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第十九章电磁波与信息时代19.1最快的“信使”电磁波自古以来，人类一直在用自己的智慧解决远距离通信的问题。3000年前：利用烽火台的狼烟！100多年前：主要利用动物和人！然后慢慢发展到利用：车船飞机传递信息的方式有：你还知道哪些传递信息的方式？传递速度最快的是哪种？19世纪末，电磁波的发现为信息插上了飞翔的翅膀。它使通信技术得到了飞速发展，电报、电话、广播、电视、互联网等通信技术的应用，大大加快了现代生活的节奏。学习目标1、知道什么是电磁波2、知道电磁波的特点3、了解电磁波在生活中应用一、体验电磁波下面我们先来体验一下电磁波活动1：我们身边的电磁波打开收音机，转动调谐旋钮至无电台处，再调音量旋钮，使音量大些。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端跟电池的一个极相接，再用导线的另一端摩擦电池的另一个极。听听收音机有什么反应？为什么会有这样的反应？活动1：我们身边的电磁波迅速变化的电流在它周围的空间激起了电磁波！所以收音机会接收到这个电磁波而发出杂音！手机的使用已很普遍。请思考：两部手机间是通过什么来传递信息的？活动1：我们身边的电磁波手机是通过发射和接收电磁波来传递信息的！再想一想：日常生活中还有哪些用电磁波传递信息的事例？收音机、电视、互联网、……二、认识电磁波二、认识电磁波大量实验表明：当导体中的电流迅速发生变化或通以高频率的交变电流时，导体就会向四周空间发射一种波。这种波是由电磁现象产生的，叫做电磁波。电磁波产生的条件：电流迅速发生变化大小方向电磁波与水波、声波类似，具有波速、频率、和波长，也可以用波形图来描述。各种振动与波的关系振动源波的形成水波木杆的上下振动通过水使振动向外传播形成水波声波发音体的往复振动通过空气振动向外传播形成声波电磁波导体中有方向、大小变化很快的电流通过电磁波向外传播①相邻的两个波峰（或波谷）的距离，叫做波长。用λ表示，波长的国际单位是米（m）②电磁波每秒向前传播的波长数叫做频率。用f表示，频率的国际单位是赫兹（HZ）λλ二、认识电磁波波峰：图线上的最高处为波峰波谷：图线上的最低处为波谷③电磁波传播的快慢叫做波速。用C表示，波速的国际单位是m/s1KHZ=103HZ1MHZ=106HZ波形图波速、波长、频率三者之间的关系是：•周期T：连续的两次出现所耗费的时间就是一个周期•波长λ：波在一个振动周期内传播的距离。它可以用相邻两个波峰或波谷之间的距离来表达。•频率f：周期的倒数f=1/T，•波速c:单位时间内波形传播的距离•公式推导：SV=TC==fT波速、波长、频率三者之间的关系是：波速=波长×频率C=λf二、认识电磁波声音（声波）不能在真空中传播，电磁波能否在真空中传播？电磁波能在真空中传播，其速度与光速相等。C=3.0×108m/s电磁波在空气中传播速度与C=3.0×108m/s极其接近活动2：检验收音机表盘上的刻度收音机的刻度盘上有几排数字，每排数字的前面有“MW”、“SW”等字样，数字的后面标有“KHz”、“MHz”符号。你知道这些数字和符号代表什么意思吗？开启收音机，转动调谐旋钮，调到中央人民广播电台或某个地方广播电台的频率。利用c=fλ测算一下，该台电磁波的波长与表盘上标出的波长数值是否一致？二、认识电磁波AM:AmplitudeModulation称为调幅FM:FrequencyModulation称为调频中波(MW:MediumWave短波(SW:ShortWave）四、无线电波的划分及应用波段波长频率主要用途长波3×104～3×103m10～102kHz超远程通信中波3×103～2×102m102～1.5×103kHz无线电广播电报中短波2×102～50m1.5×103～6×103kHz短波50～10m6×103～30×103kHz微波10～10-3m3×104～3×108kHz电视、宇航通信电磁波有一个庞大的“家族”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。三、应用电磁波电磁波的“家族成员”众多，每个“成员”的波长或频率范围各不一样，又各有自己的特性，因此，电磁波的应用十分广泛下面我们就分别学习不同的电磁波的特点及用途三、应用电磁波可见光可见光的波长在700～400nm之间阳光是由各种色光组成的。不同的光波长不同大气中的水滴把阳光分解成七色光傍晚的太阳是红色的红外线红外线是一种光波，它的波长比无线电波短，比可见光长。约从1mm到700nm。作用：红外测温红外取暖红外成像红外夜视红外遥感……紫外线紫外线在紫光之外，波长范围在5～400nm之间，人眼看不到！特点：能量高，能使荧光物质发光作用：杀菌消毒防伪：验钞等X射线X射线的波长约从5nm到0.01nm。X射线对生命物质有较强的作用，能够穿透物质作用：检查金属部件内部有无缺陷也可用于机场安检处CTγ射线γ射线的波长约从0.01nm到10-4nm，它具有很高的能量。能破坏生命物质。可用它摧毁病变的细胞，治疗某些癌症。它的穿透能力也很强。可用来探测金属部件内部的缺陷。小结1、生活中可以用电磁波来传递信息2、电磁波具有波速、频率和波长，也可以用波形图来描述。两相邻波峰或波谷间的距离叫做波长。电磁波每秒向前传播的波长数叫做频率。电磁波能在真空中传播，速度等于光速3、电磁波波速、波长和频率之间的关系为：C=λf4、不同的电磁波有不同的特点和不同的用途C=3.0×108m/s