内容正文:
19.1
电磁波
学习目标
1.认识电磁波,知道电磁波在真空中的传播速度,知道光是电磁波。
2.知道电磁波的波速、波长和频率的关系。认识描述电磁波的波形图。
3.了解电磁波的“家族成员”及应用。
知识点一认识电磁波
1.电磁波的产生:当导体中的电流发生变化时,导体就会向四周发射一种波。
物理学中把这种“波”叫做电磁波。电磁波的应用和互联网的出现,使人类的信
息传播进入了崭新的时代。
2.电磁波的传播:电磁波的传播不需要(选填“需要”或“不需要”)介质,
在真空中能(选填“能”或“不能”)传播,传播速度约是3×10⑧m/s。
3.电磁波与水波、声波类似,描述电磁波的物理量有波速、频率和波长,分
别用c、人表示,三者之间的关系用公式表示是c=f
4.如图所示,波长1是相邻两个波峰或波谷间的距离,单位是m。
5.频率f是电磁波1s内振动的次数,单位是赫兹,简称赫,符号是z,1
kHz=103Hz;1 MHz=105HZ
6.电磁波在真空中的传播速度与光速相等,波速c=3×108/s。在真空中,
电磁波的波速是一个定值,由c=f可知,电磁波的频率越高,波长越短;反之,
频率越低,波长越长。
知识点二电磁波的应用
7.如图所示,根据电磁波的频率由低到高(选填“由低到高”或“由高到低”
)排列顺序,可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、Y射线
等。
Hz102100104106104.102100,10910,10°,109,1
10-610-1021
10101010
A/m
y射线
紫外
红外
线
微波
X射线
无线电波
一可见光
X/nm
500
700
8.电磁波谱中主要用于现代通信的是无线电波;雷达所用的电磁波是微波:
电视机遥控器所用的电磁波是红外线:用来检测金属中是否有缺陷的是Y射线。
重点一认识电磁波
电磁波的产生:电流的迅速变化;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中
传播;电磁波在真空中的波速都约等于3×108s;电磁波的种类:无线电波、
微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和Y射线等。
【跟踪训练】1.如图所示的实验可以验证电磁波的存在。将导线的一端与电
池的一极相连,用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,从收音机里可
以听到“咔嚓”声,说明
可以产生电磁波。
【答案】迅速变化的电流
重点二波长、频率、波速的关系
频率(的单位:Hz;波长(2)的单位:m;关系式:c=电磁波波速约等于光
速,固定不变);电磁波的波长与频率成反比(波长越长,频率越低;波长越短,
频率越高)
【跟踪训练】2根据波长、频率、波速的关系式c=f,波长越短,则频率
越
,不同波长的电磁波在空气中的传播速度
(选填“相同”或
“不同”),波速为
km/so
【答案】高相同3×105
重点三电磁波的分类与应用
无线电波的应用:蓝牙、WFi、手机通信、雷达侦察、卫星通信等;红外
线的应用:红外测温、红外遥控、红外成像等;可见光:红橙黄绿蓝靛紫;紫外
线的应用:消毒、使荧光物质发光等;X射线的应用:X光胸透、金属探伤、安
检透视等;Y射线的应用:核辐射、放射治疗等。
【跟踪训练】3.如图所示是电磁波家族。智能手机与智能手环之间使用1.356
×107Hz波段的无线电波进行近场通信。在手机耳塞孔中插入发射器,手机将变
身传统的电视遥控器,此时发射器发射的是
(选填“红外线”或“紫外
线”),它的传播速度
(选填“大于”“等于”或“小于”)近场通信的
传播速度,而它的波长较近场通信的波长
(选填“长”或“短”)
101010°102104101610频率/
Hz
电磁波
x
家族无线电波
红外线可见光紫外线X射线Y射饯
【答案】红外线等于短
基础巩固
1.以下做法,哪个不是在向人们传递信息(D)
A.烽火告急
B.信鸽传书
C.交警利用手势指挥车辆行驶
D.利用照相机拍照
2.(2025·成都中考)关于电磁波的认识,下列说法正确的是(B)
A.电磁波在真空中的传播速度为340m/s
B.操作人员通过电磁波遥控无人机
C,雷达主要利用电磁波的能量特性工作
D.骨骼检查使用的X光不是电磁波
3.关于电磁波的波长入、频率f和波速c的关系,下列说法正确的是(A)
A.在真空中,波长和频率成反比,频率越低,波长越长
B.波速与频率成正比,频率越高,波速越快
C.波速与波长成正比,波长越长,波速越快
D.波速是一个定值,与频率、波长无关
4.如图所示是甲、乙两种不同的电磁波在真空中的传播图像,下列说法正确
的是(A)
振幅
距离
甲电磁波:
乙电磁波:----
A.甲电磁波的波长较长
B.甲、乙两种电磁波的频率相同
C.甲电磁波的传播速度较快
D.甲电磁波的频率较大
5.如图所示,电磁波家庭成员很多,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、
X射线等,电磁波与人们生活密不可分。关于电磁波的应用,下列说法正确的是
(D)
10
10
104
106
108颜率H2
W
无线电波
红外线
可见光紫外线X射线Y射线
A.验钞机利用红外线来辨别钞票真伪
B.手机利用红外线传递信号
C.遥控器利用紫外线实现对电视机遥控
D.电视机通过无线电波传递信息
6.(2025·青岛中考)2025年4月25日,神舟二十号航天员乘组入驻中国空间
站,后续开展了多项空间科学实验,获得的实验数据和图像等信息能及时传回地
面利用的是(C)
A.红外线
B.紫外线
C.电磁波
D.超声波
7.(2025·广州中考)某广播电台发射频率为1.027×108Hz的电磁波,根据如
图信息,该电磁波属于(A)
10
1019
10
104
106
10颜率/Hz
无线电波
红外线
可见光紫外线X射线Y射线
A.无线电波
B.红外线
C.紫外线
D.Y射线
C能力达标
8.如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量调大。取一
节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与
电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“喀喀”声。
关于这个实验,下列说法错误的是(D)
A.这个实验对电池有损害,最好用旧电池来做
B,迅速变化的电流能够产生电磁波
C.收音机可以接收电磁波信号
D.收音机接收的是导线的另一端与电池的正极快速摩擦而产生的声音
9.A、B两种电磁波的部分波形如图甲所示,其中A是我们能看得见的红光。
结合图乙的电磁波谱,下列分析正确的是(C)
匆
←一频率增大
紫可见光
频率减小→
y射线X射线线红外线
微波
无线电波
WWMZ
长0.01m1m5m076m1m1em
典型
I m
1km
←一波长减小
0.4μm
波长增大→
乙
A.B一定是我们能看得见的另一种色光
B.两种电磁波在真空中的波速可能不同
C.遥控器可以利用B电磁波遥控电视机
D.医生可以利用B电磁波透视诊断病情
心素养提升
10.如图所示是真空中某电磁波在1×10一6s内传播的波形,请算出其波长
与频率。
【解】因为电磁波在1×10一6s内传播了4个波长,则传播一个波长需要的
时间t=1×10-64s=2.5×10-7s,
所以该电磁波的频率f=1t=4X106Hz。
因为c=f,
所以2=cf=3×108m/s4×106Hz=75m。