资源描述
第一节 电磁波
知识点一 电磁波的产生 精练版P30
1．实验探究：电磁波的产生
问题探究：广播电台、电视台、移动通信都依赖于电磁波来传递信息，微波炉等产品也依靠电磁波来加热食物，电磁波充满着我们的生活空间。那么电磁波是什么，是怎样产生的呢？
探究过程
现象及结果
①取一节干电池和一根导线，拿到收音机的附近，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极时断时续地接触，如图所示，从收音机里你听到了什么
收音机里发出“咔、咔……”的声音
②把收音机贴近一个调光台灯，旋动调光旋钮使灯泡变亮或变暗，从收音机里你听到了什么
收音机里发出“嘎、嘎……”的声音
③用一只老式手电筒靠近收音机，一下一下地按动手电筒的开关，在电路接通与断开的瞬间，从收音机里你听到了什么
收音机里发出“咔、咔……”的声音
实验结论：在上面的探究实验中，都听到了收音机发出的断断续续的杂音，表明收音机接收到了电磁波。
现象分析：第二种情况是台灯中的电流发生了变化，第一种和第三种情况是电路中的电流时有时无，也发生了变化。实验说明，当电流变化时会产生电磁波。
探究归纳：变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。
温馨提示：变化的电流是指电流的方向在变化，或者电流的大小在变化，或者电流的方向和大小都在变化。
2．电台中电磁波的产生方式
(1)在电台中，采用专门的电子器件和电路来产生变化非常快的电流，这种电流称为振荡电流。将振荡电流送入电台的发射天线，就会在天线周围的空间中激起电磁波，并传向远方。
振荡电流是一种周期性变化的电流，变化的快慢用频率表示。频率的国际单位是赫兹(Hz)。物理学的研究表明，只有频率很高的电流产生的电磁波才能传到远方，因此表示电磁波的频率要用到较大的单位，如千赫(kHz)、兆赫(MHz)、吉赫(GHz)。其换算关系为1kHz＝103Hz，1MHz＝106Hz，1GHz＝109Hz。
(2)通常用于广播、电视和移动电话的电磁波叫作无线电波。其频率大体在几百千赫至几千兆赫这个范围内，无线电波按波长进行分类有长波、中波、短波、微波之分；中波和短波用于无线电广播和通信，微波用于电视和无线定位技术。
温馨提示：各种光和射线都是波长不同的电磁波。
3．电磁波谱
电磁波的范围是很广的，γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波都是电磁波。其电磁波谱如图所示。
我们在很多地方都能收看电视、收听广播、接收到手机信号，通过电磁波来传递信息；在汪洋大海上、茫茫太空中，我们都能建立联系，原因就是我们生活在电磁波的海洋里。
4．电磁波的用途
电磁波在社会的很多方面都有重要的用途。在医学上，用γ射线做脑部手术，用X射线透视判断身体某部位是否出现问题；在通信领域，利用无线电波传输信息；在生活中，电视机、收音机等设备接收的是电磁波信息，手机也是利用电磁波来传递信息的；飞机和舰船上的雷达、通信等都离不开电磁波。正是有了电磁波我们才能在不同的位置建立联系。电磁波在现代社会中的作用是举足轻重的。
例1 我们在用电脑的时候，若旁边有人拨打手机，电脑屏幕上的画面常会发生跳动，音箱也会发出“咔、咔……”的声音，这是因为( )
A．手机发出的声音被电脑接收，干扰了电脑的正常工作
B．手机收发信息时发出的振荡电流被电脑接收，干扰了电脑的正常工作
C．手机发出的电磁波被电脑接收，干扰了电脑的正常工作
D．以上说法都不正确
解析：电脑是通过电流工作的，声音不可能直接被电脑接收，A选项错误；手机和电脑之间没有连接，电流也不可能流过去，B选项错误；只是手机收发信息时接收或发射的电磁波在周围空气中传播，从而干扰了电脑的正常工作，C选项正确。
答案：C
注意：本题很容易误选A或B选项，错误的原因是只凭感觉进行判断，而没有进行深入思考，或是对电磁波的产生和接收问题理解不透彻。实际上手机是无法直接接收或发送声音信号和振荡电流的，它接收或发送的是电磁波。
知识点二 电磁波的传播 精练版P30
1．探究：电磁波是怎样传播的
探究实验：把一部手机放在真空罩中，给这部手机打电话，观察真空罩中手机产生的现象。
实验现象：看到手机振动和指示灯发光，但听不到声音。
现象分析：看到手机振动和指示灯发光，说明手机接收到了电磁波，但听不到声音，说明声音不能在真空中传播。
归纳总结：声音不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质。
2．波的特征
定义
单位
决定因素
关系
波
速
(c)
1s内波传播的距离
m/s，电磁波在真空中的传播速度c＝3×108m/s
传播
介质
波长、波速和频率之间的关系是c＝λf。在真空(或空气)中电磁波的波速一定，所以电磁波的频率和波长成反比关系，波长越长，频率越低；波长越短，频率越高
频
率
(f)
波在单位时间内振动的次数
赫(Hz)，常用的还有kHz、MHz、GHz，其换算关系是1kHz＝103Hz，1MHz＝103kHz＝106Hz，1GHz＝103MHz＝106kHz
＝109Hz
振源的
振动
快慢
波
长
(λ)
相邻两个波峰(或波谷)间的距离(如下图)
米(m)
由波的频率和波的速度决定，即由振源和传播波的介质决定
3.波速、频率和波长的关系
振源完成一次振动，电磁波向前传递一个波长(λ)，完成一次振动所用的时间叫周期(T)，所以传播速度c＝。波在1s内振动的次数叫频率(f)，f＝，所以波速c＝＝λ·＝λf。在同一种介质中波速是不变的，频率越高的电磁波，波长会越短。
例2 下列说法中错误的是( )
A．我们周围的空间充满了电磁波
B．在快速变化的电流周围会产生电磁波
C．由c＝λf可知，频率越高的电磁波传播得越快
D．空气中频率越高的电磁波波长越短
解析：现代通信、广播、电视信号的传播都要利用电磁波，光也是一种电磁波，所以我们生活在电磁波的海洋中，周围充满了电磁波，A选项正确；电磁波可以由变化的电流产生，B选项正确；电磁波在真空中的传播速度保持3×108m/s不变，在空气中的传播速度与真空中相近，也不变，C选项错误；由公式c＝λf可知，电磁波传播的速率不变时，频率越高的电磁波的波长越短，D选项正确。
答案：C
易错点 对c＝λf的物理意义理解不透
在真空中，所有电磁波的传播速度都是相同的，为3×108m/s，波速与波长和频率无关。由于c＝λf，同学们可能会错误地认为c与λ或f成正比。
例3 下列说法正确的是( )
A．波长较长的电磁波传播速度较大
B．频率较大的电磁波传播速度较大
C．频率较大的电磁波波长较长
D．在真空中，不同频率的电磁波传播速度相同
解析：电磁波的传播速度由介质决定，在真空中，所有电磁波的传播速度都是相同的，与波长和频率无关，故A、B选项错误；根据c＝λf可知，真空中频率较大的电磁波波长较短，故C选项错误。
答案：D
4
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
