2017-2018年九年級(jí)物理21.2《電磁波的海洋》導(dǎo)學(xué)案

2017-2018年九年級(jí)物理21.2《電磁波的海洋》導(dǎo)學(xué)案引言本次導(dǎo)學(xué)案將帶領(lǐng)同學(xué)們了解電磁波的基本概念及其在海洋中的應(yīng)用。電磁波是一種既有波動(dòng)特性又具有電磁性質(zhì)的能量傳播現(xiàn)象，應(yīng)用廣泛，其中在海洋中的應(yīng)用更加重要。通過(guò)本次學(xué)習(xí)，我們將理解電磁波在海洋中的傳播過(guò)程，并了解在海洋中利用電磁波進(jìn)行通信和探測(cè)的原理。1.電磁波的基本概念1.1電磁波的定義電磁波是由電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互作用形成的波動(dòng)現(xiàn)象，能夠在真空和介質(zhì)中傳播。電磁波的傳播速度為光速，約為3×10^8m/s。1.2電磁波的分類根據(jù)波長(zhǎng)的不同，電磁波可分為射線、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線和γ射線。其中，波長(zhǎng)最短的是γ射線，波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是射線。1.3電磁波的特性電磁波既有波動(dòng)性質(zhì)，可以表現(xiàn)出反射、折射、衍射和干涉等現(xiàn)象；電磁波還具有電磁性質(zhì)，可以被電磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生電流和磁場(chǎng)。2.電磁波在海洋中的傳播2.1電磁波在海水中的傳播電磁波在海水中的傳播與其在真空中有所不同。海水會(huì)對(duì)電磁波進(jìn)行吸收和散射，導(dǎo)致電磁波的傳播受到限制。2.2海洋中的電磁波傳播路徑海洋中的電磁波傳播路徑可以分為水下傳播與水面?zhèn)鞑煞N情況。2.2.1水下傳播短波長(zhǎng)的電磁波在海水中吸收較強(qiáng)，傳播距離較短；長(zhǎng)波長(zhǎng)的電磁波在海水中能夠傳播的距離相對(duì)較遠(yuǎn)。2.2.2水面?zhèn)鞑ギ?dāng)電磁波到達(dá)海面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象；電磁波在水面?zhèn)鞑r(shí)，折射會(huì)導(dǎo)致電磁波的傳播方向發(fā)生改變。2.3海洋中的電磁波應(yīng)用電磁波在海洋中的應(yīng)用非常廣泛，一些常見(jiàn)的應(yīng)用包括：海洋通信：利用電磁波進(jìn)行海洋通信，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信和海洋數(shù)據(jù)傳輸；海洋探測(cè)：利用電磁波進(jìn)行海洋資源勘探和海洋地質(zhì)勘測(cè)，例如利用聲納進(jìn)行海洋聲波探測(cè)。3.實(shí)例分析：海洋中的聲波通信3.1聲波通信原理聲波通信是利用聲波的傳播特性進(jìn)行通信的一種方式。在海洋中，聲波是一種傳播距離遠(yuǎn)、衰減小的波動(dòng)形式。3.2聲波通信設(shè)備聲波通信設(shè)備基本由發(fā)送器、接收器和傳輸媒介組成。發(fā)送器將需要傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)化為聲波信號(hào)，通過(guò)水中傳播到接收器，接收器將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)化為可讀的信息。3.3聲波通信的局限性聲波通信在海洋中有一定的局限性，例如由于聲波的傳播速度較慢，在遠(yuǎn)距離通信時(shí)會(huì)受到較大的延遲。4.總結(jié)本次導(dǎo)學(xué)案我們學(xué)習(xí)了電磁波的基本概念及其在海洋中的傳播過(guò)程。在海洋中，電磁波的傳播受到海水的吸收和散射的影響，傳播路徑會(huì)發(fā)生變化。我們還通過(guò)聲波通信例子了解到，在海