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第二十一章
信息的传递
第2节
电磁波的海洋
人教版物理九年级全一册
1.了解电磁波的产生和传播。
2.知道光速是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度。
3.知道波长、频率和波速的关系。
学习目标
使用电线传递信息，必须在信息的收、发之间敷设
电线，这样的结果——世界将布满了电线！
怎么能让信息不受任何阻挡地传递呢？
——电磁波
下面我们开始学习电磁波的知识。
导入新知
1
知识点
电磁波是怎样产生的
固定电话之间有电话线连
接着，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，它是靠什么传
递信息的？
合作探究
电磁波的产生
导线中电流迅速的变化会在空间激起电磁波。
广播电台、电视台及移动电话都能发射电磁波。
这些电磁波就是靠它们里面复杂的电子线路产生迅速
变化的电流而产生的。
电磁波的存在
当导体或电路中的某处有迅速变化的电流时，在该处
就会产生一种电磁振荡，在周围空间就会产生向外传
播的电磁波。
知识拓展
水波、声波、电磁波
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
电磁波
导体中有方向、大小迅速变化的电流
通过电磁波向外传播
【例1】(实验探究题)某同学打开收音机后，又去打开台灯，这时他听到收音机中传来“咔嗒”一声。他为了进一步验证这个现象，将收音机旋至没有电台的位置，并开大收音机的音量，又连续使台灯的开关闭合、断开，结果发现，只是在闭合或断开开关的瞬间才有“咔嗒”声从收音机中传来。由此可见：导线中电流的迅速________会在空间激起电磁波。
变化
本题运用逆推法分析。由收音机中传来“咔嗒”声可
知收音机一定接收到了电磁波，推理得出“开关闭合、
断开”产生了电磁波，由
“开关闭合瞬间电流从无
到有，开关断开瞬间电流从有到无”
推理得出“导
线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波”。
【解析】
把看不见、摸不着的电磁波的客观存在转换为收
音机中发出的“咔嗒”声，用到转换法。此题告诉了
我们一种检验电磁波存在的方法。
新知小结
【中考·徐州】将一根导线的一端与电池的负极相连，另一端与电池的正极时断时续地接触，旁边的收音机就会发出“喀啦喀啦”的声音，这是因为收音机收到了电池与导线产生的( )
A．超声波
B．次声波
C．电磁波
D．光波
1
C
巩固新知
小明在家里看电视时发现：只要妈妈在旁边使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”；电吹风一停，“雪花”随即消失。这是因为电视机接收到了电吹风产生的( )
A．超声波
B．次声波
C．噪声
D．电磁波
2
D
2
知识点
电磁波是怎样传播的
电磁波的传播
声音的传播需要介质，真空不能传声；而光的传播不
需要介质，在真空中能够传播。
你认为：电磁波的传播是否需要介质？能举例证明你
的观点吗？
合作探究
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！
电磁波的波形图
波峰
波谷
两个波峰（或波谷）之间的距离叫波长，用字
母λ表示，单位：m。
导体内每秒电流变化的次数叫频率，用字母
f
表示，单位：Hz。
定义
不同频率(或不同波长)的电磁波的传播速度都相同。
频率大的电磁波的波长短。
波速、波长、频率三者的关系是：c
=λf
c
：波速，真空或空气中为
3×108m/s；
λ：波长，单位：m；f
：频率，单位：Hz。
【例2】如图所示，有甲、乙两种电磁波，甲的波长是乙的2
倍，则甲、乙两种电磁波的频率之比为（
）
A.
1
∶
1
B.
2
∶
1
C.
1
∶
2
D.
无法确定
C
【解析】
真空中电磁波的波速c
一定，
由公式c=λ
f
知，f甲∶
f乙
=λ乙∶λ甲=1
∶
2。
公式c＝λf反映了波速、波长和频率之间的定量
关系，但电磁波的波长大小、频率高低不影响电磁
波的传播速度。
新知小结
3
知识点
电磁波的分类与应用
合作探究
电磁波家族
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：
无线电波的划分及应用
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
电磁波与我们的生活
电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们；
手机即能发射也能接收电磁波；
卫星、宇宙飞船和地面间的联系也是靠电磁波。
【例3】(益阳)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
利用排除法解答。智能学生证不能发声，故A、B错误。
若智能学生证利用红外线进行定位，遇到障碍物时，
信号会受到阻挡而不能传播，故D错误。
【解析】
电磁污染及其预防：
(1)尽量远离人造电磁辐射源，如不随便靠近电视
发射装置、高频电缆等。
(2)正确使用带有电磁辐射的家用电器，不要随意
拆开。
(3)必要时，要安装屏蔽设备。
新知小结
下列几种波中，不属于电磁波的是( )
A．微波
B．无线电波
C．光波
D．声波
1
D
巩固新知
1
知识小结
电磁波
产生
分类
应用
传播
归纳新知
1.
电磁波与光波：光波其实也是电磁波。
2.
电磁波与声波：
(1)声波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质。
(2)空气中声音的速度约为340
m/s，电磁波的速度约
为3×108
m/s。
【中考·厦门】关于超声波和电磁波，以下说法正确的是( )
A．都能在真空中传播
B．传播速度都是3×108
m/s
C．传播都需要介质
D．都能传递信息
2
易错小结
D
易错点：声波与电磁波传播规律相互混淆
现在家中使用的电器很多，如电冰箱、洗衣机、微波炉、空调，还有收音机、
电视机、手机等，你知道哪些会发出电磁波？有什么事实支持你的说法？
1
答案略。
课堂练习
如图是一台收音机的刻度板，表明它能接收电磁波的频率范围。广播电台靠迅速变化的电流而发射电磁波。当广播电台发射图中最高频率的电磁波时，线路中的电流方向每秒钟变化多少次？
2
解：由题图可知，电磁波的最高频率为1.08×108
Hz，故线路中的电流方向每秒钟变化2.16×108次。
在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红外线的传播速度等于电磁波的速度，如果能测得红外线传播某一段距离所用的时间，就可以根据电磁波的速度计算这段距离的长度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的，用红外线测距仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.8×10-4ms,这时目标与仪器之间的距离是多少？电磁波速度取3×l05km/s。
3
解：由s＝vt得，目标与仪器之间的距离
s＝
×3×105
km/s×2.8×10－4×10－3
s
＝4.2×10－2
km。
木棍在水面振动会产生_______；说话时声带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_______，它虽然看不见、摸不到，但是我们可以用实验的方法探测到它，所以它是_______。
【中考·青海】“神舟七号”飞船直刺苍穹，地面上的“远望五号”指挥船发出的指令是通过________(填“电磁波”或“超声波”)传递信息给飞船的，这种波在真空中的传播速度为__________m/s。
4
水波
5
声波
电磁波
存在的
电磁波
3.0×108
电磁波无处不在，按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、__________、____________、________、X射线、γ射线等。
7
红外线
可见光
紫外线
看图回答问题：
(1)频率为数百
千赫至数百兆赫的电磁波叫无线电波，下列设备
不是利用无线电波工作的是( )
A．电视机
B．收音机C．验钞机
D．移动电话
(2)家用电器的遥控器发出的“光”是__________，
用来检验金属中是否有缺陷的是____________。
(3)红外线的频率比紫外线的频率________，红外线
的波长比紫外线的波长________。
8
C
红外线
γ射线
低
长
1．木棍在水面振动会产生________；说话时声带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________，它虽然看不见、摸不到，但是我们可以用实验的方法探测到它，所以它是________。
水波
声波
电磁波
存在的
课后练习
2．准东—皖南特高压输电为直流输电。输电电流稳定时，在输电导线周围会产生________场，________(填“会”或“不会”)形成电磁波。
磁
不会
3．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，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，定位精度10
m，测速精度0.2
m/s，授时精度10
ns，该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波说法正确的是( )
A．电磁波能在真空中传播
B．电磁波不能在玻璃中传播
C．所有电磁波的波长是相等的
D．在真空中，电磁波的传播速度小于光的传播速度
A
4．【2019·武汉】如图所示的是“嫦娥四号”的中继卫星“鹊桥”由长征四号丙运载火箭发射时的情景。“鹊桥”最终在距地球约45万千米的轨道上运行，由此可知，从地球上发射的电磁波信号经过
________秒后就会被“鹊桥”接收到。
1.5
5．【2019·益阳】关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是( )
A．红外线、紫外线不属于电磁波
B．将一根导线一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，能产生电磁波
C．电磁波只能在空气中传播
D．声呐系统是利用电磁波来探测海洋深度的
B
6．下列利用电磁波工作的是( )
A．收音机
B．电熨斗
C．电铃
D．倒车雷达
A
7．关于超声波和电磁波，以下说法正确的是( )
A．都能在真空中传播
B．传播速度都是3×108
m/s
C．传播都需要介质
D．都能传递信息
【点拨】容易由于混淆了超声波和电磁波的传播规律而产生错误。两者都能传递信息，超声波的传播需要介质，不能在真空中传播，电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播。
【答案】D
8．某电磁波的波形如图所示，该电磁波的波长是________m。
0.04
9．【中考·天水】某电磁波波形如图所示，该电磁波的波长是________，频率是___________。
1
m
3×108
Hz
10．已知真空中电磁波的波长λ微波＞λ红外线＞λ紫外线，则它们的频率( )
A．f微波＝f红外线＝f紫外线
B．f微波＞f红外线＞f紫外线
C．f微波＜f红外线＜f紫外线
D．f紫外线＜f微波＜f红外线
C
11．【2019·烟台】国际上主要使用28
GHz(1
G＝109)的电磁波进行5
G商用的频段试验，请估算5
G商用电磁波的波长约为多少毫米？(计算结果保留一位小数)
再见
