九年级物理全册19-2让信息飞起来课件（新版）沪科版 28页

u 什么能让信息飞起来？ u 电磁波。 u 电磁波是怎样产生的？ u 当导体中的电流迅速变化时（既可以是方向变 化，也可以是强弱变化），导体就会向四周发 射一种波，这种波是由电磁现象产生的，叫做 电磁波。 u 电磁波的定义： u 导体中迅速变化的电流在周围空间产生的波叫 做电磁波。 Ø 电磁波的形式多种多样 Ø γ射线、X射线、紫外线、红外线、微 波、无线电波（微波、超短波、短波、 长波）、可见光、激光等都是电磁波。 Ø 除了自然界本身产生的电磁波外，人 们还用专门仪器发射各种形式的电磁 波用以传递信息和传递能量。 u我们生活在电磁波的海洋里。由于各种形式的电磁波的性质各不相同,因而也有 许多不同的用途。 γ射线(γ-ray) 是放射性 物质发出的电磁波,波长在 2×10-10m以下，是一种 能量很大的光子流。在医 疗上用γ射线作为“手术 刀 “来切除肿瘤,叫做γ刀,有 很好的治疗效果。 1、医学上用γ射线做脑手术 接受γ刀手术的病人 u1.1895年德国物理学家伦琴 在研究阴极射线的性质时,发现 阴极射线(高速电子流)射到玻 璃壁上,管壁会发出一种看不见 的射线,伦琴把它叫做X射线. u2.产生条件:高速电子流射到 任体固体上,都会产生 X射线. u3. 特性:穿透本领很强. u4.应用: u医疗上透视人体。如用X光 片判断是否骨折、做胸透、CT、 磁共振 u工业上金属探伤 2、X射线在医学上、工业中有 广泛的应用 金 属 探 伤 医 用 X 光 机 Ø 1801年德国的物理学家里特,发现在紫外区放置 的照相底板感光,荧光物质发光. Ø 特性:主要作用是化学作用,还有很强的荧光效应, 杀菌消毒作用. Ø 应用: Ø 医院里病房和手术室的消毒.治疗皮肤病,硬骨病. Ø 照明和诱杀害虫的日光灯,黑光灯. Ø 紫外照相,可辨别出很细微差别,如可以清晰地分辨 出留在纸上的指纹. 3、用紫外线杀菌 u 1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用 时,把温度计移至红光区域外侧,发现温度更高,说明这里存在一种不可 见的射线,后来就叫做红外线.(用棱镜显示可见光谱) 特点:最显著的是热作用 应 用: u (1)遥控器。生活中的电视机、空调遥控器发射的都是红外线。 u (2)红外线加热。这种加热方式优点是能使物体内部发热,加热率高,效 果好. u (3)红外摄影。(远距离摄影,高空摄影,卫星地面摄影)这种摄影不受白天 黑夜的限制. u (4)红外线成像(夜视仪)可以在漆黑的夜间看见目标. u (5)红外遥感。可以在飞机或卫星上戡测地热,寻找水源,监测森林火情, 估计农作物的长势和收成,预报台风,寒潮. 4、红外线遥控器 4、微波在通信领域大显身手。 5、无线电波，生活中、生产中、军事上都有应用。 生活中：电视机、收音机等。 生产中：远距离生产调度用电台等。 军事上：雷达等 u 根据波的传播情况将波分为两种。 u 横波：像水波和绳波一样，波的传播方向与波源的 振动方向相垂直，这种波叫做横波。 u 电磁波是横波。 u 纵波：如音叉（或其他发声 体）振动时，在空气中会有 　疏密相间的状态向外传播， 　形成声波。声波看不见，摸 　不到，但声波传到我们的耳 　朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉。声波的传 播方向与波源的振动方向相同，这种波叫做纵波。 Ø 所有的波都有波速、波长、频率。电磁波也一样。 Ø 波速：波传播的快慢称为波速。电磁波不同于声波，它能在真空 中传播（即电磁波的传播不需要介质）。在真空中传播的速度等于光速， 即c＝3×108m/s.空气中的光速接近于真空中的光速。 Ø 波长：波长是相邻两个波峰 （或波谷）间的距离。用字母 λ表示。波长的国际单位是m。 Ø 频率：表示单位时间内振动的次数。即在1s内，出现的波峰数 （或波长数）。用符号ν表示。国际单位制中，频率的单位是赫兹 （Hz），简称赫。常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。 Ø 1kHz=103Hz 1MHz=106Hz 波速（c）、波长（λ）、频率（ν）的关系： c＝λν 变式： cλ＝ ν ν＝ c λ 频率越高，波长越短 频率越低，波长越长 波长与频率互成反比关系 频率越高，传递的信息量越大 ß 实验证明，不仅无线电波是电磁波，光、X射线、γ射线等也 都是电磁波。它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。光 波的频率比无线电波的频率要高很多，光波的波长比无线电 波的波长短很多；而X射线和γ射线的频率则更高，波长则更 短。为了对各种电磁波有个全面的了解，人们按照波长或频 率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。 电磁波谱图 Ø 1、信息的加载 Ø 声音、图像等信息是无法直接用电磁波传递的。 但将声音和图像变成电信号后便可以利用电磁波 传播出去。 Ø 2、信息的传播 Ø 声音通过话筒变成音频电信号，图像经过摄像机 变成视频信号后，便可以由调制器加在由振荡器 产生的高频电磁波上并通过天线发射出去。 Ø 3、信息的接收 Ø 接收装置通过调谐器选定我们需要的电磁波，再 通过解调器去掉电磁波，由扬声器将音频电信号 还原成声音，由显像管将视频信号还原成图像。 l 电磁波有利也有弊。 l 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。 l 电磁污染是指天然的和人 为的各种电磁波干扰和有 害的电磁辐射。当电磁波 达到一定强度时，会导致 控制系统和信息传输系统 的失控，也会引发头疼、 失眠、记忆衰退等症状的 产生。 u 电磁污染源的种类 u （1）天然电磁污染源。如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动的 磁爆都能产生电磁干扰。 u （2）人为电磁污染源。人为源按频率的不同可分为工频场源与射频 场源。工频场源以大功频输电线路产生的电磁污染为主，也包括若干 放电型污染源。射频场源主要由无线电或射频设备工作过程产生的电 磁感应与电磁辐射所引起的。目前人为电磁污染源已成为环境污染的 主要来源。 u 电磁污染危害现象 u 1.电磁辐射能干扰电视的收看，使图像不清或变形，并发出令人难受 的噪声。电磁污染会干扰收音机和通信系统工作，使自动控制装置发 生故障，使飞机导航仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、 宇宙飞船的控制。 u 2.电磁辐射对人体危害程度随波长而异，波长愈短对人体作用愈强， 微波作用最为突出。处于中、短波频段电磁场（高频电磁场）的操作 人员，经受一定强度与时间的暴露，将产生身体不适感，严重者引起 神经衰弱，如心血管系统的植物神经失调。 n电磁污染的防护 n⑴安设电磁屏蔽装置。在电磁场传递的途径中，安 装屏蔽装置，使有害的电磁强度降低到容许范围内。 这种装置为金属材料的封闭壳体。当交变电磁场传向 金属壳体时，幅度衰减。电磁屏蔽可分有源场屏蔽和 无源场屏蔽两类。 n⑵其它综合性的防治对策。例如工业布局合理，使 电磁污染源远离居民稠密区；改进电气设备；在近场 区采用电磁辐射吸性材料或装置；实行遥控。 本节是18章的重点。主要内容： 1、电磁波的产生：迅速变化的电流产生电磁波。 2、电磁波的应用：⑴传递信息。⑵传递能量。 3、电磁波的特征： 波速：波传播的快慢称为波速。电磁波不同于声波，它能在真空中传播 （即电磁波的传播不需要介质）。在真空中传播的速度等于光速，即c＝ 3×108m/s=3×105Km/s.空气中的光速接近于真空中的光速。 波长：波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离。用字母λ表示。波长的 国际单位是m。 频率：表示单位时间内振动的次数。即在1s内，出现的波峰数（或波长 数）。用符号ν表示。国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz），简称赫。 常用的频率单位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。 1kHz=103Hz 1MHz=106Hz 4、电磁干扰与防护：⑴干扰仪器⑵伤害人体。防护：金属屏蔽。 c＝λν 1．当导体中______ 时，在它的周围空间就会产生 ______。 2．电磁波在真空中的传播速度等于______m/s，这个速度与 ______在真空中的传播速度相同。 3．频率的基本单位是Hz，1MHz=______kHz=______Hz。 4．我国1～12电视频道的波长范围是1.37～5.71m，那么它们频 率的范围应是______～______MHz。 5．波长为300m的电磁波属于 [ ] 　 A．长波 B．中波 C．短波 D．微波 迅速变化的电流 电磁波 3×108 光 103 106 53 2185 B 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　相邻两个波峰（或波谷） 间的距离 6、波的三个基本特征是 、 、 ，它们的关系式 是 。 7、波传播的快慢称为 ，波长是指——————————————— —————，电磁波的传播速度等于光速为 　　　　　　。 8、频率单位换算关系：1kHz=　　Hz，1Mhz=　　Hz 波速 波长 频率 c=λν 波速 3×108 m/s 103 106 9、我国自行研制的“神州五号”载人飞船发射后于2003年10月 16日6时23分安全返回。在飞船飞行过程中，测控部门在国内外 布设了由13个地面测控站、测控船组成的庞大测控网，对它进 行连续跟踪和测控利用了（ 　　 ） A 超声波　 B 次声波　　C 无线电波 D X射线 C l 10．电磁波谱是按_______________________________连续排列的图谱， 从电磁波谱图中可看出光其实是______________。 l 11．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）。 l 示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控 l 　(1) 无线电波：________________________________ l 　(2) 微　　波：________________________________ l 　(3) γ射线：________________________________ l 　(4) Ｘ射线：_________________________________ l 我们在充分享受电磁波给我们带来的各种方便的同时，也不要忘记电磁 波也会给我们带来负面效应，请你试举出一事例加以说明。 l _______________________________________________________ 电磁波波长或频率 电磁波 广播电台利用无线电波广播 微波炉利用微波加热 医生用γ射线作脑手术 医院利用X射线对人体透视 电磁辐射达到一定的强度，会导致控制系统和信息传输系统的失控， 引起头痛、失眠、记忆衰退等症状的产生。 u 12．所有波都具有波速、波长、频率三特征，电磁波也一样。—————— ———————叫做波速，——————————————————————————叫做波长， _____________________叫做频率，三者之间的关系式是（用符号表示） ___________，电磁波在真空中传播的速度是一定的，是______m/s，由 此可知电磁波的频率与波长成_____比（选填“正”或“反”）。 u 13．频率为4000Hz的声波在空气中传播时，它的波长是多大？ 波传播 的快慢 相邻两波峰（或波谷）之间的距离 单位时间内振动的次数 c=λν 3×108 反 答：它的波长是0.085m 。 提示：λ=c/v，注意题目中给你的波是声波，声音在15OC空气中传播速 度为340m/s。 已知：ν＝4000Hz　c＝340m/s 求：λ 解：λ＝c／v＝340m/s÷4000Hz＝0.085m Ø 1 4 ． 野 外 常 用 对 讲 机 进 行 联 络 ， 小 明 将 对 讲 机 的 频 率 设 定 为 4.5×102MHz，则对讲机发出的电磁波的波长为＿＿＿＿m；当他和 3km外的小华通话时，小华经过＿＿＿＿s才会收到信息。 Ø 15．（2005年长沙）下列家用电器中应用电磁波工作的是[ 　 ] 　 A.．电熨斗 B．电风扇 C．微波炉 D．洗衣机 Ø 16．长波、中波、短波中，在真空中传播速度最快的是[ 　 ] 　 A．短波 B．中波 C．长波 D．一样快 Ø 17．无线电波和光波传播的主要区别在于无线电波[ 　 ] 　 A．不能反射 　　　　B．不能通过真空　 　 C．传播速度低于光速 　　D．具有较长的波长 0.67 10－5 C D D 提示：λ=c/v，计算之前须将各物理量的单位 统一成国际单位，1MHz=106Hz；t=s/c。 u 18．据《扬子晚报》报道，某通信公司在一居民小区楼顶安装电磁波 转发器，引起居民的不满。居民不满主要是因为电磁波也存在着副作 用——_______________。 u 19．（2005年芜湖）电视机换台时，实际上是在改变 [ ] A．电视台的发射频率 B．电视机的接收频率 C．电视台发射的电磁波的波速 D．电视机接收的电磁波的波速 u 20．（2005年大连）如图是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中 黑块）时，所接收的电磁波[ ] A．频率变大，波长变大 B．频率变大，波长变小 C．频率变大，波长不变 D．频率变小，波长变大 电磁辐射 B B ß 21．根据下图中电磁波的波谱可以知道的信息有以下几种，其中错误 的是[ ] ß A．电磁波也是一种资源，并且是有限的 ß B．电磁波是看不见的，大家可以随便使用 ß C．电磁波是连续的，不同频率和波长的波可以使用在不同场合 ß D．电磁波具有能量 B 提示：电磁波也会给我们带来负面效应。 Ø 22．水波在1秒内传播的波形如图所示，若OA的距离是90厘米，则下列说 法中错误的是[ ] A．水波的波长为30cm B．水波的频率是3Hz C．水波的波速是0.9m/s　　　 D．水波的波速是3×105km/s Ø 23．在二次大战期间，美军科技人员在调试雷达发射天线时，发现装在口 袋里的巧克力“融化了”，究其原因后发现，原来是微波作用的结果。由 于这一偶然的发现，人们制造了一种先进的灶具——微波炉。请你思考： Ø （1）微波炉与普通灶具有哪些优点？使用微波炉是不是只有优点而没有缺 点？ Ø （2）你从“发现微波能加热”这一科技小故事中得到了什么启发呢？ D 　　　　优点：烹饪速度快，无油烟，食品的养分损失少。但也有缺点： 对人体有负作用－微波辐射。 ①任何一个科学规律的发现，都离不开观察和思考；②只有注重知识应用 才能充分发挥科学的作用；③任何事物的诞生都可能有一定的负作用，在 发明创造和应用时必须注意环保，预防其产生新的污染。 u 24．亲爱的同学，你听说过电磁波的屏蔽吗，怎样屏蔽电磁波呢？ u 动手做一做：（1）将手机放置在纸容器中，盖上盖，再打电话呼叫容器 中的手机，注意将手机设置到响铃状态。这时，手机_____（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_____（填“能”或“不能”） 收到呼叫信号。 u 活动表明，金属容器______（填“能”或“不能”）屏蔽电磁波。 u 你能运用以上所学知识解释以下现象吗？试试看。 u 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。 u 答： 。 u 25．（2005年宜昌）有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘 密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够 （填“增强”或 “减弱”）对电磁波吸收作用，秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这 种形状能够 　 （填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备。 能 不能 能 电梯对电磁波有屏蔽作用 增强 减弱 提示：雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向 发射电磁波，当遇到障碍物时要发生反射．雷达在发射和接收反射回来的电 磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波．