(共27张PPT)
第2节 电磁波
第十九章 电磁波与通信
鲁科版(五四学制)(2024)九年级下册同步课件
1.了解电磁波的产生和传播。
2.知道 c 是电磁波在真空中的传播速度。
3.知道波长、频率和波速之间的关系。
4.认识电磁波大家族。
在数亿千米的漫长旅途中,天问一号探测器多次调整姿态和改变轨道,还要向遥远的地球发回照片。科学家通过电磁波控制探测器的航行,探测器也是通过电磁波与遥远的地面联络、传递信号的。
什么是电磁波?
知识点一:电磁波的产生
用收音机收听广播,收音机也是通过接收电磁波而得到信息的。
当调节灯泡亮度时,收音机信号受到干扰。
干扰收音机的电磁波是如何产生的?
打开收音机欣赏音乐,同时打开台灯,调节台灯的亮暗,同学们有什么发现?
收音机 、电池 、开关 、导线 、灯泡 、电流表
实验
探究电磁波是怎样产生的
实验器材
导线中产生迅速变化的电流,电能生磁、磁能生电,变化的电流在空间激起(产生)电磁波(electromagnetic wave)。
实验现象
电流迅速变化时,收音机发出“咔咔”声。
实验结论
电磁波看不见摸不着,但它又是真实存在的。为了同学们能够更好地理解电磁波,我们可以用水波和声波进行类比分析。
类比分析
水面振动
形成水波
空气振动
形成声波
电流的迅速变化
产生电磁波
知识点二:电磁波的传播
波谷
波长λ
波峰
1.频率:在某确定位置,1 s 内有多少次波峰(或波谷)通过,波的频率就是多少 。(频率的单位:Hz ;常用单位:kHz、MHz。)
这些单位间的换算关系:1 MHz=103 kHz;1 kHz=103 Hz。
2.波速:用来描述波传播快慢的物理量。
波速=波长×频率 v= λf 单位:米/秒(m/s)
如图所示,如果该波的波长为0.1m,频率f =100Hz,则波速
v= λf = 0.1m×100 Hz =10m/s
声音的传播要靠固体、液体、气体等介质,光的传播不需要介质。
电磁波的传播需要介质吗?其能在真空中传播吗?
电磁波在真空中的传播
手机、真空罩(含抽气泵)、橡胶管
实验器材
电磁波可以在真空中传播,电磁波的传播不需要介质。
由实验可以看到,放在抽掉空气的真空罩中的手机可以收到罩外传给它的电磁波。
实验现象
实验结论
美国“新视野号”探测器
通过真空可以传回照片
太空中没有空气,声音无法传播。因为电磁波可以在真空中传播,所以航天员在太空可以用电磁波来通信。
在太空中的宇航员可以用无线电波与地面站进行联系。
真空中电磁波的波速为 c,大约为 30 万千米每秒,即
c = 3×108 m/s。
光也是一种电磁波。
北斗系统
这个传播速度是不是看起来很熟悉?你由此产生了什么联想?
观察收音机的刻度板,上面标有哪些数字和单位?它们都表示什么意思?打开收音机,转动调谐旋钮,调到可以收听到广播节目的位置,看看频率是多少。
AM调幅广播频率
FM调频广播频率
覆盖范围广、抗干扰稍弱:新闻广播
距离近,传递声音音质好、抗干扰强:音乐广播
知识点三:电磁波谱
γ 射线
可见光
X 射线
紫外线
红外线
无 线 电 波
频率/Hz
106
108
1010
1012
1014
1016
1018
1020
从左到右:频率逐渐变大。
按照频率不同,我们可以将电磁波进行分类。通常用于广播、电视和移动通信的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分电磁波,叫作无线电波。我们学过的红外线、可见光、紫外线也属于电磁波,还有频率更大的电磁波X射线和γ射线。
γ 射线
可见光
X 射线
紫外线
红外线
无 线 电 波
频率/Hz
106
108
1010
1012
1014
1016
1018
1020
从左到右:频率逐渐变大。
包括长波、中波、短波、微波等。
γ 射线
可见光
X 射线
紫外线
红外线
无 线 电 波
频率/Hz
106
108
1010
1012
1014
1016
1018
1020
从左到右:频率逐渐变大。
γ 射线
可见光
X 射线
紫外线
红外线
无 线 电 波
频率/Hz
106
108
1010
1012
1014
1016
1018
1020
从左到右:频率逐渐变大。
电磁波的危害
(1)影响电子设备正常工作
比如:飞机上禁止拨打手机。
(2)电磁波对人体也有极大危害
超量的电磁辐射会造成人体神经衰弱、食欲下降、心悸胸闷、头晕目眩等“电磁波过敏症”,甚至引发脑部肿瘤。
(3)可能引起炸药或爆炸性混合物发生爆炸
加油站、有粉尘的加工厂等禁止拨打手机。
射电望远镜:可以接受宇宙中的星体辐射的微弱电磁波。
被誉为“中国天眼” 的射电望远镜,是世界最大单口径、最灵敏、探测的距离最远的射电望远镜。它能够接收宇宙外太空的电磁波信号,帮助我们发现外太空的中子脉冲星。
中国天眼——FAST
射电望远镜
中国天眼——FAST
微波炉是用电磁波来加热食品的。微波炉可产生很强的电磁波(微波),食物的分子在微波的作用下剧烈振动,使得内能增加,温度升高。
由于电磁波可以深入食物内部,
所以用微波炉做饭时食物的内部和
外部几乎同时变熟,省时、省电。
微波炉
1.电磁波的产生:
电磁波的传播速度 c
2.电磁波的传播
3.电磁波谱
电磁波的传播________介质
迅速变化的电流在空间中激起电磁波。
不需要
电磁波按频率可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
电磁波的波长、频率和波速的关系 c = _____
λf
1. 关于电磁波的认识,下列说法正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度为340 m/s
B.操作人员通过电磁波遥控无人机
C.电磁波的频率越高,其波长越长
D.骨骼检查使用的X光不是电磁波
B
2. 在中国空间站进行太空授课时,航天员们使用的是蓝牙耳机,蓝牙耳机的无线通讯功能利用的是_______,其传播速度是_______km/s;蓝牙通信信号比可见光频率低,蓝牙通信信号波长比可见光_____.
电磁波
3×105
长
3.我国祝融号火星车安全到达火星表面并进行了巡视探测。 祝融号通过_______传递火星的相关信息. 如果祝融号发出信号时,信号恰好能直接发送到地球,且火星到地球的距离是3.2亿千米,那么信号由火星传到地球大概需要_________s。(电磁波的速度取3×105 km/s,计算结果保留1位小数)
电磁波
1 066.7