17.2电磁波及其传播—2020-2021学年苏科版九年级物理下册同步课件29张

苏科版九年级物理下册课件
17、2 电磁波及其传播
学习目标：
1.了解电磁波的产生和传播。
2.了解光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度。
3.掌握波长、频率和波速的关系。
探究活动----认识波
水波
声波
绳波
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振动源
波的形成
水　波
水面的上下振动
通过水使振动向外传播形成水波
声　波
发声体的往复振动
通过空气振动向外传播形成声波
绳波
绳子的上下振动
通过绳子不断向外延伸
2、认识波的特征
（1）、水和绳子传播的是凹凸相间的运动状态，弹簧传播的是疏密相间的运动状态——周期性变化
（2）、所有的波都是传播周期性变化的运动状态

波峰
波源
波谷
平衡位置
（3）、波的特征
波源振动一次所需要的时间
（单位：s）
波源每秒振动的次数
（单位：Hz）
波在一个周期内传播的距离
（单位：m)
想一想：周期和频率的关系是什么？
周期T和频率f互为倒数关系，即f=1/T
波源偏离平衡位置的最大距离
（单位：m）
振幅A：
波长λ：
周期T：
频率f：
波速v：波的传播速度
波峰
波源
波谷
振幅
一个波长
平衡位置
一个波长
认识：波的物理量
.2.?如图是一列电磁波的波形图，A、B间的距离为75Cm，则这列波的波长为?____?m，
.1.?如图是一列波的波形图，则这列波的波长为?____?m，波源的振幅为____ m 。
动脑筋 练一练
0.3
0.08
0.05
探究活动二 认识电磁波
1、固定电话之间有电话线连接着，信息是由电流通过___________传递的
2、天宫一号在遥远的太空，是通过__________________________来传递信息的
电磁波的发现和应用
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，当金属导线中有电流通过时，放在它附近的磁针便会发生偏转。接着，学徒出身的英国物理学家法拉第明确指出，奥斯特的实验证明了“电能生磁”。
法拉第通过艰苦的实验，发现了导线在磁场中运动时会有电流产生的现象，此即所谓的“电磁感应”现象。
电磁波的发现和应用
著名的科学家麦克斯韦进一步研究了法拉第等人的研究成果，并把电磁感应理论推广到了空间。他认为，在变化的磁场周围会产生变化的电场，在变化的电场周围又将产生变化的磁场，如此一层层地像水波一样推开去，便可把交替的电磁场传得很远。1864年，麦氏发表了电磁场理论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。
电磁波的发现和应用
通过这个实验，他得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论。赫兹的发现公布之后，轰动了全世界的科学界，1887年成为了近代科学技术史的一座里程碑，为了纪念这位杰出的科学家电磁波的单位便命名为“赫兹（Hz）”。
那么又有谁来证实电磁波的存在呢?此人便是亨利希·鲁道夫·赫兹。1887年的一天，赫兹在一间暗室里做实验。他在两个相隔很近的金属小球上加上高电压，随之便产生一阵阵噼噼啪啪的火花放电。这时，在他身后放着一个没有封口的圆环。当赫兹把圆环的开口处调小到一定程度时，便看到有火花越过缝隙。
电磁波的传播跟光一样，不需要介质，可以在真空中传播，且向各个方向
电磁波的传播速度等于光速，在真空中是
C =3×108m/s= 3×105km/s
[联想]：由电磁波传播的速度等于光速你能得到什么猜想？
光就是一种电磁波！
电磁波的家族
电磁波是一个大家族，其波谱图包括了102～10-10m波长范围。
无线电波：频率为数百千赫至数百兆赫这一频段的电磁波。
光(可见光)也是一种电磁波。
电磁波谱图：
波　段
波　长
频　率
主要用途
长　波
3×104～3×103m
10～102kHz
超远程通信
中　波
3×103～2×102m
102～1.5×103kHz
无线电广播
电报
中短波
2×102～50m
1.5×103～6×103kHz
短　波
50～10m
6 ×103～30 ×103kHz
微　波
10～10-3m
3×104～ 3×108kHz
电视、宇航通信
探究点三 电磁波的组成及应用
电磁波的分段
760 nm
400 nm
可见光
红外线 紫外线
射 线
X射线
长波无线电波
频率Hz
波长m
短波无线电波
100
102
104
106
108
1010
1012
1014
1016
1018
1020
1022
1024
108
104
100
10-4
10-8
10-12
10-16
电 磁 波 谱
电磁波谱
光是一种电磁波
光速即为电磁波传播速度
真空光速约为：c =3 ×108 m/s
卫星通信
电磁波的应用
隐形飞机
隐形飞机是一种先进的军用飞机，可以
防止被雷达发现，隐形飞机用的主要是吸收电磁波材料，它能减少飞机对电磁波反射，使雷达很难发现它。
1．疫情期间，人们利用5G无人配送车实现了非接触安心送一辆在水平路面上匀速行驶的无人配送车，速度为10km/h，空载时质量为360kg，轮胎与路面的总接触面积为240cm2（g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　）
A．该车所受的重力和支持力是一对相互作用力
B．空载时该车对路面的压强为1.5×105Pa
C．5G通信比4G所使用的电磁波在空气中的传播速度更大
D．该车行驶4km需要12min
巩固练习
2．2020年8月3日，我国独立自主建立的北斗三号全球卫星导航系统建成开通新闻发布会，在国务院新闻办公室召开。北斗卫星定位系统，可向全球免费提供全天候的高质量的定位、导航、测速和授时服务，该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　）
A．电磁波的频率越高速度就越快
B．所有电磁波的波长是相等的
C．5G和4G技术使用的电磁波在真空中传播速度相同
D．声音和电磁波都能传递信息，且都能在真空中传播
3．我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩瀚太空，联结成一条“太空丝绸之路”，为我国所倡导的“一带一路”提供全方位通信服务，通信卫星与地面间信息传输的媒介是（　　）
A．光波 B．次声波 C．电磁波 D．超声波
4．关于电磁波与信息技术，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波在真空中以3.0×103m/s的速度传播
B．电磁波看不见、摸不着，只能在真空中传播
C．5G手机主要利用电磁波的能量特性进行工作
D．“墨子号”量子实验卫星利用电磁波传递信息
5．关于光现象，下列说法正确的是（　　）
A．电视机遥控器是靠红外线来实现对电视机的控制的
B．我们将红、黄、蓝叫做光的三原色
C．我们能看到投影屏幕上的画面，因为屏幕是光源
D．绿光最有利于绿色植物的生长
6．下列说法正确的是（　　）
A．声呐利用次声波探测鱼群 B．汽车导航仪利用电磁波导航
C．验钞机利用激光照射进行真伪识别 D．医学上利用X射线光做“B超”检查
7．电磁波家族成员很多，如图所示的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线，γ射线等，电磁波与人们的工作和生活密不可分，已经渗透到我们生活的各个方面。下列说法错误的是（　　）
A．大气中的臭氧层阻挡了部分紫外线进入地面，保护生物
B．电烤炉能产生大量红外线烤熟食物
C．医院透视用的X射线的频率比做肝手术的γ射线刀的频率要高
D．手机用的无线电波与电视屏出来的红绿蓝光波在真空中传播的速度相同
8．关于宇宙、通信和微观世界，下列说法中正确的是（ ）
A．地球是宇宙的中心
B．光不属于电磁波
C．电磁波在真空中传播的速度是 340m/s
D．电子的发现说明原子是可以再分的
9．下列关于电磁波说法正确的是（ ）
A．在真空中，电磁波的波长越长，传播的速度越快。
B．光的实质是电磁波，各种电磁波在真空中的传播速度都为3×105km/s。
C．电磁波的形式多种多样，γ射线、X射线、可见光、激光、超声波等都是电磁波。
D．电磁波的传播不需要介质，电磁波不能在玻璃中传播。
9．正当4G网络被人们所熟悉时，更快的5G网络也在路上，5G技术具有高速率、大宽带和低延迟三大特点，5G手机是利用______（选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）来传输信息的，这种波在真空中的传播速度是______m/s。
10．“嫦娥号”探月卫星在距月球表面200km高度经过多次“刹车制动”，最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时，要利用高温气体对卫星施加制动力，喷射高温气体的方向应该与卫星的运动方向_____（选填“相同”或“相反”）。卫星_____（选填“是”或者“不是”）通过超声波将探测到的信息传到地面。
11．科技战“疫”，5G助力！如图所示是疫情防控期间一辆5G无人防疫车正在进行消毒同时还对附近的行人进行体温监测，5G技术传递信息的载体是______（超声波/次声波/电磁波），车上红外测温设备是通过______（发出/接收）红外线来实现测温的，它在水平路面上匀速行驶喷酒消毒液的过程中，对地面的压强______（变大/变小/不变）。
12．如图是甲、乙两种不同电磁波的传播图象（甲用实线，乙用虚线表示），它们的频率分别为f甲、f乙，则f甲______f乙。波长λ甲______λ乙（以上两空均选填“>”“<”“=”）。
13．2019年1月3日，嫦娥四号在月球背面的预选着陆区成功着陆，地面控制中心与嫦娥四号之间传输信息的载体是______；搭载嫦娥四号的运载火箭在加速升空过程中，其头部表面温度会急剧升高，这是通过______的方式改变其内能的；嫦娥四号在该过程中的机械能______（选填“减小”“增大”或“不变”）。
14．可见光和手机信号都属于电磁波，可见光的频率约为1014Hz，4G手机信号频率约为109Hz，二者相比______的波长更短，它们在真空中的传播速度为______m/s。