内容正文:
第二十一章 信息的传递
第2节 电磁波的海洋
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思考与讨论
收音机、电视机里的节目从哪来的?
收音机
电视机
移动电话
固定电话之间有电话线连接着,信息是由电流通过电话线传递的。移动电话之间没有电话线连接,它是靠什么传递信息的?
新知导入
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1.知道电磁波的产生和传播。
2.知道波长、频率和波速。
3.知道电磁波在真空中的传播速度。
4.知道电磁波的分类和应用。
学习目标
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演示:打开收音机,调到没有电台的位置,调大音量。让电池的负极与一根锯条良好接触,正极连接一根导线在锯齿上划动,观察现象。
新知学习
知识点一:电磁波是怎样产生的
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将导线头在贴有胶带的锯条上滑动时,听到了收音机发出的“咔咔”声,灯泡断断续续地发光。在光滑的锯条表面滑动时则听不到,灯泡没有断断续续地发光。
有电磁波产生
电流在不断地变化
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。
现象
结论
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水面振动
声带振动
水波
迅速变化的电流
声波
电磁波
广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路产生迅速变化的电流,发出电磁波。电磁波可以传递信息。
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1.电磁波的波长、频率和波速
波长
波长
波峰
波谷
波的图像
λ
λ
与水波、声波相似,电磁波也有波长、频率、波速。
波峰:凸起的最高处
波谷:凹下的最低处
新知学习
知识点二:电磁波是怎样传播的
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(1)波长:相邻两个波峰或波谷之间的距离,用字母λ表示。单位:m。
(2)频率:1秒钟波振动的次数叫频率,用字母 f 表示。单位:赫兹(Hz)
常用单位:千赫(KHz)、兆赫(MHz)
(3)波速:单位时间内波传播的距离。用字母 c 表示。单位:m/s。
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2.电磁波的传播
声音的传播需要固体、液体、气体等介质。电磁波的传播需要介质吗?
【演示】把一个移动电话放在真空罩中,并给这个移动电话打电话。
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现象:手机能够接通,听不到钟罩中手机发出的声音。
结论:电磁波能在真空中传播,电磁波的传播不需要介质。
在太空中没有空气,声音无法传播,宇航员可以用电磁波来通信。
真空中,电磁波的波速为c,其数值大约为30万千米每秒。
c=2.997 924 58×108m/s
还记得光速是多少吗?你联想到了什么?
光就是一种电磁波!
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波速、波长、频率的关系:
c = λ f
3.波速、波长、频率的关系
不同的电磁波的传播速度都相同。
频率高的电磁波的波长短。频率低的电磁波的波长长。
由上述关系可得:
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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=3×108m/s, f= 640 kHz=6.4×105Hz
由 c=λf 得:
λ= ==468.75m
【例题】
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4.电磁波分类和应用
电磁波的分类
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无线电波:广播、电视、雷达等
电磁波的应用
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红外线:遥控器,红外线热成像等
紫外线:杀菌、验钞等
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X射线:透视、CT等
γ射线:金属探伤,脑外科手术等
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微波炉是利用电磁波来加热食品的。
微波炉可产生很强的电磁波(微波),食物的分子在微波的作用下剧烈振动,使得内能增加,温度升高。
微波炉中不能使用金属容器,因为微波能在金属中产生强大电流,会损坏微波炉。
微波炉的外壳是金属壳,炉门的玻璃上有金属网,
因为金属网对电磁波有屏蔽作用,可以保证电磁
波的泄露不超过允许值。
科学世界:微波炉
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电磁波的海洋
电磁波是怎样产生的
电磁波的分类与应用
电磁波是怎样传播的
课堂总结
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1.如图,2022年10月12日,新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课,授课过程中“太空教师”与地面师生之间的互动交流主要依靠( )
A.空气 B.电磁波 C.超声波 D.次声波
B
课堂练习
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2.现在家庭中使用的电器较多,例如:
①吸尘器;②手机;③空调;
④电视遥控器;⑤洗衣机。
其中,应用电磁波工作的一组电器是( )
A.①② B.③④ C.②④ D.②⑤
C
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3.如图所示是探究声的产生、传播和验证电磁波存在的两个实验装置,
下列说法不正确的是( )
A.甲图既可以说明发声体在振动又能说明空气能传声
B.甲图装置移到月球上,听不到声音但能看到图示现象
C.乙图应将收音机调至没有电台同时将音量旋钮调到最大
D.乙图装置做法是将导线一端与电池的一极相连,用导线的另一端
与电池的另一极碰触
B
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4.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
B
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5.如图所示是某学校为学生配备的智能学生证。智能学生证除了记录学生个人信息资料外,还具有定位(判断学生“在校”或“离校”)及紧急呼救等功能。智能学生证实现定位或呼救功能时,主要是利用( )
A.超声波
B.次声波
C.无线电波
D.红外线
C
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Lavf57.62.100
Lavf59.34.101
$$