沪科版（五四制）(2024)九年级下册（2024）第1节 电磁波背景图课件ppt

这是一份沪科版（五四制）(2024)九年级下册（2024）第1节 电磁波背景图课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了电磁波是如何发现的，电磁波是如何产生的，自主活动，如何描述电磁波，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
我国古代先民巧妙地以“光”为载体，利用烽燧传递信息。光是一种电磁波，现代通信离不开电磁波。本章我们将学习电磁波的相关知识。
通过本章内容的学习，你将了解电磁波以及描述电磁波的物理量，知道电磁波在真空中的传播速度；感悟电磁波的应用对人类生活和社会发展的重要价值。
守时自律的生活离不开准确的时间，而通信、电力、交通、国防等诸多行业和部门更需要非常精准的时间测量。我国的国家标准时间（北京时间）由国家授时中心（图15-1-1）负责发送。授时中心的相关设备通过电磁波高速传递着国家标准的时间信息，电磁波从何而来呢？
英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，他的研究成果深深地吸引了另一位英国物理学家——麦克斯韦，麦克斯韦经过潜心研究，用巧妙的数学语言总结了前人的发现，建立了完整的电磁理论并预言了电磁波的存在。后来，德国物理学家赫兹（H. R. Hertz，1857—1894）通过实验发现了电磁波，证实了麦克斯韦的预言（图15-1-2）。
今天的广播电视、移动通信、卫星导航、遥感影像等诸多应用都离不开电磁波理论这块基石，同时电磁波的发现也为物理学发展开启了一扇新的大门。
通过赫兹发现电磁波的实验我们可以想到，电磁波的产生可能和电流有关。现实生活中我们怎样用简易的方法产生电磁波？
收音机能接收不同电台的广播，说明这些电台发送的电磁波经过长距离传播到达了我们的收音机。如图15-1-3所示，我们把一节干电池放在收音机旁，然后用导线的一端连接干电池负极，另一端与干电池
正极快速摩擦，注意听收音机发出的声音，并记录有何变化。
实验中能听到收音机发出异响，这是因为导线摩擦电池时会产生电磁波，干扰了收音机接收广播电台的信号。如果把收音机靠近工作中的充电器、无线路由器或微波炉，收音机也会受到干扰而发出异响。这些电器工作时和用导线摩擦电池一样，都是电路中的电流在不断变化。人们发现，不均匀变化的电流可以产生电磁波。
如图15-1-4所示，与声波、水波类似，电磁波也是从波源向四周传播。前面提到的充电器、无线路由器和微波炉，以及图15-1-1所示的国家授时中心的天线都是发射电磁波的波源。
电磁波看不见摸不着，我们可以用类似“绳波”的波形来描述电磁波。
如图15-1-5所示，将绳子的一端固定，上下甩动绳子的另一端，观察绳子的变化。
在上述活动中，可以看到绳子形成如波浪一般的图形，且波形在向前移动。如图15-1-6所示，波形的最高点称为波峰，相邻两个波峰之间的距离称为波长，用λ表示，在国际单位制中，波长的单位是米（m）。通常把一个波长范围内的波形称为一个完整波。
与声波类似，电磁波也会从波源向外传播，波传播的距离与所用时间的比称为波速（wave velcity），我们也可以用波速来描述电磁波传播的快慢。但与声波不同，电磁波可以在真空中传播，电磁波在真空中的传播速度约为3×108 m/s。研究表明，光也是一种电磁波。
甩动绳子越快，波形就越密，相同时间内向前传播的波的个数就越多。我们把一定时间内波向前传播的个数与所用时间的比叫做频率（frequency），图15-1-7所示为某一时刻不同频率的波形。电磁波也可以用频率来描述，其常用单位有赫兹（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz）、吉赫（GHz），它们之间的换算关系如下：1 kHz=103 Hz1 MHz=106 Hz1 GHz=109 Hz
不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，频率越高波长越短。只有学会了如何描述电磁波，我们才能更好地了解电磁波的广泛应用。
1.关于电磁波的产生，下列说法正确的是（ ）A. 任何通电导体都能产生电磁波B. 直流电在通断过程中会产生电磁波C. 电磁波只能在真空中传播D. 电磁波的传播需要介质
答案：B解析：电磁波由迅速变化的电流（如振荡电流）产生，直流电通断时电流方向或大小突变，符合条件。
2.电磁波的波长、频率和波速的关系是（ ）A. 波速与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 真空中波速与波长无关D. 频率越高，波速越大
答案：B解析：波长λ与频率f成反比（频率越高，波长越短）。波速在真空中恒定，与波长、频率无关，故A、D错误，C表述不完整 。
3. 将手机放入真空罩中，抽去空气后仍能接收到来电信号，说明（ ）A. 电磁波传播需要空气B. 声音可在真空中传播C. 电磁波可在真空中传播D. 手机不需要电磁波
答案：C解析：实验证明：真空罩中的手机能接收电磁波信号，表明电磁波可在真空中传播（如太空通信）。声音传播需介质，真空中无法传播，故B错误。
4. 下列设备利用电磁波传递信息的是（ ）A. 微波炉加热食物B. 北斗卫星导航C. 验钞机识别紫外线D. 声呐探测鱼群
答案：B解析：北斗卫星通过电磁波（微波）实现定位信息传输 。微波炉利用电磁波能量特性加热，非传递信息（A错误）。验钞机利用紫外线荧光效应（C错误），声呐依靠声波（D错误）。
5. 关于电磁波谱，下列说法错误的是（ ）A. 红外线可用于遥控器B. X射线具有强穿透性C. 紫外线能使荧光物质发光D. 无线电波的波长比可见光短
答案：D解析：无线电波波长范围从千米到毫米级，可见光波长在400-700nm，故无线电波波长更长 。A、B、C均正确：红外线遥控、X射线透视、紫外线验钞。
6. 下列设备中，主要利用电磁波传递信息的是（ ）A. 有线电话B. 微波炉C. 北斗卫星导航系统D. 电吹风机
答案：C解析：C 正确。北斗卫星通过电磁波（微波波段）实现定位与通信。A 错误：有线电话依赖电流在导线中传输。B 错误：微波炉利用电磁波的能量特性加热食物。D 错误：电吹风机主要将电能转化为热能。
1. 不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，频率越 ，波长越　　　　。2. 下列物体中， 　　　　　　　可以看作是发射电磁波的波源。A. 工作中的无线路由器B. 正在唱歌的人C. 振动的音叉D. 轻点水面的手指
主题学习：电磁波与天线 1无线对讲机和手机均依靠电磁波传递信息，电磁波的发射和接收都离不开天线。如图15-1-9所示，无线对讲机的天线在其顶端，而手机天线则短到可以隐藏在其内部，且手机通信的电磁波频率远高于无线对讲机。
3. 图15-1-8所示波形的波长为　　　　 m。
（1）无线对讲机和手机比较，哪一个设备所使用的电磁波波长更长？（2）天线的长度与波长可能有怎样的关系？