内容正文:
探索 物理
Exploring physics
第2节 电磁波的海洋
第二十一章 信息的传递
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导入
当你打开收音机,听到的是电磁波传来的声音。
导入
打开电视机,听到的、看到的是电磁波传来的声音和图像。
导入
移动电话也是靠电磁波来传递信息的。
电磁波可以用来传递信息。
一、电磁波是怎样产生的
电磁波是怎样产生的?
实验:打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大;取一节干电池和一根导线,拿到收音机附近;先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与正极摩擦,使它们时断时续地接触;从收音机里能听到什么?该现象说明了什么?
从收音机里能听到“咔咔”的杂音,收音机接受了电磁波,并把它放大转换成声音。(转换法)
一、电磁波是怎样产生的
电磁波的产生:导线中电流的迅速变化会在空间激起(产生)电磁波。
注意:电流的迅速变化是指电流大小或方向变化。
类比法:①木棍在水面上振动会产生水波。
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一、电磁波是怎样产生的
②说话时声带的振动在空气中形成声波。
二、电磁波是怎样传播的
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。
(振源每上下振动一次完成一次全振动,就形成一个波峰和一个波谷)
二、电磁波是怎样传播的
邻近的两个波峰(或波谷)的距离,叫做波长(λ)。
二、电磁波是怎样传播的
在某确定的位置,1s内有多少次波峰或波谷通过(或1s内振动的次数),波的频率(f)就是多少。
频率的单位:赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)
二、电磁波是怎样传播的
水波不停地向远处传播,用来描述波传播快慢的物理量叫波速(c)。
(1s内波的传播距离)
二、电磁波是怎样传播的
跟水波类似,电磁波也有自己的频率、波长和波速。
二、电磁波是怎样传播的
声音的传播要靠固体、液体、气体等介质,电磁波的传播需要介质吗?
实验: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(电磁波)吗?该现象说明了什么?
放在真空罩中的移动电话可以收到罩外传给它的电磁波。
二、电磁波是怎样传播的
电磁波在真空中也可以传播。
宇航员在月球上可以用电磁波来通信。
二、电磁波是怎样传播的
真空中电磁波的波速c≈3108m/s(公认数值是2.99792458108m/s)。
(c是物理学中重要的常数)
电磁波的真空中传播速度是不是看起来很熟悉?你由此产生了什么联想?
和真空中的光速相等,光是电磁波。
二、电磁波是怎样传播的
(1)所有类型的电磁波在真空中的波速都相等。
(2)如上图所示,从左往右,电磁波的波长越短,电磁波的频率越高。
(以不同的频率范围进行分类)
电磁波的大家族:
二、电磁波是怎样传播的
①无线电波:通常用于广播、电视和移动电话,微波炉,雷达和导航。
无线电波包括长波、中波、短波、微波等。
二、电磁波是怎样传播的
②红外线:通常用于遥控器的红外遥控,红外线加热。
二、电磁波是怎样传播的
③可见光:人的肉眼可以看见的电磁波。(红橙黄绿蓝靛紫)
二、电磁波是怎样传播的
④紫外线:通常用于杀菌,验钞。
二、电磁波是怎样传播的
⑤X射线:通常用于胸透,X光检查是否骨折。
二、电磁波是怎样传播的
⑥γ射线:通常用于脑外科手术。
二、电磁波是怎样传播的
小试牛刀:
1.2019年1月3日,人类首个在月球背面软着陆的探测器嫦娥四号稳稳降落在月球南极--艾特肯盆地的冯•卡门撞击坑,当月球车在月球上行走时,是通过( )与地球联系的。
A.超声波
B.次声波
C.电磁波
D.有线电话
C
二、电磁波是怎样传播的
2.(多选)下图是电磁波家族成员图,
关于电磁波和声波,
下列说法正确的是( )
A.用于胸透的X射线波长比无线电波短 B.电视机遥控器用红色光遥控
C.声波在真空中的传播速度为340m/s D.紫外线在真空中的传播速度比无线电波快
E.用于脑外科手术的γ射线的频率比红外线低 F.电磁波和声波都是由物体振动产生的
G.微波炉是利用红外线加热食物
H.无线电波通常用于广播、电视和移动电话,微波炉,雷达,导航
I.人的肉眼可以看见的光不属于电磁波
AH
二、电磁波是怎样传播的
3.无锡是我国首个移动物联网连接规模超千万的地级市,移动物联网用户可以通过手机实现远程控制,手机传递信息是利用了( )
A.红外线
B.电磁波
C.超声波
D.次声波
B
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二、电磁波是怎样传播的
4.2017年3月,在北京人民大会堂召开的全国两会圆满结束,“开放的大门不关,改革的脚步不停”,这是今年全国人民两会上最强的声音,全国人民通过收听广播、观看电视了解两会消息,倍感振奋;
关于广播和电视信号,下列说法正确的是(