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第二节电磁波的产生与传播一、电磁波的产生导线中_______________会在空间激起电磁波。二、电磁波的传播1.条件：电磁波的传播_______(选填“需要”或“不需要”)介质,电磁波能在_____中传播。2.波速、频率和波长：(1)波速：真空中电磁波的传播速度c≈___________=________km/s。电流的迅速变化不需要真空3.0×108m/s3.0×105(2)频率单位：_____,符号___,常用单位有_____和_____,符号分别为____和____。(3)三者关系：______。【名师点拨】在真空中,电磁波的波速c是常数,不随波长λ和频率f的变化而变化。3.无线电波：通常用于_____、_____和移动电话的是频率为_________至_________的那一部分。赫兹Hz千赫兆赫kHzMHzc=λf广播电视数百千赫数百兆赫探究电磁波的产生实验中注意分辨收音机发出声音的变化,思考以下问题：1.将导线一端与正极摩擦,此时______(选填“能”或“不能”)听到收音机发出声音。提示：摩擦时,电路中电流大小不断变化,此时产生了电磁波并被收音机收到,因此就听到了“咔、咔……”的声音。参考答案：能2.电磁波是一种看不见、摸不着,但是的确存在的物质,我们采用了______的物理方法来认识它的存在。通过上述两个实验,可以得出的结论是__________________。提示：物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。例如对磁场的认识也是采用了转换法;在本实验中,是借助收音机能否发出声音来认识电磁波是否存在的。对比两次实验可知,迅速变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。参考答案：转换迅速变化的电流能在周围的空间产生电磁波【归纳提升】电磁波产生条件：导体中的电流迅速发生变化时,才会产生电磁波。而电流迅速变化是指电流的方向或大小在变化,或者方向和大小同时变化。所以导体中仅仅有电流,而电流强弱或方向不发生变化时,也不会产生电磁波。【拓展延伸】会捣乱的电磁波当我们听广播或者看电视的时候,有时收音机里会发出喀喇喀喇的怪声,电视机的屏幕上也会出现许多弯曲的条纹,把清晰的画面搅得一塌糊涂。这是电磁波在捣乱,人们称为“电子干扰”。看起来,“电子干扰”就像一个会捣乱的“调皮鬼”,不断地给人找点麻烦。其实它也能为人类服务,有时为了工作的需要,我们还要专门制造一些能发射不同频率电磁波的干扰机呢!在军事上,用来侦察敌方目标的雷达,导弹的定向系统以及无线电通信联络设备都是利用电磁波工作的。当它们受到其他强力电磁波干扰时,就不能正常工作了。因此现代战争中,进行着激烈的侦察和反侦察、干扰和反干扰的电子战。1968年,以色列出动军舰侵略埃及,埃及用导弹予以还击。他们发射了19枚导弹,其中有18枚击中敌舰。原来埃及的导弹上都装有能定向的雷达装置,导弹一发射,导弹上的雷达就发出电磁波来搜寻目标,碰到敌舰后,电磁波反射回来重新被雷达接收,这样导弹就能顺着回波,自动飞向目标,所以命中率极高。以色列吃了大亏,就加紧了“电子干扰”武器的研制。后来,以色列又一次出动军舰打击埃及,埃及又用导弹还击。结果发射了50枚导弹,一枚都没打中。原来以色列使用了“电子干扰”,使埃及的导弹都迷了路。事实上,在各个领域里电磁波的捣乱和反捣乱的斗争都在激烈地进行着。我们要想取得主动,永远立于不败之地,就要不断发展先进技术,不断创新。这同打乒乓球、打排球一样,要随时能拿出“高招”和“绝活”来,才能开拓前进,克敌制胜。【针对训练】关于电磁波的产生,下面说法中正确的是()A.导线中没有电流,可以在空间激起电磁波B.导线中有电流,可以在空间激起电磁波C.导线中有迅速变化的电流,可以在空间激起电磁波D.任何一个电源,只要有电压就能在其周围激起电磁波【教你解题】从产生电磁波的条件进行分析。【精讲精析】选C。导线中的电流迅速发生变化时,才会产生电磁波。所以导线中仅仅有电流,而电流强弱或方向不发生变化时,也不会产生电磁波。电磁波的产生和传播1.产生：当导线中有迅速变化的电流时,导线会向周围发射电磁波。只有电流的大小发生变化时才能产生电磁波。2.传播：电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,也可以在固体、液体和气体中传播,但电磁波在真空中传播速度最快,约为3×108m/s。3.电磁波的波速、波长和频率的关系：c=λf。一般情况下,由于不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度是相同的,所以频率越高的电磁波其波长越短。【规律方法】电磁波的四个特点(1)电磁波在空间是向各个方向传播的。(2)电磁波的传播速度等于光速,在空气中和真空中近似相等。在不同介质中的传播速度不同。(3)一般情况下,在同种介质中,不同频率(或不同波长)的电磁波的传播速度相同。(4)在不同介质中,同一电磁波的频率相同,波速不同。【典例】(2011·益阳中考)关于电磁波的说法中,错误的是()A.时断时续的电流能够产生电磁波B.电磁波不能在真空中传播C.电磁波能传递信息D.根据c=λf得,频率越高的电磁波波长越短【思路点拨】【精讲精析】选B。变化的电流可以产生电磁波;电磁波传播不需要介质,在真空中也可以传播;电磁波可以传递信息,例如电视机、收音机、卫星等都是依靠电磁波来传递信息的;电磁波的传播速度是一个定值,由公式c=λf可知频率与波长成反比,即频率越高的电磁波,其波长越短。1.下列几种波中,不属于电磁波的是()A.微波B.无线电波C.光波D.声波【解析】选D。声波是由物体的振动产生的,所以它不是电磁波,故选D。2.(2011·赤峰中考)下列物体不需要从外界接收电磁波就能工作的是()A.录音机B.收音机C.无绳电话D.手机【解析】选A。收音机、无绳电话、手机均是利用电磁波工作的。而录音机是利用磁带记录信息的。3.下列说法正确的是()A.红外线不是电磁波B.电磁波的传播速度小于光速C.电磁波的频率越高其波长越长D.电磁波的频率越高其波长越短【解析】选D。根据c=λf,因为电磁波的速度c是不变的,所以电磁波的频率越高,其波长越短。4.关于无线电传输中使用的长波、中波和短波,下列说法中正确的是()A.短波的波速较大B.它们的频率相同C.它们的波速相同D.长波的频率较高【解析】选C。长波、中波、短波都属于电磁波,在同种介质中电磁波的波速是一定的,故它们的波速相同。由c=λf知,波长不同,故频率不同。因为长波的波长最长,故频率最小,故选C。5.(2012·内江中考)关于电磁波的有关性质,下列说法中不正确的是()A.“海市蜃楼”和“彩虹”这两种自然现象,形成的原理是完全一样的B.牛顿用玻璃三棱镜使白色的太阳光发生色散,从而证明了白光是由七种不同颜色的光组成C.在电磁波谱中,从γ射线→X射线→红外线的频率逐渐增大D.如果电视机遥控器发出的红外线的波长为900nm,那么,它的频率为×1015Hz13【解析】选C。“海市蜃楼”是由于光线经过密度不均匀的大气层发生折射形成的，彩虹是太阳光通过空中的小水滴经过折射后形成的彩色光谱，故A说法正确。牛顿用三棱镜使白色的太阳光发生色散，说明白光是一种复色光，它是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光复合而成的，B说法正确；电磁波是个大家庭，按波长由大到小可分为长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。且电磁波的波长越大，它的频率就越小，故C说法错误；由c=λf得故D说法正确。8157c310m/s1f10Hz910m3，6.(2012·聊城中考)电磁波是个大家族,电磁波在太空中______(选填“能”或“不能”)传播。广播、电视、移动电话的信号都是电磁波,某3G手机的频率是2000MHz,它的波长是______m。【解析】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，根据公式c=λf，可以计算出频率是2000MHz的3G手机的波长是答案：能0.1586c310m/s0.15mf200010Hz。7.刘晶家有一个12波段的收音机，其中的一个波段频率是7.5MHz～8.0MHz，则该波段的波长范围是多少？(电磁波的速度为3×108m/s)【解析】由c=λf得：λ=，故频率为7.5MHz的电磁波的波长：频率是8.0MHz的电磁波的波长：答案：37.5m～40mcf8161c310m/s40mf7.510Hz8262c310m/s37.5mf8.010Hz