内容正文:
第10章
电磁
课
前
知识点1)神奇的电磁波
(1)电磁波的产生
①变化的电流周围有变化的磁场,变化的磁
场周围也会产生变化的电场,在空间形成交替变
化的电场和磁场,这个交变的电磁场在空间的传
播,就是电磁波;
②我们生活、学习的环境都存在各种各样的
电磁波。如无线电广播、电视信号、手机通信的
电磁波。
(2)电磁波的传播
电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传
播。电磁波在真空中都以光速传播,即:c一3×
103m/s。
(3)电磁波的描述
①电磁波与水波、声波相似,也有波长和频
率,可以用图像来进行描述,但其频率比水波、声
波要高得多;
②邻近的波峰和波蜂之间,或邻近的波谷和
波谷之间的距离,叫作波长。在空间中某一确定
位置,1s内有多少次波峰或波谷通过(通过了多
少个波长),波的频率就是多少。设电磁波的波
长是入,频率是f,那么有c=入f。
知识点2)电磁波的应用
(1)电磁波谱
①Y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线
微波和无线电波都是电磁波。它们各有不同的
波长和频率范围,波长逐渐变长,频率逐渐变低;
②由c=λf得,由于真空中各种频率的电磁
波波速相同,频率和波长成反比。波长越长的电
磁波,频率越低;
波与信息技术
③电磁波具有能量。不同的电磁波具有不
同的能量和不同的频率范围,具有不同的物理特
性和用途。
(2)电磁波在信息方面的应用
①电磁波携带信息,即电磁波会把辐射电磁
波的物质固有的信息带出来:可以鉴别物质,分
析材料中包含的元素;
②电磁波可以帮助人们获得信息,充当测量
或检测工具:利用电磁波的反射,可以发现目标,
测量距离;利用电磁波的透射能力,可以检查人
体:利用电磁波还可以研究品体结构,是研究新
材料的重要手段:
③电磁波能承载信息并传播信息,充当信息
传播的媒介。电磁波是信息的载体:通过卫星转
播电视节目:控制载人飞船太空旅行:利用移动
电话发射和接收电磁波,可实现全球通话;
④借助电磁波实现的移动互联技术更是将
手机、电脑、智能家电、物联网设备等无数终端都
连入一个信息交互的网络中。
(2)电磁波具有能量
一切电磁波都具有能量,不同的电磁波具有
不同的能量,用途也不同。
①太阳光是电磁波,地球上的大气运动,季
节变化,昼夜温度起伏及生物圈的循环都源于太
阳光提供的能量。太阳是地球上维持各种生命
运动最基本的能量:
②高频电磁波、X射线、Y射线和激光,可以
具有巨大的能量,能对所照射到的物质发生很强
的作用。如X射线、Y射线是医生手术治疗的强
大助手。激光除在医疗上有很大用途外,在机械
制造业中用于加工精密模具,钻打精细小孔,进
行精密焊接等;在核聚变研究中,科学家利用微
光可以产生数万度高温,提供核聚变环境。
知识点3)改变世界的信息技术
(1)信息的传播
①信息有许多形式,如符号、声音、图像、视
频、文字,指令等,我们需要把它们转变成电磁波
等形式的信号发送出去:接收方收到信号后,便
可从中获得信息,电磁波是最重要的信号载体。
②信息的传播的过程
发送
接收
信道
收机信
信号
信宿
信源—
信息的来源,可以是人、机器甚至
自然界的物体。
信道一信息传递的道路,需要借助电磁波
和各种设备来铺设。
信宿—接收信息的一方,同样可以是人、
机器或者各类物体。
(2)信息的传播的方式
现代通信网络包括电缆通信、无线电通信、
卫星通信、光缆通信等方式。它们是针对不同的
信号发送和接收机制、不同的信道而言的。
①卫星通信
卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,
转发无线电波,进行通信的。
②光缆通信
现代的光纤通信是应用光信号取代传统通
信方式中的电信号,从而实现信息的传递。光纤
具有传输距离长、高抗干扰等特性。
③移动通信
“数字蜂窝”系统主要由移动台(手机或车载
电话)、基站和移动交换中心组成
(3)物联网
物联网是利用传感器、卫星定位系统、识别
和感应设备等,将实时采集需要监控、连接、互动
的物体或过程的信息,按照预先约定的规则(即
协议)将信息接入互联网中,使原先独立的各个
设备彼此连接起来。然后借助软件对各个过程
中涉及的物体和设备进行智能识别、定位、跟踪、
监测、控制和管理。其应用包括智能家居、物流
追踪、环境监测、智能交通等。
(4)从烽火台到智能时代
能量、物质、信息被认为是主导未来的“关键
技术”。人类的文明进程,离不开信息的生成和
传播。电磁波技术的发展,使信息技术发生了一
场划时代的革命。迅速发展的计算机网络,已经
成为人们学习、工作、生活不可缺少的工具,正在
深刻地改变着人们的思维方式、学习方式、工作
方式、通信方式、交流方式和生活方式。现在网
络广泛渗入社会各个领域,使人类仿佛生活在同
一个“地球村”中。同时,借助芯片的强大计算能
力,颠覆人类交流方式和思维方式的智能时代,
已经到来。在技术快速更新的当下,信息技术将
创造愈加瑰丽的现代文明。
知识点4跨学科实践:探寻信息技术的
力量
(1)电是现代工业生产的动力:磁是信息存
储的重要形式;电磁波是信息传播的重要载体。
信息技术正在改变着我们生产、生活的方方
面面。
(2)跨学科实践活动
①信息技术的身影
农林牧渔、文体教有、军事、卫生、交通、科
研…生产或生活中的各个领域都有信息技
术的身影。请选择一个自己喜欢或者熟悉的领
域,来看看信息技术在其中都发挥了什么作用。
②信息技术的力量
在信息时代,信息技术给予了我们磅礴的力
量,请参照教材中小明的调查报告,完成类似的
关于信息技术在生产、生活的广泛应用的调查
报告。
课
学
法
指
1.正确理解电磁波的频率、波长和波速的
关系
(1)同一电磁波的频率、波长和波速的关系:
c=f八。
(2)真空中各种频率的电磁波波速都是相同
的,大小为c=3×10⑧m/s,频率和波长成反比。
(3)频率、波长和波速这三个量中,频率是物
质的固有属性。电磁波发生器一定,则电磁波振
动频率一定,而波速与波传播的介质有关。同一
电磁波在不同介质中传播,频率相同,波速不同,
波长也就不同。波速随波长的减小而减小。
2.了解电磁波的用途
电磁波在社会的方方面面都有十分重要的
用途。在医学上用Y射线作脑部手术,用X射
线透视来判断身体某部分是否出现异常。在通
信领域利用无线电波来传输信息。在生活中电
视机、空调等设备的遥控器都是红外遥控。无线
电波在收音机、电视机、飞机和舰船上的雷达都
少不了它。正是有了电磁波我们才能在任何地
方都能收看电视、收听广播,接收到手机信号:正
是有了电磁波我们才能在汪洋大海中,在太空中
建立广泛联系。所有的这些都是由于我们生活
在电磁波的海洋里,电磁波起着十分重要的
作用。
3.了解光纤结构、通信原理及优点
(1)光纤的结构特点:光纤很细,有内外两
层,由于内、外层的折射本领不一样,光在光纤中
通过时,发生全反射,光就不会跑到外层了。
(2)光纤通信的优点:光纤的抗干扰能力强,
信号衰减小,传递的信息量大,保密性好。
(3)光纤通信的原理:光纤通信是利用电光
变换技术把电信号转变为光信号,让光波在光导
纤维中通过,在接收端再把光信号转变成电信号
从而实现信息传递的通信方式。
【例1】关于声波和电磁波的比较,下列说
法错误的是
()
A.声波和电磁波都能在真空中传播
B.声波和电磁波都可以传递信息和能量
C,声波和电磁波都具有波速、波长和频率
D.声波和电磁波的传播速度都与传播的介
质种类有关
【答案】A
【例2】下列关于电磁波的说法中,正确
的是
()
A.频率越高的电磁波,传播速度越大
B.频率越高的电磁波,波长越长
C.电磁波在任何介质中传播速度都相同
D.频率不同的电磁波,在真空中的传播速
度都等于光速
【答案】D
【例3】刘晶家有一个12波段的收音机,
其中的一个波段频率是7.5MHz~8.0MHz,则
该波段的波长范围是多少?(电磁波的速度为
3×10m/s)
【解析】由公式c=f入可得,
A=片盒0m
3×103m/s=37.5m
&=片0
答:波长范围是37.5~40m。
巩
提
【基础训练】
一、填空题
1.Y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线
电波都是
,它们都
(选填
“能”或“不能”)在真空中传播,在真空中传播
时,它们的
(选填“频率”“波长”或“波
速”)相同,颇率和波长成
2.电磁波按波长从小到大排列为:Y射线、X射
线、紫外线
、红外线和无线电波;
它们的用途非常广,如电视机的遥控器是利用
进行遥控的。
3.我们的生活离不开信息的传递。如手机之间
主要靠
来传递信息:医院检查身体
用的“B超”是利用
来传递信息(以
上两空均选填“超声波”或“电磁波”):验钞机
利用
使钞票上的荧光标记发光来
验钞。
4.(2024·苏州)为了研究声波、电
磁波能否在真空中传播,小明将
手机A的“背景灯光提示”功能
(手机接收到信号后有灯光显
示)和“来电铃声”功能打开后悬
挂在密闭的真空罩中罩好。连接抽气机抽气
一段时间后,用手机B呼叫手机A,发现手机A
灯光亮了却几乎听不到铃声。由此,小明得出
结论:
能在真空中传播。
不能在真空中传播。小华却认为小明的证据不
足,听不到铃声可能是罩挡住的。为了补足证
据,小华的操作是
5.(2024·淮安)利用北斗卫星导航系统进行定
位和导航时,导航仪与北斗卫星之间通过
传递信息,它在真空中传播的速
度为
m/s.
6.(2023·常州)旅行者一号是美国于1977年发
射的无人太空探测器,现已离开太阳系,2023
年某日23:00:00(时:分:秒),地球收到旅行者
一号于当日发出的
(选填“超声波”或
“电磁波”)信号,发出信号的时刻用莫尔斯电码
表示,其代码为“
旅行者一号发出该信号的时刻为
(时:分:秒),由此可估算出旅行者一号距离地球
m。(细水放=340m/s,地放=
3×10m/s)
莫尔斯电码
数字
0
莫尔斯电码
数字
5
6
8
7.人们的生活已经离不开现代通信,现代通信可
分为微波通信、
和
8.广播电台的发射线路靠迅速变化的交变电流
向外发射电磁波,交变电流在每秒内周期性变
化1次发射的电磁波频率为1Hz。若某电台
节目发射频率为88.2MHz,说明发射线路中
的交变电流每秒钟周期性变化为
次。收音机通过
电磁波来工作,手机
通过
电磁波来实现远距离通
话。(后两空选填“发射”“接收”或“发射和
接收”)
9.我国自主研发的北斗卫星导航系统中的卫星
是通过
与地面进行信息传递的,北
斗卫星导航系统包含多颗相对地球“静止”的
卫星。
10.
通信是利用人造地球卫星作为中继
站,转发无线电波,进行通信的;现代的光纤
通信是应用光的传播特性,把光能限制在光
纤内部,用光信号取代传统通信方式中的电
信号,从而实现信息的传递。光纤具有
和
等特性;
通信系统主要由移动台(手机或车
载电话)、基站和移动交换中心组成。
11
是现代工业生产的动力:
是信
息存储的重要形式:
是信息传播
的重要载体。(均选填“电”“磁”或“电磁波”)
二、选择题
12.将一根导线的一端与电池的负极相连,另一
端与电池的正极时断时续地接触,旁边的收
音机就会发出“喀啦喀啦”的声音,这是因为
收音机接收到了电池与导线产生的()
A.超声波
B.次声波
C电磁波
D.光波
13.(广东·中考)电磁波的频率与波长的大致分
布如图所示,下列说法正确的是
()
频率/H7
0
10
10
10
10
10
无线电波红外线可见光紫外线X射线Y射线
A.紫外线属于可见光
B.红外线的波长比可见光的短
C.X射线的频率比无线电波的低
D.可见光与y射线在真空中的传播速度
相等
14.(2023·广州)各色光在真空中的波长如图所
示,植物中叶绿素a会吸收波长在430m
662m之间的光。真空中,波长650nm的光
)
波长/nm76063060057050450430400
红橙黄绿背蓝紫
A.是紫光
B.不是电磁波
C.波长比蓝光的长
D.比波长500nm的光传播速度大
15.(2024·常州)英国科学家研究发现,用特定波
长的红光持续照射人体背部15min,可明显
2
刺激人体线粒体,增加葡萄糖消耗,降低血糖
水平,该技术有望用来帮助糖尿病患者通过
非药物方式降低血糖,该红光的波形图如图
所示,已知OA=AB=BC=CD=335nm,
则该红光的波长为
A.335nm,合3.35X10-4m
B.335nm,合3.35×10-m
C.670nm,合6.70×10-4m
D.670nm,合6.70×10-m
16.(2024·成都)电磁波具有信息特征和能量特
性。以下设备中,主要利用电磁波的能量特
性工作的是
)
A.徽波炉
B.手机
C.雷达
D.电吹风
17.关于电磁波的相关知识,下列说法正确的是
)
A.红外线、紫外线不属于电磁波
B.将一根导线一端与干电池负极相连,另一
端快速碰触正极,能产生电磁波
C.电磁波只能在空气中传播
D.声呐系统是利用电磁波来探测海洋深
度的
18.(2024·徐州)执行月背采样任务的“嫦娥六
号”借助“鹊桥二号”中继卫星与地面联系,信
息传递利用的是
()
A.电磁波
B.超声波
C.次声波
D.红外线
19.(攀枝花·中考)电磁波在我们的生产、生活以
及科学研究中扮演着非常重要的角色。下列
关于电磁波的说法中错误的是
)
A.“祝融号”火星车利用电磁波向地球传递
信息
B.导线中的电流迅速变化会在空间产生电
磁波
C,微波炉是用电磁波来加热食品的
D.光不是电磁波
20.下列各种活动中,能通过互联网做到的是
A.传送网购的运动鞋
B.远程学习物理课程
C.输送发电厂的电能
D.传输纸质信件
21.(2023·益阳)2022年中国科学院新一代远洋
综合科考船“科学”号历经74天的航程,完成
了一项基于北斗卫星的深海通信实验。这次
实验突破了海水深度达到6000米的大容量
数据的即时传输,解决了水下无线通信的世
界性难题。下列有关北斗卫星与深海之间数
据传输的说法正确的是
A.通过声波传递数据
B.通过电磁波传递数据
C.通过光纤传递数据
D.数据传输有较长时间的延迟
22.随着社会的进步,光纤网络开始进入普通老
百姓家庭。光纤的主要用途是
(
A.输电
B.导热
C.通信
D.照明
23.(日照·中考)下列说法正确的是
(
A.通过手语向听力障碍者传递信息,这是数
字通信
B.没有手机、收音机、电视机的海边就没有
电磁波
C.光信号在光导纤维中的传播速度是340m/s
D.通过调频95MHz日照新闻广播频道能听
到频率为95MHz的声音
24.物联网中的“物”指的是
A人
B.物体和设备
C.数据
D.网络
三、简答题
25.(2024·山西)小亮发现进入电梯后手机信号
会变弱,老师告诉小亮这是因为密闭的电梯
对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材
质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作
用,他设计如下实验进行探究。
步骤一:收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁
盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二:将一部手机分别放入密闭盒中,用另
一部手机拨打该手机并记录现象如下表。
盒子
纸
塑料
木头
铁
铝
锡箔
材质
能否
能
能
能
不能
不能不能
打通
步骤三:从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手
机,手机立刻打通。
(1)手机是用
传递信息的。通过
实验,可得出初步结论:
(2)过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调
查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽,如:为
减少微波泄漏,徽波炉玻璃门上安装有致密
的细金属网;医院CT室为防止射线泄漏,
房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据
以上信息,请你提出一个可探究的科学问题:三、作图题
11
能力提高
12.D13.D
14
火线
零线
开关
第4节
跨学科实践:智能家居
基础训练
一、填空题
1.光敏电阻阻值电流
2.红外线靠近3.传感器智能
二、选择题
4.A5.B6.D7.C
能力提高
8.A
9
火线
零线
10.火线
零线
LED灯
触点
触点
触点
楼上开关
触点
楼下开关
第10章电磁波与信息技术
基础训练
一、填空题
1.电磁波能波速反比
2.可见光红外线
3.电磁波超声波紫外线
4.电磁波声波空气放回罩内再拨电话
5.电磁波3×10
6.电磁波01:00:002.376×101
7.卫星通信光纤通信网络通信
8.8.82×10接收发射和接收
9.电磁波地球同步
10.卫星传输距离长高抗干扰移动
11.电磁电磁波
二、选择题
12.C13.D14.C15.D16.A17.B
18.A19.D20.B21.B22.C23.A
24.B
三、简答题
25.(1)电磁波不同材质的密闭容器对手机信
号的屏蔽效果不同
(2)电磁波屏蔽效果与材料有关吗
第11章
能源与可持续发展
基础训练
一、填空题
1.电能保持不变
2.聚变可再生环保或安全或经济
3.内能方向
36第10章
电磁
课
前
知识点1)神奇的电磁波
(1)电磁波的产生
①变化的电流周围有变化的磁场,变化的磁
场周围也会产生变化的电场,在空间形成交替变
化的电场和磁场,这个交变的电磁场在空间的传
播,就是电磁波;
②我们生活、学习的环境都存在各种各样的
电磁波。如无线电广播、电视信号、手机通信的
电磁波。
(2)电磁波的传播
电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传
播。电磁波在真空中都以光速传播,即:c一3×
103m/s。
(3)电磁波的描述
①电磁波与水波、声波相似,也有波长和频
率,可以用图像来进行描述,但其频率比水波、声
波要高得多;
②邻近的波峰和波蜂之间,或邻近的波谷和
波谷之间的距离,叫作波长。在空间中某一确定
位置,1s内有多少次波峰或波谷通过(通过了多
少个波长),波的频率就是多少。设电磁波的波
长是入,频率是f,那么有c=入f。
知识点2)电磁波的应用
(1)电磁波谱
①Y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线
微波和无线电波都是电磁波。它们各有不同的
波长和频率范围,波长逐渐变长,频率逐渐变低;
②由c=λf得,由于真空中各种频率的电磁
波波速相同,频率和波长成反比。波长越长的电
磁波,频率越低;
波与信息技术
③电磁波具有能量。不同的电磁波具有不
同的能量和不同的频率范围,具有不同的物理特
性和用途。
(2)电磁波在信息方面的应用
①电磁波携带信息,即电磁波会把辐射电磁
波的物质固有的信息带出来:可以鉴别物质,分
析材料中包含的元素;
②电磁波可以帮助人们获得信息,充当测量
或检测工具:利用电磁波的反射,可以发现目标,
测量距离;利用电磁波的透射能力,可以检查人
体:利用电磁波还可以研究品体结构,是研究新
材料的重要手段:
③电磁波能承载信息并传播信息,充当信息
传播的媒介。电磁波是信息的载体:通过卫星转
播电视节目:控制载人飞船太空旅行:利用移动
电话发射和接收电磁波,可实现全球通话;
④借助电磁波实现的移动互联技术更是将
手机、电脑、智能家电、物联网设备等无数终端都
连入一个信息交互的网络中。
(2)电磁波具有能量
一切电磁波都具有能量,不同的电磁波具有
不同的能量,用途也不同。
①太阳光是电磁波,地球上的大气运动,季
节变化,昼夜温度起伏及生物圈的循环都源于太
阳光提供的能量。太阳是地球上维持各种生命
运动最基本的能量:
②高频电磁波、X射线、Y射线和激光,可以
具有巨大的能量,能对所照射到的物质发生很强
的作用。如X射线、Y射线是医生手术治疗的强
大助手。激光除在医疗上有很大用途外,在机械
制造业中用于加工精密模具,钻打精细小孔,进
行精密焊接等;在核聚变研究中,科学家利用微
光可以产生数万度高温,提供核聚变环境。
知识点3)改变世界的信息技术
(1)信息的传播
①信息有许多形式,如符号、声音、图像、视
频、文字,指令等,我们需要把它们转变成电磁波
等形式的信号发送出去:接收方收到信号后,便
可从中获得信息,电磁波是最重要的信号载体。
②信息的传播的过程
发送
接收
信道
收机信
信号
信宿
信源—
信息的来源,可以是人、机器甚至
自然界的物体。
信道一信息传递的道路,需要借助电磁波
和各种设备来铺设。
信宿—接收信息的一方,同样可以是人、
机器或者各类物体。
(2)信息的传播的方式
现代通信网络包括电缆通信、无线电通信、
卫星通信、光缆通信等方式。它们是针对不同的
信号发送和接收机制、不同的信道而言的。
①卫星通信
卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,
转发无线电波,进行通信的。
②光缆通信
现代的光纤通信是应用光信号取代传统通
信方式中的电信号,从而实现信息的传递。光纤
具有传输距离长、高抗干扰等特性。
③移动通信
“数字蜂窝”系统主要由移动台(手机或车载
电话)、基站和移动交换中心组成
(3)物联网
物联网是利用传感器、卫星定位系统、识别
和感应设备等,将实时采集需要监控、连接、互动
的物体或过程的信息,按照预先约定的规则(即
协议)将信息接入互联网中,使原先独立的各个
设备彼此连接起来。然后借助软件对各个过程
中涉及的物体和设备进行智能识别、定位、跟踪、
监测、控制和管理。其应用包括智能家居、物流
追踪、环境监测、智能交通等。
(4)从烽火台到智能时代
能量、物质、信息被认为是主导未来的“关键
技术”。人类的文明进程,离不开信息的生成和
传播。电磁波技术的发展,使信息技术发生了一
场划时代的革命。迅速发展的计算机网络,已经
成为人们学习、工作、生活不可缺少的工具,正在
深刻地改变着人们的思维方式、学习方式、工作
方式、通信方式、交流方式和生活方式。现在网
络广泛渗入社会各个领域,使人类仿佛生活在同
一个“地球村”中。同时,借助芯片的强大计算能
力,颠覆人类交流方式和思维方式的智能时代,
已经到来。在技术快速更新的当下,信息技术将
创造愈加瑰丽的现代文明。
知识点4跨学科实践:探寻信息技术的
力量
(1)电是现代工业生产的动力:磁是信息存
储的重要形式;电磁波是信息传播的重要载体。
信息技术正在改变着我们生产、生活的方方
面面。
(2)跨学科实践活动
①信息技术的身影
农林牧渔、文体教有、军事、卫生、交通、科
研…生产或生活中的各个领域都有信息技
术的身影。请选择一个自己喜欢或者熟悉的领
域,来看看信息技术在其中都发挥了什么作用。
②信息技术的力量
在信息时代,信息技术给予了我们磅礴的力
量,请参照教材中小明的调查报告,完成类似的
关于信息技术在生产、生活的广泛应用的调查
报告。
课
学
法
指
1.正确理解电磁波的频率、波长和波速的
关系
(1)同一电磁波的频率、波长和波速的关系:
c=f八。
(2)真空中各种频率的电磁波波速都是相同
的,大小为c=3×10⑧m/s,频率和波长成反比。
(3)频率、波长和波速这三个量中,频率是物
质的固有属性。电磁波发生器一定,则电磁波振
动频率一定,而波速与波传播的介质有关。同一
电磁波在不同介质中传播,频率相同,波速不同,
波长也就不同。波速随波长的减小而减小。
2.了解电磁波的用途
电磁波在社会的方方面面都有十分重要的
用途。在医学上用Y射线作脑部手术,用X射
线透视来判断身体某部分是否出现异常。在通
信领域利用无线电波来传输信息。在生活中电
视机、空调等设备的遥控器都是红外遥控。无线
电波在收音机、电视机、飞机和舰船上的雷达都
少不了它。正是有了电磁波我们才能在任何地
方都能收看电视、收听广播,接收到手机信号:正
是有了电磁波我们才能在汪洋大海中,在太空中
建立广泛联系。所有的这些都是由于我们生活
在电磁波的海洋里,电磁波起着十分重要的
作用。
3.了解光纤结构、通信原理及优点
(1)光纤的结构特点:光纤很细,有内外两
层,由于内、外层的折射本领不一样,光在光纤中
通过时,发生全反射,光就不会跑到外层了。
(2)光纤通信的优点:光纤的抗干扰能力强,
信号衰减小,传递的信息量大,保密性好。
(3)光纤通信的原理:光纤通信是利用电光
变换技术把电信号转变为光信号,让光波在光导
纤维中通过,在接收端再把光信号转变成电信号
从而实现信息传递的通信方式。
【例1】关于声波和电磁波的比较,下列说
法错误的是
()
A.声波和电磁波都能在真空中传播
B.声波和电磁波都可以传递信息和能量
C,声波和电磁波都具有波速、波长和频率
D.声波和电磁波的传播速度都与传播的介
质种类有关
【答案】A
【例2】下列关于电磁波的说法中,正确
的是
()
A.频率越高的电磁波,传播速度越大
B.频率越高的电磁波,波长越长
C.电磁波在任何介质中传播速度都相同
D.频率不同的电磁波,在真空中的传播速
度都等于光速
【答案】D
【例3】刘晶家有一个12波段的收音机,
其中的一个波段频率是7.5MHz~8.0MHz,则
该波段的波长范围是多少?(电磁波的速度为
3×10m/s)
【解析】由公式c=f入可得,
A=片盒0m
3×103m/s=37.5m
&=片0
答:波长范围是37.5~40m。
巩
固
提
【基础训练】
一、填空题
1.Y射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线
电波都是电磁浅,它们都能(选填
“能”或“不能”)在真空中传播,在真空中传播
时,它们的浅速(选填“频率”“波长”或“波
速”)相同,频率和波长成反比。
2.电磁波按波长从小到大排列为:Y射线、X射
线、紫外线、可见光、红外线和无线电波;
它们的用途非常广,如电视机的遥控器是利用
红外线进行遥控的。
3.我们的生活离不开信息的传递。如手机之间
主要靠电磁波来传递信息:医院检查身体
用的“B超”是利用超声浅来传递信息(以
上两空均选填“超声波”或“电磁波”):验钞机
利用紫外线使钞票上的荧光标记发光来
验钞。
4.(2024·苏州)为了研究声波、电
磁波能否在真空中传播,小明将
手机A的“背景灯光提示”功能
(手机接收到信号后有灯光显
示)和“来电铃声”功能打开后悬
挂在密闭的真空罩中罩好。连接抽气机抽气
一段时间后,用手机B呼叫手机A,发现手机A
灯光亮了却几乎听不到铃声。由此,小明得出
结论:电磁波能在真空中传播,声浅
不能在真空中传播。小华却认为小明的证据不
足,听不到铃声可能是罩挡住的。为了补足证
据,小华的操作是空气放回罩内再拔电话。
5.(2024·淮安)利用北斗卫星导航系统进行定
位和导航时,导航仪与北斗卫星之间通过
电磁波传递信息,它在真空中传播的速
度为3X10m/s。
6.(2023·常州)旅行者一号是美国于1977年发
射的无人太空探测器,现已离开太阳系,2023
年某日23:00:00(时:分:秒),地球收到旅行者
一号于当日发出的电磁波(选填“超声波”或
“电磁波”)信号,发出信号的时刻用莫尔斯电码
表示,其代码为“
旅行者一号发出该信号的时刻为01:00:00
(时:分:秒),由此可估算出旅行者一号距离地球
2.376X103m。(物放=340m/s,地篮放=
3X103m/s)
莫尔斯电码
数字
0
2
莫尔斯电码
数字
5
6
8
9
7.人们的生活已经离不开现代通信,现代通信可
分为微波通信、卫星通信、光纤通信
和网络通信。
8.广播电台的发射线路靠迅速变化的交变电流
向外发射电磁波,交变电流在每秒内周期性变
化1次发射的电磁波频率为1Hz。若某电台
节目发射频率为88.2MHz,说明发射线路中
的交变电流每秒钟周期性变化为8.82×10
次。收音机通过接收电磁波来工作,手机
通过发射和接收电磁波来实现远距离通
话。(后两空选填“发射”“接收”或“发射和
接收”)
9.我国自主研发的北斗卫星导航系统中的卫星
是通过电磁泼与地面进行信息传递的,北
斗卫星导航系统包含多颗相对地球“静止”的
地球同步卫星。
10.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继
站,转发无线电波,进行通信的;现代的光纤
通信是应用光的传播特性,把光能限制在光
纤内部,用光信号取代传统通信方式中的电
信号,从而实现信息的传递。光纤具有
传输距离长和高抗干扰等特性:
移动通信系统主要由移动台(手机或车
载电话)、基站和移动交换中心组成。
11.电是现代工业生产的动力;磁是信
息存储的重要形式:电磁波是信息传播
的重要载体。(均选填“电”“磁”或“电磁波”")
二、选择题
12.将一根导线的一端与电池的负极相连,另一
端与电池的正极时断时续地接触,旁边的收
音机就会发出“喀啦喀啦”的声音,这是因为
收音机接收到了电池与导线产生的(C)
A.超声波
B.次声波
C电磁波
D.光波
13.(广东·中考)电磁波的频率与波长的大致分
布如图所示,下列说法正确的是
(D)
频率/Hz
10
10
102
10
10
10
无线电波红外线可见光紫外线X射线Y射线
A.紫外线属于可见光
B.红外线的波长比可见光的短
C,X射线的频率比无线电波的低
D.可见光与y射线在真空中的传播速度
相等
14.(2023·广州)各色光在真空中的波长如图所
示,植物中叶绿素a会吸收波长在430m
662m之间的光。真空中,波长650nm的光
(C)
波长/nm760630600570500450430400
红橙。黄绿背蓝紫
A.是紫光
B.不是电磁波
C.波长比蓝光的长
D.比波长500nm的光传播速度大
15.(2024·常州)英国科学家研究发现,用特定波
长的红光持续照射人体背部15min,可明显
2
刺激人体线粒体,增加葡萄糖消耗,降低血糖
水平,该技术有望用来帮助糖尿病患者通过
非药物方式降低血糖,该红光的波形图如图
所示,已知OA=AB=BC=CD=335nm,
则该红光的波长为
(D)
A.335nm,合3.35X10-4m
B.335nm,合3.35×10-m
C.670nm,合6.70×10-4m
D.670nm,合6.70×10-1m
16.(2024·成都)电磁波具有信息特征和能量特
性。以下设备中,主要利用电磁波的能量特
性工作的是
(A)
A.徽波炉
B.手机
C.雷达
D.电吹风
17.关于电磁波的相关知识,下列说法正确的是
(B)
A.红外线、紫外线不属于电磁波
B.将一根导线一端与干电池负极相连,另一
端快速碰触正极,能产生电磁波
C.电磁波只能在空气中传播
D.声呐系统是利用电磁波来探测海洋深
度的
18.(2024·徐州)执行月背采样任务的“嫦娥六
号”借助“鹊桥二号”中继卫星与地面联系,信
息传递利用的是
(A)
A.电磁波
B.超声波
C.次声波
D.红外线
19.(攀枝花·中考)电磁波在我们的生产、生活以
及科学研究中扮演着非常重要的角色。下列
关于电磁波的说法中错误的是
(D)
A.“祝融号”火星车利用电磁波向地球传递
信息
B.导线中的电流迅速变化会在空间产生电
磁波
C,微波炉是用电磁波来加热食品的
D.光不是电磁波
20.下列各种活动中,能通过互联网做到的是
(B)
A.传送网购的运动鞋
B.远程学习物理课程
C.输送发电厂的电能
D.传输纸质信件
21.(2023·益阳)2022年中国科学院新一代远洋
综合科考船“科学”号历经74天的航程,完成
了一项基于北斗卫星的深海通信实验。这次
实验突破了海水深度达到6000米的大容量
数据的即时传输,解决了水下无线通信的世
界性难题。下列有关北斗卫星与深海之间数
据传输的说法正确的是
(B)
A.通过声波传递数据
B.通过电磁波传递数据
C.通过光纤传递数据
D.数据传输有较长时间的延迟
22.随着社会的进步,光纤网络开始进入普通老
百姓家庭。光纤的主要用途是
(C)
A.输电
B.导热
C.通信
D.照明
23.(日照·中考)下列说法正确的是
(A)
A.通过手语向听力障碍者传递信息,这是数
字通信
B.没有手机、收音机、电视机的海边就没有
电磁波
21
C.光信号在光导纤维中的传播速度是340m/s
D.通过调频95MHz日照新闻广播频道能听
到频率为95MHz的声音
24.物联网中的“物”指的是
(B)
A.人
B.物体和设备
C.数据
D.网络
三、简答题
25.(2024·山西)小亮发现进入电梯后手机信号
会变弱,老师告诉小亮这是因为密闭的电梯
对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材
质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作
用,他设计如下实验进行探究。
步骤一:收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁
盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二:将一部手机分别放入密闭盒中,用另
一部手机拨打该手机并记录现象如下表。
盒子
纸
塑料
木头
铁
铝
锡箔
材质
能否
能
能
能
不能
不能不能
打通
步骤三:从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手
机,手机立刻打通。
(1)手机是用电磁浅传递信息的。通过
实验,可得出初步结论:不同材质的密闭容
黑对手机信号的屏蔽效果不同。
(2)过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调
查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽,如:为
减少微波泄漏,徽波炉玻璃门上安装有致密
的细金属网;医院CT室为防止射线泄漏,
房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据
以上信息,请你提出一个可探究的科学问题:
电磁浅屏藏效果与材料有关吗。