初中第二节 让信息“飞”起来精品ppt课件

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使用电线传递信息，必须在信息的收、发者之间敷设电线，这样的结果——世界将布满了电线！能让信息不受任何阻挡地传递吗？能，那就是电磁波！无论是高山，还是海洋都很难阻挡了！电磁波能让信息“飞”起来。
第二节 让信息“飞”起来
德国物理学家海因里希・鲁道夫・赫兹（1857年~1894年），于1887年首先用实验证实了电磁波的存在，并于1888年发表了论文。他对电磁学有很大的贡献，故频率的国际单位制单位赫兹以他的名字命名。
（1）电磁波：电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场.
①打开收音机的开关，将调谐旋钮调到没有电台的位置并将音量放大。②如图所示，取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。③你从收音机里听到了什么?这是为什么?
（2）验证电磁波的产生
实验结论：可听到收音机内发出“咔”、“咔”的声音，表明电磁波的存在。
在我们周围的空间充满了电磁波，它们中有些看不见、摸不着，但却千万确地存在着。我们的电视机、收音机能接收到许多电视台和广播电台发的电磁波。例如，中央电视台第一套节目的波长为4.96m，频率为60.5M（1MHz=106Hz）；中央电视台第四套节目的波长为3.88m，频率为77.25MHz。
演示实验—《时断时续的电流能够产生电磁波》
2. 电磁波谱把各类电磁波按波长或频率依次排成一列，称为电磁波谱，如图所示。
（1）γ射线：医生用γ射线做脑手术；（2）X射线：用X光片判断是否骨折；
（3）红外线：电视机、空调等设备的遥控器都是红外遥控；（4）微波：在通信领域、日常生活中（加热食品）大显身手；
（5）无线电波主要应用在电视、收听广播、手机通信。为什么在沙漠中、汪洋大海中、太空中，我们都能建立联系呢？因为我们生活在电磁波的海洋里，电磁波将我们联结在一起。
4. 理解电磁波（1）导体中有电流不一定产生电磁波，只有当电流大小或方向迅速变化时才会产生电磁波。（2）电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质。（3）光和无线电波都是电磁波，只是电磁波的一种。（4）电磁波在真空中的传播速度是3.0×108m/s（光速）。（5）在无线电通信中，电磁波是一种载体。传递声音或图像信号时，用电子元件将这些信号加载到电磁波上，用天线发射出去，接收装置接收到这些电磁波后，再用电子元件将电磁波所携带的信号取出，并将其还原为声音或图像。
【例题1】小华在家里看电视时发现，只要妈妈在电视机旁使用电吹风，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. 电磁波 B. 次声波 C. 噪声 D. 超声波
变化的电流周围存在着电磁波. 电吹风工作时能产生电磁波，这些电磁波被电视机接收，并对电视机产生了干扰。 故选项A正确.
【例题2】随着科技的迅猛发展，电磁波有了非常广泛的应用，如图所示的电器设备中，利用电磁波工作的是（　　）A．微波炉 B．电磁起重机 C．B超 D．电吹风
A．微波炉是利用微波的震动加热物体的，是利用电磁波工作的，故A正确；B．电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，故B错误；C．B超是利用超声传递信息的，故C错误；D．电吹风是利用电流的热效应的原理工作的，故D错误。
（1）水波的产生和传播
在这里，水的振动在传播时形成了水波；传播的是凹凸相间的运动形态，水本身并没有一起传播.
1. 机械波的基本特征
用手推动弹簧的左端A后，弹簧就会形成疏密相间的波动形态，并沿弹簧向右端B传播。
（2）弹簧中的疏密波
当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点上下振动，继而再带动更远一些的质点振动，这样绳端的上下振动就沿绳子传出去了。从整体上看，就是一些凹凸相间的波形。
（3）观察绳波的形成和传播
机械振动在介质中传播，形成了机械波；机械波能够传播周期性的运动形态。
总结：机械波的基本特征
电磁波同水波、绳子振动产生的波相似，它们都具有以下共同特征。（1）波速 波传播的速度，用字母c表示，单位是米/秒（m/s）。电磁波的波速等于光速，电磁波在真空中的传播速度 с=3×108m/s。（2）波长
2. 描述电磁波基本特征的物理量
是相邻两个波峰（或波谷）间的距离，用字母λ表示。国际单位是米（m）。
（3）频率 频率为波周期性变化的次数与时间之比，用字母ν 表示。频率的单位不仅有赫（Hz），还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）等。它们之间的换算关系是：1 kHz=103Hz 1 MHz=106Hz
（4）波速、波长与频率的关系
在真空中，电磁波的波速一定，所以电磁波的波长和频率互成反比关系。频率越低，波长越长；反之，频率越高，波长越短。
c 表示波速；λ 表示波长；ν 表示频率。
3. 用于通信的电磁波的主要范围及用途
电磁污染，已被认为是继大气污染、水质污染、噪声污染后的第四大公害。它是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射。在充分享受电磁波带来方便的同时，人们也日渐感受到它的负面效应：当电磁辐射达到一定强度时，会导致控制系统和信息传输系统的失控，也会引起头疼、失眠、记忆衰退等不适症状。
电磁波辐射造成的危害虽然不可小视，但也不必过度恐慌，只要我们合理地利用电磁波，趋利避害，就能将其危害降到最低。
【例题3】如图为机械波某时刻的波形图，振动频率为5Hz，此波波长是______m，周期是________s。
根据波形图可知，经历2.5个周期波传波的距离为1.25m， 所以此波的波长是 λ=1.25m/2.5s=0.5m振动频率为5Hz，根据周期与频率的关系 fT=1 则周期是 T= 1/f=1/ 5Hz =0.2s
【例题4】图中是甲、乙两种不同电磁波的传播图像，下列说法正确的是（　　）
A．根据图像疏密可知，疏密不同频率不同，故A错误；B．甲电磁波更疏一些，波长较长，故B正确；C．电磁波的传播速度都相同，故C错误；D．乙电磁波更密，频率较高，故D错误。
A．甲、乙两种电磁波的振动频率相同 B．甲电磁波振动的波长较长C．甲电磁波的传播速度较快D．甲电磁波振动的频率较大
【例题5】电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（　 ）A．紫外线属于可见光 B．红外线的波长比可见光的短C．X射线的频率比无线电波的低 D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
AD．电话的话筒把声音信号转变为强弱变化的电流的信号传递出去，故A正确，D错误；BC．电话的听筒是把变化的电流转化为声音的装置，故BC错误。
①电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场.②电磁波能在真空中传播，速度c =3.0×108 m/s.③电磁波谱是按波长（或频率）连续排列的电磁波序列.④应用：γ射线、X射线、红外线、紫外线、无线电波.①波速c：波传播的速度，电磁波在真空中的传播速度 с=3×108m/s.②波长λ：是相邻两个波峰（或波谷）间的距离，单位是m.③频率ν：频率为波周期性变化的次数与时间之比。 单位：Hz、kHz、MHz。④波速、波长与频率的关系是 c=λv
1．所有波都具有波速、波长、频率三个特征，电磁波也一样。常将波传播的快慢用__________ 描述，相邻两波峰（或波谷）间的距离称为 _______，波周期性变化的次数与时间之比称为 _______。电磁波在真空中传播的速度是一定的，是 _______m/s。
2．长波、中波、短波在真空中传播速度一样大，其中频率最高的是 ____________。
由公式c=λv 知，当波速一定时，波长与频率成反比，频率越高，波长越短。
3．举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例（每种电磁波各举一例）。示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控。（1）无线电波：_______________________________。（2）微波：___________________________________。（3） γ 射线：_________________________________。（4）X射线：_________________________________。
医生用X射线拍片判断病人是否骨折
无线电广播用无线电波传播信息
4. 我们在充分享受电磁波给我们带来的各种方便的同时，不要忘记电磁波也会给我们带来负面效应，请你试举出一事例加以说明。
当电磁辐射达到一定强度时，会引起头疼、失眠、记忆衰退等不适症状。
5. 下列家用电器中利用电磁波工作的是（   ）。A. 电熨斗 B．电风扇 C．微波炉 D．洗衣机
电熨斗、电风扇、洗衣机都是利用电流工作的。微波是电磁波的一种，微波炉利用电磁波工作。
6. 通过各种信息渠道，了解电磁波的存在和应用。
可以从医疗、工业、生活中去了解。电磁波在我们周围无处不在，我们处在电磁波的海洋里。电磁波可以用来给人治病，如γ射线光刀、X射线透视、CT机等。在我们生活中，电视机、收音机、手机、对讲机等传递信息的工具，还有微波炉等，都应用了电磁波。在工业上，有y射线探伤仪、雷达测距等。在通信上，卫星通信、无线电通信、光纤通信等都用到了电磁波。
1. 电磁波是怎样传递信息的呢？
答：‌电磁波传递信息的过程涉及将信息转换为电信号，并将这些电信号调制到高频振荡器产生的高频振动电流上，然后通过天线发射出去。
答：电磁波的传播特性使其能够在不同的介质中传播，包括水和大地上。电磁波的传播不需要介质，因此即使在真空中也能传播。然而，当电磁波通过介质如水或大地时，会发生一定的衰减，尤其是在水中衰减较大。尽管如此，电磁波仍然能够在这些介质中传播，尽管效率会降低。
2. 电磁波可以在真空、空气中传播，电磁波能在水中、大地中传播吗?
1. 如图所示，神舟十七号航天员乘组惊喜“现身”春晚，献唱儿歌《大闹天宫》，在太空向理想致敬，也向全球华人送来新春的美好祝愿。空间站的信息传回地面利用的是（ ） A．红外线B．电磁波C．次声波D．超声波
A．大气对红外线辐射传输主要的影响是吸收和散射，红外线仅仅适合短距离的通讯，不适合远距离，故太空和地球的通讯只能是电磁波，故A不符题意。B．电磁波可以在真空中传播，也可以用于通讯，他们美好的祝福声传到地球靠的是电磁波，故B符合题意；CD．声波不能在真空中传播，故CD不符合题意。故选B。
2. 电磁波家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。电磁波与人们的生活密不可分，已渗透到我们生活的各个方面。关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）A．验钞机利用红外线来辨别钞票真伪B．手机利用次声波传递信号C．遥控器利用紫外线实现对电视机遥控D．微波炉利用电磁波来加热食品
A、紫外线能使荧光物质发光，验钞机是利用紫外线来辨别钞票真伪，A错误；B、手机是利用微波来传递信号的，所以B错误；C、电视机的遥控器是利用红外线来工作的，所以C错误；D、微波炉是用微波来加热食品的，微波属于电磁波，所以D正确．
3. 为了减少电磁污染对我们生活的影响，下列做法正确的是（ ）A. 禁止在市区建设移动通信基站 B. 把家用电器集中安放在厨房 C. 避免长时间使用手机D. 使用电器时，离电器越近，受电磁波的辐射越小
为了减少电磁污染对我们生活的影响，A、 B两种方法从理论上讲是合理的，但在现实生活中不可行；C做法既合理又可行。使用电器（通过交流电的电器）时，离电器越近，受电磁波的辐射越大，故D错误。 故选C。
4．图（a）中的甲是我们能看得见的红光，根据图（b）可知，乙可能是红外线，遥控器______（选填“可以”或“不可以”）利用乙来遥控电视机；不同频率的两种电磁波在真空中的波速______（选填“相同”或“不同”）。医生可以利用X射线拍片诊断病情，X射线的频率比乙______（选填“高”或“低”）。
遥控器利用红外线来工作，故可以利用乙来遥控电视机。电磁波的传播不需要介质，不同频率的电磁波在真空中的波速相同，都等于真空中的光速。 由图（b）可知X射线红外线波长要小，由c=λf 可知，波长越小，频率越高，故X射线的频率比乙高。
5. 如图所示是电磁波及应用实例，下列说法正确的是（ ）
A. 紫外线是紫色的 B. 电视机遥控器用 γ 射线遥控 C. 体检时胸透用的电磁波频率比无线电波低 D. 各种电磁波在真空中的传播速度是相同的
A．红外线是红光以外的光线，肉眼不能看见，故A错误；B．电视机的遥控器利用了红外线遥控，故B错误；C．由图可知，体检胸透用的电磁波（X射线）频率比无线电波高，故C正确；D．各种电磁波在真空中的传播速度是相同的3×108m/s，D错误。故选C。
6. 图甲为紫外线的三个波段示意图，其中UVC对人体伤害最大，UVC能通过石英玻璃，普通玻璃可有效阻碍UVC的传播。图乙中家用消毒柜的紫外线灯可发出波长为254nm的紫外线。（1）波长为254nm的紫外线属于______波段（选填“UVC”“UVB”“UVA”）；（2）波长为254nm的紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，柜门透明部分的材料应选__________，透明灯管的材料应选____________ （选填“石英玻璃”“普通玻璃”）。