九年級(jí)物理讓信息飛起來

九年級(jí)物理讓信息飛起來第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日什么能讓信息飛起來？電磁波。電磁波是怎樣產(chǎn)生的？當(dāng)導(dǎo)體中的電流迅速變化時(shí)（既可以是方向變化，也可以是強(qiáng)弱變化），導(dǎo)體就會(huì)向四周發(fā)射一種波，這種波是由電磁現(xiàn)象產(chǎn)生的，叫做電磁波。電磁波的定義：導(dǎo)體中迅速變化的電流在周圍空間產(chǎn)生的波叫做電磁波。一、認(rèn)識(shí)電磁波第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日一、認(rèn)識(shí)電磁波第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日二、電磁波的形式電磁波的形式多種多樣

γ射線、X射線、紫外線、紅外線、微波、無線電波（微波、超短波、短波、長(zhǎng)波）、可見光、激光等都是電磁波。除了自然界本身產(chǎn)生的電磁波外，人們還用專門儀器發(fā)射各種形式的電磁波用以傳遞信息和傳遞能量。第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日我們生活在電磁波的海洋里。由于各種形式的電磁波的性質(zhì)各不相同,因而也有許多不同的用途。三、電磁波的應(yīng)用γ射線(γ-ray)是放射性物質(zhì)發(fā)出的電磁波,波長(zhǎng)在2×10-10m以下，是一種能量很大的光子流。在醫(yī)療上用γ射線作為“手術(shù)刀“來切除腫瘤,叫做γ刀,有很好的治療效果。1、醫(yī)學(xué)上用γ射線做腦手術(shù)接受γ刀手術(shù)的病人第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日三、電磁波的應(yīng)用2、X射線在醫(yī)學(xué)上、工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用金屬探傷醫(yī)用X光機(jī)1.1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線的性質(zhì)時(shí),發(fā)現(xiàn)陰極射線(高速電子流)射到玻璃壁上,管壁會(huì)發(fā)出一種看不見的射線,倫琴把它叫做X射線.2.產(chǎn)生條件:高速電子流射到任體固體上,都會(huì)產(chǎn)生X射線.3.特性:穿透本領(lǐng)很強(qiáng).4.應(yīng)用:醫(yī)療上透視人體。如用X光片判斷是否骨折、做胸透、CT、磁共振工業(yè)上金屬探傷第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日1801年德國(guó)的物理學(xué)家里特,發(fā)現(xiàn)在紫外區(qū)放置的照相底板感光,熒光物質(zhì)發(fā)光.特性:主要作用是化學(xué)作用,還有很強(qiáng)的熒光效應(yīng),殺菌消毒作用.應(yīng)用:醫(yī)院里病房和手術(shù)室的消毒.治療皮膚病,硬骨病.照明和誘殺害蟲的日光燈,黑光燈.紫外照相,可辨別出很細(xì)微差別,如可以清晰地分辨出留在紙上的指紋.

三、電磁波的應(yīng)用3、用紫外線殺菌第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日1800年英國(guó)物理學(xué)家赫謝耳用靈敏溫度計(jì)研究光譜各色光的熱作用時(shí),把溫度計(jì)移至紅光區(qū)域外側(cè),發(fā)現(xiàn)溫度更高,說明這里存在一種不可見的射線,后來就叫做紅外線.(用棱鏡顯示可見光譜)

特點(diǎn):最顯著的是熱作用

應(yīng)用:(1)遙控器。生活中的電視機(jī)、空調(diào)遙控器發(fā)射的都是紅外線。(2)紅外線加熱。這種加熱方式優(yōu)點(diǎn)是能使物體內(nèi)部發(fā)熱,加熱率高,效果好.(3)紅外攝影。(遠(yuǎn)距離攝影,高空攝影,衛(wèi)星地面攝影)這種攝影不受白天黑夜的限制.(4)紅外線成像(夜視儀)可以在漆黑的夜間看見目標(biāo).(5)紅外遙感?？梢栽陲w機(jī)或衛(wèi)星上戡測(cè)地?zé)?尋找水源,監(jiān)測(cè)森林火情,估計(jì)農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)和收成,預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng),寒潮.三、電磁波的應(yīng)用4、紅外線遙控器第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日三、電磁波的應(yīng)用4、微波在通信領(lǐng)域大顯身手。5、無線電波，生活中、生產(chǎn)中、軍事上都有應(yīng)用。生活中：電視機(jī)、收音機(jī)等。生產(chǎn)中：遠(yuǎn)距離生產(chǎn)調(diào)度用電臺(tái)等。軍事上：雷達(dá)等第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日根據(jù)波的傳播情況將波分為兩種：橫波：像水波和繩波一樣，波的傳播方向與波源的振動(dòng)方向相垂直，這種波叫做橫波。電磁波是橫波?？v波：如音叉（或其他發(fā)聲體）振動(dòng)時(shí)，在空氣中會(huì)有疏密相間的狀態(tài)向外傳播，形成聲波。聲波看不見，摸不到，但聲波傳到我們的耳朵，會(huì)引起鼓膜振動(dòng)，使我們產(chǎn)生聽覺。聲波的傳播方向與波源的振動(dòng)方向相同，這種波叫做縱波。四、電磁波的特征第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日所有的波都有波速、波長(zhǎng)、頻率。電磁波也一樣。波速：波傳播的快慢稱為波速。電磁波不同于聲波，它能在真空中傳播（即電磁波的傳播不需要介質(zhì)）。在真空中傳播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.空氣中的光速接近于真空中的光速。波長(zhǎng)：波長(zhǎng)是相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）間的距離。用字母

λ（讀作“蘭布達(dá)”）表示。波長(zhǎng)的國(guó)際單位是m。頻率：表示單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。即在1s內(nèi)，出現(xiàn)的波峰數(shù)（或波長(zhǎng)數(shù)）。用符號(hào)ν（讀作“紐”）表示。國(guó)際單位制中，頻率的單位是赫茲（Hz），簡(jiǎn)稱赫。常用的頻率單位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。單位：1kHz=103Hz1MHz=106Hz四、電磁波的特征★★★第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日四、電磁波的特征波速（c）、波長(zhǎng)（λ讀作蘭布達(dá)）、頻率（ν讀作紐

）的關(guān)系：c＝λν變式：cλ＝νν＝cλ頻率越高，波長(zhǎng)越短頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)波長(zhǎng)與頻率互成反比關(guān)系頻率越高，傳遞的信息量越大公式：各種頻率的電磁波在空氣中的傳播速度是一定的(3×108m/s)。第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)證明，不僅無線電波是電磁波，光、X射線、γ射線等也都是電磁波。它們的區(qū)別僅在于頻率或波長(zhǎng)有很大差別。光波的頻率比無線電波的頻率要高很多，光波的波長(zhǎng)比無線電波的波長(zhǎng)短很多；而X射線和γ射線的頻率則更高，波長(zhǎng)則更短。為了對(duì)各種電磁波有個(gè)全面的了解，人們按照波長(zhǎng)或頻率的順序把這些電磁波排列起來，這就是電磁波譜。電磁波譜圖四、電磁波的特征第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日1、信息的加載

聲音、圖像等信息是無法直接用電磁波傳遞的。但將聲音和圖像變成電信號(hào)后便可以利用電磁波傳播出去。2、信息的傳播聲音通過話筒變成音頻電信號(hào)，圖像經(jīng)過攝像機(jī)變成視頻信號(hào)后，便可以由調(diào)制器加在由振蕩器產(chǎn)生的高頻電磁波上并通過天線發(fā)射出去。3、信息的接收接收裝置通過調(diào)諧器選定我們需要的電磁波，再通過解調(diào)器去掉電磁波，由揚(yáng)聲器將音頻電信號(hào)還原成聲音，由顯像管將視頻信號(hào)還原成圖像。五、電磁波傳遞信息第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日電磁波有利也有弊。電磁污染，已被認(rèn)為是繼大氣污染、水質(zhì)污染、噪聲污染后的第四大公害。電磁污染是指天然的和人為的各種電磁波干擾和有害的電磁輻射。當(dāng)電磁波達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)和信息傳輸系統(tǒng)的失控，也會(huì)引發(fā)頭疼、失眠、記憶衰退等癥狀的產(chǎn)生。六、電磁波的危害與預(yù)防第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日電磁污染源的種類

（1）天然電磁污染源。如雷電、火山噴發(fā)、地震和太陽黑子活動(dòng)的磁爆都能產(chǎn)生電磁干擾。（2）人為電磁污染源。人為源按頻率的不同可分為工頻場(chǎng)源與射頻場(chǎng)源。工頻場(chǎng)源以大功頻輸電線路產(chǎn)生的電磁污染為主，也包括若干放電型污染源。射頻場(chǎng)源主要由無線電或射頻設(shè)備工作過程產(chǎn)生的電磁感應(yīng)與電磁輻射所引起的。目前人為電磁污染源已成為環(huán)境污染的主要來源。電磁污染危害現(xiàn)象1.電磁輻射能干擾電視的收看，使圖像不清或變形，并發(fā)出令人難受的噪聲。電磁污染會(huì)干擾收音機(jī)和通信系統(tǒng)工作，使自動(dòng)控制裝置發(fā)生故障，使飛機(jī)導(dǎo)航儀表發(fā)生錯(cuò)誤和偏差，影響地面站對(duì)人造衛(wèi)星、宇宙飛船的控制。2.電磁輻射對(duì)人體危害程度隨波長(zhǎng)而異，波長(zhǎng)愈短對(duì)人體作用愈強(qiáng)，微波作用最為突出。處于中、短波頻段電磁場(chǎng)（高頻電磁場(chǎng)）的操作人員，經(jīng)受一定強(qiáng)度與時(shí)間的暴露，將產(chǎn)生身體不適感，嚴(yán)重者引起神經(jīng)衰弱，如心血管系統(tǒng)的植物神經(jīng)失調(diào)。六、電磁波的危害與預(yù)防第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日電磁污染的防護(hù)⑴安設(shè)電磁屏蔽裝置。在電磁場(chǎng)傳遞的途徑中，安裝屏蔽裝置，使有害的電磁強(qiáng)度降低到容許范圍內(nèi)。這種裝置為金屬材料的封閉殼體。當(dāng)交變電磁場(chǎng)傳向金屬殼體時(shí)，幅度衰減。電磁屏蔽可分有源場(chǎng)屏蔽和無源場(chǎng)屏蔽兩類。⑵其它綜合性的防治對(duì)策。例如工業(yè)布局合理，使電磁污染源遠(yuǎn)離居民稠密區(qū)；改進(jìn)電氣設(shè)備；在近場(chǎng)區(qū)采用電磁輻射吸性材料或裝置；實(shí)行遙控。六、電磁波的危害與預(yù)防第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日本節(jié)是18章的重點(diǎn)。主要內(nèi)容：本節(jié)總結(jié)1、電磁波的產(chǎn)生：迅速變化的電流產(chǎn)生電磁波。2、電磁波的應(yīng)用：⑴傳遞信息。⑵傳遞能量。3、電磁波的特征：波速：波傳播的快慢稱為波速。電磁波不同于聲波，它能在真空中傳播（即電磁波的傳播不需要介質(zhì)）。在真空中傳播的速度等于光速，即c＝3×108m/s=3×105Km/s.空氣中的光速接近于真空中的光速。波長(zhǎng)：波長(zhǎng)是相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）間的距離。用字母λ表示。波長(zhǎng)的國(guó)際單位是m。頻率：表示單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。即在1s內(nèi)，出現(xiàn)的波峰數(shù)（或波長(zhǎng)數(shù)）。用符號(hào)ν表示。國(guó)際單位制中，頻率的單位是赫茲（Hz），簡(jiǎn)稱赫。常用的頻率單位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。

1kHz=103Hz1MHz=106Hz4、電磁干擾與防護(hù)：⑴干擾儀器⑵傷害人體。防護(hù)：金屬屏蔽。c＝λν第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日練習(xí)1．當(dāng)導(dǎo)體中______

時(shí)，在它的周圍空間就會(huì)產(chǎn)生______。2．電磁波在真空中的傳播速度等于______m/s，這個(gè)速度與______在真空中的傳播速度相同。3．頻率的基本單位是Hz，1MHz=______kHz=______Hz。4．我國(guó)1～12電視頻道的波長(zhǎng)范圍是1.37～5.71m，那么它們頻率的范圍應(yīng)是______～______MHz。5．波長(zhǎng)為300m的電磁波屬于[]

A．長(zhǎng)波B．中波C．短波D．微波迅速變化的電流

電磁波3×108光

103106

532185B第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）間的距離6、波的三個(gè)基本特征是

、

、

，它們的關(guān)系式是

。7、波傳播的快慢稱為

，波長(zhǎng)是指————————————————————，電磁波的傳播速度等于光速為

。

8、頻率單位換算關(guān)系：1kHz=

Hz，1Mhz=

Hz練習(xí)波速波長(zhǎng)頻率c=λν波速3×108m/s1031069、我國(guó)自行研制的“神州五號(hào)”載人飛船發(fā)射后于2003年10月16日6時(shí)23分安全返回。在飛船飛行過程中，測(cè)控部門在國(guó)內(nèi)外布設(shè)了由13個(gè)地面測(cè)控站、測(cè)控船組成的龐大測(cè)控網(wǎng)，對(duì)它進(jìn)行連續(xù)跟蹤和測(cè)控利用了（）A超聲波B次聲波C無線電波DX射線C第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日10．電磁波譜是按_______________________________連續(xù)排列的圖譜，從電磁波譜圖中可看出光其實(shí)是______________。11．舉出以下四種電磁波在人們生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的事例（每種電磁波各舉一例）。示例：紅外線：電視機(jī)遙控器利用紅外線進(jìn)行遙控

(1)無線電波：________________________________

(2)微波：________________________________

(3)γ射線：________________________________

(4)Ｘ射線：_________________________________我們?cè)诔浞窒硎茈姶挪ńo我們帶來的各種方便的同時(shí)，也不要忘記電磁波也會(huì)給我們帶來負(fù)面效應(yīng)，請(qǐng)你試舉出一事例加以說明。_______________________________________________________練習(xí)電磁波波長(zhǎng)或頻率電磁波廣播電臺(tái)利用無線電波廣播微波爐利用微波加熱醫(yī)生用γ射線作腦手術(shù)醫(yī)院利用X射線對(duì)人體透視電磁輻射達(dá)到一定的強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)和信息傳輸系統(tǒng)的失控，引起頭痛、失眠、記憶衰退等癥狀的產(chǎn)生。第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日12．所有波都具有波速、波長(zhǎng)、頻率三特征，電磁波也一樣?！凶霾ㄋ?，——————————————————————————叫做波長(zhǎng)，_____________________叫做頻率，三者之間的關(guān)系式是（用符號(hào)表示）___________，電磁波在真空中傳播的速度是一定的，是______m/s，由此可知電磁波的頻率與波長(zhǎng)成_____比（選填“正”或“反”）。13．頻率為4000Hz的聲波在空氣中傳播時(shí)，它的波長(zhǎng)是多大？練習(xí)波傳播的快慢相鄰兩波峰（或波谷）之間的距離單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)c=λν3×108

反答：它的波長(zhǎng)是0.085m。提示：λ=c/v，注意題目中給你的波是聲波，聲音在15OC空氣中傳播速度為340m/s。已知：ν＝4000Hz

c＝340m/s求：λ解：λ＝c／v＝340m/s÷4000Hz＝0.085m第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日14．野外常用對(duì)講機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，小明將對(duì)講機(jī)的頻率設(shè)定為4.5×102MHz，則對(duì)講機(jī)發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)為＿＿＿＿m；當(dāng)他和3km外的小華通話時(shí)，小華經(jīng)過＿＿＿＿s才會(huì)收到信息。15．（2005年長(zhǎng)沙）下列家用電器中應(yīng)用電磁波工作的是[

]

A.．電熨斗B．電風(fēng)扇C．微波爐D．洗衣機(jī)16．長(zhǎng)波、中波、短波中，在真空中傳播速度最快的是[

]

A．短波B．中波C．長(zhǎng)波D．一樣快17．無線電波和光波傳播的主要區(qū)別在于無線電波[

]

A．不能反射B．不能通過真空

C．傳播速度低于光速D．具有較長(zhǎng)的波長(zhǎng)練習(xí)0.6710－5

CDD提示：λ=c/v，計(jì)算之前須將各物理量的單位統(tǒng)一成國(guó)際單位，1MHz=106Hz；t=s/c。第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日18．據(jù)《揚(yáng)子晚報(bào)》報(bào)道，某通信公司在一居民小區(qū)樓頂安裝電磁波轉(zhuǎn)發(fā)器，引起居民的不滿。居民不滿主要是因?yàn)殡姶挪ㄒ泊嬖谥弊饔胈______________。19．（2005年蕪湖）電視機(jī)換臺(tái)時(shí)，實(shí)際上是在改變[]A．電視臺(tái)的發(fā)射頻率B．電視機(jī)的接收頻率

C．電視臺(tái)發(fā)射的電磁波的波速D．電視機(jī)接收的電磁波的波速20．（2005年大連）如圖是一臺(tái)收音機(jī)的屏板，當(dāng)向右調(diào)指針（圖中黑塊）時(shí)，所接收的電磁波[]A．頻率變大，波長(zhǎng)變大B．頻率變大，波長(zhǎng)變小

C．頻率變大，波長(zhǎng)不變D．頻率變小，波長(zhǎng)變大練習(xí)電磁輻射B提示：電視臺(tái)是發(fā)射電磁波，電視機(jī)是用來接收電磁波，由于各電視臺(tái)的發(fā)射的電磁波頻率不同，因此電視機(jī)選臺(tái)實(shí)際上是在改變電視機(jī)的接收頻率；各種頻率的電磁波在空氣中的傳播速度是一定的。B第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日21．根據(jù)下圖中電磁波的波譜可以知道的信息有以下幾種，其中錯(cuò)誤的是[]A．電磁波也是一種資源，并且是有限的B．電磁波是看不見的，大家可以隨便使用C．電磁波是連續(xù)的，不同頻率和波長(zhǎng)的波可以使用在不同場(chǎng)合D．電磁波具有能量練習(xí)B提示：電磁波也會(huì)給我們帶來負(fù)面效應(yīng)。第二十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日22．水波在1秒內(nèi)傳播的波形如圖所示，若OA的距離是90厘米，則下列說法中錯(cuò)誤的是[]A．水波的波長(zhǎng)為30cmB．水波的頻率是3HzC．水波的波速是0.9m/s

D．水波的波速是3×105km/s23．在二次大戰(zhàn)期間，美軍科技人員在調(diào)試?yán)走_(dá)發(fā)射天線時(shí)，發(fā)現(xiàn)裝在口袋里的巧克力“融化了”，究其原因后發(fā)現(xiàn)，原來是微波作用的結(jié)果。由于這一偶然的發(fā)現(xiàn)，人們制造了一種先進(jìn)的灶具——微波爐。請(qǐng)你思考：（1）微波爐與普通灶具有哪些優(yōu)點(diǎn)？使用微波爐是不是只有優(yōu)點(diǎn)而沒有缺點(diǎn)？（2）你從“發(fā)現(xiàn)微波能加熱”這一科技小故事中得到了什么啟發(fā)呢？練習(xí)D提示：從圖中可看出1秒鐘內(nèi)波源完成了三次振動(dòng)，因此波的頻率是3Hz；OA的長(zhǎng)度是3個(gè)波長(zhǎng)長(zhǎng)度，因此波長(zhǎng)為30cm；v=cλ=3Hz×0.30m=0.90m/s。優(yōu)點(diǎn)：烹