第十章 2.电磁波的应用-【学海风暴】2023-2024学年九年级下册物理同步备课（教科版）

电磁波的应用 已课前预习导航 “解调”，把信息还原，从而收到优美的音乐和精 一、电磁波在信息方面的应用 彩的电视节目。 1.电磁波可以携带信息，人们利用电磁波携 二、电磁波能量特性的应用 带的信息，可以鉴别物质，分析材料中包含的 1.一切电磁波都具有然量。太阳光是电磁 元素。 波，地球上大气的运动、季节变化、昼夜温度起伏 (1)利用电磁波携带的物质信息鉴别物质， 及生物圈的循环都源于太阳光提供的能量。太 如天体研究中，根据遥远星体发出的射线谱可以 阳光是地球上维持各种生命运动最基本的能量。 知道该天体的物质组成。 2.激光也是电磁波，且激光是一种然量集 (2)利用电磁波携带的物质信息分析材料中 中、方向性极好的特殊的电磁波。除了激光通 包含的元素，如分析化学实验中，用色谱仪根据 信、激光探测等信息方面的应用以外，它在能量 各种谱线位置和强度检测某种物质中含有哪些 方面的应用也很广泛。 元素。 知识链接 2.电磁波可以帮助人们获得信息，充当测量 医学上有激光刀，医生可以利用激光对 或检测工具。 眼睛进行精巧的手术，治疗近视眼；在机械 (1)利用电磁波的反射，可以发现目标，测量 制造业中激光用于加工精密模具，钻打精细 距离，如雷达。电磁波如果遇到尺寸明显大于波 小孔，进行精密焊接等；在核聚变研究中，科 长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波 学家利用激光可以产生数万摄氏度高温，提 的这个特性工作的。波长越短的电磁波，传潘的 供核聚变环境。 直线性越好，反射性越强，因此雷达用的是微波。 3.高颊电磁波、X射线、Y射孩都是电磁波 (2)利用电磁波的透射能力，可以对人体的 都具有巨大的能量，能对照射到的物质产生很强 内部进行检查。例如，光导纤维内窥镜，利用光 的作用。 导纤维传导光将胃内部的信息提供给我们，还有 三、减少电磁污染 热红外扫描仪、核磁共振仪、X射线断层扫描照 1.电磁波的危害：电磁波虽然有多种用途 相仪(CT)等，都是利用电磁波探测信息的。 但是当电磁辐射达到一定程度时，会导致控喇系 (3)利用电磁波还可以研究晶体结构，这是 统和信息传输系统的失控，也会使人产生头疼、 研究新材料的重要手段。例如，利用X射线可以 失眠、记忆衰退等症状。 进行晶体结构研究，它在DNA结构的发现中起 2.怎样减少电磁污染 到了重要作用。 (1)把家用电器分散耀救，不要过于集中，以 3,电磁波能承载信息并传播信息，充当信息 免使家中某个位置的电磁辐射剂量过大，而使人 传播的媒介。 体处于超量辐射的环境之中 电磁波在信息传递方面的早期用途主要是 (2)各种家用电器都应尽量避免长时间操 电报、广播和电视。电磁波可以通过“调制”，把 作，尽量避免多种电器同时启用。 文字、图像、声音等各种信息加入其中，并传到遥 (3)使用电器时，要保持一定的安全距离。 远的地方。用户可以通过收音机、电视机等装置 离电器越远，受电磁波的侵害越小。 ● 第十章学海风暴 经典例题剖析 3.如图所示的是我们听到某广播电台节目的过 【例1】小鹭爸爸开车带她去旅游，车上播放 程示意图。则图 是电台的发射示 着某广播电台的节目。进入隧道后，该频道信号 意图，图 是收音机的接收示意图。 消失。小鹭由此猜想“隧道里不存在无线电波”。 下列操作无法验证此猜想的是 A.调大音量 B.调换其他频道 C.试用车载导航D.用手机通话 【解题点拨】要探究隧道中是否存在无线电 波，即是否存在电滋波，应该在隧道中换用其他 4.下列事例利用电磁波传递信息的是 A.蝙蝠的回声定位B.大象的“声音”交流 应用电磁波的设备或调换广播的其他频道，看它 们能否工作。若能工作，则说明隧道中存在电磁 C.手机用WFi上网D.利用B超检查身体 波；若不能工作，则说明隧道中不存在电磁波。 5.(2023荆州改编)关于电磁波，下列说法正确 【例2】下列关于电磁波的说法，正确的是 的是 () ( A.5G通信是利用电磁波来传递信息的 A.电磁波既能传递信息也能传递能量 B.我国的北斗卫星导航系统是利用超声波进 B.电磁波传播需要介质 行定位的 C,电磁波的频率恒定不变 C.雷达是利用电磁波的直线传播来工作的 D.电磁波传播的速度为340m/s D.遥控器发出的红外线不是电磁波 【解题点拨】电磁波既能传递信息也能传递 6.春节联欢晚会可以通过CCTV-1、CCTV-4 能量。电磁波的传播不需要介质。不同电磁波 CCTV-9等几个频道同时并机直播。观众在 的频率不同。电滋波在不同的介质中传播的速 家中选择不同频道时，实际上是在改变() 度不同，且远大于340m/s。 A.电视台发射的电磁波的频率 ©课内基础闯关 B.电视台发射的电磁波的波速 C.电视机接收的电磁波的波速 考点① 电磁波在信息方面的应用 D.电视机接收的电磁波的频率 1.（2023南昌模拟)某 7.电视信号包含图像信号和声音信号。电视信 国产品牌手机具有北 号从电视台发射机到电视机的传递过程中，下 斗卫是信息的收发功 列说法正确的是 () 能，如图所示，在荒漠无人区等无地面网络信 A.声音信号和图像信号都是加载在电磁波上的 号覆盖的环境下，该手机可通过App将文字 B.声音信号和图像信号都是加载在电流上的 和位置信息向外发出。信息是通过 C.图像信号是加载在电流上的，声音信号是加 传递的，到达北斗卫星时信息的传播速 载在电磁波上的 度是 m/s。 D.声音信号是加载在电流上的，图像信号是加 2.电磁波是一个大家族，红外线、可见光、紫外 线、X射线、Y射线等，都是家族中的成员。其 载在电磁波上的 中，用来检验金属中是否有缺陷的是 考点②电磁波在能量方面的应用 :人们常用 来进行人体 8.下面所描述的应用中，不属于电磁波的能量特 器官和骨骼的检查。 性应用的是 () 学海风暴九年级物理JK版下册 A.用高频电磁波快速加热机械零件 他利用了电视机的投屏功能，此时手机和电视 B.医生用Y射线切割肿痛 机之间是利用 传递信息的。 C.利用手机可实现全球通话 2.建在贵州省黔南州的中国天眼首次发现4100 D.利用激光治疗近视眼 光年外的脉冲信号，为人类寻找宇宙高级文明 9.医学上可以用激光作为“光刀”来切开皮肤、切 奠定了基础。中国天眼由一个巨大的凹面镜 除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜。这些主要是利 接收来自宇宙的信号，脉冲信号属于 用激光 (选填“电磁波”或“超声波”)。天眼的 A.有很高的单色性B.有很好的平行度 凹面镜对光具有 (选填“发散”或 C.能量大的特点 D.容易反射的特性 “会聚”)作用。 10.微波是一种高频电磁波，对物质具有选择性 3.如图所示的是收音机的调台面板，FM和AM 加热的特性。对于玻璃、塑料和瓷器，它几乎 为两个波段，其中 波段的频率较 是穿越而不被吸收：水和食物等就会吸收微 大；图中“1000”字样代表接收电磁波的波长为 波而使自身发热：而金属类物体会反射微波。 m 微波炉利用微波加热食物，下列说法错误的 FM889499105108MHz 是 AM530619750100013001600kHz A.微波炉利用热传递加热食物 4.如图所示，用电磁波传递电视信号的大致过程 B.微波炉的玻璃炉门内侧装有由金属制成的 如下：①用摄像机拍摄画面和录音；②制作电 屏蔽网 视节目；③发射电视节目的视频和音频信号； C.微波炉中微波会对人体造成伤害 ④接收并还原电磁波的图像和声音信息。下 D.微波在真空中的传播速度为3×10m/s 列四幅图中对应①的是图 ,对应② 考点③减少电磁污染 的是图 电磁波 (选填 11.电磁波不需要介质也能向外传递能量，形成 “能”或“不能”)在真空中传播。 电磁辐射。电磁辐射对人体健康的影响已引 起了人们的广泛关注。以下活动中，几乎不 会对人产生电磁辐射的是 ( A.使用手电筒 B.玩电脑游戏 C.接听手机 D.紧靠工作着的微波炉 5.图甲、乙分别是电视的发射和接收原理图。图 12.下列关于电磁污染的说法，不正确的是( 乙中显示器的作用是将接收的图像信号还原 A.电磁污染主要是指电磁辐射 成 :扬声器的作用是将接收的音 B.电磁辐射会干扰其他仪器的正常工作 频信号还原成 C.电磁辐射对人体和动物都有危害 D.频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就 越小 已课外拓展提高 话简 场声器 一、填空题 1.现在的电视机大部分有投屏功能，小凡在上网 二、选择题 时为了缓解长时间看手机屏幕造成视觉疲劳， 6.在抗震救灾时，救援队利用北斗卫星导航系统 第十章学海风暴 对发生灾情的位置进行定位，并及时将信息反 于金属内部探伤。结合图示可推知，铱-192 馈给抗震救灾指挥中心，为救灾争取了宝贵的 发出的用于金属内部探伤的最可能是() 时间。北斗卫显导航系统传递信息主要依靠 厚纸板薄钢板混凝土 可见光 α射线 A.超声波 B.红外线 B射线 C.电磁波 D.紫外线 Y时线 7.关于汽车上的信息传递，下列说法正确的是 A.可见光 B.a射线 C.B射线 D.Y射线 A.收音机利用电磁波接收信息 12.无线光电鼠标采用无线技术与 B.导航仪利用超声波与卫星传递信息 计算机通信，操作便捷。它主要 C.倒车雷达利用电磁波获取信息 由插在电脑USB接口上的接收 D.车灯发出的可见光不属于电磁波 器和操控电脑的鼠标组成。下列论述正确的 8.在无线电广播信号的发射过程中，调制器的作 是 用是 ( A.鼠标采用导电性好的塑料作为外壳 A,把声音转换成电流 B.鼠标和接收器之间通过电磁波联系 B.把高频电流过滤出去 C.鼠标的接收器与电脑其他各接口串联 C.把音频电信号加载到高频电流上 D.鼠标休眠不工作是通过增大功率来达到省 D.把电磁波发射出去 电目的的 9.如图所示的是电磁波谱及其应用事例。下列 13.某广播电台节目的发射颜率是720kHz,女播 说法正确的是 ( 音员发声的频率约为1kHz。那么收音机接 101010010-10410“10颜率/Hz 入AMM 收时，调谐器选择的频率应为 () 无线电波 缸外线可见光紫外线X射线Y射线 A.721 kHz B.720 kHz 毅。■地思石电国公 C.719 kHz D.1 kHz A.手机只能发射电磁波，无法接收电磁波 14.为了减少电磁污染对我们生活的影响，以下 B.胸透机所使用的电磁波频率比雷达使用的 做法正确的是 () 电磁波频率高 A.禁止在市区建设移动通信基站 C.无线电波在真空中的传播速度比可见光快 B.把家用电器集中安放在厨房 D.我国的北斗卫星导航系统是利用X射线来 C.避免长时间使用手机 传递信息的 D.使用电器时，离电器越近，受电磁波的辐射 10.雷达是现代战争重要的军事装备。若雷达向 越小 飞机发出的微波从发射到反射回来的时间为 15.(多选)广播电台和电视台都是利用电磁波传 52μs(1μs=10‘s),微波的传播速度等于光 输信号的。关于它们的异同点，下列说法正 速，此时飞机与雷达的距离为 确的是 () A.15600m B.1.56×104km A.广播电台发射电磁波需要发射天线，而电 C.7.8 km D.7.8×10m 视台发射电磁波不需要发射天线 11.铱-192具有放射性，其裂变发出的物质能穿 B.广播电台发射的电磁波传播速度与电视台 透三十多毫米厚的钢板，它的这一性质可用 发射的电磁波传播速度相同 学海风暴九年级物理JK版下册 C.广播电台发射的电磁波的频率比电视台发 (2)某GNSS接收机的专用耐低温锂电池的 射的电磁波的频率大 工作电压为7.4V,容量为3400mA·h,它 D.广播电台发射的电磁波只有声音信号，而 能够存储 J的电能。该电池 电视台发射的电磁波既有图像信号，又有 可以保证该GNSS接收机连续工作12h(电 声音信号 池剩余电量为总电量的10%时会停止电能输 三、综合题 出)，则GNSS接收机工作时的功率为 16.阅读下列短文，回答问题。 (计算结果保留一位小数)W。 珠峰“身高”是怎样测出来的 (3)请根据文中的测量量和已知量推出珠峰 珠峰高程测量，我国曾使用基于北斗卫 雪面海拔高度的表达式：H 星导航系统的高精度GNSS(全球导航卫星 (已知规标高度为L、观测点的海拔 系统)定位方法，并且以北斗卫星导航系统的 为h)。 效据为主进行峰顶位置的精确测量。峰顶测 (4)文中提到的在珠峰高程测量过程中应用 量有三项主要工作：一是峰顶交会测量，在峰 到的光学知识是 (写出一 顶架起装有反射棱镜的红色觇标，如图甲所 条即可)。 示。在各个交会点上，测出所在观测点到觇 巴核心素养提升 标的距离s及领角α，由三角函数推算出峰顶 物理观念如图甲、乙所示的是家用微波炉及 相对于这几个点的高程差，如图乙所示。二 其铭牌。小徐对微波加热食物的原理感到好 是通过高精度GNSS定位方法，测量出珠峰 奇，查阅资料后得知：①水分子会发生振动，振 雪顶的位置。三是利用雷达进行雪深测量， 动的固有频率为2450MHz(1MHz=10°赫 测量峰顶一定范图内，雪面到岩石面的距离。 兹)，若受到频率相同或相近的波激发，水分子 峰顶处的GNSS接收机接收以北斗卫星 的热运动会加剧；②微波的振动频率为 为主的各卫星导航系统的数据（如图丙所 300MHz~300000MHz,可以穿过玻璃、陶 示)。该GNSS接收机是我国自主研制的高 瓷、塑料等绝缘材料，但遇到金属就会发生 精度定位设备，它装有防水透气阀，可以保证 反射 接收机内外压强一致，不会由于气压快速变 产品名称：微被炉型号：MWBLXE1ACM 化而导致按键异常，并且还使用了专用耐低 额定电压：220V领定功率：800W(《○ 额定容积：20L额定微波瓶率：2450M 温锂电池。中国与尼泊尔专家进行数据处 c 理，经过数月的反复论证和多轮协商，最终得 (1)该微波炉正常工作0.1小时，耗电 出珠峰峰顶雪面的海拔为8848.86米。 度。 (2)若要加热牛奶使其温度达到60℃左右，应 将牛奶倒入 中，再放入徽波炉 加热。 A.耐高温的玻璃杯 (1)GNSS接收机与卫星之间通过 B.耐高温的不锈钢杯 传递信息，GNSS接收机装有透气阀 C.耐热温度为50℃的一次性纸杯 是为了保证 第十章学海风暴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 圈课外拓展提高 【例2】A【例3】D 1.电磁波2.电磁波会聚 ®专题培优训练 3.FM3004.AC能 类型1 5.图像声音 1.电磁波迅速变化的电流 6.C7.A8.C9.B10.C11.D12.B13.B 2.3×10低@ 14.C15.BD 3.A4.B5.B6.A7.A8.D 16.(1)电磁波接收机内外压强一致(2)905761.9 9.解：轰炸机离雷达的距离 (3)h十s·sina一L(4)光的反射 1 1 -X3×103m/s×2×10-4s=3×10'm 心核心素养提升 (1)0.08(2)A 30km 3.改变世界的信息技术 无线电被的叛率了=号-00。=1.5入 经典例题剖析 10'Hz 【例1】A【例2】A 类型2 课内基础闯关 10.电磁波 考点1 11.A12.A13.A14.D15.B 1.3电磁波 类型3 2.仍能0.123.B 16.②③ 考点2 17.电磁波做功 4.激光光的反射（或光的全反射） 第十一章 物理学与能源技术 5.B6.D 考点3 1.能量守恒定律 7.电磁波接收基地 ②经典例题剖析 8.A9.B 【例1】D【例2】B 考点4 四课内基础闯关 10.声波电流电磁波11.C 考点1 12.(1)计算机(2)服务器(3)导线、光统、微波 1.②③①④ ©课外拓展提高 2.D3.A4.A 1.超声波电磁波频常 考点2 2.电磁感应电磁波 5.化学机械6.电内7.内电 3.静止0.24 8.A9.A 4.C5.C6.D7.B8.B9.ABC 考点3 10.(1)内反时(2)光导纤维能(3)能 10.不变化学11.D12.A 11.(1)卫是绕地球转动的周期与地球自转的周期相同 13.(1)420(2)420(3)机城内等于(4)克服率 (2)同步定点轨道36000(3)微波中继站(4) 擦做功（合理即可）(5)能量守恒 数字电磁波(5)0.48 ®课外拓展提高 ②核心素养提升 1.机械电 (1)电能电磁波(2)54 2.内太阳不变 本章培优方案 3.减小遵守 @知识网络梳理 4.4.2保持不变 ①变化②3×10③移动通信 5.内电 重点图片在线 6.D7.B8.A9.A10.B11.ABC ①电流②3×10③y射线④X光片⑤红外线 12.解：(1)纯电动汽车行驶时，将电能转化为机械能。 ⑤紫外线⑦电燕波图短⑨激光⑩反射 (2)电池充满电时，电动机可以做的功 巴易错易混赏析 W=W意=22.4kW·h=22.4×3.6×10J= 【例1】(1)20.81.25(2)D 8.064×10J 134 学海风暴九，年级物理JK版下册