第一节 电磁波

　　设计思路：

　　通过水波事例让我们初步认识电磁波的存在和产生，并且通过实验给以验证，然后通俗地讲到了波长、频率和波长的概念及其关系，并着重讲解电磁波的特点与应用.电磁波的物质性是我们要特别注意的，电磁波的传播不需要别的媒介.

　　一、电磁波的产生

　　实验：电磁波的存在让电池的负极与一根锉良好接触，正极连接一根导线，拿着导线头，让它们与锉接触，并在锉面上滑动.

  　　提问：

　　为什么附近工作的收音机会发出“喀喀”声？

　　       当导体或电路中的某处有迅速变化的电流时，在该处就会产生一种电磁振荡，在周围空间就会产生向外传播的电磁波.

　　各种振动与波的关系

　　电磁波的特点

　　电磁波看不见，摸不着，我们只能通过它表现出来的现象而体会到它的存在，例如通过收音或电视机来接收相应的电磁波信号，从而知道这种电磁波的存在.

　　电磁波与水波声波的区别

　　声波、水波是必须要有传播介质的，例如声波能在气体、固体、液体中传播，却不能在真空中传播，而电磁波的传播却不需要别的媒介可以在真空中传播，这是电磁波与声波重大区别之一.

　　三、电磁波的波长、频率和波速

 

　　波的基本知识　

　　波相邻两波峰（或波谷）之间的距离表示波的波长.

　　电磁波和水波、声波都具有波的性质，即都有波长、频率和波速，且满足：v＝λf 电磁波的波长、频率与波速

　　（1）电磁波的频率由导体内每秒电流方向变化的次数决定.对电磁波同样有：v＝λf

　　（2）德国物理学家赫兹用实验证实，电磁波传播的速度等于光速，即在真空中是3×10⁵m/s.不同频率的电磁波的传播速度都相同，所以频率较大的电磁波波长较短.如图：

 

频率低，波长较长　　　　　　　　频率高，波长较短

　　四、无线电波的划分及主要应用

　　无线电通信所用的电磁波叫无线电波.无线电波接波长/频率分为几个波段，各波段的名称和主要用途有：

　　复习已经学习过的有关声学的知识、启发引导

　　启发提问：

　　飞机的飞行员与地面指挥员的对话不可能用电线，那么是怎样进行联系的呢？

我们每天听收音机或看电视，也没有电线直接通向电台或电视台，我们又是怎样接收到信号的呢？

　　飞行员与地面指挥员的对话不用电线；我们每天听收音机或看电视，也没有电线直接通向电台或电视台.可见，这些都不是用电线来传播电信号的，我们称作“无线电通信”.那么，无线电通信是怎样传输信号的呢？

　　演示实验：

　　①手持小木棍，让木棍下端接触水槽水面，使同学们看到，水面上有一圈圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播，形成了水波.

　　②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.

　　结论：

　　波是自然界普通存在的现象
　　电磁波定义：

　　当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波.

　　电磁波看不到，摸不着，我们可以通过实验来间接观察它的存在.

　　实验并提问：

　　①为什么会发生这种现象？

　　②举出日常生活中发生的类似的现象.

　　小结:

　　间接观察是物理学常用的研究方法（如借助小磁针可以间接地研究磁场）.

　　电磁波的频率和波长：

　　结合小木棍振动时产生水波的演示实验说明：

　　①波峰与波谷的概念；

　　②在1秒内出现的波峰数（或波谷数）叫水波的频率；频率的单位叫做赫兹，简称赫.常用的频率单位是千赫和兆赫.

　　③波长与波速的概念；

　　④波速与波长和频率的关系.

　　波速=波长×频率　　

　　电磁波特点：

　　电磁波在空间是向各个方向传播的.

　　电磁波的传播速度等于光速,空气中和在真空中近似.

　　不同频率（或不同波长）的电磁波的传播速度都相同，所以频率较大的电磁波，波长较短.

　　由于电磁波的频率和波长各不相同，所以在我们周围空间里存在着形形色色的电磁波.按照课本上的图表，介绍无线电通信所用的电磁波（也叫无线电波）的几个波段.

　　想想议议：

　　打开半导体收音机，调到一个没有电台的地方，使收音机收不到电台的广播.然后开大音量，让收音机靠近220伏特的交流电线，从收音机会听到“杂音”.这是为什么？