課時21.2 電磁波的海洋（幫課堂）（原卷版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道電磁波，電磁波的產(chǎn)生和傳播；電磁波的波譜；2.了解電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用；3.了解描述電磁波的物理量，以及電磁波的傳播特點(diǎn)。【知識導(dǎo)圖】【基礎(chǔ)知識】知識點(diǎn)一、電磁波是怎樣產(chǎn)生的1.實驗探究：電磁波是怎樣產(chǎn)生的實驗過程（1）如圖所示，打開收音機(jī)的開關(guān)，選至沒有電臺的位置，將音量開大。取一節(jié)干電池和一根導(dǎo)線，拿到收音機(jī)附近。（2）先將導(dǎo)線的一端與電池的負(fù)極相連，再將導(dǎo)線的另一端與電池的正極相連，從收音機(jī)中能聽到依次“喀喀”聲后，就沒有“喀喀”聲了。（3）將導(dǎo)線的一端與電池的其中一極反復(fù)摩擦，使他們時斷時續(xù)地接觸，能從收音機(jī)中不斷聽到“喀喀”聲。實驗分析
探究結(jié)論當(dāng)電路中有迅速變化的電流時，其周圍就會產(chǎn)生電磁波。  特別提醒：（1）在做“電磁波的產(chǎn)生”實驗時，導(dǎo)線一端與電池的負(fù)極相連，另一端與正極不要長時間接觸，避免由于短路而燒壞電池。（2）由于這個實驗對電池有損害，最好用舊電池來做。2.電磁波的產(chǎn)生木棍在水面上振動會產(chǎn)生水波，說話時聲帶的振動會產(chǎn)生聲波。與水波和聲波的形成相似，導(dǎo)線中有電流的迅速變化時，會在空間激起（產(chǎn)生）電磁波。注意：電流的迅速變化是指電流的大小迅速變化或電流的方向迅速變化，或者是大小和方向同時迅速變化。3.電磁波的常見應(yīng)用電磁波看不見、摸不著，但確實是真實存在的，并在生活中有著廣泛的應(yīng)用。如廣播電臺、電視臺以及移動電話都是靠復(fù)雜的電子線路來產(chǎn)生迅速變化的電流，發(fā)出電磁波，并利用電磁波來傳遞信息的。4.常見的電磁波發(fā)射器廣播電臺、電視臺、移動電話等。5.常見電磁波接收器辨析比較：電磁波與水波、水波的類比 產(chǎn)生原因波的形成水波物體激起水面的振動通過水使振動向外傳播，形成水波聲波發(fā)聲體的振動通過介質(zhì)使振動向外傳播，形成聲波電磁波導(dǎo)線中迅速變化的電流導(dǎo)線中電流的迅速變化在周圍空間激起電磁波【典例1】關(guān)于電磁波的產(chǎn)生,下列說法中正確的是 (　　)。A.任何通電導(dǎo)體周圍空間都會產(chǎn)生電磁波；B.照明線路周圍不會產(chǎn)生電磁波；C.直流電在通斷過程中會產(chǎn)生電磁波；D.日光燈啟動不會產(chǎn)生電磁波知識點(diǎn)二、電磁波是怎樣傳播的1.電磁波的傳播實驗探究電磁波的傳播是否需要介質(zhì)實驗設(shè)計手機(jī)可以發(fā)射電磁波，也可以接收電磁波，把手機(jī)放在真空罩內(nèi)，用另一部手機(jī)呼叫它。如果電磁波的傳播需要介質(zhì)，真空罩里的手機(jī)就無法接收到這一信號；如果電磁波的傳播不需要介質(zhì)，真空罩里的手機(jī)就能接收到這一信號。探究發(fā)現(xiàn)真空罩里的手機(jī)能接收到信號實驗結(jié)論電磁波的傳播不需要介質(zhì)，電磁波可以在真空中傳播。2.描述電磁波的物理量波長水波在傳播過程中會出現(xiàn)波峰和波谷，凸起的最高處叫波峰；凹下的最低處叫波谷。其中相鄰兩個波峰之間的距離叫做波長，用λ表示，單位是米（m）。由圖可知，振源每上下完成依次振動，形成一個波峰和一個波谷，波向前傳播一個波長的距離，與此類似，電流每震蕩一次，電磁波向前傳播的距離就是電磁波的波長。波速用來描述波傳播速度的物理量叫做波速，單位是米每秒（m/s）。真空中電磁波的波速用c表示，電磁波在真空中的傳播速度和在空氣中的傳播速度近似相等，都約為c=3×108m/s。不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度相同。頻率在1s內(nèi)振動的次數(shù)叫做頻率，用字母f表示。在國際單位制中，頻率的單位是赫茲（Hz），因為通常電磁波的頻率都很大，故常用單位有千赫（kHz）、兆赫（MHz），1MHz=106Hz，1kHz=103Hz。關(guān)系波速、波長、頻率的關(guān)系式為：c=λf，其中：c為電磁波的波速，λ為電磁波的波長，f為電磁波的頻率。因為在真空中不同頻率的電磁波傳播速度相同，所以由關(guān)系式可知頻率越高的電磁波波長越短。3.電磁波家族及電磁波的應(yīng)用（1）電磁波家族及電磁波的應(yīng)用各種光和射線都是波長不同的電磁波。電磁波波長從大到小依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等。（2）無線電波①定義：電磁波中通常用于廣播、電視和移動電話的，頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那部分，叫做無線電波（無線電技術(shù)中使用的電磁波）。②特點(diǎn)：無線電波的波長從幾毫米到幾千米，通常根據(jù)波長把無線電波又分成幾個波段：長波、中波、短波和微波。培優(yōu)拓展：電磁波對環(huán)境的污染電磁污染是當(dāng)今社會的又一大環(huán)境污染。當(dāng)電磁波達(dá)到一定強(qiáng)度時，不僅會導(dǎo)致控制系統(tǒng)和信息傳播系統(tǒng)失控，還會引起人體的許多不適，例如頭疼、失眠、記憶衰退等，所以我們在享受電磁波帶來的便利的同時，還要注意采取措施避免電磁波帶來的危害。（1）選擇適當(dāng)?shù)奈恢?，盡可能地遠(yuǎn)離人造電磁波輻射源，如不要隨便靠近電視發(fā)射裝置、高頻電纜等。（2）因為電磁波不能穿透金屬，故可利用這一點(diǎn)安裝屏蔽設(shè)備屏蔽電磁波。（3）要準(zhǔn)確使用帶有電池輻射的生活器具。【典例2】下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（   ）。A. 電磁波在空氣中的傳播速度是340m/s；B. 電磁波只能傳播聲音信號，不能傳遞圖像信號；C. 電磁波不能在真空中傳播；D. 北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)既能發(fā)射也能接受電磁波【方法幫】題型一：電磁波的產(chǎn)生穩(wěn)定的電流不產(chǎn)生電磁波，只有變化的電流才產(chǎn)生電磁波。【典例3】關(guān)于電磁波的說法中，錯誤的是(    )。A.時斷時續(xù)的電流能夠產(chǎn)生電磁波；B.電磁波不能在真空中傳播；C.電磁波能傳遞信息；D.根據(jù)c=λf得，頻率越高的電磁波波長越短題型二：電磁波是怎樣傳播的【角度1】電磁波的傳播（1）電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播；（2）電磁波在真空中的傳播速度和光速相等；（3）無論哪種電磁波，在真空中的傳播速度都是相同的；（4）由電磁波譜可知：γ射線X射線、紫外線、可見光、紅外線等都是電磁波。【典例4】我們生活在電磁波的海洋中，下列關(guān)于電磁波的說法中正確的是（   ）。A. 可見光屬于電磁波，但可見光不能在真空中傳播；B. 紅外線不是電磁波，利用紅外線可以進(jìn)行紅外拍照；C. 電磁波的頻率越高，波長越短；D. 電磁波只能傳遞聲信號，不能傳遞圖象信號【角度2】波速、波長、頻率的簡單計算利用電磁波的波長、波速和頻率之間的關(guān)系式c=λf可順利解答。【典例5】無線電波中的短波的波長范圍為50～100 m，試求短波段所對應(yīng)的頻率范圍。題型三：電磁波的應(yīng)用【典例6】病人在醫(yī)院檢查的過程中，涉及到很多物理知識，下列說法不正確的是（  ）。A. 腹部B超中用到的超聲波頻率大于20000Hz；B. 胸透檢查中用到的X光隸屬于電磁波，連續(xù)多次反復(fù)照射對身體無危害；C. 在病房里保持安靜是在聲源處減弱噪聲；D. 醫(yī)院里的免費(fèi)“WiFi”采用和光速一樣快的電磁波傳播信息【中考幫】考點(diǎn)一：電磁波的傳播與應(yīng)用【典例7】（2021·廣東中考真題）電磁波的頻率與波長的大致分布如圖所示，下列說法正確的是（  ）。A．紫外線屬于可見光；B．紅外線的波長比可見光的短；C．X射線的頻率比無線電波的低；D．可見光與γ射線在真空中的傳播速度相等【作業(yè)幫】一、基礎(chǔ)練（知識鞏固）1.下列用電設(shè)備中，利用電磁波來傳遞圖象信息的是（   ）。A. 手機(jī)     B. 電燈      C. 電熱水壺      D. 電飯鍋2.2020年6月23日，我國成功發(fā)射了最后一顆“北斗”全球組網(wǎng)衛(wèi)星，衛(wèi)星向地面?zhèn)鬟f信息是通過（  ）。          A. 電磁波     B. 超聲波     C. 次聲波     D. 紅外線3.實施“空中課堂”教學(xué)，它傳輸信息用到的是（   ）。A. 超聲波     B. 次聲波     C. 紅外線    D. 無線電波4.2017年春節(jié)聯(lián)歡晚會上，推出了“全民搶紅包”活動，觀眾通過手機(jī)微信的“搖一搖”入口，就可以參與搶紅包，手機(jī)搶紅包過程中用來傳遞信息的是（  ）。A. 聲波     B. 空氣     C. 電磁波      D. 光導(dǎo)纖維5.在抗疫最艱難的時期，大街上一臺前行的機(jī)器人，正將醫(yī)療物資送到武漢多家醫(yī)院，如圖所示?以機(jī)器人為參照物，路邊的樹是________的；機(jī)器人還會利用________（選填“超聲波”或“電磁波”）白動給客戶發(fā)信息提醒提貨?  6.2020年6月23日，隨著我國北斗三號系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星（即第55顆組網(wǎng)衛(wèi)星）順利發(fā)射升空，標(biāo)志著我國的北斗全球系統(tǒng)已經(jīng)全部組網(wǎng)成功。我們利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)接收到的導(dǎo)航信息是通過________波傳播的，這種波________（選填“能”或“不能”）在真空中傳播。     7.蝙蝠靠________發(fā)現(xiàn)昆蟲，北斗衛(wèi)星利用________給交通工具導(dǎo)航。    二、綜合練（能力提升）8.2020年初，為了抗擊疫情我國在武漢用10天的時間建成了“火神山醫(yī)院”，震驚了世界，展現(xiàn)出我國在基建上的偉大力量，國內(nèi)外眾多媒體都對此進(jìn)行了直播。直播時，現(xiàn)場記者將視頻資料傳送到電視臺所依靠的載體是（   ）。A. 次聲波    B. 超聲波    C. 電磁波    D. 紅外線9.我們生活在電磁波的海洋中，下列關(guān)于電磁波的說法中正確的是（   ）。A. 電磁波不能在真空中傳播               B. 電磁波不能發(fā)生反射C. 電磁波在空氣中的傳播速度是340 m/s    D. 電磁波不僅能傳遞聲音信號，也能傳遞圖像信號10.“麒麟990”是華為推出的業(yè)內(nèi)最小的芯片，芯片中的集成電路是用________（選填“ 半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)”）材料制成的。手機(jī)通信是靠________（ 選填“超聲”或“電磁”）波傳遞信息。    11.現(xiàn)在人們鍛煉身體的意識很強(qiáng)，為了測量記錄人的運(yùn)動情況，有人運(yùn)動時會在手腕佩戴智能手環(huán)。以佩戴者的手腕為參照物，智能手環(huán)是________的，智能手環(huán)還可以通過________向手機(jī)發(fā)送運(yùn)動的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。    三、培優(yōu)練（挑戰(zhàn)自我）12.2020年4月天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會,宣布首次利用射電望遠(yuǎn)鏡拍到黑洞的照片(如圖甲所示),已知射電望遠(yuǎn)鏡通過收集太空中3.75×1010 Hz的亞毫米波段電磁波進(jìn)行記錄,最后生成這幅黑洞照片。圖乙是電磁波家族,請根據(jù)圖中信息判斷,下列說法不正確的是 (　　)。    A.亞毫米電磁波屬于無線電波；B.亞毫米電磁波的頻率高于可見光,所以人類無法看見；C.真空中亞毫米波段電磁波的傳播速度和可見光相同；D.亞毫米波段電磁波的傳播不需要介質(zhì)13.電磁波在人們生產(chǎn)、生活中有許多應(yīng)用。下列實例中,不屬于電磁波的應(yīng)用的是(　　)。A.電視機(jī)遙控器利用紅外線進(jìn)行遙控；B.收音機(jī)利用無線電波傳遞信號；C.用B超來檢查人體疾?。?/span>D.醫(yī)生用X光片判斷患者是否骨折14.2011年4月10日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運(yùn)載火箭，成功將第八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入太空預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。衛(wèi)星是利用________（填“超聲波”或“電磁波”）為地面導(dǎo)航的，這種波在真空中的傳播速度約是________km/s。    15. 2021年5月15日,“天問一號”著陸巡視器成功著陸火星表面,它與地球控制臺之間利用　　　　(選填“電磁波”“超聲波”或“次聲波”)來傳遞信息,地球控制臺發(fā)出的指令經(jīng)過2 s傳播的距離是　　　　m。 16.某電磁波在真空中傳播的波形如圖所示,該電磁波的波長是　　　　,頻率是　　　　　。 

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第2節(jié) 電磁波的海洋

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