第2节 电磁波的海洋
一、教学目标
1．知道电磁波的产生和传播。
2．知道波长、频率和波速。
3．知道电磁波在真空中的传播速度。
4．了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响
二、教学重点及难点
重点：电磁波的传播。
难点：电磁波的波长、频率和波速。
三、教学用具
收音机，电池，耳机，挂图等。
四、相关资源
【教学实验】电磁波的产生.mp4、【教学实验】电磁波的传播.mp4。
五、教学过程
【课堂引入】
固定电话间有电话线连接，声信息是由电流通过电话线传递的。移动电话之间没有电话线连接，那么，它是靠什么来传递信息的呢？
其实移动电话之间是通过电磁波来传递信息的。
【新知讲解】
（一）电磁波是怎样产生的
生活中，电磁波在传递信息的过程中扮演着非常重要的角色。你知道，它是怎样产生的吗？
敲鼓时，鼓面的振动带动周围的空气振动，形成了疏密相间的波动。电磁波的产生与声波的产生相似。
【演示实验】《电磁波的产生》。
实验设计：我们把收音机放在电池、小灯泡和钢锯条组成的电路附近，让导线在锯条上滑动，使电路中的电流迅速变化，并尝试用收音机接收该电路产生的电磁波。
实验中，比较当电流时断时续和连续不变两种情况下，收音机发出声音的不同。
实验分析：我们发现小灯泡时明、时暗，表明电流在不断地变化。收音机中发出的“咔咔”声表明收音机已接收到该电磁波。
也就是说，实验表明，导线中的电流迅速变化时，会在空间激起电磁波。
广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，发出电磁波。
建议播放视频【教学实验】电磁波的产生.mp4
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（二）电磁波是怎样传播的
1．电磁波与水波类比
与水波类比，电磁波是怎样传播的呢？让我们先来看一下水波。水波向远处传播是生活中的常见现象。
在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰；凹下的最低处，叫做波谷。
波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。
波速：波传播的速度。
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。
电磁波跟水波类似，它也有自己的频率、波长和波速。
2．电磁波可以在真空中传播
我们身边的移动电话是靠电磁波传递信息的。那么，电磁波是怎样传播的呢？我们知道，声音的传播需要介质。那么，电磁波的传播也需要介质吗？
【演示实验】《电磁波可以在真空中传播》
实验设计：把一个移动电话放在真空罩中，并给这个移动电话打电话。这个移动电话能够收到此信号吗？
实验分析：由实验可以看到，放在真空罩中的移动电话可以收到罩外传给它的电磁波。这说明电磁波在真空中也可以传播。也就是说，电磁波的传播不需要介质。
建议播放视频【教学实验】电磁波的传播.mp4
【教学实验】电磁波的传播.mp4
3．电磁波的波速
真空中电磁波的波速用c表示，其数值大约为30万千米每秒。c是物理学中一个十分重要的常数。
电磁波在真空中的波速和真空中的光速相等，都是约为30万千米每秒。其实，光就是一种电磁波！
4．电磁波波谱
太阳不断地向外界辐射出光芒。我们把光按照频率由低至高排列起来，就是光谱。和光谱一样，我们把电磁波按照频率由低至高排列起来，就是电磁波谱。如图所示，电磁波谱包括有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。由此可见光是电磁波家族的重要一员。
5．电磁波的应用
电磁波广泛应用于生产、生活、医疗、军事等方面。不同波段的电磁波在生产生活中的应用是不同的。
许多家用电器都能发出或接收电磁波，利用电磁波工作。如收音机、蓝牙设备、手机、无线路由器、微波炉、空调（电视）遥控器、车载导航和灯泡等。
典型例题
1．下列几种情况中，会产生电磁波的是（ ）
A．用电锯锯铝材时溅出火花
B．用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波
C．敲击音叉时，音叉高速振动
D．家庭电路中开灯或关灯的瞬间
解析：用电锯锯铝材时溅出火花，是摩擦生热，故A错误。用声呐探测海底时接收到海底反射来的波，是超声波的应用，故B错误。敲击音叉时，音叉高速振动，这是声音的产生，故C错误。家庭电路中开灯或关灯的瞬间，有电流变化，会激起电磁波，故D正确。
答案：D。
2．小华在家里看电视时发现，只要妈妈在电视机旁使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”，电吹风一停，“雪花” 也随即消失，这是因为电视机接收到了电吹风产生的（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．噪声 D．超声波
解析：这是因为变化的电流周围存在着电磁波，吹风机工作时能产生电磁波，这些电磁波被电视机接收，并对电视机产生干扰，故A正确。
答案：A。
3．下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A．光是一种电磁波
B．电磁波在空气中的传播速度约为340m/s
C．电磁波的传播需要介质
D．电磁波的波长越长则频率越高
解析：（1）电磁波是一个大家族，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、无线电波、微波等，光的实质是一种电磁波；（2）电磁波在空气中的传播速度等于光速；（3）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播；（4）电磁波的波速是定值。光的实质是一种电磁波，故A正确；电磁波的传播速度等于光速，约等于3×108m/s，故B错误；电磁波的传播需要介质，故C错误；电磁波的传播速度一定，而不是频率越高传播速度越快，故D错误。
答案：A。
六、本课小结
学习了电磁波是通过迅速变化的电流产生的，电磁波的传播不受介质限制，可以在真空中传播，波速为30万千米每秒。了解电磁波是个大家族，不同频率的电磁波构成了一个电磁波谱。
七、板书设计
第2节 电磁波的海洋
1．电磁波的产生：迅速变化的电流。
2．电磁波的传播：不受介质限制，可以在真空中传播。
课件27张PPT。第2节 电磁波的海洋第二十一章 信息的传递固定电话间有电话线连接，声信息是由电流通过电话线传递的。移动电话之间没有电话线连接，它是靠什么来传递信息的呢？电磁波一、新课导入生活中，电磁波在传递信息的过程中扮演着非常重要的角色。你知道它是怎样产生的吗？二、电磁波是怎样产生的声波的产生鼓面的振动带动周围的空气振动，形成了疏密相间的波动。声波二、电磁波是怎样产生的迅速变化的电流可以在空间激起电磁波。实验设计：小灯泡钢锯条电池收音机尝试用收音机接收此电磁波。二、电磁波是怎样产生的【演示实验】《电磁波的产生》小灯泡钢锯条电池收音机比较当电流时断时续和连续不变两种情况下，收音机发出声音的不同。实验操作：二、电磁波是怎样产生的小灯泡时明、时暗，表明电流在不断地变化。收音机中发出的“咔咔”声表明它已接收到该电磁波。实验分析：二、电磁波是怎样产生的二、电磁波是怎样产生的【教学实验】电磁波的产生.mp4与水波类比那么，电磁波是怎样传播的呢？三、电磁波是怎样传播的波速：波传播的速度。波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。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。波峰波谷三、电磁波是怎样传播的电磁波的传播 电磁波也有自己的频率、波长和波速，电磁波是怎样传播的？移动电话是靠电磁波传递信息的。三、电磁波是怎样传播的 声音的传播需要介质。那么，电磁波的传播也需要介质吗？三、电磁波是怎样传播的把一个移动电话放在真空罩中，并给这个移动电话打电话。这个移动电话能够收到此信号吗？实验设计：抽气机 真空罩移动电话【演示实验】《电磁波可以在真空中传播》三、电磁波是怎样传播的电磁波能在真空中传播，也就是说电磁波的传播不需要介质。实验分析：三、电磁波是怎样传播的三、电磁波是怎样传播的【教学实验】电磁波的传播.mp4真空中电磁波的波速：
c = 2.997 924 58×108 m/s
≈ 3×108 m/s电磁波的传播速度是不是看起来很熟悉？你由此产生了什么联想？ 三、电磁波是怎样传播的 就是一种电磁波！电磁波在真空中的波速和真空中光速相等，都是：光c ≈ 3×108 m/s三、电磁波是怎样传播的太阳光谱红外线红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫可见光三、电磁波是怎样传播的电磁波谱按照频率由低至高把电磁波排列起来，就是电磁波谱。电磁波这个大家族里都有哪些成员?三、电磁波是怎样传播的电磁波家族 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ
射
线 电磁波与我们的生活都有什么关系呢？三、电磁波是怎样传播的电磁波的应用 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 收音机微波炉雷达烤箱验钞机X光测厚三、电磁波是怎样传播的许多家用电器都能发出或接收到电磁波。三、电磁波是怎样传播的四、典型例题1．下列几种情况中，会产生电磁波的是（ ）
A．用电锯锯铝材时溅出火花
B．用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波
C．敲击音叉时，音叉高速振动
D．家庭电路中开灯或关灯的瞬间
D四、典型例题2．小华在家里看电视时发现，只要妈妈在电视机旁使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”，电吹风一停，“雪花” 也随即消失，这是因为电视机接收到了电吹风产生的（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．噪声 D．超声波
A四、典型例题3．下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A．光是一种电磁波
B．电磁波在空气中的传播速度约为340m/s
C．电磁波的传播需要介质
D．电磁波的波长越长则频率越高
A五、课堂总结1．电磁波的产生：迅速变化的电流能产生电磁波。2．电磁波的传播：电磁波可以在真空中传播。4．电磁波在生产、生活、医疗、军事上都有很重要的应用3．电磁波在真空中的波速约：c = 3×108 m/s。再见
