20.1 初识电磁波 20.2 电磁波的应用 2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

第二十章 电磁波与信息时代 目标素养 导航 1 课标要求 核心素养 1. 知道电磁 波；知道电磁波在 真空中的传播速度 2. 知道波长、 频率和波速 1. 物理观念：了解电磁波的应用及其对人类 生活和社会发展的影响，建立电磁波的物质与能 量观念 2. 科学思维：了解波长、频率和波速之间的 关系，了解现代通信技术发展的本质，并能用相 关知识分析和解决生活中的信息传递问题 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 2 课标要求 核心素养 3. 了解电磁波 的应用及其对人类 生活和社会发展的 影响 3. 科学探究：通过查阅电磁波和现代通信技 术等有关资料，进行探究性学习，掌握科学探究 的学习方法 4. 科学态度与责任：结合我国现代通信技术 和航空航天的重大成果，了解物理知识与社会生 活和科技发展相联系 续表 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 3 第二十章 电磁波与信息时代 第一节 初识电磁波 第二节 电磁波的应用 4 第一节 初识电磁波 第二节 电磁波的应用 新知预习 导学 5 知识梳理 1.电磁波 （1）产生：变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。 （2）电磁波谱：电磁波由 射线、 射线、____外线、可见光、____外 线、微波、__________组成，将它们按波长或频率依次排列。 紫 红 无线电波 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 6 （3）电磁波的特征 波速 波长 频率 概念 波传播的快慢 相邻两个波峰 （或波谷）间的距离 波周期性变化的次数与 时间之比 单位 关系 波速 波长×频率 ①不同波长的电磁波在同一介质中传播速度相同，电磁波传播 的速度等于光速（真空中________ ） ②在真空中,电磁波的波速一定,电磁波的波长与频率互成______ 关系。频率越高，波长越短；频率越低，波长越长 反比 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 7 2.电磁波的应用 （1）无线电波与广播电视：把传送的声音信号进行______调制或_____ 调制，通过天线发射到空中。 （2）微波与卫星通信：微波信号经地面站天线发射，经由______接收、 放大并转发给其他地面站或中继卫星，实现全球通信。 振幅 频率 卫星 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 8 （3）红外线成像与检测：红外热成像通过热红外电荷耦合器对物体进 行成像，能反映出物体表面的______场；遥控器利用________作为控制 信号的传输载体，对家电进行遥控。 温度 红外线 （4）高频电磁波与医疗：________应用于治疗肿瘤；______可用于矫 正近视的手术。 射线 激光 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 9 问题导思 1.一台收音机的调频面板如图20-1-1所示，当向右调指针（图中黑块） 时，所接收的电磁波的波长将如何变化？ 图20-1-1 答：电磁波在空中的波速一定，由可知，电磁波的波长 和频率 成反比。当指针向右移时，由题图可知电磁波的频率 逐渐变大，则波 长 变小。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 10 2.电磁波在我们的生活中有很多应用，请分别从能量和信息两个方面各 列举一例电磁波在生活中的应用。 答：广播电台利用无线电波广播传递信息；微波炉利用微波加热食物， 利用电磁波传递能量。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 11 第一节 初识电磁波 第二节 电磁波的应用 重点直击 导析 12 典例精析 知识点 电磁波及其应用 例 图20-1-2是电磁波及其应用示意图。下列说法正确的是( )。 图20-1-2 A.电磁波是由物体振动产生的 B. 射线在真空中的传播速度比可见光的大 C. 光机透视人体骨骼时所用电磁波的波长比 雷达所用电磁波的短 D.用收音机收听 频道的广播，会听 到频率为 的声音 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 13 小锦囊 电磁波与声波的比较：________________________________________________________________________________ ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 14 图20-1-2 【解析】导体中的电流发生变化时产生电 磁波，电磁波不是由物体振动产生的，故 A错误。 射线和可见光都是电磁波，它 们在真空中的传播速度相同（均为光速）， 【答案】C 故B错误。由题图可知，光机透视人体骨骼时所用的电磁波为 射线， 雷达所用的电磁波为无线电波，且 射线的频率比无线电波的高，由“电 磁波的波长 和频率成反比”可知C正确。 指的是收音机接收 的无线电波的频率，此频率不是收音机发出声音的频率，且 的 声音超出人的听觉频率范围，人耳听不到，故D错误。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 15 针对训练 1.下列应用中主要利用电磁波的信息特性工作的是( )。 B A.激光治疗近视 B.车站 射线行李安检机 C.微波炉加热食品 D. 射线切割肿瘤 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 16 2.我国的“翔龙”无人机（图20-1-3）是一种高速隐身侦察机，它的机身 材料和涂层对雷达发射的________（选填“超声波”或“电磁波”）有良好 的吸收作用，使雷达无法监测到它的存在。不同频率的电磁波，在真空 中的波速______（选填“相同”或“不同”）；电磁波的波长越短，其频率 就越____。 电磁波 相同 高 图20-1-3 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 17 第一节 初识电磁波 第二节 电磁波的应用 素养达标 导练 18 基础巩固 1.下列各种电器设备中，工作时与电磁波无关的是( )。 A A.电冰箱 B.微波炉 C.红外线测距仪 D.收音机 2.我国在近地轨道运行的天宫空间站，与地面进行实时信息传输所使用 的是( )。 D A.超声波 B.次声波 C.空气 D.电磁波 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 19 3.广播电台使用调制器的作用是( )。 C A.将不同的电流混合起来 B.使声音和射频电流混合起来 C.调制带有声音信号的高频振荡电流 D.使高频振荡电流加载到声音上 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 20 4.我们生活在电磁波的海洋中，下列关于电磁波的说法正确的是( )。 C A.月球上没有空气，电磁波不能传播 B.电磁波都能被人看见 C.微波炉是用电磁波来加热食品的 D.利用电磁波不能传递声音信号，只能传递图像信号 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 21 5.下列设备的运行与电磁波无关的是( )。 B A.地面指挥中心向无人机传递指令 B.医院里，医生利用“B超”可观察到母体内的胎儿情况 C.汽车上安装有北斗卫星定位系统，以确定行驶路线和位置 D.在大地震发生后，救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 22 6.某款防火巡查无人机（图20-1-4）搭载的热成像仪通过物体辐射的 ________（选填“红外线”或“紫外线”）来检测林场温度并形成图像，图 像传输器利用________（选填“超声波”或“电磁波”）将这些图像传输给 地面的操作终端。 红外线 电磁波 图20-1-4 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 23 能力提升 7.各色光在真空中的波长如图20-1-5所示，植物中的叶绿素 会吸收波长 在之间的光。在真空中，波长为 的光( )。 图20-1-5 A.是紫光 B.不是电磁波 C.波长比蓝光的长 D.传播速度比波长为 的光大 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 24 【解析】由题图可知，紫光的波长比短，波长为 的光波 的波长比蓝光的波长长，故A错误，C正确。所有的可见光都属于电磁 波，故B错误。不同波长的光在真空中的传播速度相同，均等于光速， 故D错误。 图20-1-5 【答案】C ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 25 图20-1-6 8.如图20-1-6所示的“中国天眼”是世界上最大单口径、 最灵敏的巨型射电望远镜（简称）。 的直径 约 ，其凹面设计有利于对来自太空的各种无线 电波产生______（选填“会聚”或“发散”）作用。 能观测到距离50亿光年的A星系传播过来的无线电波 （信号），该信号从A星系传播到地球需要______年。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 26 图20-1-6 【解析】光是电磁波的一部分，光可以发生反射与折 射等现象，那么电磁波也可以发生反射与折射等现象， 由“凹面镜对光有会聚的作用”可知，其凹面设计可以 会聚电磁波中的无线电波。光年是长度单位，表示光 在真空中一年内通过的距离，无线电波的传播速度等于光速，A星距离 地球50亿光年，则光、无线电波从A星传播到地球需要50亿年。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 27 图20-1-6 8.如图20-1-6所示的“中国天眼”是世界上最大单口径、 最灵敏的巨型射电望远镜（简称）。 的直径 约 ，其凹面设计有利于对来自太空的各种无线 电波产生______（选填“会聚”或“发散”）作用。 能观测到距离50亿光年的A星系传播过来的无线电波 （信号），该信号从A星系传播到地球需要______年。 会聚 50亿 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 28 综合拓展 9.（多选）图20-1-7是电磁波家族。智能手机与智能手环的“蓝牙”“近场 通讯”功能分别使用、 这两个波段的无线电 波进行通讯。关于蓝牙、近场通信使用的电磁波，下列说法正确的是 ( )。 图20-1-7 A.都是无线电波 B.在真空中传播的速度不相等 C.近场通讯使用电磁波的波长比蓝牙的短 D.都能在真空传播 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 29 图20-1-7 【解析】无线电波的范围为 ,“近场通 讯”“蓝牙”功能分别使用 、 的电磁波，均在无线电波的范围内，故A正确。 【答案】AD “近场通讯”“蓝牙”使用的都是电磁波，可以在真空中传播，且在真空中的传播速度为定值，电磁波的波长与频率成反比，因为“蓝牙”使用电磁波的频率较高，所以“蓝牙”使用电磁波的波长较短，故B、C错误，D正确。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 30 “并联”）的，从而实现有线连接。目前市场上的单频路由器有和 等型号，和代表传输信号的频率大小（ 型号的频率，型号的频率是，）那么____（选填“”或“ ”）型号的路由器在相同时间内可传输的信息量更多。 图20-1-8 10.如图20-1-8所示的无线路由器是一种支持有线和无线 连接的网络设备，它可以通过________（选填“电磁波” 或“超声波”）实现无线连接，还可以通过后排接口同时 连接多台电脑，各接口之间是______（选填“串联”或 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 31 【解析】电磁波作为传输信息的载体，其频率越高，在相同时间内可传 输的信息量就越多。因电磁波的频率比 的更高，故其在相同时间 内可传输的信息量更多。 图20-1-8 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 32 “并联”）的，从而实现有线连接。目前市场上的单频路由器有和 等型号，和代表传输信号的频率大小（ 型号的频率，型号的频率是，）那么____（选填“”或“ ”）型号的路由器在相同时间内可传输的信息量更多。 图20-1-8 10.如图20-1-8所示的无线路由器是一种支持有线和无线 连接的网络设备，它可以通过________（选填“电磁波” 或“超声波”）实现无线连接，还可以通过后排接口同时 连接多台电脑，各接口之间是______（选填“串联”或 电磁波 并联 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 33 $