第21章 第1节 电磁波的海洋-2025-2026学年九年级下册物理同步辅导（人教版）

第二十一章 电磁波及其应用 第①节 电磁波的海洋 知识梳理 1.变化的电流会在空间激起电磁波，电磁波 3.用来描述波传播快慢的物理量叫作波速。 的传播不需要介质，真空中电磁波的波速 4.波的频率：1$内波峰或波谷通过的次数。 大约为3×108m/s。 5.电磁波无处不在，按照频率由低到高的顺序 2.在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫作波 排列，电磁波可分为无线电波、红外线、可 峰；凹下的最低处，叫作波谷。邻近的两 见光、紫外线、X射线、Y射线等。 个波峰（或波谷）的距离，叫作波长。 基础过关 1.下列现象中不能产生电磁波的是( A.甲电磁波的波长较长 A.电冰箱的电路接通或断开 B.甲、乙两种电磁波的频率相同 B.正在工作的电铃 C.甲电磁波的传播速度较快 C.正在工作的扬声器 D.甲电磁波的频率较大 D.正在工作的手电筒 4.Y射线、X射线、可见光、微波都是电磁波，下列 2.关于电磁波，下列说法正确的是( A.5G通信是利用电磁波来传递信息的 将它们按波长由大到小排序正确的是() B.我国的北斗卫星导航系统是利用超声波进 A.Y射线→X射线→可见光→微波 行定位的 B.微波→可见光→X射线>Y射线 C.电磁波在真空中的传播速度是340m/s C.X射线→可见光→微波→Y射线 D.遥控器发出的红外线不是电磁波 D.Y射线→X射线→微波→可见光 3.如图21一1一1所示是甲、乙两种不同电磁波在 5.(多选)学生通过电视、手机、电脑等设备进行 真空中传播的图像，下列说法正确的是( 学习均利用了电磁波。下列关于电磁波的说 ↑振幅 法不正确的是( 距离 A.电磁波有辐射，对人体有伤害 B.电磁波只能传递信息 甲电磁波： 乙电磁波：--- C.电磁波的频率越高，传播速度就越大 图21-1-1 D.电磁波可以传递能量 6.如图21一1一2所示，打开收音机的开关，旋 9.目前的汽车绝大多数具有卫星导航系统，它与 至没有电台的位置，将音量调大，取一节干电 卫星之间是通过 进行通信的。如图 池和一根导线，先将导线的一端与电池的负 21一1一5是一列这种波的波形图，A、B间的 极相连，再将导线的另一端与电池的正极快 距离为75m,则这列波的波长为 速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音 m,频率为 Hz 机中传出“咔咔”声。关于这个实验，下列说 10.宇航员可以在月球上用电磁波来通话，说明 法错误的是( ) 电磁波可以在 中传播，传播速度约 A.这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 为 km/s,这个速度有一个专用符 B.迅速变化的电流能够产生电磁波 号是 C.收音机可以接收到电磁波信号 D.电磁波只能在空气中传播 鹊桥号 地球 月球 A 鹊桥二号 图21-1-5 图21-1-6 11.如图21一1一6是某公司研发的5G警用巡 图21-1-2 图21-1-3 逻机器人，它搭载了5个高清摄像头，具有 7.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号 快速测温、循环播报提醒等功能，能实现全 和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通 景无死角巡逻。5G警用巡逻机器人是通过 信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球 向外界发送信息的；它通过识别不 更近，如图21一1一3，采用了反射率更高的镀 同温度的物体辐射的 强度不同来 金钼丝天线。下列说法不正确的是( 实现快速测温。 A.鹊桥号利用声波进行信号传输 12.小吉发现进入电梯后手机信号会变弱，老师 B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输 告诉小吉这是因为密闭的电梯对手机信号 C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3× 有屏蔽作用。小吉想知道不同材质的密闭 108m/s 容器对手机信号是否都有屏蔽作用，他设计 D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号 如下实验进行探究。 用时更短 步骤一：收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的 8.如图21一1一4所示是某电磁波的波形图，A、 铁盒、铝质饭盒和锡箔制成的密闭盒子。 B间的距离为360m,其波长为 m, 步骤二：将一部手机分别放人密闭盒中，用 频率为 Hz。探月卫星距地球指挥 另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。 中心约3.9×105km,地球指挥中心向探月卫 盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔 星发射的指令，经 s到达卫星。（已 知：波速=波长×频率)》 能否打通 能 能 能 不能不能 不能 步骤三：从铁盒、铝质饭盒和锡箔纸盒中拿 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： 图21-1-4 (2)过量的电磁波辐射对人体有害。小吉调 止射线泄漏，房门用含有铅板夹层的厚 查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽， 钢板制成。根据以上信息，请你提出一 如：为减少微波泄漏，微波炉玻璃门上安 个可探究的科学问题： 装有致密的细金属网；医院CT室为防 能力提升 1.2025年1月28日，神舟十九号乘组在中国空 6.各色光在真空中的波长如图21一1一8所示，植 间站给全国人民拜年，空间站与地面间传递 物中叶绿素a会吸收波长在430~662nm之 信息利用的是() 间的光。真空中，波长为650nm的光( A.电磁波B.超声波C.次声波D.可见光 430 波长/nm760 630600570500450400 2.下列关于电磁波的说法不正确的是() 红橙黄绿蓝靛紫 A.电磁波可以在真空中传播 图21-1-8 B.电磁波能传递信息 A.是紫光 C.5G比4G传递信息更快，是因为它所使用 B.不是电磁波 的电磁波的波速更快 C.波长比蓝光的长 D.电磁波在真空中传播速度等于光速c D.比波长为500nm的光传播速度快 3.5G比4G网络有更大的容量和更快的数据处 7.如图21一1一9所示是在相同比例下，两列电 理速度，与4G相比，5G电磁波() 磁波的波形图，则( A.频率更高 B.频率更低 C.传播速度更小 D.传播速度更大 AAAA 4.智能家居环境下可以用手机远程控制空调的 图21-1-9 使用，此过程中信息的传递主要依靠( ) A.甲图表示的频率高，波长长 A.电磁波B.超声波C.次声波D.空气 B.甲图表示的频率高，波长短 5.如图21一1一7是电磁波及其应用实例，下列 C.乙图表示的频率高，波长长 说法正确的是( ) D.乙图表示的频率高，波长短 频率Hz 102104 104 1024 8.两年的物理学习结束后，小林回忆梳理了有 关“波”的知识，列出了如下的比较表。其中 说法错误的是 无线电波红外线可见光紫外线X射线 (只填序号)。 y射线 ▣ 。纪冠 公 声波 光波 电磁波 ①声波在固、 收音机微波炉雷达遥控器 ②光波在真空 验钞机透视放射治疗 传 播 液、气三种状 中的传播速度 ③真空中所有电 图21-1一7 速 磁波的传播速度相 态中的传播 最快，约为3× 度 速度相同 108m/s 同，约为3×10m/s A.电磁波和声波都是由物体振动产生的 B.Y射线在真空中的传播速度比可见光快 ④声波的传 ⑤光波的传 播 C.胸透机所使用的电磁波的波长比雷达用的 播一定需要 播不需要介 ⑥电磁波的传播 介质 质 定需要介质 质 电磁波短 D.用收音机收听96.2MHz频道的广播，则 用举 ⑦超声波用 ⑧激光引导 ⑨电磁波用于无 于清洁物体 掘进方向 线电通信 播放频率为96.2MHz的声音 9.某电视台电磁波发射的频率为52.5MHz 成，可以阻挡微波从炉内“逃”出，以免影响 (1MHz=10Hz),电磁波在真空中的传播速 人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘 度 (选填“大于“等于”或“小于”)光在真 材料制成。微波能穿透食物，并使食物中的 空中的传播速度，其速度大小约为 m/s。 水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量 若电磁波在空气中的传播速度约等于在真空中 的热能，于是食物“煮”熟了。这就是微波炉 的传播速度，则该电视台发射的电磁波的波长 加热的原理。 约为 m。 (1)通过短文的阅读，在微波炉中应选用下 10.现在，我国已经进入移动通信的5G时代。 列哪种容器来加热饭菜() 移动通信实际上是利用 传递信号 A.不锈钢盆 B.铁盆 的。某手机发射的信号频率是1000MHz, C.玻璃盆 D.铜盆 该信号的波长为 m。 (2)微波在真空中传播速度约是 m/s; 11.阅读短文，回答问题。 请你猜想，微波 (选填“具有”或 1947年，第一台微波炉问世，微波炉就 “不具有”)能量。 是用微波来煮饭烧菜的。微波是一种电磁 (3)为安全使用微波炉，应选用 孔 波，这种电磁波的能量不仅比通常的无线电 插座。 波大得多，而且还很有“个性”，微波一碰到金 (4)微波炉的外壳为什么用不锈钢等金属材 属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传 料制成？ 导它；但微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝 缘材料，且不会消耗能量；而含有水分的食 物，微波不但能透过，其能量反而会被吸收。 微波炉正是利用微波的这些特性制作 的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制 素养发展 1.【生活中的物理】我国研制的歼-20飞机具有一 的记录分析。 定的隐身功能，主要是由于飞机的机身( (1)提出问题： A.对电磁波有吸收作用 (2)提出猜想： B.对电磁波有反射作用 (3)探究过程： C.对超声波有吸收作用 A.假如电池没电，可以 ,发现音 D.对超声波有反射作用 量依然很小。 2.【开放探究】放假了，小林坐火车到奶奶家。 B.转乘公共汽车后，小林打开收音机，音 在火车上，他像往常那样拿出收音机收听广 量仍然很小。 播节目，却发现平常清晰响亮的广播音量变 C.到达奶奶家后，小林打开收音机，收音 小了。小林想，这是怎么回事呢？他猜可能 机又能正常收音了。 是电池没电了，也可能是火车上多了层金属 D.最后小林找到一个金属网把收音机罩 外壳，是金属外壳在起作用。根据上述现象， 住，立即发现收音机音量变小了。 请你根据下面的提示，完成小林的探究活动 (4)分析得出结论：效应；②法拉第发现了电磁感应现象，应 用这一发现发明了发电机。 14.(1)磁场(2)红S(3)①B②A 点拨：(1)如题图甲所示，通电后小磁针发 生偏转，断电后小磁针复位，实验表明通 电导体周围存在磁场。(2)当水位到达金 属块A时，控制电路接通，电磁铁有磁性， 会吸引衔铁使红灯所在支路接通，即红灯 亮；由题图乙可知，电流从电磁铁上端流 入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁 的上端是S极。(3)①将开关掷于1，观察 到导体棒αb运动，说明通电导体在磁场 中受力的作用，故选B;②感应电流的方 向与导体运动方向和磁场方向有关；若要 使电流表的指针向右偏转，可以将磁体的 磁极对调或使导体棒αb向左运动，但两 者不能同时改变，A符合题意，B不符合 题意。 第二十一章 电磁波及具应用 第1节电磁波的海洋 【基础过关】 1.D点拨：电冰箱的电路接通或断开，正在 工作的电铃，正在工作的扬声器，都有变化 的电流，故都有电磁波的产生。故ABC不 符合题意，选D。 2.A点拨：5G通信是利用电磁波来传递信 息的，故A正确；我国的北斗卫星导航系统 是利用电磁波来定位的，故B错误；电磁波 在真空中的传播速度大约是3×108m/s, 故C错误；遥控器发出的红外线是电磁波， 故D错误。故选A。 3.A点拨：两个相邻的波峰或波谷之间的距 离是波长，由题图知，甲的波长长，乙的波 长短，故A正确；根据波速=波长×频率 (c=入f),可知电磁波传播速度c不变，甲的 波长入长，甲的频率f低，故BD错误；甲、 乙都是电磁波，电磁波在真空中的传播速 度是相等的，故C错误。故选A。 4.B点拨：涉及的四种电磁波中波长最长的 为微波，其用来传输信息，其次为可见光，X 射线和Y射线穿透能力强，能量大，但波长 短。故选B。 5.BC点拨：电磁波有辐射，对人体有伤害， 故A正确；电磁波可以传递信息，也可以传 递能量，故B错误，D正确；不同频率的电 磁波在相同介质中的传播速度相同，故C 错误。故选BC。 6.D点拨：将导线的一端与电池的负极相 连，另一端与电池的正极快速摩擦，使它们 时断时续地接触，这样会损伤电池，故A正 确；先将导线的一端与电池的负极相连，再 将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断 时续地接触，电路中有时断时续的电流出 现，迅速变化的电流产生了电磁波，产生的 电磁波被收音机接收到，听到“咔咔”的声 音，故B正确；收音机接收到的声音是通过 电磁波传播的，故C正确；电磁波能在真空 中传播，故D错误。故选D。 7.A点拨：声音的传播需要介质，真空不能 传声，鹊桥号和鹊桥二号利用电磁波进行 信号传输，故A错误、B正确；镀金钼丝天 线反射的信号靠电磁波传播，电磁波的传 播速度为3×108m/s,故C正确；由题意可 知，相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近， 所以信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊 桥号用时更短，故D正确。故选A。 8.1202.5×1061.3 9.电磁波301×10？点拨：目前的汽车 绝大多数具有卫星导航系统，它与卫星之 间是通过电磁波进行通信的。两个相邻波 峰或者波谷之间的距离叫作一个波长，由 题图可知，A、B之间有2.5个波长，一个波 长的长度为：入=75m=30m,波长、频率与 2.5 波速的关系式是c=Af,频率∫=无 3×108m/s=1X107Hz。 30m 10.真空3×105c 11.电磁波红外线 12.(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 果与材料有关吗点拨：(1)手机是人们 常用的通信工具，它传递信息依靠的是电 磁波；根据表格中的信息可知，纸盒、塑料 盒、木盒对手机信号没有屏蔽作用，而铁 盒、铝盒和锡箔盒对手机信号有屏蔽作用， 所以可得出初步结论：不同材质的密闭容 器对手机信号的屏蔽效果不同。(2)根据 题中的信息，可提出可探究的科学问题： 电磁波屏蔽效果与材料有关吗？ 【能力提升】 1.A点拨：神舟十九号乘组在中国空间站给 全国人民拜年，空间站与地面间传递信息 利用的是电磁波；超声波和次声波属于声 波，不能在真空中传播；可见光在传播过程 中信号衰减厉害，故A正确，BCD错误。 2.C点拨：5G与4G在真空中的传播速度一 样，都等于光速c,故C错误。 3.A点拨：由题意可知，5G网络比4G网络 有更大的容量和更快的数据处理速度，即 5G网络采用的电磁波频率比4G网络更 高，故A正确，B错误；电磁波在真空中传 播的速度大约是3×10m/s,所以5G传播 电磁波的速度与4G的相同，故CD错误。 故选A。 4.A点拨：智能家居环境下可以用手机远程 控制空调的使用，这是利用电磁波来传递 信息的。 5.C点拨：迅速变化的电流周围产生电磁 波，电磁波不是由物体振动产生的，故A错 误；Y射线和可见光都是电磁波，它们在真 空中传播的速度相同，故B错误；雷达所使 用的电磁波的频率在101°Hz左右，而胸透 机所使用的电磁波的频率在1016~1018Hz 之间，说明胸透机所使用的电磁波频率较 高，由c=入f可知，其波长较短，故C正确； 用收音机收听96.2MHz频道的广播时， 96.2MHz是接收的无线电波的频率，不是 播放频率为96.2MHz的声音，故D错误。 6.C点拨：根据题图可知紫光的波长比650nm 短，故A不符合题意；所有的可见光都属于 电磁波，故B不符合题意；从题图可知波长 为650nm的光比蓝光的波长长，故C符合 题意；不同波长的光在真空中的传播速度 相同，故D不符合题意。故选C。 7.D点拨：由题图可知，在相同的比例下，乙 图电磁波振动次数多，因而频率高。又因 为相邻的波峰或波谷间距为一个波长，所 以甲的波长大于乙。故乙图表示的频率 高，波长短。 8.①⑥ 9.等于3×1085.7点拨：电磁波在真空中 传播速度与光速相同，利用公式c=入f计算。 因为c=入f,所以入= 3×108m/s f52.5×105Hz 5.7mo 10.电磁波0.3点拨：电磁波传递信息时， 具有携载信息的作用，频率越高的电磁 波，携载的信息容量越大。由于电磁波具 有携载信息的作用，不论是普通手机还是 5G手机，都是利用电磁波来传递信息的： 电磁波的传播速度约为c=3×108m/s, 而频率为f=1000MHz=1×109Hz,根 据=f,A==3X10ms=0.3m。 f1×109Hz 11.(1)C(2)3×108具有(3)三(4)微 波炉外壳用不锈钢等金属材料制成，是由 于金属根本没有办法吸收或传导微波，这 样能防止能量的损失和向外辐射给人体 造成伤害。 【素养发展】 1.A点拨：“隐形战机”可以有效避开雷达的 探测，主要是它表面有一种特殊材料，能够 增强对电磁波的吸收，减弱电磁波反射回 雷达。故选A。 2.(1)收音机的音量为什么变小 (2)金属外壳对电磁场有减弱作用 (3)换新电池 (4)金属网（或外壳）对电磁波有屏蔽作用 第2节广播、电视和移动通信 【基础过关】 1.C点拨：调制器在发射端，作用是将声音信 号加载到高频电流上；调谐器和解调器都是 在接收端，其中调谐器的作用是在众多电磁 波中选定某一频率的电磁波，而解调器是将 声音信号从高频调制信号中检出来。 2.C点拨：根据调谐器的作用可知，选择的 是特定频率的电磁波。故选C。 3.B点拨：调谐器的作用是选择特定频率的 电磁波，无法将声音信号转化为电流信号。 话筒能把声音的振动转化为变化的电流信 号，符合题目要求。调制器的作用是将音 频电信号加载到高频电流上，并非把声音 信号转化为电流信号。耳机是把电流信号 转化为声音信号，与题目要求的转化方向 相反。故选B。 4.C点拨：无线电广播中传播的为声音信号， 首先要将声音信号通过话筒转化为音频电 信号，但音频电信号频率较低不利于远距离 传输，故还要将音频电信号加载到高频电流 上，利用天线将信号发射到空中。故选C。 5.C点拨：无线电广播“收音”的顺序是：天 线接收电磁波；调谐器选出某一频率的电 磁波；再将解调过滤后的音频信号放大后 送到扬声器；扬声器把音频电信号转换成 声音。故选C。 6.A7.A 8.D点拨：电磁波可以传递声音、图像等信 息，电视节目和广播节目都是通过电磁波 传播的；电视塔上天线的作用是让载有音