第十章电磁波与信息技术 课件 2023-2024学年教科版物理九年级下册

第十章 电磁波与信息技术 电磁波与信息技术 情境导入 1. 产生 当导体中有方向、大小迅速变化的电流时，就会在空间激起电磁波。 2. 电磁波的特点 看不见(可见光除外)、摸不着，但电磁波确实可以为我们传递信息。 知识点 电磁波 1 感悟新知 3. 类比于水波和声波的产生 木棍在水面上振动会产生水波；说话时声带的振动在空 气中形成声波。同理，当电路中有迅速变化的电流(振 荡电流)时，便会在周围空间激起电磁波。(类比思想) 4. 探测电磁波 打开收音机，转动调谐旋钮，调至没有电台的位置，使收音机收不到电台的广播，然后调大音量。如图1 所示，将导线一端接在干电池的负极，另一端时断时续地与干电池的正极接触。 特别提醒 实验注意事项： 1. 电池要用旧的，因为直接用导线连接电池正、负极会发生短路，损坏电池。 2. 收音机要调到没有电台的位置，音量的开关要调到较大的位置。 从收音机里可以听到与导线接触或离开正极瞬间同步的“嚓嚓”声，这就是电磁波所引起的。 方法提醒 根据收音机中发出的“嚓嚓”声推测得出电磁波的存在，用到了转换法。 5. 电磁波的传播 (1)电磁波的特性 ①打电话呼叫悬挂在真空罩中的手机，虽然听不到手机铃声，但可以看到手机屏幕上的来电显示，说明电磁波的传播不需要介质，它能在真空中传播。 ②分别将手机放在纸盒、密闭塑料盒以及金属盒中，再打电话呼叫盒中的手机。只有在金属盒中时听不到手机铃声，说明金属容器能屏蔽电磁波。 拓展延伸 电磁屏蔽现象：电梯内手机没有信号，钢筋混凝土结构的房屋内手机信号不强等，都与电磁屏蔽有关。目前公共场所的电梯，已经通过专门的设备将电磁波信号引进到电梯内部，故能照常接听手机，并不是这种电梯的外壳能让电磁波透过。 (2)波速、波长和频率之间的定量关系：c=λf。 ① 波速(c)：所有电磁波在真空中都以光速传播，约为3×108 m/s。 ② 波长(λ)：波长等于波源完成一次振动期间波传播的距离，单位是米(m)。 ③ 频率(f)：波源每秒钟振动的次数叫作频率，单位是赫兹(Hz)。电磁波的频率可以达到1014 Hz，甚至更高。 ④ 周期(T)：波源振动一次所需要的时间叫做周期，单位是秒(s)。 知识链接 频率和周期都反映了波源振动的快慢，它们的关系是：f=，波长、波速、周期的关系是：c=。知道波长、波速、频率、周期四个物理量中的任意两个，就可以求出另外两个物理量。 6. 电磁波谱 电磁波谱是按电磁波频率(或波长)的大小连续排列的电磁波序列，如图3 所示。 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等都属于电磁波，它们各有不同的波长和频率范围。 [中考·广东] 电磁波的频率与波长的大致分布如图4 所示， 例1 15 下列说法正确的是( ) A. 紫外线属于可见光 B. 红外线的波长比可见光的短 C. X 射线的频率比无线电波的低 D. 可见光与γ 射线在真空中的传播速度相等 16 解析：紫外线和红外线都属于不可见光，A 错误；由图可知，红外线的波长比可见光的长，B 错误；X 射线的频率比无线电波的高，C 错误；可见光与γ 射线都属于电磁波，它们在真空中的传播速度相等，D 正确。 答案：D 17 易错提醒 1. 无线电波是电磁波中的一种，通常会错误地认为电磁波指的是无线电波。 2. 可见光也是电磁波家族中的一员，不能错误地认为光和电磁波是两种不同的物质。 3. α射线和β 射线不归于电磁波。α 射线与β 射线本质上是高能粒子流,而电磁波本质上是变化的电场和磁场, 所以这两种射线不是电磁波。 18 1. 在信息方面的应用 (1)电磁波携带信息，利用电磁波携带的物质信息，人们可以鉴别物质，分析材料中包含的元素。 (2)电磁波可以帮助人们获得信息，充当测量或检测工具。 (3)电磁波能承载并传播信息，充当信息传播的媒介。 知识点 电磁波的应用 2 2. 能量特性的应用 一切电磁波都具有能量，电磁波能量特性的应用在生产、医疗、军事、交通等领域都很广泛。高频电磁波、X 射线、γ 射线和激光，具有巨大的能量，能对所照射到的物体产生很强的作用。 拓展延伸 激光是一种频率单一、方向高度集中的光。激光也是电磁波的一种，与微波相比，激光的频率更高，能够携带的信息量更大。激光的应用有通信、精确测距、利用激光束切割各种物质、焊接金属等。 3. 减少电磁污染 电磁波也会给人体带来某些伤害，需要采取一定的措施减少电磁污染对我们的影响。 (1)住宅、办公楼等建筑物尽量远离电磁辐射源。 (2)正确使用带有电磁辐射的家用电器。 (3)必要时，要安装屏蔽装置。 [中考·梧州] NFC 的中文全称为近场通信技术，是一种短距高频的无线电技术，广泛应用于移动支付、门禁、公交卡等，该技术利用________传递信息，该波在