九年级物理 / 信息的传递 / 电磁波的海洋 一、核心概念：电磁波的本质 电磁波是由变化的电流（振荡电流） 产生的，是一种不需要介质就能传播的电磁场，属于 “横波”（振动方向与传播方向垂直），是信息传递的重要载体（如无线电、手机信号、卫星通信等）。 二、关键知识点（分层细化） （一）电磁波的产生 产生条件：导体中通入振荡电流（方向、大小快速周期性变化的电流），会激发周围的电场和磁场交替变化，形成电磁波向外传播。 生活实例：电台发射塔、手机天线、微波炉内的磁控管，都是通过产生振荡电流来发射电磁波的。 简单实验验证： 打开收音机，靠近正在通话的手机，会听到 “咔咔” 声，说明手机通话时产生的电磁波干扰了收音机的信号。 用干电池、导线和锉刀组成简易电路，快速摩擦导线与锉刀接触点（产生变化电流），靠近收音机也会听到干扰声。 （二）电磁波的传播 传播特点： 不需要介质（可在真空中、空气、水等中传播），这是与声波最本质的区别（声波需要固体、液体、气体作为介质）。 传播速度：在真空中的速度为 c = 3×10⁸ m/s（与光速相同，说明光也是一种电磁波）；在空气中速度略小于真空中，近似取 3×10⁸ m/s。 传播规律：电磁波传播时，电场和磁场相互垂直，且都与传播方向垂直，形成 “横波” 结构（可画图辅助理解：传播方向为水平，电场方向竖直，磁场方向垂直纸面向外）。 （三）电磁波的三个核心特征（波长、频率、波速） 物理量定义： 波长（λ）：相邻两个波峰（或波谷）之间的距离，单位：米（m）。 频率（f）：单位时间内电磁波振动的次数，单位：赫兹（Hz），常用单位：千赫（kHz）、兆赫（MHz）、吉赫（GHz），换算关系：1 MHz = 10³ kHz = 10⁶ Hz。 波速（c）：电磁波的传播速度（真空中为 3×10⁸ m/s）。 核心公式： c = λf（波速 = 波长 × 频率） 推导结论：在真空中（c 为定值），波长与频率成反比—— 频率越高，波长越短；频率越低，波长越长。 应用：已知电磁波的频率，可计算波长（λ = c/f）；反之亦然（如无线电广播的中波频率为 530 kHz~1600 kHz，可计算其波长范围约为 187.5 m~566 m）。 （四）电磁波谱（按波长从长到短分类） 不同波长（频率）的电磁波，应用场景不同，按 “波长由长到短、频率由低到高” 排列如下： 电磁波类型 波长范围 核心应用 注意事项 无线电波 最长（数千米～毫米） 广播、电视、手机通信、雷达、卫星导航 频率低，穿透能力较弱，适合长距离传播 红外线 毫米级～760 nm 红外测温、遥控（电视、空调）、红外成像 热效应明显，不可见光 可见光 760 nm~400 nm 人类视觉感知、照明、摄影 能被三棱镜分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 紫外线 400 nm~10 nm 杀菌消毒（紫外线灯）、荧光防伪（验钞机） 过量照射会损伤皮肤和眼睛 X 射线 10 nm~0.01 nm 医学透视（X 光片）、安检扫描 穿透能力强，过量照射有害 γ 射线 最短（小于 0.01 nm） 医疗放疗（治疗癌症）、工业探伤 穿透能力极强，具有放射性危害 记忆口诀：“无线电波红外光，可见光带紫外光，X 射线加 γ 射线，波长越短能越强（穿透能力、能量）”。 三、易混点对比（电磁波 vs 声波） 对比维度 电磁波 声波 传播介质 不需要（可在真空中传播） 需要（固体、液体、气体，真空不能传声） 传播速度 真空中 3×10⁸ m/s（极快） 空气中约 340 m/s（较慢） 本质属性 电磁场的传播（横波） 机械振动的传播（纵波） 产生原因 振荡电流 物体的机械振动 常见应用 手机、电视、雷达、微波炉 说话、音乐、超声探伤 四、典型例题（巩固核心知识点） 例题 1（公式应用） 某电台发射的无线电波频率为 100 MHz（1 MHz = 10⁶ Hz），求该电磁波在真空中的波长。解：已知 c = 3×10⁸ m/s，f = 100 MHz = 10⁸ Hz由 c = λf 得：λ = c/f = 3×10⁸ m/s ÷ 10⁸ Hz = 3 m答：该电磁波的波长为 3 米。 例题 2（概念辨析） 下列关于电磁波的说法正确的是（ ）A. 电磁波只能在空气中传播B. 电磁波的传播速度与频率无关（真空中）C. 超声波属于电磁波D. 电磁波的波长越长，频率越高答案：B解析：A 错误，电磁波可在真空中传播；B 正确，真空中电磁波速度恒为 3×10⁸ m/s，与频率无关；C 错误，超声波是声波，需要介质，不属于电磁波；D 错误，波长与频率成反比，波长越长，频率越低。 五、知识拓展（联系生活实际） 电磁波的应用场景： 通信类：手机（微波）、卫星通信（微波）、无线电广播（中波、短波）、Wi-Fi（微波）。 生活类：微波炉（微波使食物分子振荡发热）、电视遥控（红外线）、验钞机（紫外线）。 科技医疗类：X 光片（X 射线）、放疗（γ 射线）、雷达（无线电波）。 电磁波的危害与防护： 危害：过量的电磁波辐射会影响人体健康（如微波辐射可能损伤细胞，紫外线灼伤皮肤）。 防护：避免长时间靠近大功率电磁波发射源（如电台发射塔、微波炉）；使用手机时尽量远离头部；紫外线照射时佩戴防护眼镜和衣物。