第十章 1.神奇的电磁波-【学海风暴】2023-2024学年九年级下册物理同步备课（教科版）

第十章 电磁波与信息技术 神奇的电磁波 冠课前预习导航 三、电磁波谱 一、认识电磁波 1.电磁波是个大家族，Y射线、X射线、紫外 1.电磁波的产生：电磁波是由变化的电流产 线、可见光、红外线，无线电波都是电磁波家族中 生的。 的成员。按电磁波频率的大小，我们可以给它们 2.电磁波与水波、声波的区别 排出“家谱”，如图所示。 振动源 波的形式 (A/nm) 波长103 10 10 10 10 10 109 10 10 对水雨产生 道过水使娠动向外传播，形 安厘分 水波 中 扰动的物体 成水波 射 线 红外线 无战电波 声波 振动的发声体 道过介质使嫌动向外传播， 形成声波 率10产 1047 10 1010 10010T1010 () 在真空中或介质中变化的电 2.电磁波在真空中的传潘速度c=3.0× 电磁波 变化的电流 场和变化的罐墙相互澈发， 形成电磁波 10°m/s,其波速c、波长入和频率f之间的关系 3.我们身边的电磁波 为c=元f。 (1)光是一种电磁波。 3.电磁波具有熊量。在电磁波的大家族里， (2)电视机和收音机接收的是电磁波。 不同频率范围的电磁波具有不同的能量，因此具 (3)移动电话是靠电微波传递信息的。 有不同的物理特性和用途（如图所示）。 (4)微波炉所发出的微波也是一种电磁波。 二、描述电磁波 y射线检测金属中的缺陷 1,与水波、声波相似，电磁波也有波长和颜 ○X射线透视人体内部情况 率，其波形如图所示。 。紫外线消毒 零从红色到紫色的可见光 波长 季红外热娘照相机 一嫩被炉 心微波雷达 电视机 波长 收音机 电磁波有极其广泛的应用 名师恩曙 波峰与波峰之间或波谷与波谷之间的 经典例题剖析 最小间隔，就是波长。波长等于波源完成一 【例1】下列几种情况中，会产生电磁波的是 次振动所传播的距离。 ( A,用电锯锯铝材时溅出火花 2.电磁波的传播不需要介质，可以在真空中 B.用声呐深测海底时接收到海底反射回来 传播。 的波 第十章学海风最 C.敲击音叉时，音叉高速振动 2.如图所示的情况不会产生电磁波的是( D.家庭电路中开灯或关灯的瞬间 【解题点拨】用电锯锯铝材时戏出火花，是藤 擦生热。用声呐探测海底时接收到海底反射回 A.电闪雷鸣 B.家庭常用日光 来的波，是起声波的应用。敲击音叉时，音叉高 灯发光 速振动，是声音的产生。家庭电路中开灯或关灯 的瞬间，有电流变化，会激起电磁波。 【例2】智能手机的“蓝牙”“近场通信”功能 分别使用2.4×10°Hz、1.356×107Hz这两个波 C.发光的手电筒 D.工作的微波炉 段的电磁波进行通信。如图所示的是部分电磁 3.小华在家里看电视时发现只要妈妈在电视机 波谱的示意图。下列关于“蓝牙”“近场通信”使 旁使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”， 用的电磁波的说法，正确的是 ( ) 电吹风一停，“雪花”也随即消失。这是因为电 视机接收到了电吹风产生的 () A.电磁波 B.次声波 无线电波 紅外线 见外 C.噪声 D.超声波 A.前者的波长比后者的波长短 考点②描述电磁波 B.它们在真空中传播的速度不相等 4.如图所示的是甲、乙两种不同电磁波的传播图 C.前者是可见的蓝光，后者是无线电波 像（甲用实线表示，乙用虚线表示）。它们的频 D.前者只能在空气中传播，后者能在真空中 率分别为f甲、f元，波长分别为A甲、入z,则f甲 传播 f2,入甲 z。(均选填 【解题点拨】根据c=入f可知，在波速c一定 “>”“<”或“=”) 时，波长入与频率∫成反比，因为“蓝牙”使用的 *振幅 电磁波的频率高，所以它的波长短。“近场通信” “蓝牙”使用的都是电磁波，它们在真空中传播的 速度相等。智能手机的“近场通信”“蓝牙”功能 5.关于电磁波的波长，下列说法正确的是() 分别使用的电猫波的频率是1.356×102Hz、 A.波长等于电磁波1s内出现的波峰数或波 2.4×10°Hz,都在无线电波的频率范围内，都是 谷数 无线电波。电磁波既可以在空气中传藏，也可以 B.波长等于两个波峰（或波谷）之间的距离 在真空中传播。 C.波长等于相邻两个波峰（或波谷）之间的 ⊙课内基础闯关 距离 考点① 认识电磁波 D.波长等于1s内波源传播的距离 1.将手机放在密闭的塑料容器中，该手机能正常 6.绳上的一列横波，某时刻的波形如图所示，绳 接收到呼叫信号：再将该手机放在密闭的金属 上P点振动频率为10Hz。则此波 容器中，它却不能正常接收到呼叫信号。这说 明 (选填“塑料”或“金属”)对电 -2.5m 磁波有屏蔽作用。电磁波的传播 A.波长是0.5m,周期是10s (选填“需要”或“不需要”)介质。 B.波长是0.5m,周期是0.1s 学海风暴九年级物理K版下册 C.波长是1m,周期是0.1s A.920MHz的电磁波波长比935MHz的短 D.波长是1m,周期是10s B.920MHz的电磁波不能在没有空气的月 7.1965年，美国发射通信卫显les-1,由于故障，卫 球上传播 星进入太空后与地球失去联系。18年后，科学爱 C.920MHz的电磁波在真空中传播的速度 好者菲尔威廉偶然捕捉到les-1发出的频率为 比935MHz的慢 2.5×10°Hz的信号。该信号 ( D.920MHz和935MHz的电磁波在真空中 A.属于超声波，周期为4×108$ 传播的速度相同 B.属于超声波，周期为4×10？s 13.某电台发射的电磁波的频率范围是50MHz C.属于电磁波，周期为4×108s -60 MHz. D.属于电磁波，周期为4×109s (1)该电台发射的电磁波的波长范围是多少？ 考点③电磁波谱 (2)该电台发射的电磁波经多长时间能被距 电台300km远的用户接收到？ 8.电磁波家族成员很多，有无线电波、红外线、 、X射线、Y射 线等，它们在真空中传潘的速度 (选填“相同”或“不相同”)。从无线电波到y射 线，频率逐渐 ,波长逐渐 (后两空均选填“变大”或“变小”) 9,如图所示的是部分电磁被谱的示意图。比较 五种电磁波可知，其中波长最长的电磁波是 ,频率最高的电磁波是 :有一种电磁被的频率是60MHz, 它的波长是 m。 可见 Y射 X时线 素外线 红外 14.阅读短文，回答问题。 泼长0.01nm 0.1共m0.,4m07具m0,01mm 红外测温仪 10.关于无线电传输中使用的长波、中波和短波， 如图甲所示，牛顿在研完不同色光的偏 下列说法正确的是 折能力时，让一束太阳光通过三棱镜，太阳光 A.短波的波速较大B.它们的频率相同 被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成 C.它们的波速相同D.长波的颍率较高 一条彩色光带，这一现象叫做光的色散。之 11.下列电磁波的颜率按由高到低排列正确的是 后物理学家们用温度计研究色救后不同颜色 的光对温度计升温快慢的影响时，意外地在 A.微波、红外线、可见光、紫外线 红光之外发现了使温度计升温比红光更快的 B.紫外线、可见光、红外线、微波 看不见的光，并将其命名为红外线。根据红 C.紫外线、红外线、可见光、微波 外线的特殊性质发明了应用红外线的工具， D微波、可见光、红外线、紫外线 红外测温仪就是其中之一。 12.某手机网络的频率范围是920MHz一 红外测温仪是一种非接触式辐射能量探 935MHz。下列说法正确的是 测仪，如图乙所示，红外测温仪工作时，会探 第十章学海风最 29Λ 测物你辐射的红外能童，并将红外能章转换 (3)人体的正常温度约为37℃，主要辐射波 为相应的电信号，最后将电信号转换为被测 长约为12m的红外线，该红外线的频率约 物体的温度值。红外测温仪具有测温范园 为 Hz。测量高温物体的 大、测量精度高、响应时间短等特点，广泛应 温度时，红外测温仪应探测波长 用于生产和生活中。 (选填“较长”或“较短”)的红外线。 在自然界中，一切物体都在不停地向周 (4)物体的温度一定时，物体的辐射能量与波 围空间发出红外辐射，红外辐射又被称为红 长的关系是 (填字母)。 外线，是电磁波的一种，电磁波的波速c、波长 A.波长越长，辐射的能量越多 入和频率f之间的关系是c=入f。 B.波长越长，辐射的能量越少 物体辐射的红外能量的大小与物体的温 C.随着波长的增加，辐射能量先减少后增加 度和辐射的波长有关，其关系如图丙所示。 D.随着波长的增加，辐射能量先增加后减少 红外测温仪测量物体温度时，除了会接收到 (5)物体辐射的红外能量的峰值波长（最大 物体辐射的红外能量，还会接收到物体表面 值)与物体温度的关系图像可能是图丁中的 反射的红外能量，从而影响测量的准确度。 (填字母)。 测量物体温度时，红外测温仪适常会探测物 课外拓展提高 体辐射的最佳红外波长，以便接妆到更多的 一、填空题 红外能量，提高测量的准确度」 1.太空中，宇航员在太空舱外部工作时，儒通过 太阳光 无线电通信设备进行交谈，说明电磁波的传潘 (选填“需要”或“不需要”)介 质；光 (选填“属于”或“不属于”) +能量级 10 电磁波。 10 2.一台额定功率为008W的收音机，在接收频 率逐渐减小的过程中，所对应电磁波的波长将 10 I000℃ 10 瑞8 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 10 20℃ 在收音机正常工作的情况下，若持续收听1h, 10 01234567891011121314→ 将消耗 J的电能。 波长μm 3.蓝牙音箱是利用内置蓝牙芯 AA入1L 片，以蓝牙连接取代传统导线 连接的音响设备。如图所示， 蓝牙音箱与手机连接时是通过 来传递信息的。如果我国的 (1)将温度计分别放入图甲中的①②③区域， 字航员把这个蓝牙音箱带到月球上， 在 (选填“①”“②”或“③”)区域温 (选填“能”或“不能”)像在地球上一样欣 度计的示数升高得最快，说明红外线有显著 赏音乐。 的热效应，可以用于遥感、加热、测温等。 4.如图所示的是一台收音机的屏板。当向右调 (2)物体的温度越高，其辐射的红外能量越 指针（图中黑块）时，所接收的电磁波波速 (选填“大”或“小”)。 ,频率 (均选填“变 学海风暴九年级物理K版下册 大”“变小”或“不变”) C.红外线 D.无线电波 FM 88 94 99 105 1081MH 10.电磁波由空气中向水中传播时，下列说法正 AM 530610750 1000 13001600k2 确的是 () 5.目前的汽车绝大多数具有卫星导航系统，它们 A.频率变小，波长变短 与卫星之间是通过电磁波进行通信的。如图 B.频率不变，波长变长 所示的是一列这种波的波形图，A、B间的距离 C.颜率变小，波速变小 为75m,则这列波的波长为 m,频 D.频率不变，波速变小 率为 Hz。 11.如图所示，A为信号源，B为接收 真 A 器，A、B之间有一个真空区域。口 当信号源A发射出次声波、紫外 6.广播电台的发射线路靠迅速变化的交变电流 线、可见光和无线电波信号时，接收器B不能 向外发射电磁波，交变电流在每秒内周期性变 接收到的信号是 化1次时发射的电磁波频率为1Hz。若某电 A.次声波 B.紫外线 台发射颜率为88.2MHz的电磁波，说明发射 C.可见光 D.无线电波 线路中的交变电流每秒钟周期性变化 12.研究表明，当空气中颗粒的直径越接近可见 次；频率为30MHz的电磁波 光的波长（波在一个周期内传播的距离叫做 波长为 me 波长)，颗粒对光的“消光”能力就越强。空气 二、选择题 中的PM2,5是造成雾霾天能见度降低的主要 7.一名同学手中拿着一块磁性较强的永磁铁，沿 因素。若可见光的频率约为5×10Hz,则 着与电视机天线垂直的方向，从一台正在播放 可以推算出PM.5中对能见度造成较大影响 的电视机旁走过，这时电视机屏幕上出现干扰 的颗粒直径与下列哪一个值最接近() 图像。这是因为 A.2.5m B.0.4μm A.天线被永磁铁吸引 C.0.6m D.6 gm B.电视信号被干扰了 13.甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图a C.天线上产生感应电流 所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合 D.电视机一时出现故障 图b的电磁波谱，下列分祈正确的是() 8.下列有关电磁波的说法，正确的是 A.太空中是真空，电磁波不能传播 B.电磁波在空气中的传播速度是340m/s C.光是一种电磁波 ←据率增大 可见光 摸率减小→ D.电磁波的频率越高，传播的速度就越大 射线X射线外线红外绒微 无战电被 9.电视机、微波炉等家用电器给我们的生活带来 裂A△/ .Q0I mm 了许多便利。微波炉使用的电磁波的波长很 《-波长减小 波长增大 6 短，但比电视机遥控器所用的波长要长。下列 A.乙一定是我们能看得见的另一种色光 各种电磁波中，波长比电视机遥控器所用波的 B.两种电磁波在真空中的波速可能不同 波长长的是 C.遥控器可能利用乙来遥控电视机 A.Y射线 B.可见光 D.医生可以利用乙来拍片诊断病情 第十章学海风最 14.(多选)高铁、移动支付、共享单车、网购已成 为中国的“新四大发明”，走进寻常百姓的生 活。以下说法正确的是 () A.移动支付、共享单车、网购通过电磁波进 行远距离信息的传递 B.高铁列车利用牵引电机提供动力，牵引电 机的工作原理是电磁感应现象 C.用手机扫码支付时，二维码应在手机镜头 的2倍焦距以外 D.共享单车坐垫的形状能增大与骑行者臀部 的接触面积，从而减小对臀部的压力 三、计算题 15.在“家电下乡”的活动中，小刚家买了一台微 波炉。善于思考的小刚对微波炉进行了一番 研究，如表所示的是小刚查到的微波炉的部 已核心素养提升 分参数。 科学探究如图所示，探究电磁波的产生和传 额定电压 220V 潘特性。 电源频率 50 Hz 最大功率 1100W 微波频率 2 500 MHz (1)电磁波的传播速度为3×10m/s,则微波 炉工作时微波的波长为多少？ (1)如图甲所示，用导线时断时续地接触电池 (2)微波炉在使用最大功率加热时，家庭电路 两端，会听到收音机发出“咔咔”声。这说明迅 中干路电流增加了多少？ 速变化的电流会在空间激发 (3)小刚想知道牛奶的比热容是多少。他经过 (2)如图乙所示，将手机放在广口瓶内，用抽气 思考便动手进行了测量。他将一盒质量为 机抽去瓶中的空气，打电话呼叫瓶内的手机， 250g的牛奶倒入专用的塑料杯中，用温度计测 发现手机 (选填“能”或“不能”)收 出牛奶此时的温度为15℃，放入微波炉里用 到呼叫信号。这说明 最大加热功率加热1min,取出后测得牛奶温 度为75℃。他又查到：此微波炉把电能转化 (3)如图丙所示，将手机放在金属盆中，盖上金 为内能的效率为90%。请你根据小刚的实验 属盆盖，打电话呼叫盆中的手机，手机 数据，计算出牛奶的比热容。（忽略塑料杯吸 (选填“能”或“不能”)收到呼叫信号：再 热以及牛奶从微波炉中取出后的热量散失) 将手机放在纸盒中，打电话呼叫，手机 (选填“能”或“不能”)收到呼叫信号。由 此说明 学海风暴九年级物理K版下册1-是-455A 的电磁波对应的波长 (2)水的质量 3×103m/s=6m m*=P*Vk=1.0×10°kg/m×1×10-3m'=1kg 凝率为60MHz=6×10'Hz的电磁波对应的波长 水吸收的热量 a=无-3X10-5n Q级=c*m*(i-右)=4.2×103J/(kg·℃)X1kgX f:6×10Hz (100℃-20℃)=3.36×10J 所以波长范围是5m一6m (3)电热水壶消耗的电能 (2)用户接收到电磁波的时间 W=Pt=1000W×8×60s=4.8×105J =三=300X10m-10s c 3×10m/s 电热水壶的热效率 14.(1)③(2)大(3)2.5×10较短(4)D(5)C 号×100%-6X0×100%=70% 4.8×10丁 @课外拓展提高 13.解：(1)只闭合S时，电暖器处于低温挡，R单独接 1.不需要属于2.增大288 入电路， 3.电磁波不能4.不变变大 低温挡正常工作时的电阻 5.301×10 R0w-660 6.8.82×1010 7.B8.C9.D10.D11.A12.C13.C14.AC (2)只闭合S时，R单独接入电路，电暖器处于中温 15.解：(1)微波炉工作时微波的频率 挡；同时闭合S,S时，R、R并联，电暖器处于高 f=2500MHz=2500×10Hz=2.5×10Hz 温挡。 根据c=A∫可得该微波的波长 高温挡的功率 3×103m/s =0.12m P.=Ps+P=550W+1100W=1650W 入=-X10H 高温挡正常工作时的电流 (2)微波炉使用最大功率加热时，干路增加的电流 1-号--.5A P达=1100W △I=1大= =5A 220V (3)电暖器的高温挡正常工作20分钟，消耗的电能 (3)微波炉用最大功率加热1min消耗的电能 W=P年t=1650W×20×60s=1.98×10°J w=P*t=1100W×60s=6.6×104J 空气吸收的热量 牛奶吸收的热量 Q4=7W=50%×1.98×10°J=9.9×105J Qa=7w=90%×6.6×10*J=5.94×10°j 房间的空气温度升高 牛奶的比热容 4 9.9×105J 5,94×10°J 1.1X10J/(kg·C)x60kg-15t Q c%m6-4)0.25kgX(05℃-15C=3.96× 103J/(kg·℃) 第十章 电磁波与信息技术 ®核心素养提升 1.神奇的电磁波 1)电磁波(2)能电磁波可以在真空中传播 巴经典例题剖析 (3)不能能金属能屏蔽电磁波 【例1】D【例2】A 2.电磁波的应用 ©课内基础闯关 巴经典例题剖析 考点1 【例1】A【例2】A 1金属不需要 ©课内基础闯关 2.C3.A 考点1 考点2 1.电磁波3×10 4.<>5.C6.C7.D 2.Y射线X射线3.乙甲 考点3 4.C5.A6.D7.A 8.可见光紫外线相同变大变小 考点2 9.红外线y射线5 8.C9.C10.A 10.C11.B12.D 考点3 13.解：(1)由c-af可得，频率为50MHz=5×10'Hz11,A12.D 参考答案学海风暴 133