电磁波及其传播
九年级物理下册知识讲义-17.电磁波及其传播-鲁科版(五四学制)
初中物理 电磁波及其传播精准精炼【考点精讲】一、波的基本性质1. 机械波2. 波的基本特征振幅：波源偏离平衡位置的最大距离，反映了振动的强弱。
周期：振动一次所需要的时间，用字母T 表示，单位是秒（s ）。
频率：其数值等于每秒内振动的次数，用字母f 表示，单位是赫斯（Hz ）。
频率与周期反映了振动的快慢，它们的关系是 1f T 。
波长：波在一个周期内传播的距离，用字母λ表示，如图所示，单位是米（m ）。
波速：波传播的速度，简称波速，用字母v 表示，单位是米/秒（m/s ）。
λT＝v λ＝f v二、电磁波1. 电磁波：是在空间传播的周期性变化的电磁场。
思考：电磁波看不见、摸不着，我们怎么知道它存在呢？2. 验证电磁波的存在干扰实验器材：收音机，干电池，导线步骤：1）打开收音机的开关，将旋钮调到没有台的位置，并将音量放大。
2）将导线的一端和干电池的一极相连，再将这根导线的另一端时断时续地接触。
思考：按以上操作能从收音机里听到什么？这是为什么？现象及分析：能听到“刺刺”声，说明电磁波是存在的，变化的电流能产生电磁波。
3. 探究电磁波的传播特性思考：电磁波能在真空中传播吗？如图所示，将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中，用抽气机抽取罩中的空气。
打电话呼叫真空罩中的手机，手机能否收到呼叫信号呢？结论：电磁波______（能/不能）在真空中传播，或者说电磁波_____（需要/不需要）介质。
重要结论：1）研究表明：电磁波能在真空中传播。
2）电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，与光速相同。
3）光波属于电磁波。
4）不同的材料，对电磁波传播的影响程度也不相同，金属容器对电磁波有屏蔽作用。
三、电磁波谱电磁波谱是按波长（或频率）连续排列的电磁波序列，频率从大到小的排列为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波。
四、电磁波的发射与接收（广播电台－收音机、电视台－电视机）甲广播电台乙收音机丙电视台丁电视机【典例精析】例题1（雅安中考）关于电磁波的说法正确的是（）A. 可见光不是电磁波B. 电磁波的波长越短则频率越低C. 红外线和可见光在真空中传播速度相同D. 电磁波、声波都可以在真空中传播思路导航：A. 光是电磁波家族中的一员，可见光是电磁波，故该选项说法不正确；B. 根据波长、频率、波速的关系式c=λf可知，波速c=3×108m/s不变，波长越短，则频率越高，故该选项说法不正确；C. 红外线和可见光在真空中传播速度相同，都是3×108m/s，故该选项说法正确；D. 电磁波可以在真空中传播，声波不能在真空中传播，故该选项说法不正确。
波的传播与传播特性
波的传播与传播特性在物理学中，波是能量或信息以某种形式传递的振动或摆动。
波的传播是指波从一个地方到另一个地方的过程，而波的传播特性则描述了波在传播过程中的一些重要性质。
本文将探讨波的传播以及其传播特性。
一、波的传播波的传播是指波在介质中的传递过程。
介质可以是固体、液体、气体或真空，不同的介质对波的传播方式有所影响。
根据波的传播介质的不同，波可以分为机械波和电磁波两大类。
机械波是需要介质来传播的，例如水波、声波和地震波等。
机械波的传播需要介质中的粒子通过振动或振动传递能量。
当波在介质中传播时，介质的粒子会沿着波的传播方向振动，并将振动传递给相邻的粒子，最终形成波的传播。
电磁波则是不需要介质的媒介来传播的，可以在真空中传播。
电磁波由电场和磁场交替变化而形成，并以无需介质的方式传播。
光波就是一种典型的电磁波，它可以从光源中发出，并在真空中传播到观察者的位置。
值得注意的是，不同类型的波在传播中的方式各不相同，因此其传播特性也有所差异。
二、波的传播特性1. 传播速度波的传播速度是指波在介质中传播的速率。
传播速度可以通过以下公式计算：传播速度=传播距离/传播时间。
不同类型的波在不同的介质中具有不同的传播速度。
例如，机械波的传播速度取决于介质的密度和弹性模量，而电磁波的传播速度则取决于介质的电磁性质。
2. 衰减衰减是指波在传播过程中逐渐减弱的现象。
衰减是由介质的阻尼效应或传播距离造成的，会导致波的振幅逐渐减小。
衰减可以用指数函数来描述，其衰减程度取决于介质的特性和传播距离。
例如，在声波传播中，声能逐渐转化为热能而减弱。
3. 反射和折射在波传播的过程中，当波遇到介质边界时，可能会发生反射和折射。
反射是指波在撞击边界后，部分能量返回原介质的过程，而折射则是波从一个介质传播到另一个介质时方向改变的现象。
反射和折射的发生受到波的入射角度和介质的折射率影响。
当波从一种介质传播到另一种介质时，其传播速度和传播方向都会发生改变。
电磁波的产生与传播
电磁波的产生与传播电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象。
它在很多领域中都具有重要的应用，比如通信、无线电、雷达等。
本文将介绍电磁波的产生、传播以及相关的知识。
一、电磁波的产生电磁波的产生是由震荡的电荷引起的。
当电荷受到扰动时，将产生电场和磁场的振荡。
这种振荡会以波的形式传播，即电磁波。
电磁波的产生需要两个条件：有震荡的电荷和对应的电场和磁场。
电荷的震荡可以由振荡电路或者震荡分子引起。
在振荡电路中，电子在电流的作用下来回振荡，从而产生了电磁波。
二、电磁波的传播电磁波的传播是指电磁波沿着空间传递的过程。
它可以在真空中传播，也可以在介质中传播。
电磁波传播的速度是光速，约为每秒3×10^8米。
电磁波传播的速度与电场和磁场的相互变化有关。
当电磁波传播时，电场和磁场的变化是相互关联的，它们以垂直相互作用的方式传播。
电磁波传播的方式主要有两种：平面波和球面波。
平面波是指电磁波沿着平面传播，波前呈平行于地面的直线。
球面波是指电磁波在三维空间中以球面的方式传播，波前呈球面。
三、电磁波的特性电磁波有很多特性，如频率、波长、振幅等。
频率是电磁波每秒钟振动的次数，单位是赫兹（Hz）。
频率越高，波动的速度越快，波长越短。
波长是电磁波一个完整波动的长度，通常用λ表示，单位是米（m）。
振幅是电磁波的最大振动幅度，表示电磁波的能量大小。
振幅越大，能量越高，反之亦然。
电磁波的强度与振幅的平方成正比。
除了频率、波长和振幅，电磁波还具有极化、干涉、衍射等特性。
极化指的是电磁波振动方向的选择性；干涉是指两个或多个电磁波相互叠加形成的干涉图样；衍射是指电磁波通过障碍物后形成的衍射图样。
四、电磁波的应用电磁波在很多领域中有广泛的应用。
通信领域是电磁波应用最为广泛的领域之一。
无线电、电视、手机、卫星等通信设备都是基于电磁波传输信息的原理。
雷达技术利用电磁波的特性，可以远距离探测目标并获取相关信息。
雷达广泛应用于航空、军事、气象等领域。
17.2电磁波及其传播
了解电磁波
麦克斯韦
赫兹象：听到“咔嚓”声。 2、现象分析：时断时续的电流产生电磁 波被收音机接收到。
例题（课本P67例题） 电磁波的速度与光速相同
电磁屏蔽
探究电磁波的特性
声音的传播需要介质，那电磁
波的传播需要介质吗？ 为什么有时候手机的信号不好 呢?会在什么地方遇到？为什 么?
微波炉
1.经常检查炉 门有没有损伤
2.在微波炉使 用时,离微波炉 一米以外,眼睛 不要看炉门
电吹风
1.开启和关闭电吹风 时尽量离头部远一点 2.使用时，最好将电 吹风与头部保持垂直 3.不要连续长时间使 用，最好间断停歇
实验二
电磁波能
在真空中 传播吗?
电磁屏蔽
电磁屏蔽视频：
D:\苏科物理\课件\自做课 件\17电磁波和现代通信\17.2电磁波及其传播 \17-视频-5：电磁屏蔽.rmvb
将手机放在塑料容器内。。。。
结论
电磁波能在真空中传播,
不需要介质. 金属容器能屏蔽电磁波.
想一想：在建筑物或电梯中，手机 有时会收不到信号或信号较弱，原 因可能是什么？ 金属容器能屏蔽电磁波 阅读：P69“电磁波谱”
电磁波谱
按频率由高到低的顺序记电磁波谱及对应的应用
核
能
X射线透视
紫外线杀菌
红外应用
电
视
广 播
防止电磁波的危害
手机
听说手机辐射很严重啊
手机辐射能煮熟鸡蛋
科学测量发现手机接通瞬间释放的 电磁辐射最大，因此在手机响过一 两秒后或电话两次铃声间歇时接听 电话为好.
电视机 1.选择信誉好 的电视机品牌 2.看电视节目 时应保持一定 的观看距离
f＝52.5MHz=52.5×106Hz
电磁波传播原理
电磁波传播原理电磁波是一种能够在真空中传播的波动现象，它在无线通信、无线电广播、雷达系统等领域发挥着重要的作用。
本文将介绍电磁波的传播原理，包括电磁波的定义与特性、电磁波的传播方式及其影响因素。
1. 电磁波的定义与特性电磁波是由电场和磁场相互耦合而成的波动现象。
电场和磁场通过Maxwell方程组相互关联，形成电磁波的传播。
电磁波具有以下特性：1.1 频率与波长电磁波的频率表示波动的周期性，单位为赫兹（Hz），波长表示波动的空间周期，单位为米（m）。
两者之间的关系为 c = λf，其中，c表示光速。
1.2 能量与强度电磁波携带能量，其能量与强度与电磁场的振幅相关。
强度衡量了电磁波的能量传递速率，单位通常为瓦特/平方米（W/m²）。
1.3 极化与方向电磁波的振动方向决定了其极化状态。
如果电磁波的电场振动方向固定不变，则为线偏振；如果电场振动方向在垂直平面上变化，则为圆偏振或椭圆偏振。
2. 电磁波的传播方式电磁波在空间中以波动的方式传播，主要包括直线传播、绕射传播和反射传播三种方式。
2.1 直线传播当电磁波沿着一条直线传播时，会保持波动的形态不变。
这种传播方式主要适用于开放的空间环境，例如无线通信中的室外传播。
2.2 绕射传播当电磁波遇到一个障碍物时，会发生绕射现象，即波动从一个区域穿过障碍物后继续传播。
绕射传播常见于射频通信中的建筑物、山脉等障碍物环境中。
2.3 反射传播电磁波在遇到介质边界时会发生反射现象，即波动从边界反射回来。
反射传播常见于无线电广播中的地面反射和室内环境中的多次反射。
3. 影响电磁波传播的因素电磁波的传播受到多种因素的影响，包括频率、波长、功率、环境和障碍物等。
3.1 频率与波长频率和波长决定了电磁波在空间中的传播特性。
高频率的电磁波会更容易受到阻碍，传播距离相对较短；低频率的电磁波可以穿透障碍物，传播距离相对较远。
3.2 功率与衰减电磁波的功率越大，传输距离越远。
然而，电磁波在传播过程中会受到衰减，衰减程度取决于介质的特性。
电磁波的传播与传播特性
电磁波的传播与传播特性电磁波是由电场和磁场相互作用产生的一种波动现象。
电磁波的传播具有许多独特的特性，探究这些特性不仅可以增进我们对电磁波的理解，还可以拓宽我们对物理学的认识。
首先，电磁波的传播具有波动性。
电磁波在空间中以波动的形式传播，其传播速度为光速。
这是由于电磁波的传播是通过电场和磁场的相互耦合来实现的。
电场和磁场的变化会产生彼此相互作用的力，从而在空间中形成波动。
其次，电磁波的传播具有波长和频率的特性。
波长是指电磁波传播一个周期所需要的距离，频率是指单位时间内电磁波振动的次数。
电磁波的波长和频率之间存在倒数关系，即波长越长，频率越低；波长越短，频率越高。
这是由于电磁波的传播速度是恒定的，一定时间内波动的次数与波长成反比。
第三，电磁波的传播具有衍射和干涉的特性。
衍射是指电磁波在遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和扩散的现象。
干涉是指两个或多个电磁波相遇时发生的叠加现象。
衍射和干涉的出现是由电磁波传播的波动性所决定的，它们使电磁波传播的路径和能量分布发生变化，进而影响到波的传播特性。
此外，电磁波的传播还受到介质的影响。
介质是电磁波传播的媒介，不同的介质对电磁波的传播具有不同的影响。
对于同一种电磁波，在不同的介质中传播时，会出现折射、反射和吸收等现象。
折射是指电磁波从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象，反射是指电磁波遇到界面时反弹回原来的介质的现象，吸收是指电磁波能量被介质吸收而减弱的现象。
这些现象使得电磁波传播的路径和强度发生变化，从而对电磁波的传输和应用产生重要的影响。
最后，电磁波的传播具有极高的速度和广泛的应用。
电磁波的传播速度是光速，达到每秒约30万公里。
这种高速度使电磁波能够在宇宙中迅速传播，成为我们观察天体和探测宇宙的重要工具。
同时，电磁波在通信、无线电、雷达、遥感和医疗诊断等领域中也得到广泛的应用。
电磁波的传输和应用正在不断推动科学技术的发展和进步。
总而言之，电磁波的传播是一种波动现象，具有波动性、波长和频率的特性，以及衍射、干涉和介质的影响。
电磁波的传播及其在通信技术中的应用
电磁波的传播及其在通信技术中的应用电磁波是一种既普遍又神奇的自然现象，它是一种波动的能量，包含着电场和磁场。
电磁波的传播不需要任何媒介，即可以在真空中传播，也可以在空气、水或固体中传播，这也正是它在通信技术中得以广泛应用的原因之一。
本文将从电磁波的传播方式入手，探讨电磁波在通信技术中的应用。
一、电磁波的传播方式电磁波的传播方式可以分为三种：地面波、天线波和空间波。
地面波：一般指电波沿地面传播，它的传播距离较近，一般在10-30公里左右。
此外，地面波在穿越建筑物、山峰等物体时会出现衍射现象，从而使得信号覆盖范围更广。
天线波：指电波辐射出天线后直接向天空传播，形成向上的电磁波。
它的传播距离较远，可以覆盖数百公里的范围，但其传播过程中会受到大气层、水汽等因素的影响，从而限制了其传播距离和品质。
空间波：是指电磁波在自由空间中直线传播，最常见的应用是卫星通信。
空间波的传播距离很远，可以覆盖全球各地，但它需要卫星作为中继设施，成本较高，且受天气等自然因素的干扰。
以上是电磁波的三种传播方式，它们的特点和应用场景都各不相同，在不同领域中得到广泛应用。
二、电磁波在通信技术中的应用通信技术是电磁波应用的重要领域之一，本文将从无线通信、卫星通信、雷达和医学成像等方面入手，探讨电磁波在通信技术中的应用。
1. 无线通信：电磁波的地面波、天线波和空间波都应用于无线通信领域。
地面波主要应用于城市及室内，天线波主要应用于范围较广的通信，如广播电视，而空间波则主要应用于卫星通信，为全球范围内的通信提供支持。
2. 卫星通信：电磁波的空间波被广泛应用于卫星通信领域，通过向卫星发射信号，进而在地球上的多个区域实现无线通信。
卫星通信技术已成为国际间远距离通信、定位导航、气象预报等领域中应用最广泛的技术。
3. 雷达：雷达（RAdio Detection And Ranging）是一种使用电磁波检测目标物体的技术。
雷达的发送端发送电磁波，当电磁波与目标物体相遇时会发生反射，接收端会接收到反射回来的电磁波信号，通过对反射信号的分析，确定目标物体的位置、速度、方向等信息。
电磁波的产生与传播教案
教学目标：1.学生了解电磁波的概念和特点。
2.学生掌握电磁波产生的方式和原理。
3.学生能够了解电磁波的传播特点和应用。
教学内容：一、电磁波的概念和特点电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的一种波动现象。
它既有波动性质，也有粒子性质。
电磁波在真空中速度恒为光速，是一种能量传播方式。
二、电磁波的产生方式和原理1.电磁波的辐射产生当电子从高能态跃迁到低能态时，会释放出能量，这部分能量以电磁波的形式辐射出去。
常见的产生电磁波的装置包括：天线、电视、电台等。
2.电磁波的感应产生当磁感线在导体上运动时，会感应出电动势，从而产生电磁波。
常见的产生电磁波的装置包括：微波炉、电磁炉等。
3.电磁波的共振产生当电磁波在一定介质中传播时，若该介质的属性与电磁波的频率一致，则会产生共振现象，并产生电磁波。
常见的产生电磁波的装置包括：激光器、雷达等。
三、电磁波的传播特点和应用1.电磁波的频率分类电磁波被分类为不同频率的波，常见的分类方式有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
2.电磁波的特点（1）速度恒定，远远高于声速。
（2）电磁波在真空中能够传播，不需要媒质进行传递。
（3）电磁波携带能量，能够产生光感。
（4）电磁波的波长和频率决定了它的特性，如能够辐射能量大小，穿透物质的能力等。
3.电磁波的应用（1）无线通讯：通过无线电波传播信息。
（2）雷达：通过微波信号测量目标的位置和速度。
（3）医疗：通过X射线和γ射线来进行透视和治疗。
（4）能源：通过太阳能和风能等电磁波能源来供给电力。
（5）导航：通过GPS定位设备来进行地理位置的定位。
教学方法：讲授 + 实验教学步骤：一、引入问题老师问学生：“你们在通讯中用过哪些设备？这些设备利用了什么原理进行通讯？”二、讲解电磁波的概念和特点通过讲解电磁波的概念和特点，让学生了解电磁波的基本概念。
三、展示电磁波的产生方式和原理通过展示生动的实验视频和示范，让学生了解电磁波的产生方式和产生原理。
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生活的小窍门
• 关闭其它灯,用一支3～6W的 日光灯靠近微波炉,如果灯发 光,说明微波炉发生电磁泄漏. • 用收音机同样可以来检验电 磁泄漏.
பைடு நூலகம்
• 电磁波能 在真空中 传播吗?
了解电磁波
了解电磁波 阅读P66课本内容（什么是电磁波？） 活动：17.2 验证电磁波的存在V
试计算，中央一套广播波长为5.71米，频率 为52.5兆赫，其电磁波的传播速度？
电磁波的速度与光速相同
探究电磁波的特性
• 声音的传播需要介质，那电磁波 的传播需要介质吗？ 实验 • 为什么有时候手机的信号不好呢?
电磁屏蔽
电磁波能在真空中传播 （电磁波传播不需要介质） 金属容器能屏蔽电磁波 想一想：在建筑物或电梯中，手机 有时会收不到信号或信号较弱，原 因可能是什么？ 阅读：P69“电磁波谱”
小结：电磁波谱
阅读：“生活 物理 社会”
电磁波的危害
尽管电磁波为人类造福，但也给人类带来 某些害处，它会干扰人体生理节律，破坏 免疫机能，引起头疼、失眠等症状，常被 人们称为“无形杀手”。1995年4月，美 国一架飞机在航行中，由于机上有人使用 手机，使机上的电子设备全部失灵，飞机 偏离了航线。所以，电磁污染对人类生存 环境的干扰已成为环境科学中的新课题。
你已经认识的波--------
什么是波（看一看：波的特征） III II 4
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 所有的波都是传播周期性变化 的运动状态
波 峰 平衡位置 源波
波 谷
振幅 A： 波源偏离平衡位置的最大距离 （单位：m） 波长λ： 波在一个周期内传播的距离 （单位：m) 周期 T： 波源振动一次所需要的时间 （单位：s） 频率 f： 波源每秒振动的次数 2 （单位：Hz） 想一想：周期和频率的关系是什么？ 3 周期T和频率f互为倒数关系，即f=1/T
波速v：波的传播速度
波峰
振 幅
平衡位置 波 源
一个波长 一个波长
波谷
波速v、波长λ、周期T之间的关系？ （写出有关公式）
试计算，中央一套广播波长为5.71米， 频率为52.5兆赫，其波的传播速度？
波的基本特征
• • • • 振幅Ａ 波长λ 波速 v 周期Ｔ和频率f
波长、频率和波速的关系：
v= λ/T或 v=f λ
二、电磁波及其传播
教学目标：
1、通过归纳认识波的基本特征，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，通 过实验了解电磁波可以在真空中传播的特性，知 道电磁波在真空中的传播速度，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 类生活和社会发展的影响。
练习：P70WWW:1
今天你学到了什么？
1、波的基本特征：振幅A 周期T 频率f波长λ
波长λ 波速v、波长λ、周期T之间的关系？
f=1/T v= λ/T v=f λ
2、什么是电磁波：电磁波是在空间传播的周期性变化的 电磁场；赫兹第一次实验证实它的存在。
不需要 介质）； 能 在真空中传播（电磁波传播_____ 3、电磁波_____ 能 屏蔽电磁波； 金属容器能____ 相等 电磁波的传播速度与真空中的光速近似________ ； 属于 （属于/不属于）电磁波 光波_______