波的反射来侦测目标的专用设备。
它同时具有发射和接收电磁波的功能，工作原理如图所示。
2.电磁波的应用——雷达
天线发射出定向的电磁波脉冲，遇到目标时被反射回来，再被天线接收。依据反射波的方向和反射脉冲相对于发射脉冲延迟的时间，就可以测定目标的方位和距离。
雷达的种类很多，如预警雷达、炮瞄雷达、导航雷达、气象雷达等。
隐形飞机所谓的“隐形”，并不是变得无影无踪，而是要让雷达无法侦察到飞机的存在。它要降低飞机的雷达波反射截面，并采用平滑的气动外形、能够吸收雷达电磁波的材料和涂料等。为了对付红外线和光学探测，飞机设计中还要大幅度减少喷气发动机喷口的红外辐射，并采用可见光反射率低的表面涂料等。
2.电磁波的应用——隐形飞机
1.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.电磁波不能在真空中传播
B.电磁波不能发生反射
C.电磁波在空气中的传播速度是340m/s
D.电磁波不仅能传递声音信号，也能传递图象信号
D
随堂练习
2.下列器物与电磁波的应用有关的是（ ）
A.无线电收音机
B.磁悬浮列车
C.电磁起重机
D.交流发电机
A
3.一粒小石块投入平静的水中就会激起_______；打鼓时，鼓面的振动在空气中形成______；导线中电流的迅速变化会在空间激起_________。
4.对于在空气中传播的电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．频率越低，波速越大 B．频率越低，波长越长
C．波长越长，波速越大 D．电磁波的波长都相等
水波
声波
电磁波
B
5.如图所示是某学校为学生配备的智能学生证。智能学生证除了记录学生个人信息资料外，还具有定位(判断学生“在校”或“离校”)及紧急呼救等功能。智能学生证实现定位或呼救功能时，主要是利用（ ）
A．超声波
B．次声波
C．无线电波
D．红外线
C
课堂小结
电磁波
产生：电流的变化会在空间激起电磁波
传播
不需要介质
在真空中电磁波的波速c=3×108m/s
特征
波长λ
频率f
波速c
应用