搜索
第十九章电磁波与信息时代19.1最快的“信使”体验电磁波的产生活动1：打开收音机后,在旁边拨打手机。活动2：将收音机调到没有电台的位置,用一只手电筒靠近收音机,按动开关,使手电筒明灭交替变化。活动3：将收音机调到没有电台的位置,将一个调光台灯靠近收音机,旋转调光旋钮使灯光发生变化。(1)在活动1中,收音机中能听到声。(2)在活动2中,电路通断时,电流时有时无,收音机(选填“能”或“不能”)听到声音。(3)在活动3中,电流强弱发生变化时,收音机(选填“能”或“不能”)听到声音。提示：(1)“咯、咯”(2)能(3)能1.从古至今,传递信息的方式有哪些?2.电磁波是怎样产生的?3.什么叫作波速、频率、波长?4.电磁波家族有哪些成员?探究1电磁波的产生和传播结合“体验”中的活动,思考以下问题：1.联系水波和声波的知识,电磁波产生的条件是什么?提示：波是自然界普遍存在的现象,木棒在水面上振动会产生水波；发声体振动产生声波,并通过空气振动向外传播；与水波、声波相似,当导体中有迅速变化的电流时,会向周围空间发射电磁波。参考答案：迅速变化的电流。2.在真空中,电磁波的传播速度是多少?结合图形,分析：什么是电磁波的波长和频率?各用什么符号表示?单位分别是什么?提示：电磁波的传播速度与光速相同,为c=3×108m/s。所有的波都具有波速、波长和频率,电磁波也一样。波长是指两相邻波峰或波谷之间的距离,用λ表示,单位是米(m)；频率是指电磁波每秒钟向前传播的波长数,用f表示,单位是赫兹,简称赫,符号是Hz。常用的频率单位还有千赫(kHz)、兆赫(MHz)。它们之间的关系：1kHz=103Hz,1MHz=106Hz。参考答案：电磁波的传播速度是c=3×108m/s。波长是指两相邻波峰或波谷之间的距离,用λ表示,单位是米(m)；频率是指电磁波每秒钟向前传播的波长数,用f表示,单位是赫兹,简称赫,符号是Hz。常用的频率单位还有千赫(kHz)、兆赫(MHz)。3.电磁波的波速、波长和频率的关系是什么?提示：在真空中电磁波的波速一定,如图所示,频率越高,波长越短；频率越低,波长越长。参考答案：真空中电磁波的波速一定,频率越高,波长越短；频率越低,波长越长。探究2电磁波的应用1.电磁波“家族”有哪些成员?提示：如图所示是电磁波“家族”示意图,可知电磁波“家族”有γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等。参考答案：电磁波“家族”有γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等。2.电磁波的应用有哪些?参考答案：电磁波“家族”成员众多,各有自己的特性,因此,电磁波的应用十分广泛。例如,微波可以用于收音机、电视机、微波炉、微波雷达等,红外线可以用于做热感照相机,紫外线可用于消毒,X射线可透视人体内部情况,γ射线可检测金属中的裂纹等。一、信息1.古代：人们常利用_____、_____、_____等方式传递信息。2.现代：_______的应用和_______。烽火信鸽驿马电磁波互联网二、电磁波1.产生：导体中电流的_________。迅速变化2.三个特征：(1)波长。①概念：两相邻_____或_____间的距离。②单位：______。波峰波谷米(m)(2)频率。①概念：电磁波每秒向前传播的_______。②符号：__。③单位：_________。④常用单位及换算：1kHz=___Hz,1MHz=___Hz。(3)波速：电磁波___(选填“能”或“不能”)在真空中传播,速度c=________m/s。(4)关系：在真空中电磁波的波速_____,频率越高,波长_____。波长数f赫兹(Hz)103106能3.0×108一定越短三、电磁波的应用1.电磁波谱：从左至右,频率_____,波长_____。变小变大2.应用：(1)_________用于通信。(2)_____可以加热。(3)_______可以检测金属裂纹。(4)手机是利用_____传递信息的。无线电波微波γ射线微波【拓展延伸】电磁波的产生电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可以说是一体两面,变化的电场会产生磁场(即电流会产生磁场),变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场；而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。电磁波首先由詹姆斯·麦克斯韦于1865年预测出来,而后由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年至1888年间在实验中证实存在。麦克斯韦推导出电磁波方程,一种波动方程,这清楚地显示出电场和磁场的波动本质。因为电磁波方程预测的电磁波速度与光速的测量值相等,麦克斯韦推论光波也是电磁波。考点电磁波的产生与传播【典例】(2013·雅安中考)关于电磁波的说法正确的是()A.可见光不是电磁波B.电磁波的波长越短则频率越低C.红外线和可见光在真空中的传播速度相同D.电磁波、声波都可以在真空中传播【思路导引】解答此题的分析思路如下：【精讲精析】选C。本题考查对电磁波的理解。可见光是光的一种形式,属于电磁波,A项错；光速是一定值,电磁波的波长越短,则频率越大,B项错,C项对；电磁波可以在真空中传播,声波则不能,D项错。【方法归纳】波速、波长和频率(1)电磁波的波速、波长和频率的关系：c=λf,即在同种介质中,波长与频率的乘积为定值。不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度相同,所以频率越大的电磁波其波长越短。(2)电磁波的波速只与传播的介质有关,与电磁波波长的长短无关。1.(2013·徐州中考)小明在家里看电视时发现：只要妈妈在旁边使用电吹风,屏幕上就会出现很多“雪花”；电吹风一停,“雪花”也随即消失。这是因为电视机接收到了电吹风产生的()A.超声波B.次声波C.噪声D.电磁波【解析】选D。本题考查电磁波知识。电视屏幕上出现“雪花”,是因为受到电磁波的干扰,不断变化的电流会产生电磁波。电吹风在使用时,电流不断变化,会产生电磁波,被电视机接收后,就会看到屏幕上有“雪花”。故选D。2.关于电磁波的产生,下面说法正确的是()A.导线中有电流,就可以在空间激起电磁波B.导线中没有电流,就可以在空间激起电磁波C.导线中有迅速变化的电流,就可以在空间激起电磁波D.以上三种情况都可以激起电磁波【解析】选C。本题考查电磁波的产生。导线中有迅速变化的电流,在导线周围的空间就能激起电磁波,而电流的迅速变化是指电流的方向在变化或者电流的大小在变化,或者电流的大小和方向都在变化,故选项C正确。3.2013年6月11日,我国成功发射“神舟十号”载人飞船。飞船承担着与“天宫一号”交会对接的任务。地面飞控中心和宇航员间的联系主要通过下面的哪种方式来实现()A.发射超声波B.发射次声波C.发射微波D.发射可见光【解析】选C。本题考查电磁波的应用。超声波、次声波都是声波,不能在真空中传播,不能作为地面与宇航员联系的载体；地面飞控中心和宇航员间的联系是通过发射微波来实现的；可见光也是电磁波,但不用来进行通信。故选C。4.(2013·黄冈中考)“蛟龙号”深海潜水器在海水里与海面上的母船传递声音、图像、文字等信息,是利用水声通信系统发出的声波,而不是电磁波,其原因可能是()A.电磁波不能传递图像信号B.电磁波不能传递声音信号C.电磁波不能在海水里传播D.因海水导电,电磁波传播的距离很有限【解析】选D。本题考查电磁波的应用。电磁波不但能传递图像信号,而且也能传递声音信号,电磁波能在真空中传播,也能在介质中传播,故A、B、C三个选项均可排除；海水导电,电磁波传播的距离很有限,所以用水声通信系统传递信息,D正确。5.(2013·烟台中考)如图所示,将手机置于封闭的玻璃罩内。把罩内的空气用抽气机抽走,使之成为真空,再拨打该手机号码,发现手机屏幕上显示有来电,但却听不到来电提示音,这说明。【解析】本题考查声波和电磁波的传播。空气抽走后,听不到声音,说明声音的传播需要介质,真空不能传声。手机屏幕上有来电显示,说明手机可以接收到信号(电磁波),说明电磁波可以在真空中传播。答案：声音不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播6.(2013·沈阳中考)不同的电视频道接收不同频率范围的电磁波,如表所示,1号频道比6号频道所接收电磁波的波长(选填“长”或“短”)。我国电视频道的划分频道号12…6…68频率范围/MHz48.5～56.556.5～64.5…167～175…950～958【解析】本题主要考查对电磁波的波速、波长和频率关系式的理解和掌握。1号频道电磁波的频率比6号频道电磁波的频率小,所以1号频道比6号频道所接收电磁波的波长长。答案：长7.远在千里之外的上海听众能收听到中央广播电台的音乐节目,广播信号是通过(选填“声波”或“电磁波”)传送过来的,其信号的传播速度(选填“大于”“等于”或“小于”)光速。【解析】本题考查电磁波的相关知识。声波不能在真空中传播,电台广播信号是通过电磁波来传播的。光是一种电磁波,电磁波的速度与光速相同。答案：电磁波等于8.亲爱的同学,你听说过电磁波的屏蔽吗,怎样屏蔽电磁波呢?动手做一做：(1)将手机放置在纸容器中,盖上盖,再打电话呼叫纸容器中的手机,注意将手机设置到响铃状态。这时,手机(选填“能”或“不能”)收到呼叫信号。(2)将手机放置在金属容器中,盖上盖,打电话呼叫金属容器中的手机。这时,手机(选填“能”或“不能”)收到呼叫信号。活动表明,金属容器(选填“能”或“不能”)屏蔽电磁波。你能运用以上所学知识解释以下现象吗?试试看。谢老师在一次乘坐市中心商业城的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号。答：。【解析】本题考查电磁波的传播。电磁场是由变化的电场和变化的磁场组成的,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,二者缺一不可,否则电磁波就无法传播。当电磁波遇到金属物体时,金属是导体,会破坏电场的形成,也就无法形成磁场,从而截断了电磁波的传播。答案：(1)能(2)不能能电梯对电磁波有屏蔽作用找找你容易错在哪里?我们生活在充满电磁波的世界中,我们的身边到处都是电磁波。不同频率的电磁波,它们在真空中传播时的速度是的,波长是的。(均选填“不同”或“相同”)【学生自答】不同不同【教师点评】①第一个空的答案是错误的,第二个空的答案是正确的。②遇到电磁波的波速=波长×频率的计算时,通常电磁波的波速是隐含量,一定要挖掘这个恒量,真空中电磁波的波速是3×108m/s。③电磁波的波速一定,频率不同,波长不同。【正确答案】相同不同