10.1 神奇的电磁波----2023-2024学年物理教科版九年级下册

10.1 神奇的电磁波 手机是通过什么来实现自由通话的？ 我们收看电视、收听广播时又是如何接收到电视、广播信号的？ 新课导入 以上信息的传递都是通过电磁波进行的.电磁波能传播声音、文字和图像，还能进行各种远距离控制。那么，电磁波是如何产生的呢？ 水波的形成：小石子投到平静的水面上，泛起涟漪，形成了水波. 声波的形成：轻轻拨动琴弦，琴弦的振动激起了声波. 新知讲解 认识电磁波 一 想一想：电磁波看不见（可见光除外）、摸不着，如何感觉它的存在呢？ 我们可通过实验来间接观察它的存在。 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.由此可见：波是自然界普通存在的现象。 动手做：探测电磁波 实验器材：收音机、导线、电池。 实验步骤：（1）打开收音机，转动调谐旋钮，调至没有电台的位置. （2）将导线一端接在干电池的负极，另一端时断时续地与电池的正极接触. （3）注意倾听收音机里与导线接触或离开正极瞬间同步的嚓嚓声. 实验结论：当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波。 从收音机里你听到与导线接触或离开正极瞬间同步的嚓嚓声，那就是你发射的神秘的电磁波。 水面振动 水波 空气振动 声波 迅速变化的电流 电磁波 电磁波看不见，摸不着，但一定条件下确实存在，可以给我们传递各种信息。 以水波为例，了解描述波的物理量：波长、频率、波速。 当把一个小球仍入水中时，会发现小球上下振动，形成水波，并且向四周传播。 描述电磁波 二 1.电磁波的几个要素 （1）波长（λ）：邻近的两个波峰（或波谷）的距离。单位：米(m)。 波峰 波谷 波长 波长 （2）频率（f）：1秒钟波振动的次数叫频率。 单位：赫兹（Hz） 、千赫（kHz）、 兆赫（MHz）。 “勇气号”可利用电磁波穿越空无一物的漫漫太空与地面科学家取得联系，说明电磁波传播不需要介质。 2.电磁波的传播 想一想：声波的传播需要介质，电磁波的传播是否需要介质呢？ （1）小实验 ① 实验器材：手机、玻璃罩、抽气机 ②实验步骤： (a)如图所示用抽气机抽去玻璃罩中的空气. (b)打电话呼叫玻璃罩中的手机. (c)观察现象. 观察实验视频 ③实验现象：能看到手机提示灯闪烁，听不到钟罩中电铃发出的声音。 ④实验结论：电磁波能在真空中传播，或者说电磁波传播不需要介质。 电磁波的传播速度 　　真空中：c =3×108 m/s 　　空气中：接近真空光速 （2）波速（c）：波传播的快慢。 单位：米/秒 波速、波长与频率的关系为 c= λf c:波速 λ:波长 f:频率 在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的波长和频率互成反比关系。 频率越低，波长越长；反之，频率越高，波长越短。 观察：收音机的刻度盘 打开收音机，转动调谐旋钮，调到不同频率的位置，就会收听到不同电台的广播节目.观察收音机的刻度盘，你知道上面数字的含义吗？ 电磁波谱 三 频率范围： 调频(FM) 56- 108 兆赫(MHz) 中波(MW) 525 - 1600千赫(KHz) 短波1-2(SWl-2)6.00-18.00 MHz 电磁波是个大家族，收音机的刻度盘上标示的只是电磁波家族的一小部分。 红外线、可见光、紫外线、X射线、 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。 人们依据它们的频率或波长，给这个“家族”编织了一个“家谱”——电磁波谱。 (f/Hz) (f/Hz) 在图中，波长的单位是纳米，符号是nm，1nm＝10-9m。 例题 打开收音机，将调谐旋钮转动到中央人民广播电台第一套节目，已知这套节目的发射频率为640 KHz.请根据c=λf计算这套节目用来发射信号的电磁波的波长。你计算结果与收音机刻度盘上标出的波长数值一致吗？ 解：c=3.0×108m/s, f= 640 kHz=6.4×105Hz 由c=λf 得： λ=c/f=3.0×108m/s/6.4×105Hz=468.75m 电磁波具有能量。在电磁波的大家族里，每个成员都具有不同的能量和不同的频率范围，因此，它们的物理特性和用途各异。 B 1． 下列现象不能说明产生电磁波的是(　　) A．打开或关闭电灯时，附近的收音机会传来杂音 B．电冰箱电路断开时，灯会突然亮一下 C．打开电吹风时，附近电视屏幕出现波纹线 D．电冰箱电路接通时，附近收音机传出杂音 2．以下关于电磁波的说法中，正确的是(　　) A．电磁波可以在真空中传播 B．电磁波的传播离不开介质 C．不可见光是电磁波，可见光不是电磁波 D．频率较高的电磁波在真空中传播速度较大 A　 当堂检测 3.嫦娥二号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz的微波辐射（1GHz=109Hz），下列说法中不正确的是（　　） A.微波可传输信息 B.这四种微波在真空中波长一样 C.金属可屏蔽微波 D.这四种微波在真空中传播速度与光速相同 B 神奇的电磁波 产生：电流的变化会在空间激起电磁波 传播 不需要介质 在真空中电磁波的波速c=3.0×108m/s 特征 波长λ 频率f 波速c 波长、频率、波速之间的关系：c=λf 课堂小结 Lavf58.12.100 $$