九年级物理全册第十七章电磁波与现代通信课件（新版）苏科版.pptx

第十七章电磁波与现代通信 1 波的基本特征的描述 1 振幅 A 振动的 2 周期 T 振动 所需要的时间 单位为 3 频率 f 其数值等于 内振动的次数 单位为 4 波长 波在 内传播的距离 单位为 一次 s Hz 一个周期 幅度 每秒 m 2 电磁波 1 定义 在空间传播的 的电磁场 2 传播 在真空中以光速c 传播 3 电磁波谱 按 连续排列的电磁波 按波长由短到长排列依次为 X射线 可见光 微波 4 特性 电磁波 选填 能 或 不能 在真空中传播 5 电磁波的副作用 周期性变化 3 108m s 波长 射线 紫外线 红外线 无线电波 能 电磁污染 1 卫星通信 1 特点 电视 广播 移动通信等利用 传递信号 它不能沿地球表面绕射 需建立 或通过 来实现 2 构成 空间部分 和地面部分 两大部分 3 同步卫星 在赤道上空与地球同步转动 只要有 同步卫星就可以覆盖整个地球 4 应用 微波 微波中继站 通信卫星 通信卫星 通信地面站 三颗 全球定位 导航 2 光纤通信 1 定义 利用光波在 中传递信息的一种通信方式 2 方式 利用电光转换技术把电信号转变为 通过光纤传递到接收端 再转变为 光导纤维 光信号 电信号 3 互联网 即因特网 它利用通信网络和 将分布于世界各地的计算机网络连接起来 用来传送 电磁波 计算机信号 2012年6月16日 我国成功发射 神舟九号 载人飞船并圆满完成与 天宫一号 交会对接任务 1 地面飞控中心和航天员的通信联系主要是通过完成的 2 地面飞控中心和航天员的通信联系属于 选填 光纤 网络 或 卫星 通信方式 3 我们在收看直播时 如果闭合房间内电灯的开关 电视屏幕上会出现成串的不规则的雪花点 也有时电视画面出现抖动 这是由于闭合开关的瞬间 电路中的迅速变化 因此就产生了 被电视接收 参考答案 1 电磁波 2 卫星 3 电流电磁波 1 三个特征 波长 频率和波速 1 电磁波在同种介质中的传播速度相同 与波长和频率无关 且在同种介质中 频率与波长成反比 2 一种确定的电磁波在不同介质中的传播速度不同 因为它的频率不变 所以波长改变 2 电磁波和声波的比较 1 传播介质不同 电磁波可以在真空中传播 而声音靠介质传播 不能在真空中传播 2 传播速度不同 例如 在空气中 电磁波传播的速度远大于声速 3 传递信息量不同 电磁波传递的信息量较大 而声波传递的信息量较小 拓展延伸 电磁污染1 种类 1 天然电磁污染源 如雷电 火山喷发 地震和太阳黑子活动的磁暴都能产生电磁干扰 2 人为电磁污染源 如大功率输电线路 无线电或射频设备工作过程产生的电磁辐射 2 危害 1 干扰电视的收看 使图像不清或变形 并发出令人难受的噪声 干扰通信系统工作 使飞机导航仪表发生错误和偏差 影响地面站对人造卫星 宇宙飞船的控制 2 电磁辐射对人体危害程度因波长而异 波长愈短对人体作用愈强 微波作用最为突出 处于中 短波频段电磁场 高频电磁场 的操作人员 经受一定强度与时间的暴露 将产生身体不适感 严重者引起神经衰弱 如心血管系统的植物神经失调 3 防护 1 安设电磁屏蔽装置 安装屏蔽装置 使有害的电磁强度降低到容许范围内 这种装置为金属材料的封闭壳体 2 其他综合性的防治对策 如工业布局合理 使电磁污染源远离居民稠密区 改进电气设备 在近场区采用电磁辐射吸收材料或装置 实行遥控 典例 2013 雅安中考 关于电磁波的说法正确的是 A 可见光不是电磁波B 电磁波的波长越短则频率越低C 红外线和可见光在真空中传播速度相同D 电磁波 声波都可以在真空中传播 思路导引 精讲精析 选C 本题考查电磁波的理解 可见光是光的一种形式 属于电磁波 A错 由c 可知 光速是一定值 电磁波的波长越短 则频率越大 B错 C对 电磁波可以在真空中传播 声波则不能 D错 失误档案 关于电磁波 易出现以下失误 1 错误认为声波和电磁波的传播都需要介质 声波的传播需要介质 电磁波的传播不需要介质 2 误认为电磁波不能在真空中传播 3 分不清红外线与紫外线及其应用 4 错误认为频率与波长成正比 变式训练 如图为王亚平进行太空授课时的情境 对此过程 下列说法正确的是 A 授课时声音通过声波传播 图像通过电磁波传播B 授课时声音和图像都是通过光导纤维传播C 授课时声音和图像都是通过电磁波传播D 授课时声音和图像分别通过次声波和超声波传播 解析 选C 本题考查电磁波和声的区别 声波的传递需要介质 在太空中没空气 真空不能传声 故A D错 太空中的宇宙飞船离地球非常远 用光导纤维传递信号是不可能的 故B错 授课时声音和图像都是通过电磁波传播的 故C正确 2011 广州中考 已知真空中电磁波的波长 微波 红外线 紫外线 则它们的频率 A f微波 f红外线 f紫外线B f微波 f红外线 f紫外线C f微波 f红外线 f紫外线D f紫外线 f微波 f红外线 解析 选C 本题考查电磁波的波速 波长及频率的关系 根据v f得 v 3 0 108m s一定 因为 微波 红外线 紫外线 所以f微波 f红外线 f紫外线 故选C 1 卫星通信 传递信息的载体是微波 通信卫星相当于微波中继站 因此能进行远距离传送信息 并且通信容量大 干扰小 质量好 功效高 2 光纤通信 传递信息的载体是激光 属于有线通信 其优点是 传输损耗小 传输距离长 容量极大 不受电磁干扰 通信质量高 保密性好 拓展延伸 全球定位系统 GPS 导航卫星全球定位系统 GPS 是由美国国防部组织海陆空军耗资100亿美元 历时20余年 于二十世纪九十年代初完成的 号称是与阿波罗登月计划 航天飞机计划齐名的三大航天工程之一 该系统由太空星座 地面台 站 用户设备三大部分组成 其中太空星座由24颗 3颗备用 卫星组成 这些卫星在6个不同平面的轨道上运行 轨道高1 9万千米 倾角65 周期12h 在地球上任何一点均可同时看到6颗 7颗卫星 用户通过这些卫星信号可准确测定自身所在位置的地理经纬度 高度和速度 典例 下列关于信息传递的说法 正确的是 A 声 光和电磁波都能够传递信息B 无论何种信息的传递都需要介质C 固定电话 移动电话 广播和电视都是利用导线中的电流传递D 卫星通信 光纤通信都是利用无线电波 思路导引 掌握固定电话 移动电话 广播 电视 卫星通信 光纤通信的载体是解决此题的关键 可按以下思路 精讲精析 选A 本题考查信息传递的相关知识 声 光和电磁波都可以传递信息 A项正确 光 电磁波的传播不需要介质 真空也能传播 B项错误 固定电话是利用导线中的电流传递信息的 移动电话 广播和电视属于无线通信 是利用电磁波传递信息 C项错误 光纤通信利用光的反射传递信息 D项错误 方法归纳 1 移动通信以电磁波为信息载体 而有线电话以电流为信息载体 2 微波的传播特性与光波相近 沿直线前进 因而利用微波沿地球表面传输信号时 需要建立中继站 卫星通信可认为是以地球同步卫星为中继站的微波通信方式 变式训练 2012 盐城中考 小明家的计算机通过光纤接入互联网 光纤的作用是 A 输电B 通信C 导热D 照明 解析 选B 本题考查光纤的作用 光纤通信中使用的激光是一种电磁波 电磁波携带信息的能力高 传递的信息多 光纤网络是光纤通信的载体 因此光纤的主要作用是通信 故选B 1 比较下列各类记录和传递信息的方法中 信息量最大的是 A 甲骨文B 固定电话C 信鸽传书D 计算机硬盘 解析 选D 本题考查信息的存储和传递 古代的甲骨文只能记录很少的文字 利用信鸽传递书信 也只能传递很少的文字 通过固定电话只能传输语言信号 计算机的硬盘可以记录大量的文字 声音 图像等各种形式的信息 故选D 2 关于电磁波 下列说法正确的是 A 电磁波和声波一样不能在真空中传播B 电磁波的应用对人体有利无害C 频率越高的电磁波 波长越短D 电磁波的传播速度为340m s 解析 选C 本题考查了电磁波的传播及应用 电磁波可以在真空传播 电磁波对人体有辐射 在真空中电磁波的波速是3 108m s 频率越高的电磁波 波长越短 故选C 规律总结 电磁波和声波有许多不同之处 将其放在一起进行比较学习 可以大大提高我们的学习效率 电磁波的波速是一个常数 而波长跟频率成反比的关系 即频率越高的电磁波 其波长越短 3 小明在家里看电视时发现 只要妈妈在旁边使用电吹风 屏幕上就会出现很多 雪花 电吹风一停 雪花 也随即消失 这是因为电视机接收到了电吹风产生的 A 超声波B 次声波C 噪声D 电磁波 解析 选D 本题考查电磁波知识 电视屏幕上出现 雪花 是因为受到电磁波的干扰 不断变化的电流会产生电磁波 电吹风在使用时 电流不断变化 会产生电磁波 被电视机接收后 就会看到屏幕上有 雪花 故选D 4 关于光纤通信 下列说法错误的是 A 光纤通信中使用的 导线 是光导纤维B 光纤通信中使用的 导线 是金属导线C 在光纤中光是经过多次反射向前传播的D 采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息 解析 选B 本题考查光纤通信的特点 光纤通信中使用的 导线 是光导纤维 它是用很细的透明玻璃丝制成的 不是金属导线 传输信号时 激光光纤一端进入线芯后 在线芯与包层的交界面上反复发生全反射向前传播 由于光波的频率很高 故光波所运载的信息容量很大 5 某电磁波的波形如图所示 则该电磁波的波长是 解析 本题考查电磁波的波长的概念 波长是指相邻的两个波峰或波谷之间的距离 由题图可知 该电磁波的波长 4cm 0 04m 答案 0 04m 6 月球上是真空 但宇航员可以把拍到的照片及时传回地球 可见电磁波的传播 选填 需要 或 不需要 介质 微波炉利用加热食品 可见电磁波不仅用于传递信息 还可用于传递能量 解析 本题考查电磁波的应用 月球上是真空 但我们仍然可以把拍到的照片及时传回地球 说明电磁波可以在真空中传播 故可知电磁波的传播不需要介质 电磁波既可以传递信息 也可以传递能量 可以用于手机 微波炉上等 答案 不需要电磁波 或微波 7 探究电磁波特性的实验过程如下 1 将手机的 背景灯光提示 功能打开后放在真空罩中 用抽气机抽去罩中空气 打电话呼叫罩中手机 这时 手机背景灯光闪烁 这个事实表明 电磁波 选填 能 或 不能 在真空中传播 2 将手机放在金属容器中 手机不与金属容器壁接触 打电话呼叫金属容器中的手机 这时手机 选填 能 或 不能 接收到信号 解析 本题考查电磁波的传播 手机是接收和发射电磁波的通信工具 只要真空中的手机能接收到信号 就说明电磁波能够在真空中传播 金属容器具有很强的 屏蔽 作用 电磁波不能穿过金属容器 所以金属容器内手机不能接收到信号 答案 1 能 2 不能 1 2013 兰州中考 北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主研发 独立运行的全球卫星导航系统 缩写为BDS 该系统可在全球范围内全天候 全天时为各类用户提供高精度 高可靠的定位 导航 授时服务并兼具短报文通信能力 BDS卫星通信使用的是 A 电磁波B 次声波C 超声波D 光波 解析 选A 本题考查的是卫星通信方面的知识 卫星通信是利用卫星为中转站 利用电磁波来携带信息 进行通信 故选A 方法技巧 几种波的比较木棍在水面上振动会激起水波 人说话声带振动会在空中激起声波 迅速变化的电流在空间激起电磁波 它们的比较如下 2 2012 茂名中考 关于电磁波和现代通信 下列说法正确的是 A 光纤通信传输的信息量很大 主要用于无线电广播B 移动电话靠电磁波传递信息C 电磁波的波长越大 频率越高D 电磁波的应用对人类有利无害 解析 选B 本题考查电磁波的应用和现代通信方式的特点 光纤通信的传输信息量大 并且是有线传输的 主要用来传递视频等信息而不是用于无线电广播 A错误 移动电话发射和接收信息都是靠电磁波来进行传递的 B正确 电磁波的波长与频率乘积等于光速 光速不变 故波长越长 频率越低 C错误 电磁波的使用给人类带来好处的同时 其电磁辐射污染越来越引起人们的关注 D错误 易错警示 信息理论表明 作为载体的无线电波频率越高 相同时间内传输的信息就越多 3 2012 昆明中考 太空中 宇航员在太空舱外部工作时 需通过无线电通信设备进行交谈 说明电磁波的传播 选填 需要 或 不需要 介质 电磁波的传播速度与光速 选填 相等 或 不相等 解析 本题考查电磁波的特性 电磁波可以在真空中传播 不需要介质 电磁波包括光 微波 短波 中长波等 所以光是电磁波的一部分 电磁波的传播速度与光速是相等的 答案 不需要相等 4 2013 南京中考 光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式 光波 选填 属于 或 不属于 电磁波 电磁波在真空中的传播速度为m s 解析 本题考查电磁波的知识 电磁波包括无线电波 微波 红外线 可见光 紫外线 X射线 射线等 所以光波属于电磁波 电磁波在真空中的传播速度和光速相同 都是3 108m s 答案 属于3 108 5 2012 聊城中考 电磁波是个大家族 电磁波在太空中 选填 能 或 不能 传播 解析 本题考查电磁波的传播 电磁波的传播不需要介质 可以在真空中传播 答案 能 6 2012 菏泽中考 能有效避开雷达探测的飞机被称为 隐形飞机 它的表面有一层特殊材料 这种材料能够 选填 增强 或 减弱 对电磁波的吸收 它的表面被制成特殊形状 雷达发出的电磁波遇到飞机时 被飞机反射回雷达设备的电磁波强度 选填 增强 或 减弱 解析 本题考查电磁波的特性 雷达是通过接收被物体反射回来的电磁波来发现物体的 故要实现 隐形 就要增加物体对电磁波的吸收 减弱对电磁波的反射 答案 增强减弱 7 2012 扬州中考 小明将手机悬挂在密闭的玻璃瓶中 用抽气机抽去瓶中的空气 打电话呼叫瓶内的手机 手机 选填 能 或 不能 收到呼叫信号 这说明 小明 选填 能 或 不能 听到瓶内手机的声音 这说明 解析 本题考查电磁波和声波的传播 电磁波的传播不需要介质 可以在真空中传播 但声音不能在真空中传播 故手机能接收到呼叫信号 但小明听不到手机的声音 答案 能电磁波能在真空中传播不能声音不能在真空中传播 8 2012 益阳中考 电磁波的应用非常广泛 军事上雷达利用电磁波可以探测飞机的踪迹 雷达从发出到接收由飞机反射回的电磁波的时间为2 10 4s 则飞机与雷达的距离为 km 光速为3 105km s 请列举一个生活中利用了电磁波工作的用电器 解析 本题考查电磁波的传播及应用 雷达从发出到接收经过的路程s vt 3 105km s 2 10 4s 60km 由于这个距离是电磁波从雷达发出 到达飞机位置后又回到雷达所通过的距离 所以该