内容正文:
第十九章 电磁波与信息时代
沪粤版(HY) 物理(九年级 下)
19.1 最快的“信使”
1.知道电磁波,了解电磁波的产生和传播
教学目标
2.理解波长、频率、波速的关系
3.了解电磁波家族及应用
视频中讲解了古人哪些传递信息的方式?你还知道哪些古人传递信息的方式?
新课导入
随着科学技术的发展,现代的通信更为便捷。
对讲机
手机
电视
电话
电磁波在现代信息传输系统中居功至伟。
新课导入
认识电磁波
一
【实验】体验电磁波
进行实验:
新课讲授
这说明收音机接收到了电磁波。
在贴有胶带的钢尺上滑动
发出咔咔声,灯泡断续发光
在光滑的钢尺上滑动
无声,灯泡持续发光
有电磁波产生
电流在不断地变化
当有迅速变化的电流时,在周围空间就会产生向四周传播的电磁波。
新课讲授
还记得电和磁的关系吗?
变化的电流
变化的磁场
变化的电流
变化的磁场
水面振动
水波
声带振动
声波
“振动”(变化)
的电流
电磁波
新课讲授
波速(c )(单位:m/s)
c
频率(f )(单位:Hz)
波长(λ )(单位:m/s)
波长
大多数电磁波的频率很高,因此常用的单位有:
千赫(kHz) 1 kHz =103 Hz兆赫(MHz) 1 MHz =106 Hz
新课讲授
电磁波在真空中的速度为:c=2.9979258×108m/s
约为3×108m/s
正在使用电磁波交流的宇航员
这个数据是不是很眼熟?你想到什么了没?
光就是一种电磁波!
新课讲授
波速(c)、波长(λ)、频率(f )之间存在这样的关系:
c = λf
公式:
m
Hz
m/s
真空中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。
新课讲授
【活动】观察收音机的表盘
你知道这些数字和符号代表什么意思吗?
FM:表示选择此功能时收音机接收的是调频广播,(电波信号:振幅不变,调整的是其频率)收听调频广播的特点是干扰小,声音干净,可以接收到立体声(双声道)节目,而且音频范围广;缺点:通过无线电台发射的信号传播距离短、覆盖面小,一般只可收听本地台节目。
MW:表示可接收到中波的无线广播,特点是有噪音、具有较强的方向性、抗干扰能力不强,音质尚可以,可以接收到较远的无线广播,单声道。
SW:表示可接收短波的无线广播。短波的特点是信号漂移不稳定,收听时噪音大、单声道、音质差。优点是传播距离远、覆盖面大,可以听到国际间的广播节目。
新课讲授
电磁波的应用
二
射线
紫外线
红外线
微波
无线电波
X射线
可见光
新课讲授
γ射线检测金属中的裂纹
X射线透射人体内部情况
紫外线消毒床
从红色到紫色的可见光
红外热感照相机
微波雷达
微波炉
电视机
收音机
新课讲授
电磁波谱 频率范围f/Hz 波长范围λ/m 用途
长波 104~105 30000~3000 越洋长距离通信和
导航
中波 105~1.5×106 3000~200 无线电广播
中短波 1.5×106~1.5×106 200~50 电报通信
短波 6×106~3×107 50~10 无线电广播、电报
通信
米波 3×107~3×108 10~1 调频无线电广播
微波 3×108~3×1011 1~0.001 电视、雷达、无线电导航及其他专门用途
用于通信的电磁波的主要范围及用途
新课讲授
人类发现电磁波,经历了漫长的过程。19世纪,英国物理学家麦克斯韦(J.C.Maxwell,1831-1879)在前人研究的基础上,通过理论分析预言了电磁波的存在。
1887年,德国物理学家赫兹(H.R.Hertz,1857-1894)终于用实验验证了这一预言,并首次提出“电磁波”这一概念。遗憾的是,赫兹对电磁波的实用价值却毫无兴趣。他曾说:“如果要用电磁波进行无线电通信,大概需要有一面像欧洲大陆那样大的巨形反射镜才行。”
1898年,意大利科学家马可尼(G.Marconi,1874-1937)用大功率发射器,使无线电波传过英吉利海峡,1901年又实现了从加拿大到英国的跨越大西洋的无线电通信。此后,电磁波迅速得到广泛的应用。
拓展和延伸
最快的
“信使
”
电磁波的产生: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=3×108m/s
特征
波长λ
频率v
波速c
应用
课堂小结
1.在下面所列举的电磁波谱大家庭中,其中频率最高的是( )
A.无线电波 B.红外线 C.紫外线 D.X射线
D
习题演练
2.下列技术应用中,不是利用电磁波工作的是( )
A.利用微波雷达跟踪飞行目标
B.利用北斗导航系统进行定位和导航
C.用手机打电话
D.利用声呐系统探测海底深度
D
习题演练
3.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.微波、无线电波、红外线都属于电磁波
B.电磁波的传播速度比光速小
C.雷雨天打雷时,收音机中发出的“咔、咔”声,是由于雷声的响度太大造成的。
D.根据公式c=λf 可以推断频率越高的电磁波,波速越大
A
习题演练
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