(共28张PPT)
什么能让信息飞起来？
电磁波。
电磁波是怎样产生的？
当导体中的电流迅速变化时（既可以是方向变化，也可以是强弱变化），导体就会向四周发射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波。
电磁波的定义：
导体中迅速变化的电流在周围空间产生的波叫做电磁波。
电磁波的形式多种多样
γ射线、X射线、紫外线、红外线、微波、无线电波（微波、超短波、短波、长波）、可见光、激光等都是电磁波。
除了自然界本身产生的电磁波外，人们还用专门仪器发射各种形式的电磁波用以传递信息和传递能量。
我们生活在电磁波的海洋里。由于各种形式的电磁波的性质各不相同,因而也有许多不同的用途。
γ射线(γ-ray) 是放射性
物质发出的电磁波,波长在
2×10-10m以下，是一种
能量很大的光子流。在医
疗上用γ射线作为“手术刀
“来切除肿瘤,叫做γ刀,有
很好的治疗效果。
1、医学上用γ射线做脑手术
接受γ刀手术的病人
1.1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线的性质时,发现阴极射线(高速电子流)射到玻璃壁上,管壁会发出一种看不见的射线,伦琴把它叫做X射线.
2.产生条件:高速电子流射到任体固体上,都会产生 X射线.
3. 特性:穿透本领很强.
4.应用:
医疗上透视人体。如用X光片判断是否骨折、做胸透、CT、磁共振
工业上金属探伤
2、X射线在医学上、工业中有广泛的应用
金属探伤
医
用
X
光
机
1801年德国的物理学家里特,发现在紫外区放置的照相底板感光,荧光物质发光.
特性:主要作用是化学作用,还有很强的荧光效应,杀菌消毒作用.
应用:
医院里病房和手术室的消毒.治疗皮肤病,硬骨病.
照明和诱杀害虫的日光灯,黑光灯.
紫外照相,可辨别出很细微差别,如可以清晰地分辨出留在纸上的指纹.
3、用紫外线杀菌
1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时,把温度计移至红光区域外侧,发现温度更高,说明这里存在一种不可见的射线,后来就叫做红外线.(用棱镜显示可见光谱) 特点:最显著的是热作用 应 用:
(1)遥控器。生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线。
(2)红外线加热。这种加热方式优点是能使物体内部发热,加热率高,效果好.
(3)红外摄影。(远距离摄影,高空摄影,卫星地面摄影)这种摄影不受白天黑夜的限制.
(4)红外线成像(夜视仪)可以在漆黑的夜间看见目标.
(5)红外遥感。可以在飞机或卫星上戡测地热,寻找水源,监测森林火情,估计农作物的长势和收成,预报台风,寒潮.
4、红外线遥控器
4、微波在通信领域大显身手。
5、无线电波，生活中、生产中、军事上都有应用。
生活中：电视机、收音机等。
生产中：远距离生产调度用电台等。
军事上：雷达等
根据波的传播情况将波分为两种。
横波：像水波和绳波一样，波的传播方向与波源的振动方向相垂直，这种波叫做横波。
电磁波是横波。
纵波：如音叉（或其他发声
体）振动时，在空气中会有
疏密相间的状态向外传播，
形成声波。声波看不见，摸
不到，但声波传到我们的耳
朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉。声波的传播方向与波源的振动方向相同，这种波叫做纵波。
电磁波是横波
所有的波都有波速、波长、频率。电磁波也一样。
波速：波传播的快慢称为波速。电磁波不同于声波，它能在真空中传播（即电磁波的传播不需要介质）。在真空中传播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.空气中的光速接近于真空中的光速。
波长：波长是相邻两个波峰
（或波谷）间的距离。用字母
λ表示。波长的国际单位是m。
频率：表示单位时间内振动的次数。即在1s内，出现的波峰数（或波长数）。用符号ν表示。国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫。常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。
1kHz=103Hz 1MHz=106Hz
★★★
波速（c）、波长（λ）、频率（ν）的关系：
c＝
λ
ν
变式：
c
λ＝
ν
ν＝
c
λ
频率越高，波长越短
频率越低，波长越长
波长与频率互成反比关系
频率越高，传递的信息量越大
实验证明，不仅无线电波是电磁波，光、X射线、γ射线等也都是电磁波。它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。光波的频率比无线电波的频率要高很多，光波的波长比无线电波的波长短很多；而X射线和γ射线的频率则更高，波长则更短。为了对各种电磁波有个全面的了解，人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。
电磁波谱图
1、信息的加载
声音、图像等信息是无法直接用电磁波传递的。但将声音和图像变成电信号后便可以利用电磁波传播出去。
2、信息的传播
声音通过话筒变成音频电信号，图像经过摄像机变成视频信号后，便可以由调制器加在由振荡器产生的高频电磁波上并通过天线发射出去。
3、信息的接收
接收装置通过调谐器选定我们需要的电磁波，再通过解调器去掉电磁波，由扬声器将音频电信号还原成声音，由显像管将视频信号还原成图像。
电磁波有利也有弊。
电磁污染，已被认为是继大气污染、水质污染、噪声污染后的第四大公害。
电磁污染是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射。当电磁波达到一定强度时，会导致控制系统和信息传输系统的失控，也会引发头疼、失眠、记忆衰退等症状的产生。
电磁污染源的种类
（1）天然电磁污染源。如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动的磁爆都能产生电磁干扰。
（2）人为电磁污染源。人为源按频率的不同可分为工频场源与射频场源。工频场源以大功频输电线路产生的电磁污染为主，也包括若干放电型污染源。射频场源主要由无线电或射频设备工作过程产生的电磁感应与电磁辐射所引起的。目前人为电磁污染源已成为环境污染的主要来源。
电磁污染危害现象
1.电磁辐射能干扰电视的收看，使图像不清或变形，并发出令人难受的噪声。电磁污染会干扰收音机和通信系统工作，使自动控制装置发生故障，使飞机导航仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制。
2.电磁辐射对人体危害程度随波长而异，波长愈短对人体作用愈强，微波作用最为突出。处于中、短波频段电磁场（高频电磁场）的操作人员，经受一定强度与时间的暴露，将产生身体不适感，严重者引起神经衰弱，如心血管系统的植物神经失调。
电磁污染的防护
⑴安设电磁屏蔽装置。在电磁场传递的途径中，安装屏蔽装置，使有害的电磁强度降低到容许范围内。这种装置为金属材料的封闭壳体。当交变电磁场传向金属壳体时，幅度衰减。电磁屏蔽可分有源场屏蔽和无源场屏蔽两类。
⑵其它综合性的防治对策。例如工业布局合理，使电磁污染源远离居民稠密区；改进电气设备；在近场区采用电磁辐射吸性材料或装置；实行遥控。
本节是18章的重点。主要内容：
1、电磁波的产生：迅速变化的电流产生电磁波。
2、电磁波的应用：⑴传递信息。⑵传递能量。
3、电磁波的特征：
波速：波传播的快慢称为波速。电磁波不同于声波，它能在真空中传播（即电磁波的传播不需要介质）。在真空中传播的速度等于光速，即c＝3×108m/s=3×105Km/s.空气中的光速接近于真空中的光速。
波长：波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离。用字母λ表示。波长的国际单位是m。
频率：表示单位时间内振动的次数。即在1s内，出现的波峰数（或波长数）。用符号ν表示。国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫。常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。
1kHz=103Hz 1MHz=106Hz
4、电磁干扰与防护：⑴干扰仪器⑵伤害人体。防护：金属屏蔽。
c＝
λ
ν
1．当导体中______ 时，在它的周围空间就会产生______。
2．电磁波在真空中的传播速度等于______m/s，这个速度与______在真空中的传播速度相同。
3．频率的基本单位是Hz，1MHz=______kHz=______Hz。
4．我国1～12电视频道的波长范围是1.37～5.71m，那么它们频率的范围应是______～______MHz。
5．波长为300m的电磁波属于 [ ] A．长波 B．中波 C．短波 D．微波
迅速变化的电流
电磁波
3×108
光
103
106
53
2185
B
相邻两个波峰（或波谷）间的距离
6、波的三个基本特征是 、 、 ，它们的关系式是 。
7、波传播的快慢称为 ，波长是指————————————————————，电磁波的传播速度等于光速为 。
8、频率单位换算关系：1kHz= Hz，1Mhz= Hz
波速
波长
频率
c=λν
波速
3×108 m/s
103
106
9、我国自行研制的“神州五号”载人飞船发射后于2003年10月16日6时23分安全返回。在飞船飞行过程中，测控部门在国内外布设了由13个地面测控站、测控船组成的庞大测控网，对它进行连续跟踪和测控利用了（ ）
A 超声波 B 次声波 C 无线电波 D X射线
C
10．电磁波谱是按 _____________连续排列的图谱，从电磁波谱图中可看出光其实是______________。
11．举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例（每种电磁波各举一例）。
示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控
(1) 无线电波：________________________________
(2) 微 波：________________________________
(3) γ射线：________________________________
(4) Ｘ射线：_________________________________
我们在充分享受电磁波给我们带来的各种方便的同时，也不要忘记电磁波也会给我们带来负面效应，请你试举出一事例加以说明。
_______________________________________________________
电磁波波长或频率
电磁波
广播电台利用无线电波广播
微波炉利用微波加热
医生用γ射线作脑手术
医院利用X射线对人体透视
电磁辐射达到一定的强度，会导致控制系统和信息传输系统的失控，引起头痛、失眠、记忆衰退等症状的产生。
12．所有波都具有波速、波长、频率三特征，电磁波也一样。—————————————叫做波速，——————————————————————————叫做波长，_____________________叫做频率，三者之间的关系式是（用符号表示）___________，电磁波在真空中传播的速度是一定的，是______m/s，由此可知电磁波的频率与波长成_____比（选填“正”或“反”）。
13．频率为4000Hz的声波在空气中传播时，它的波长是多大？
波传播
的快慢
相邻两波峰（或波谷）之间的距离
单位时间内振动的次数
c=λν
3×108
反
答：它的波长是0.085m 。
提示：λ=c/v，注意题目中给你的波是声波，声音在15OC空气中传播速度为340m/s。
已知：ν＝4000Hz c＝340m/s
求：λ
解：λ＝c／v＝340m/s÷4000Hz＝0.085m
14．野外常用对讲机进行联络，小明将对讲机的频率设定为4.5×102MHz，则对讲机发出的电磁波的波长为＿＿＿＿m；当他和3km外的小华通话时，小华经过＿＿＿＿s才会收到信息。
15．（2005年长沙）下列家用电器中应用电磁波工作的是[ ]
A.．电熨斗 B．电风扇 C．微波炉 D．洗衣机
16．长波、中波、短波中，在真空中传播速度最快的是[ ]
A．短波 B．中波 C．长波 D．一样快
17．无线电波和光波传播的主要区别在于无线电波[ ]
A．不能反射 B．不能通过真空
C．传播速度低于光速 D．具有较长的波长
0.67
10－5
C
D
D
提示：λ=c/v，计算之前须将各物理量的单位统一成国际单位，1MHz=106Hz；t=s/c。
18．据《扬子晚报》报道，某通信公司在一居民小区楼顶安装电磁波转发器，引起居民的不满。居民不满主要是因为电磁波也存在着副作用——_______________。
19．（2005年芜湖）电视机换台时，实际上是在改变 [ ]
A．电视台的发射频率 B．电视机的接收频率
C．电视台发射的电磁波的波速 D．电视机接收的电磁波的波速
20．（2005年大连）如图是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波[ ]
A．频率变大，波长变大 B．频率变大，波长变小
C．频率变大，波长不变 D．频率变小，波长变大
电磁辐射
B
提示：电视台是发射电磁波，电视机是用来接收电磁波，由于各电视台的发射的电磁波频率不同，因此电视机选台实际上是在改变电视机的接收频率；各种频率的电磁波在空气中的传播速度是一定的。
B
21．根据下图中电磁波的波谱可以知道的信息有以下几种，其中错误的是[ ]
A．电磁波也是一种资源，并且是有限的
B．电磁波是看不见的，大家可以随便使用
C．电磁波是连续的，不同频率和波长的波可以使用在不同场合
D．电磁波具有能量
B
提示：电磁波也会给我们带来负面效应。
22．水波在1秒内传播的波形如图所示，若OA的距离是90厘米，则下列说法中错误的是[ ]
A．水波的波长为30cm
B．水波的频率是3Hz
C．水波的波速是0.9m/s D．水波的波速是3×105km/s
23．在二次大战期间，美军科技人员在调试雷达发射天线时，发现装在口袋里的巧克力“融化了”，究其原因后发现，原来是微波作用的结果。由于这一偶然的发现，人们制造了一种先进的灶具——微波炉。请你思考：
（1）微波炉与普通灶具有哪些优点？使用微波炉是不是只有优点而没有缺点？
（2）你从“发现微波能加热”这一科技小故事中得到了什么启发呢？
D
提示：从图中可看出1秒钟内波源完成了三次振动，因此波的频率是3Hz；OA的长度是3个波长长度，因此波长为30cm；
v= cλ=3Hz×0.30m=0.90m/s。
优点：烹饪速度快，无油烟，食品的养分损失少。但也有缺点：对人体有负作用－微波辐射。
①任何一个科学规律的发现，都离不开观察和思考；②只有注重知识应用才能充分发挥科学的作用；③任何事物的诞生都可能有一定的负作用，在发明创造和应用时必须注意环保，预防其产生新的污染。
24．亲爱的同学，你听说过电磁波的屏蔽吗，怎样屏蔽电磁波呢？
动手做一做：（1）将手机放置在纸容器中，盖上盖，再打电话呼叫容器中的手机，注意将手机设置到响铃状态。这时，手机_____（填“能”或“不能”）收到呼叫信号。（2）将手机放置在金属容器中，盖上盖，打电话呼叫金属容器中的手机。这时，手机_____（填“能”或“不能”）收到呼叫信号。
活动表明，金属容器______（填“能”或“不能”）屏蔽电磁波。
你能运用以上所学知识解释以下现象吗？试试看。
谢老师在一次乘坐市中心商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号。
答： 。
25．（2005年宜昌）有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够 （填“增强”或“减弱”）对电磁波吸收作用，秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够 （填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备。
能
不能
能
电梯对电磁波有屏蔽作用
增强
减弱
提示：雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波，当遇到障碍物时要发生反射．雷达在发射和接收反射回来的电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波． 第二节 让信息飞起来
【教学目标】
知识与技能：
1、知道波长、频率和波速的关系，可以进行简单的计算。
2、知道光是电磁波，记住电磁波在真空中的传播速度。
3、了解波在信息传播中的作用。
过程与方法：
培养学生收集信息、处理信息的能力。
情感态度与价值观：
培养学生严谨认真的科学态度和契而不舍的科学精神，培养他们团结协作、相互学习的良好品质。
【教学重点】
知道波长、频率和波速的关系，以及进行简单计算的训练。
【教学难点】
波长、频率和波速的关系、以及进行简单的计算。
【教学准备】
教师准备：收音机一台，电源，无线电话两只。
学生准备：每个同学自带长度粗细适当的有一定重量的绳子一根。
【教学方法】讲述法，自主探究法，合作学习法相结合。
【教学过程】
引入课题：教师打开收音机，调到一可收听的电台，让同学们感受无线信号在教室里的存在。教师用无线电话在教室内、外与学生通话（留在教室内的电话把音量调到最大），让学生参与做同样的实验，让他们亲自感受无线信号在教室里的存在。然后，教师提问：同学们回忆一下在我们日常生产、生活中哪些方面也用到了无线信号呢？这种我们称作“无线电通信”， “无线电通信”是怎样传输信号？它的信息又是如何飞起来的呢？今天我们就一起来探究这方面的知识。
一、电磁波
学生自学本节内容，教师提问：你知道在我们的生产生活中哪些是电磁波？它有哪些应用？
学生看书后，思考回答，如：电磁波包括γ射线、x射线、紫外线、可见光（包括太阳光）、红外线、微波和光线电波等。
二、波的特征
教师用绳子演示机械波的形成，要求学生观察思考：波形成的原因，波的形状，波的传播是否需要时间？
教师板画出机械波的形状，讲述：波峰，波谷，波长（λ），频率（υ）波速（ c）及其对应单位。强调无线电波和机械波具有相似的特点。
教师引导学生讨论、思考，总结出波长、波速和频率三者间的关系
数学表达式：c＝λυ。
说明：电磁波的波速一定（在同种介质中c=3×108m/s.），电磁波的频率与波长成反比关系。
【板书设计】
1、常见的电磁波：电磁波包括γ射线、x射线、紫外线、可见光（包括太阳光）、红外线、微波和光线电波等
2、波速（c）
波传播的快慢叫波速，电磁波传播的速度等于光速，即c=3×108m/s.
3、波长（λ）
相邻两个波峰或波谷间的距离，如图：
单位：m
4、频率（υ）
单位时间内振动的次数。
单位：Hz、kHz、MHz
换算关系：1kHz＝103Hz 1MHz＝103kHz＝106Hz
5、波长、波速与频率的关系
数学表达式：c＝λυ。
【反馈练习】
1、一种电磁波的波长是200m，它表示：（ ）
A．这种电磁波能传递的距离是200m B．这种电磁波1s能传播200m
C．这种电磁波1s内出现200个波峰和波谷 D．这种电磁波两个波峰之间的距离是200m
2、我们在使用收音机来选台或换台时，常需旋动收音机上的某个旋纽，这实际上是调节（ ）
A．电流 B．波长
C．波速 D．频率
3、所有的电磁波在真空中都具有相同的（ ）
A．波长 B．频率
C．波速 D．周期
4、波长为2000m的电磁波属于（ ）
A．长波 B．短波
C．微波 D．中波
5、打开或关闭照明电灯时，会在旁边的电视机中听到“喀、喀”的声音，针对这种现象下列说法错误的是（ ）
A．电视机相当于一个电台，电灯是一个接收装置。
B．电灯相当于一个电台，电视机是一个接收装置。
C．电灯打开或关闭时，向外发射电磁波，被电视机所接收。
D．只要导体中有迅速变化的电流，这个导体就会产生电磁波，它就相当于一个电台。
6、频率是3×103MHz的电磁波，波长是（ ）
A．1m B．10m
C．1cm D．10cm
7、能把声音和图像转化为电流的装置分别是（ ）
A．耳机和摄像机 B．话筒和摄像机
8、下图为某电磁波在真空中的波形的一部分，AB的长度为16m.这电磁波的波长、 频率各是多少？
C．话筒和显像管 D．耳机和显像管
9、海湾战争期间，中央电视台节目主持人水均益在伊拉克首都巴格达作电视现场报道，通过卫星来进行传递节目，我们在看电视时会发现，中央电视台主持人和水均益之间在画面和声音上总有不同步的感觉，这是为什么？
【教学反思】教师课后完成。
