21.1 电磁波的海洋-【学海风暴】2025-2026学年新教材九年级下册物理同步备课（人教版2024）

第二十一章 电磁波及其应用 第1节 电磁波的海洋 课前预习导航 位还有千赫(kHz)、兆赫(MHz)。这些单位的换 一、电磁波是怎样产生的 算关系是1MHz=103kHz,1kHz=103Hz。 1.电磁波的产生：导线中电流的迅速变化 【拓展】波长、频率、波速之间的关 会在周围空间激起电磁波。 系：c=λf 其中：波长的单位是米(m)、频率的单位是 2.电磁波的特点：看不见、摸不到，在一定 赫滋(Hz)、波速的单位是米/秒(m/s)。 条件下确实存在，也确实可以给我们传递信 2.电磁波的家族：电磁波是一个大家族， 息。广播电台、电视台及移动电话里面发射电 按频率从高到低排列依次是Y射线、X射线、 磁波的机器靠复杂的电子线路来产生迅速变 紫外线、可见光、红外线和无线电波等。 化的电流。 (1)广播、电视和移动通信使用的电磁波 二、电磁波是怎样传播的 是无线电波。 1.电磁波的传播：电磁波的传播不需要介 (2)微波炉是用电磁波来加热食品的，其 质，可以在真空中传播。 电磁波的波长在无线电波中较短，叫作微波。 2.电磁波是一种波，可用波长、频率和波 (3)电磁波的应用。 速来描述。 可见光 (1)波长（入）：两个相邻波峰或波谷间的距 黛外战 X射线γ射线 概率10 0 101 10 离叫作波长，如下图所示。 波峰 波长 经典例题剖析 【例1】如下列图片所示，打开收音机的开 波谷 关，转动选台用的旋钮，调到一个没有节目的位 (2)频率(f):电磁波每秒向前传播的波长 置，使收音机收不到广播节目；然后开大音量， 数叫作频率。 拿导线头迅速在钢锉上移动，这时收音机会发 (3)波速(c):单位时间内波传播的距离叫 出“喀喀”的响声，表明有 产生。由此 作波速，单位是米/秒(m/s)。电磁波能在真空 可知，产生电磁波的条件是导体中有 中传播，速度等于光速。通常情况下，c取3× 10m/s。 易镭警园 中 不同频率（或波长）的电磁波在真空中 【解题点拨】在收音机附近，拿导线头迅速 的波速相同。 在钢锉上移动时，电路中有迅速变化的电流， 三、电磁波大家族 周围产生电磁波，被收音机接收，所以收音机 1.电磁波频率的单位：赫兹(Hz),常用的单会发出“喀喀”的响声。 九年级物理RJ版 【例2】使用蓝牙耳机接听手机来电，信号 C.汽车电路中电流的迅速变化产生的电磁 传输示意图如下图所示。蓝牙通信的电磁波 波对电视有影响 D.电视台自身有问题 10 100 10210“频率Hz 考点② 电磁波的传播 基地台 无线电波红外线可见光 3.(2025江西)“中国天眼”是目前地球上最大 ,手机一 +蓝牙耳机 领08x10P-0.9x10P比 箱率24×10-248×10H2 的通过接收 波来探索宇宙的 手机通信 蓝牙通信 单口径射电望远镜，它接收的这种波在真空 A.是蓝光 中的传播速度c约为 m/s。 B.波长比手机通信的电磁波波长短 4.下图所示的是某电磁波的波形图，其波长为 C.在真空中的传播速度为340m/s m。探月卫星距地球指挥中心 D.在真空中的传播速度比手机通信的电 约3.9×105km,地球指挥中心向探月卫星 磁波在真空中的传播速度小 发射的指令，约经 s到达卫星。 【解题点拨】由图可知，蓝牙通信的电磁波 的频率范围是2.4×10°~2.48×109Hz,不在 可见光的频率范围内。手机通信的电磁波的 -150cn 频率范围为0.8×10°~0.9×10°Hz,蓝牙通 考点③ 电磁波大家族 信的电磁波的频率比手机通信的电磁波的频 5.下图所示的是部分电磁波波谱的示意图。比 率高；根据公式c=入f可知，电磁波的速度一 较图中所示的五种电磁波可知，其中频率最低 定，电磁波的频率越高，波长越短。在真空中， 的电磁波是 。 有一种电磁波的 电磁波的传播速度都是一样的。 频率是60MHz,它的波长是 me 参考答案。【例1】电磁波 迅速变化的电 可见光 流【例2】B Y射线 X射线 紫外线I 红外线 已课内基础闯关 波长：0.01nm 1 nm 0.1μm0.4μm0.7um0.01mm 考点①电磁波的产生 已课外拓展提高 ===0 1.下列现象不能说明产生了电磁波的是( 一、填空题 A.打开或关闭电灯时，附近的收音机会传来 1.我国科学家领导的国际合作团队近期利用 杂音 “中国天眼”，对著名微类星体GRS1915+105 B.电冰箱电路断开时，灯会突然亮一下 开展了高时间精度的长期观测，发现该星体 C.打开电吹风时，附近电视屏幕出现波纹线 的黑洞存在微弱的射电“脉搏”，周期约为0.2 D.电冰箱电路接通时，附近收音机传出杂音 秒。这是国际上首次在射电波段观测到黑洞 2.小明家住在马路边。在傍晚收看电视节目， “脉搏”，有望打开黑洞射电观测和理论研究 马路上有汽车经过时，电视屏幕上常会出现 的新思路。“中国天眼”观测到的射电信号属 雪花点或水平亮线。造成这种现象的原因 于 (选填“电磁波”或“超声 是 波”)，该波的传播不需要 ,其在 A.汽车发出的声波对电视有影响 真空中的传播速度约为 m/s。 B.汽车内的内燃机对电视有影响 2.某电磁波的波形如下图所示。该电磁波的波 下册第二十一章 85个 长是 m,频率是 确的是 Hz。(电磁波的传播速度取3×108m/s) A.声音、电磁波均需要介质才能传播 B.声音、电磁波均不能在密封的容器中传播 C.声音的传播需要介质，而电磁波的传播不 需要介质 3.下图所示的是电磁波家族。智能手机与智 D.声音不能在密封的容器中传播，而电磁波 能手环的“近场通信”一般使用1.356× 能在密封的容器中传播 10?Hz这个频率的电磁波进行通信。智能 6.下图所示的是电磁波家族及其应用事例。 手环的数据传输到手机是利用 下列说法错误的是 () (选填“红外线”“紫外线”或“无线电 0 10频率判H 波”)来实现的。在手机的耳机孔插入红外 无线电波 红外线 员紫外线X射线γ射线 线发射器，手机变身传统的电视遥控器。手 翻。【国 云室国公 机发出的红外线的传播速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)近场通 A.紫外线可以用来验钞 B.电视机遥控器用红外线遥控 信使用的电磁波的传播速度，而红外线的波 长比近场通信使用的电磁波的波长 C.胸透检查用的电磁波的频率比无线电波 (选填“长”或“短”)。 的频率低 410610频率Hz D.可见光与无线电波在真空中的传播速度 相同 ←一无线电波 →红可紫Xy 已核心素养提升 二、选择题 科学态度与责任电磁波是一个大家族，图 4.物理学与社会发展北斗卫星导航系统可向 甲是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁 全球提供全天候的高质量的定位、导航、测速 波的主要应用。 10 0 10率1 和授时服务，该系统利用电磁波传递信息。 纸板薄钢板 可见光 a时线 下列关于电磁波的说法，正确的是 无线电被 红外线 足素外战X射线Y射线B时线 石电☑公战 A.电磁波的频率越高，速度就越快 B.所有电磁波的波长是相等的 (1)手骨折部位要照X射线，其波长比无线 C.5G技术和4G技术使用的电磁波在真空 电波的 (选填“长”或“短”)。 中传播的速度相同 (2)红外线与紫外线的频率分别用∫红外线 D.声音和电磁波都能传递信息，且都能在真 ∫紫外线表示，则∫红外线 ∫紫外线；它们 空中传播 在真空中的传播速度V红外线 5.现将一部手机悬挂在密封的玻璃罩内，拨通 )紫外线。（均选填“>”“<”或“=”) 手机发现手机发出铃声且有闪烁的光；逐渐 (3)铱-192发出的电磁波能穿透三十多毫米 抽出玻璃罩内的空气，发现铃声逐渐变弱直 厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤。 至消失，而闪烁的光依然存在；再让空气逐 结合图乙可推知，铱192发出的用于金属内部 渐进入玻璃罩内，发现铃声逐渐变强且仍然 探伤的电磁波最有可能是 (填序号)。 有闪烁的光。通过上述现象得到的结论正 A.可见光B.a射线C.B射线D.Y射线 九年级物理RJ版线圈匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁磁：3.BD能 性越强，故D正确。 4.C【解析】生活中的广播、电视和移动电话都是靠电 第二十一章 电磁波及其应用 磁波来传递信息的，A正确。在发射时，音频信号和 视频信号都是不能直接发射的，需要将这些信号通过 第1节电磁波的海洋 调制器加载到高频电流上才能发射，B正确。收音机、 课内基础闯关 电视机只有接收功能，没有发射功能，而移动电话既 1.B2.C 有接收功能，又有发射功能，C错误，D正确。 5.D【解析】无论是广播电台还是电视台，发射电磁波 3.电磁3×104.0.51.3 5.红外线5【解析】由图可知红外线的波长最长，Y射 均需要发射天线，A错误。任何电磁波在真空中传播 线的波长最短，根据c=入f可知，波速一定时，频率与 的速度都是相等的，B错误。发射天线可以发射不同 波长成反比，频率最低的电磁波的波长最长，所以波 频率的电磁波，所以广播电台发射的电磁波的频率不 长最长的红外线的频率最低。频率为60MHz的电 一定比电视台发射的电磁波的频率高，C错误。广播 磁波的波长为A=-X10m-5m, 电台与电视台发射的电磁波的根本区别是广播电台 f60×10Hz 发射的电磁波只有声音信号，而电视台发射的电磁波 ©课外拓展提高 既有声音信号，又有图像信号，D正确。 1.电磁波介质3×10° 6.A【解析】要探究隧道中是否存在无线电波，即是否 2.0.065×10°【解析】图中给出的是半个波长的距 存在电磁波，应该在隧道中换用其他应用电磁波的设 离，所以波长入=2×3cm=6cm=0.06m;电磁波的 备或改变接收电磁波的频率，看它们能否工作。若能 传播速度为c=3×10°m/s,由公式c=f可得，电磁 工作，则说明隧道中存在电磁波；若不能工作，则说明 波的频率f=5=3×10m 隧道中不存在电磁波。A选项中调大音量只能改变 λ0.06m =5×10°Hz。 声音的响度，不能证明隧道中是否存在电磁波。 3.无线电波等于短【解析】“近场通信”使用的波 7.解：(1)由c=1f可得，频率为50MHz=5×10Hz的 段为1.356×10Hz,由图可知，它属于无线电波；手 c3X10'm=6m 机发出的红外线和近场通信使用的无线电波都是电 电磁波对应的波长：一方一5×10H2 频率为60MHz=6×102Hz的电磁波对应的波长 磁波，故传播速度相同：由题图可知近场通信使用的 无线电波的频率低于红外线的频率，根据c=入f可 A4==3X10m-5m f:6×101Hz 知，频率越高，波长越短，故红外线的波长较近场通信 所以波长范围是5~6m。 使用的无线电波的短。 (2)用户接收到电磁波的时间 4.C5.C6.C s300×103m 少核心素养提升 i= =3×10m/ =1×10-3s (1)短(2)<=(3)D 核心素养提升 【解析】(1)由图甲知X射线的频率高于无线电波的频 (1)发射接收(2)飞机上要将手机关机或调成飞 率，由℃=入f可知，电磁波的速度一定，电磁波的频率 行模式，其主要原因是避免手机发出的无线电波干扰 越高，波长越短，故X射线的波长短。(2)由图甲知红 飞机的通信和导航设备。 外线的频率低于紫外线的频率，即∫红外线<∫需外战。红 第3节卫星通信和光纤通信 外线与紫外线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速 D课内基础闯关 度约为3X10m/s,故0红外线=t袋外装。(3)由图乙知y 1.C2.B3.D 射线的穿透能力最强，故发出的用于金属内部探伤的 电磁波最有可能是Y射线，故选D。 4.激光反射小于5.C 6.D【解析】光导纤维是一种由很细的玻璃丝制成的纤 第2节广播、电视和移动通信 维，A正确。光在光导纤维中发生全反射，传输损耗 ②课内基础闯关 小，可以长距离传输，B正确。由于光的频率高，在一 1.电电2.C 定时间内光纤通信可以传输大量的信息，不怕雷击， 3.话筒摄像机发射天线4.A 不受电磁干扰，通信质量高，保密性好，C正确。光在 5.发射接收基站6.B 光导纤维中传播时会发生全反射，在反射中不断向前 D课外拓展提高 传播，损失的能量极小，D错误。 1.电磁波等于 ②课外拓展提高 2.AM400【解析】由图可知，FM波段的频率高于 1.电磁波3×10 AM波段的频率，所以FM波段的波长小于AM波段 2.乙甲 的波长。图中“750”指750kHz=7.5×103Hz,则波 3.5×10-416【解析】光在内芯中传播的速度为v= 长A=9 3×10sm/s =400m。 3c 2 7.5×103Hz 3×3X10m/s=2X10m/s,光信号在光导纤 九年级物理RJ版