17.2 电磁波及其传播-2021-2022学年九年级下册物理同步分层教案（苏科版）

专项十七 电磁波与现代通信 2 电磁波及其传播 【知识梳理】 1、 电磁波 1． 电磁波：如果在空间某处产生一个随时间变化的电场，这个电场就会产生 ，如果这个磁场也随时间变化，那么它又会在空间产生新的电场，这个变化的电场，磁场并不局限于空间某个区域，而是由远及近的传播出去，这样的传播就形成了 ，即导体中电流的迅速 在空间激起电磁波。 2． 电磁波性质：是一种看不见摸不到的特殊物质，可以在 中传播，传播不需要 ；电磁波传播的速度 电磁波的波长为λ，波速 ，其中 是电磁波的 ；电磁波的波谱：γ射线，X射线，紫外线，红外线，微波，短波，中波，长波。 2、 电磁波的发射和接收 1． 发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（ ）上，再通过天线发射到空中的过程。 2． 接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。 3． “天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。 3、 电磁波的应用 1． 微波炉：利用 （波长很 的 ）来加热食品。 2． 雷达：利用无线电波测定物体位置的无线电设备；工作原理：电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生 ，雷达就是利用电磁波的这个原理，波长越 ，传播直线性越 ，反射性能越 。 3． 无线电波：电磁波中用于广播、电视和移动电话的频率为数值数百千赫兹至数百兆赫兹的那部分叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）；根据波长的不同而有不同传播特征：分为地波，天波，空间波三种； 4． 激光：激光束 特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的 ，制成激光测距雷达；激光束的亮度高，在很小的空间和很短的时间内能集中很大的能量，利用激光束切割物质，焊接金属，医学上称作“光刀”。 【易混淆点】 1、 电磁波的产生与传播 1． 导线中的电流迅速变化会在空间激起电磁波。迅速变化的电磁波也能使金属中形成电流。 2． 电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。 3． 电磁波的家族：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 2、 电磁波的波长λ、频率f和波速： 1． 波长：波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离，用λ表示，单位是m。 2． 频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹(Hz)，比赫兹(Hz)大的还有千赫(kHz)、兆赫(MHz)。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz 3． 波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。(电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样， c=3×108m/s =3×105km/s) 3、 波的基本特征 1． 水波、弹簧中的疏密波和声音都是波，它们都是振动形态在介质中传播，属于机械波。机械波能够传播周期性的运动形态，例如，往复抖动绳的一端(称为波源)，绳就会传播凹凸相间的运动形态。 2． 振幅A：振动的幅度 3． 周期T：振动一次所需要的时间，单位为s 4． 频率f：其数值等于每秒内振动的次数，单位为hz . f=1 / T 5． 波长λ：波在一个周期内传播的距离，单位为m 6． 波速v：波的传播速度，单位为m/s . 它等于波长λ和频率f的乘积，且电磁波波速是一个定值。 7． 运算关系：波速＝波长×频率，即c=λf 4、 电磁波 1． 定义：电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。 2． 产生：迅速变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。 3． 生活中，由于开关电器、雷电等形成的电流变化也会产生电磁波，不过这种电磁波的波形都是杂乱无章的。 4． 发展历程：①英国物理学家麦克斯韦在深入研究电磁现象的基础上，于1864年建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在。②德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。 5． 我们周围的空间充满了电磁波，我们的电视机、收音机能接收到许多电视台和广播电台发射的电磁波。 5、 电磁波的传播 1． 传播：电磁波可以在固体、液体、气体和真空中传播； 2． 传播速度：电磁波在真空中的传播速度最大，约为3×108m/s，与光速相同，光波属于电磁波； 3． 电磁波的应用包括：电磁波是一个大家族，红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，都是家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围。 4． 应用：①无线电波用于通讯；②微波用于通讯、微波炉加热；③红外线用于医疗、加热、遥控；④紫外线用于杀菌、防伪；⑤γ射线、Ｘ射线用于医疗等； 5． 另外，电磁波也存在副作用——电磁污染