电磁波及其传播

一、知识与技能1．认识波的基本特征，知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息。

2．了解振动的振幅、周期与频率，波长与波速的物理意义，知道它们是描述波的性质的物理量，知道波长，频率与波速的关系。

3．了解电磁波的意义，体验电磁波的存在。

了解电磁波可以在真空中传播的特性，知道电磁波在真空中传播的速度。

了解电磁屏蔽。

4．知道电磁波谱，了解电磁波的应用及其对人类生活和社会生活发展的影响。

二、过程与方法1．实验观察。

在观察演示实验的现象的基础上，归纳出波的基本特征；了解电磁波的存在；电磁屏蔽等现象。

2．阅读（或陈述）了解。

对波的周期、频率，电磁波的意义及电磁波谱等物理知识采用阅读的方法获取。

3．图像意义分析。

在学习波的特征的知识时，从对波形图的分析上入手，建立起振幅、波长等概念。

三、情感、态度与价值观1．引发学生对波动现象的好奇心。

引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯，激发学生勇于探索的积极性。

2．在学习麦克斯韦、赫兹对电磁波研究的贡献中，体会理论研究和实验探索对物理学发展的重要性。

3．对“科学技术是一把双刃剑”，电磁波在被广泛应用，对人类作出巨大贡献的同时也存在着副作用——会产生电磁污染的现象引起关注。

同时也是进行辩证法教育，让学生学会全面观察和看待问题。

教学过程一、复习预习学习预习本节课的知识点并引导学生回答下列问题引导学生观察，提问：雷鸣闪电时，可以从开着的收音机里听到“喀、喀”的响声，这是因为什么呢？二、知识讲解课程引入：电磁波的两面性：电磁污染与科技革命英国曾有2400万只“家养”麻雀。

这些麻雀都在房屋阁楼处做窝，每天在各家花园内嬉戏，成为英国一道风景线。

然而，近年来，英国麻雀数量突然急剧减少。

最近，英国科学家和动物学家指出，电磁波是造成麻雀失踪的罪魁祸首。

研究表明，电磁波影响麻雀的方向感。

麻雀依靠地球磁场来辨别方向，而电磁波会干扰麻雀找路的能力，从而使其迷失方向。

近20年来，国外学者越来越多地注意到低频非离子化电磁场的致癌作用。

长期受到电磁辐射，会造成正常脑的支持细胞——胶质细胞发生DNA分子链的电离损害，导致DNA碱基分子链的断裂，引起细胞的癌变。

据美国科罗拉多州大学研究人员调查，电磁污染较严重的丹佛地区儿童死于白血病者是其他地区的两倍以上。

瑞典学者托梅尼奥在研究中发现，生活在电磁污染严重地区的儿童，患神经系统肿瘤的人数大量增加。

赫兹用实验证实了电磁波的存在，更重要的是导致了无线电的诞生，开辟了电子技术的新纪元，标志着从“有线电通信”向“无线电通信”的转折点。

也是整个移动通信的发源点，应该说，从这时开始，人类开始进入了无线通信的新领域。

通过今天的学习，我们就可以揭开电磁波的神秘面纱。

考点/易错点1、波的基本特征：波都是在传播周期性变化的运动形态。

水和绳子传播的是凹凸相间的运动状态，弹簧传播的是疏密相间的运动状态——周期性变化1、描述波的性质的物理量。

①振幅：波源偏离平衡位置的最大距离叫做振幅，用字母A表示，单位是米（m）。

②周期：波源振动一次所需要的时间叫做周期，用字母T表示，单位是秒（s）。

③频率：波源每秒内振动的次数叫频率，用字母f表示，单位是赫兹（Hz）。

④波长：波在一个周期内传播的距离叫波长，用字母λ表示，单位是米（m）。

⑤波速：波在1s内传播的距离叫波速，用字母v表示，单位是米/秒（m/s）。

2．波速、波长与频率的关系。

频率与周期的关系为T f 1= ；波速与波长、周期的关系为T v λ=；波速、波长与频率的关系为υ=λf 。

振幅A 反映了波源振动的强弱，频率和周期反映了振动的快慢；波速反映了传播的快慢。

波既有传播凹凸相间运动形态的波，又有传播疏密相间运动形态的波。

考点/易错点2、光波属于电磁波电磁波：电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。

光波属于电磁波。

快速周期性变化的电流（也称振荡电流）的周围能产生电磁波。

电磁波的传播不需要介质（能在真空中传传播）。

电磁波传播速度与光速相同，都等于3×108m/s。

金属容器能够屏蔽电磁波，电磁波能把信息传播得更远。

电磁波频率越高，能传播的信息就越大。

电磁波谱：按波长连续排到的一系列电磁波。

按频率由高到低的顺序记电磁波谱及对应的应用电磁波也存在副作用——电磁污染，频率超过0.1MHz的电磁波在强度足够大时，会损伤人体的健康。

了解电磁波阅读课本内容：了解麦克斯韦和赫兹的发现。

英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论并预言电磁波的存在。

德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。

电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场三、例题精析【例题1】【题干】反映波传播快慢的物理量是（）A. 波长B. 振幅C. 频率D. 波速【答案】D【解析】根据波的特征：振幅、频率与周期、波速的意义填写．反映波源振动的强弱的是振幅；反映波源振动的快慢的是频率与周期；反映波传播的快慢的是波速。

正确掌握描述波的性质的各物理量的作用是解决此题的关键。

【题干】雷鸣闪电时，可以从开着的收音机里听到“喀、喀”的响声，这是因为（）A. 收音机出现故障B. 空气潮湿的缘故C. 雷声传到了收音机中D. 收音机收到了云间传来的电磁波【答案】D【解析】雷雨天闪电时，云层与云层间，云层与大地间都有放电现象。

放电时高频率变化的电流产生电磁波向四周传播，当其传到收音机里，被收音机接收就听到“喀，喀”的响声。

此现象有力地证明了变化的电流周围能够产生电磁波。

【题干】某电磁波的频率为6×108 Hz，此电磁波在真空中的波长为m．如果该电磁波的频率变为3×108 Hz，则该电磁波在真空中的传播速度为m/s．【答案】0.5；3×108【解析】从电磁波的公式c=λf入手分析，c是波速，其大小等于光速，即3×108m/s，λ是波长，单位是m，f是频率，单位是Hz．=(3×108m/s)/(6×108Hz) =0.5m（1）∵c=λf，∴电磁波在真空中的波长λ=cf（2）电磁波在真空中的传播速度为定值，其大小等于光速，即3×108m/s．本题前两空为基础题，记住真空中电磁波速等于光速．公式c=λf由于不常用，所以各物理量的名称、单位、换算可能不熟练，应细心．四、课堂运用【基础】1. 石头击水会激起水波，物体振动会激起声波，周期性变化的电磁场在空间传播，就形成了____________。

【答案】电磁波【解析】导线中电流的迅速变化会在空间激起的交替变化电场和磁场，即电磁波．本题考查了电磁波的产生，属于基础知识的考查，相对比较简单。

2. 频率与周期的关系是：________；波传播的速度与波长、周期的关系是：________；波传播的速度与波长、频率的关系是：____________。

【答案】 f=1t ;T v λ=；v=λf 【解析】波长、波速、周期和频率是波的四大基本特征；周期和频率互为倒数，根据公式v=λf 可知，波长和频率成反比．本题考查波的基本特征和各个特征之间的关系，属于基础知识，相对比较简单．【巩固】3.下列不属于电磁波应用的是（）A. 雷达B. 声呐C. 卫星电视D. 红外线烘箱【答案】B【解析】对于可见光、不可见光等都是电磁波，且电磁波在生活中有着广泛的应用，如：无线电广播、电视、手机、雷达都是靠电磁波来传递信息的；声呐是利用超声波的反射来工作的．A、雷达是利用电磁波的反射来工作的，不符合题意；B、声呐是利用超声波的反射来工作的，符合题意；C、卫星电视是利用电磁波来传递信号的，属于电磁波的应用，不符合题意；D、红外线烤箱是利用红外线来工作的，属于电磁波的应用，不符合题意．4．如图所示是某一振动源在介质中形成的波形图。

已知该波源振动频率为20Hz．由相关信息可得，波长是m，在该介质中波速是m/s。

【答案】0.8m，16m/s【解析】波长是指相邻两个波峰或波谷之间的距离．然后再根据电磁波的公式进行波速的计算．由图可得，波长为80cm=0.8m；波速=波长×频率=0.8m×20Hz=16m/s【拔高】5.如图17-3所示为探究电磁波产生的实验。

探究过程如下：（1）实验：打开收音机开关，旋至没有电台位置，取一图17-3节电池和一根导线，拿到收音机附近。

先将电池的负极向下放在锉子上，再将导线的一端与电池的正极相连，导线的另一端应当_____________，发现的现象是_________________。

（2）分析论证：产生上述现象的原因是（）A.导线在锉面上滑动产生的声音，经空气传到收音机，被收音机反射而形成B.导线在锉面上滑动的声音，经空气传到收音机，被收音机接收并被放大而形成的C.导线在锉面上滑动，引起电流的迅速变化，产生电磁波，被收音机接收形成D.以上三种说法都不正确（3）实验结论是____________________________________。

声音是一种波,它可以离开振动物体在介质中传播。

【答案】与电池的另一极时断时续的接触,会听到收音机发出“咔咔”声；C;变化的电流能够产生电磁波.【解析】本题主要考查对声与电磁波特性的对比，解答本题的前提条件是了解声音和电磁波的产生原理及其传播特点（即：变化的电流能够产生电磁波，物体的振动产生声音，声音的传播需要介质）。

五、课堂小结。