2024人教版九年级物理全一册 第二十一章《电磁波及其应用》每节课导学案汇编（含三个导学案）

第1节电磁波的海洋（导学案）

【学习目标】

1.了解电磁波的产生和传播，知道甩磁波的波长、频率和电磁波在真空中的传播速度。

初步了解不同频率范围的电磁波及其应用。能利用电磁波的相关知识解释生活中的有关现

象。

2.在学习电磁波的过程中，体会类比推理的科学方法。

3.经历电磁波的产生和传播的演示实验过程，培养实验观察与分析解释的能力。

4.通过对电磁波的应用及我国在天文观测领域的成就的了解，体会物理学对人类生活

和社会发展的意义。

【学习重点】了解电磁波的产生与传播、不同频率范围电磁波的应用。

【学习难点】了解电磁波的波长、频率和波速。

【自主预习】阅馁教材，完成以卜问题：

1.电磁波的产生：当电路中有迅速变化的时，其周围会产生电磁波。

2.电磁波的传播

（1）声音的传播介质；电磁波的传播介质（选填“需要”或“不需要”），

（选填“可以”或“不可以”）在真空中传播。

（2）在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫作；凹下的最低处，叫

作o邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫作O

（3）波在1秒内传播的个数叫作波的频率。电磁波频率的单位是,

还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。

（4）用来描述波传指的物理量叫作波速，真空中电磁波传播的速度是

m/s,等于光在真空中的传播速度。

3.电磁波家族及电磁波的应用

（1）电磁波家族包括：一般根据波长来划分，波长从大到小依次

是、、可见光、、、丫射线等。

（2）无线电波

电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百T•赫至数百兆赫的那一部分，叫做

无线电波。通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，包括长波、中波、、.

等。

（3）电磁波的应用

①无线电波：用于广播、电视和移动电话；②红外线：家电遥控器；③微波：可用

来;④紫外线：;⑤X射线：医学上用来做检查；⑥y射线:

金属探伤；⑦探测宇宙：射电望远镜。

【课堂探究】

探究一、电磁波的产生

1.水波、声波的产生

【想一想】尽管你对电磁波这个名词已经十分熟悉，但是，你知道电磁波是怎样产生的

吗？我们先了解水波、声波的产生。

【回忆声波的产生】木棍在水面上振动会产生水波；说话时声带的振动在空气中形成声

波。

【总结】声波与水波都是都是由于物体发生振动产生的。

水波声波

2.实验探究：电磁波是怎样产生的

【演示实验】

（1）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，拿到收音机附近；

（2）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相连，从收音机中

能听到一次‘‘喀喀"声后，之后就没有“喀喀”的声音了；

（3）将导线的一端与电池的其中一极反复摩擦，使它们时断时续地接触，能从收音机

中不断听到“喀喀”声。

【实验分析】

（1）用导线连接电池正、负极。刚接通时电流从无到有，听到“喀喀”声，说明变化

的电流—电磁波。接通后电流稳定不变化，没有声音，说明稳定的电流电磁波。

（选填“产生”或“不产生”）

（2）导线的一端摩擦电池的一极，导线中电流不断变化，听到连续不断的“喀喀”声，

说明变化的

产生电磁波。

【实验结论】当电路中有迅速变化的电流时，其周围会产生电磁波。

3.电磁波的产生

（1）电磁波：变化的在空间会激起（产生）电磁波。

（2）电磁波传递信息和能量：广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产

生迅速变化的电流，发出电磁波。虽然电磁波看不见、摸不到，但它确实可以传递和

能量。

【例题1】如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，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（）

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.收音机可以接收到电磁波信号

D.电磁波只能在空气中传播

探究二、电磁波的传播

【想一想】电磁波是怎样传播的？传播的速度有多大？

1.波长、频率、波速

以水波为例，了解描述波的特征的物理量：波长、频率、波速。当把一个小球仍入水中

时，会发现小球上下振动，形成水波，并且向四周传播。

（1）波长

在一列水波的传播中，凸起的最富处叫作；凹下的最低处叫作O邻近

两个波峰（或波谷）之间为距离叫作，用Z表示。

单位：米（m）、厘米（cm）、亳米（mm）等。

♦淑谷’

（2）频率

在某确定位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的就是多少。用字母/表

单位：赫兹（Hz）。其他单位:千赫（kHz）、兆赫（MHz）。!MHz=103kHzlkHz=103Hz

（3）波速

水波不停地向远处传播，用来描述波传播的物理量叫作波速。单位：米/秒（m/s）

波速=波长x频率即v=；/

如上图所示，如果该波的波长为0.1m,频率/=3Hz。则波速片m/s

2.描述电磁波的物理量

跟水波类似，电磁波也有自己的波速、频率和波长。

（1）电磁波的波速

真空中电磁波的波速为c，其数值大约为30万千米每秒。c是物理学中一个十分重要的

常数，目前公认的数值是c=m/s,电磁波的传播速度与在真空中的传播速

速相同。

（2）电磁波的频率

电磁波频率的单位也是赫兹（Hz）。因为通常电磁波的频率都很高，所以常用的单位

还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。

3.探究电磁波的传播

【想一想】声波的传播需要介质，电磁波的传播是否需要介质呢？

【进行实验】如图所示，将一部手机置于一密封玻璃罩内，用另一部手机呼叫它，可以

听到玻璃罩内的手机发出的铃声，同时看见手机屏幕闪烁。然后，用抽气机逐渐向外抽气会

发现铃声越来越小，但玻璃罩内的手机屏幕仍然闪烁.同时呼叫它的手机也仍然是连通状态。

【实验结论】电磁波的传播.介质（选填“需要”或“不需要”），电磁波能在.

中传播。

在太空中的宇航员可以用无美国“新视野号”探测器

线电波与地面站进行联系。通过真空可以传回照片

大量事实可以证明真空可以传播电磁波。例如，在太空中的宇航员可以用无线电波与地

面站进行联系；美国“新视野号”探测器通过真空可以传何照片。

【例题2】下列关于电磁波的说法正确的是（）

A.电磁波在空气中的传播速度是340m/s

B.5G网络的电磁波与4G网络的电磁波在空气中的传播速度相同

C.电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号

D.在真空中，电磁波的频率越高，波长越长

探究三、电磁波大家族

阅读课本第177页图21.1-5《不同频率范围的电磁波及其应用》，回答电磁波的家族有

哪些？结合生活中的事例，回答电磁波的应用哪些？

1.电磁波大家族

电磁波家族：电磁波有、红外线、可见光、紫外线、X射线、丫射线等。各种

光和射线都是波长不同的电磁波。

IO610KIO10IO12IO,4IO16l（P频率/Hz

无线电波红外线可见光紫外线X射线丫射线

2.电磁波的应用

（1）无线电波

①定义：通常用于广播、电视和移动通信的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分电

磁波，叫作无线电波。

②特点：尢线电波的波长从几毫米到儿干米，通常根据波长或频率把尢线电波分成几个

波段，包括长波、、、微波等。

③电磁波在通信领域的应用极为广泛。无线电广播、电视信号传输，手机通信，以及卫

星通信，都依赖于电磁波来实现。

（2）X射线、/射线

在医疗领域，X射线成像技术被广泛用于骨折诊断即肿瘤检测，它利用X射线的穿透

性来拍摄人体内部结构的影像。

核磁共振成像（MRI）则利用电磁波中的射频波与强磁场相互作用，产生高分辨率的身

体内部图像，主要用于软组织成像。

（3）电磁波在工业与科研领域的一些应用

用雷达技术利用无线电波和微波探测目标物体的位置、速度和形状，广泛应用于气象预

报、航空航海、交通管理和军事领域。

电磁波还用于工业产品的非破坏性检测，能够检测出产品内部的缺陷和质量问题。

（4）微波炉

①微波：波长在无线电波中较的电磁波，叫作微波。

②微波炉原理：食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高。由于

电磁波可以深入食物内部，所以用微波炉烧饭时食物的内部和外部几乎同时变熟，省时、省

电。

（5）电磁波观测天体：宇宙中存在的电磁波覆盖了整个电磁波段。我们可以在无线电

波段观测天体。在“天眼之父”的带领下，我国建成了世界上最大的500m口径球

面射电望远镜。

电磁波在口常生活中的一些其他重要应用。例如，遥控器利用红外线控制电视、空调等

家电设备；太阳能电池则利用可见光和紫外线将光能转化为电能，提供清洁能源。

【例题3]]各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在

430nm~662nm之间的光。真空中，波长650nm的光（）

波长/nm760630600570500450430400

红橙黄绿青蓝紫

A.是紫光B.不是电磁波

C.波长比蓝光的长D.比波长500nm的光传播速度大

【精讲点拨】

1.电磁波的产生

（1）对于电磁波的产生可采用类比法进行理解。手持木棍，让木棍下端接触水面振动,

会发现水面上有一圈一圈凹凸相间的水波从木棍接触水面处向外传播。

（2）两个音叉并排放置，并离得很近，敲击其中一个音叉，和另一个音叉接触的小球

被弹起。音叉振动时，在空气中会有疏密相间的声波向外传播，形成声波。

（3）当电路中有迅速变化的电流时，其周围会产生电磁波，并向周围传播。

2.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，其数值是c=3.0x108m/s。

3.电磁波的分类

按照频率从低到高分为：无线电波、红外线、可见光、紫外线,、X射线、丫射线。

【归纳整理】

第1节电磁波的海洋

电磁波_「①产生：变化的电流在空间激起（产生）电磁波.

的产生-L②电磁波可以用来传递信息和能量.

电L①电磁波的波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离.

磁

②电磁波的频率：是电磁波在1s内振动的次数。

波电破波

的单位：赫兹（Hz）。常用单位还有kHz、MHz.

海的传播

③传播速度：电磁波在真空中可以传播。速度为

洋

c=3X108m/s,与光在真空中的传播速度相同.

「①电磁波家族：无线电波、红外线、可见光、

紫外线、射线、丫射线等。

电磁波X

大家族②电磁波应用：无线电波通信；X射线、y射线应用在医疗

一领域：微波：红外线、紫外线的应用：观测天体等.

【课堂练习】

1.2024年4月28日，神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接

仪式。如图所示画面从空诃站传回地球，利用的是（）

A.电磁波B.光导纤维C.超声波D.次声波

2.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球

背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的

镀金钥丝天线。下列说法不正确的是（）

鹊桥苫

A.鹊桥号利用声波进行信号传输

B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输

C.镀金铜丝天线反射的信号传播速度为3xl0xm/s

D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短

3.紫外线按波长大小可分为多个子波段如图，其中EVU段可用于制造芯片，则（)

紫冲紫外线124EUV

索儿iUVA.UVB,UVC|<।匕UV

-波长/nm

315280100

43040010

A.不是电磁波B.波长大于紫光

C.波长可能为llOnmD.传播速度比无线电波大

4.如图是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波（）

FM889499105108MHZ

AM530610750100013001600KHZ

A.频率变大B.波速变大C.波长变长D.波长不变

5.天问一号于2021年5月在火星着地，火星车次表层探测雷达使用电磁波可以探测火

星土壤的地卜.分层和厚度。包含两个通道，低频通道（15X106HZ~95X1（）6HZ）可以穿透1O100

米的深度:高频通道（0.45X109HZ-2.15X109HZ）可以穿透3」。米的深度，图是电磁波家族,

下列选项正确的是（）

A.低频通道的电磁波在真空中传播速度是340m/s

B.低频通道的电磁波波长比高频通道电磁波波长长

C.低频通道的电磁波在真空中的波速比高频通道电磁波慢

D.高频通道电磁波是x射线

6.如图所示，探究电磁波的产生和传播特性。

（1）如图甲，在验证电磁波的存在的实验中，实验成功的关键是要用导线（宜

接/时断时续）接触电池两端，才能听到收音机发出的“咔咔”声;

（2）如图乙将手机放在真空罩中，用抽气机抽去年中的空气，打电话呼叫罩内的手机,

发现手机能收到呼叫信号，说明;

（3）如图丙，将手机放到金属盆中，扣上金属网罩，打电话呼叫盆中的手机，不能收

到呼叫信号;再将手机放在纸盒中，打电话呼叫，手机能收到呼叫信号，说明。

【课后反思】

本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？

参考答案与试题解析

第1节电磁波的海洋（导学案）

【学习目标】

1.了解电磁波的产生和传播，知道电磁波的波长、频率和电磁波在真空中的传播速度。

初步了解不同频率范围的电磁波及其应用。能利用电磁波的相关知识解释生活中的有关现

象。

2.在学习电磁波的过程中，体会类比推理的科学方法。

3.经历电磁波的产生和传播的演示实验过程，培养实验观察与分析解释的能力。

4.通过对电磁波的应用及我国在天文观测领域的成就的了解，体会物理学对人类生活

和社会发展的意义。

【学习重点】了解电磁波的产生与传播、不同频率范围电磁波的应用。

【学习难点】了解电磁波的波长、频率和波速。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.电磁波的产生：当电路中有迅速变化的电流时,其周围会产生电磁波。

2.电磁波的传播

（1）声音的传播雷要介质；电磁波的传播丕隹要介质（选填“需要”或“不需要”），

可以（选填“可以”或“不可以”）在真空中传播。

（2）在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫作波峰;凹下的最低处，叫作波谷。邻

近的两个波峰（或波谷）的距离叫作波长。

（3）波在1秒内传播遐氐的个数叫作波的频率。电磁波频率的单位是垃，还有千赫

（kHz）和兆赫（MHz）。

（4）用来描述波传播怏慢的物理量叫作波速。真空中电磁波传播的速度是3XMWs,

等于光在真空中的传播速度。

3.电磁波家族及电磁波的应用

（1）电磁波家族包括：一般根据波长来划分，波长从大到小依次是无线电波、红外线、

可见光、紫外线、X射线、Y射线等。

（2）无线电波

电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做

无线电波。通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段，包括长波、中波、坦遗、微波等。

（3）电磁波的应用

①无线电波：用于广播、电视和移动电话：②红外线：家电遥控器：③微波：可用来加

热食品;④紫外线：区菌；⑤X射线：医学上用来做透视检查：⑥y射线：金属探伤：⑦探

测宇宙：射电望远镜。

【课堂探究】

探究一、电磁波的产生

1.水波、声波的产生

【想一想】尽管你对电磁波这个名词己经十分熟悉，但是，你知道电磁波是怎样产生的

吗？我们先了解水波、声波的产生。

【回忆声波的产生.】木棍在水面上振动会产生.水波；说话时声带的振动在空气中形成声

波。

【总结】声波与水波都是都是由于物体发生振动产生的。

水波声波

2.实验探究：电磁波是怎样产生的

【演示实验】

（1）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，拿到收音机附近;

（2）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相连，从收音机中

能听到一次“喀喀”声后，之后就没有“喀喀”的声音了；

（3）将导线的•端与电池的其中•极反复摩擦，使它们时断时续地接触，能从收音机

中不断听到“喀喀”声。

【实验分析】

（1）用导线连接电池正、负极。刚接通时电流从无到有，听到“喀喀”声，说明变化

的电流光生电磁波。接通后电流稳定不变化，没有声音，说明稳定的电流不产生电磁波,（选

填“产生”或“不产生”）

（2）导线的•端摩擦电池的•极，导线中电流不断变化，听到连续不断的“喀喀”声，

说明变化的电流产生电磁波。

【实验结论】当电路中有迅速变化的电流时，其周用会产牛电磁波。

3.电磁波的产生

（1）电磁波：变化的电流在空间会激起（产生）电磁波。

（2）电磁波传递信息和能量：广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产

生迅速变化的电流，发出电磁波。虽然电磁波看不见、摸不到，但它确实可以传递位良和能

量。

【例题1】如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，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，使它们时断时续北接触，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.迅速变化的甩流能够产生电磁波

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

【解析】A.用导线籽电源正负极相连，会将电池短路，容易损坏电池，最好用旧电池

来做，故A正确，不符合题意；

B.导线和电池时断时续地接触，会产生变化的电流，变化的电流能够激起电磁波，故

B正确，不符合题意；

C.收音机中传出“喀喀”声，说明收音机接收到电磁波信号，C正确，不符题意；

D.电磁波可在真空中传播，故D错误，符合题意。故选D。

探究二、电磁波的传播

【想一想】电磁波是怎样传播的？传播的速度有多大？

1.波长、频率、波速

以水波为例，了解描述波的特征的物理量：波长、频率、波速。当把一个小球仍入水中

时，会发现小球上下振动，形成水波，并且向四周传播.

（1）波长

在一列水波的传播中，凸起的最高处叫作波峰;凹下的最低处叫作波谷。邻近两个波峰

（或波谷）之间的距离叫作波袋，用2表示。

单位：米（m）、厘米（cm）、亳米（mm）等“

在某确定位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频茎就是多少。用字母/表示。

单位：赫兹（Hz）。其他单位:千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1MHz=103kHzlkHz=103Hz

如图所示，这是某一列波在2秒内传播的波长个数为6个，贝U该波的频率f=6/2S=3Hz

（3）波速

水波不停地向远处传播，用来描述波传播快僵的物理量叫作波速。单位：米/秒（Ws）

波速=波长x频率即v=；/

如上图所示，如果该波的波长为0.1m,频率f=3Hz。则波速呻％*0.1mx3Hz=0.3m/s

2.描述电磁波的物理量

跟水波类似，电磁波也有自己的波速、频率和波长。

（1）电磁波的波速

真空中电磁波的波速为c,其数值大约为30万千米每秒。。是物理学中一个十分重要的

常数，目前公认的数值是c=2.99792458x10'm/s=3.（）x1（）、m/s,电磁波的传播速度与光在真

空中的传播速速相同。

（2）电磁波的频率

电磁波频率的单位也是赫兹（Hz）。因为通常电磁波的频率都很高，所以常用的单位

还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。

3.探究电磁波的传播

【相一相】声波的传播需要介质,电磁波的传播是否需要介质呢？

【进行实验】如图所示，将一部手机置于一密封玻璃罩内，用另一部手机呼叫它，可以

听到玻璃罩内的手机发出的铃声，同时看见手机屏幕闪烁。然后，用抽气机逐渐向外抽气会

发现铃声越来越小，但玻地罩内的手机屏幕仍然闪烁。同时呼叫它的手机也仍然是连通状态。

【实验结论】电磁波的传播不需要介质（选填“需要”或“不需要”），电磁波能在真空

中传播。

在太空中的宇航员可以用无美国“新视野号”探测器

线电波与地面站进行联系。通过真空可以传回照片

大量事实可以证明真空可以传播电磁波。例如，在太空中的宇航员可以用无线电波与地

面站进行联系：美国“新视野号”探测器通过真空可以传回照片。

【例题2】下列关于电磁波的说法正确的是（B）

A.电磁波在空气中的传播速度是340m/s

B.5G网络的电磁波与4G网络的电磁波在空气中的传播速度相同

C.电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号

D.在真空中，电磁波的频率越高，波长越长

【解析】A.电磁波在空气中的传播速度是3X108m/s,故A错误；

B.电磁波的传播速度由介质决定，同一介质中不同频率的电磁波（如5G和4G）传播

速度相同，故B正确；

C.电磁波既能传递声音信号，也能传递图像信号，故C错误；

D.电磁波在真空中的波速一定，所以电磁波的波长和频率成反比关系。在真空中，电

磁波的频率越高，波长越短，故D错误。

故选Bo

探究三、电磁波大家族

阅读课本第177页图21.1-5《不同频率范围的电磁波及其应用》，回答电磁波的家族有

哪些？结合生活中的事例，回答电磁波的应用哪些？

1.电磁波大家族

电磁波家族：电磁波有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、丫射线等。各种

光和射线都是波长不同的电磁波。

2.电磁波的应用

（1）无线电波

①定义：通常用于广播、电视和移动通信的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分电

磁波，叫作无线电波。

②特点：无线电波的波长从几亳米到几千米，通常根据波长或频率把无线电波分成几个

波段，包括长波、史波、短波、微波等。

③电磁波在通信领域的应用极为广泛。无线电广播、电视信号传输，手机通信，以及卫

星通信，都依赖于电磁波来实现。

（2）X射线、y射线

在医疗领域，X射线成像技术被广泛用于骨折诊断加肿瘤检测，它利用X射线的穿透

性来拍摄人体内部结构的影像。

核磁共振成像（MRD则利用电磁波中的射频波与强磁场相互作用，产生高分辨率的身

体内部图像，主要用于软组织成像。

（3）电磁波在工业与科研领域的一些应用

用雷达技术利用无线电波和微波探测目标物体的位置、速度和形状，广泛应用于气象预

报、航空航海、交通管理和军事领域。

电磁波还用于工业产品的非破坏性检测，能够检测出产品内部的缺陷和质量问题。

（4）微波炉

①微波：波长在无线电波中较短的电磁波，叫作微波。

②微波炉原理：食物的分子在微波的作用下剧烈振动，便得内能增加,温度升高。由干

电磁波可以深入食物内部，所以用微波炉烧饭时食物的内部和外部几乎同时变熟，省的、省

电。

（5）电磁波观测天体：宇宙中存在的电磁波覆盖了整个电磁波段。我们可以在无线电

波段观测天体。在“天眼之父”南仁东的带领下,我国建成了世界上最大的500m口径球面

射电望远镜。

电磁波在日常生活中的一些其他重要应用“例如，遥控器利用红外线控制电视、空调等

家电设备；太阳能电池则利用可见光和紫外线将光能转化为电能，提供清洁能源。

【例题3]]各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在

430nm~662nm之间的光。真空中，波长650nm的光（C）

波长/nm760630600570500450430400

红橙黄绿青蓝紫

A.是紫光B.不是电磁波

C.波长比蓝光的长D.比波长500nm的光传播速度大

【详解】A.由图可知波长650nm的光是红光，故A不符合题意；

B.红光也属于电磁波，故B不符合题意：

C.该光的波长是650nm,蓝光的波长是430~450nm,故该光的波长比蓝光的波长长，

故C符合题意:

D.该光和波长为500nm的光都是电磁波，在真空中的传播速度一样，故D不符合题

意。故选C。

【精讲点拨】

1.电磁波的产生

（1）对于电磁波的产生可采用类比法进行理解,手持木棍，让木棍下端接触水面振动，

会发现水面上有一圈一圈凹凸相间的水波从木棍接触水面处向外传播。

（2）两个音又并排放置，并离得很近，敲击其中一个音又，和另一个音又接触的小球

被弹起。音叉振动时，在空气中会有疏密相间的声波向外传播，形成声波。

（3）当电路中有迅速变化的电流时，其周围会产生电磁波，并向周围传播。

2.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，其数值是c=3.0x108m/s。

3.电磁波的分类

按照频率从低到高分为：无线电波、红外线、可见光、紫外线,、X射线、丫射线。

【归纳整理】

第1节电磁波的海洋

」电磁波J-①产生:变化的电流在空间激起（产生）电磁波.

|的产生也②电磁波可以用来传递信息和能量.

电-<D电磁波的波长；邻近的两个波峰（或波谷）的距离.

磁②电磁波的频率：是电磁波在Is内振动的次数。

波电磁波

的单位：赫兹（Hz）。常用单位还有kHz、MHz.

海的传播

洋③传播速度：电磁波在真空中可以传播。速度为

-c=3X108m/s,与光在真空中的传播速度相同.

电磁波家族：无线电波、红外线、可见光、

电磁波紫外线、X射线、丫射线等。

大家族②电磁波应用：无线电波通信：X射线、y射线应用在医疗

一领域：微波：红外线、紫外线的应用：观测天体等.

【课堂练习】

1.2024年4月28日，神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接

仪式。如图所示画面从空诃站传回地球，利用的是（）

A.电磁波B.光导纤维C.超声波D.次声波

【答案】A

【详解】电磁波可以在真空中传播，所以画面从空间站传回地球，利用的是电磁波。故

A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

2.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球

背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的

镀金钥丝天线。下列说法不正确的是（）

鹊桥号

廖一3AR

地球月球

o----/皿

A.鹊桥号利用声波进行信号传输

B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输

C.镀金铝丝天线反射的信号传播速度为3xlO«m/s

D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短

【答案】A

【详解】AB.降落在月球背面的嫦娥六号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继

卫星进行信号转发。该通信利用电磁波传递信息，超声波和次声波不能在真空中传播，故A

错误，符合题意，B正确.不符合题意。

C.电磁波在真空中传播的速度3X10乐内，故C正确，不符合题意；

D.根据题意知道，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，不符合题意。故选A。

3.紫外线按波长大小可分为多个子波段如图，其中EVU段可用于制造芯片，则（）

紫用紫外线124

第九।UVA|UVBUVCwEUV

波长/nm

315280100

43040010

A.不是电磁波B.波长大于紫光

C.波长可能为UOnn】D.传播速度比无线电波大

【答案】C

【详解】AD.紫外线和无线电波都是电磁波，EUV段属于紫外线，所以EUV是电磁

波，传播速度与无线电波相同，故AD不符合题意；

BC.由图可知，EUV的波长在10〜124nm，则EUV波长可能为llOnm,紫光的波长在

400〜430nm,所以EUV波长小于紫光，故B不符合题意，C符合题意。故选C。

4.如图是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波（）

FM889499105108MHZ

AM530610750100013001600KHZ

A.频率变大B.波速变大C.波长变长D.波长不变

【答案】Ao

【详解】收音机屏板上的MHz和kHz,是频率的单位，所以向右调指针时所接收的电

磁波的频率变大。由公式广〃•知道，电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比例

关系。所以，频率变大，波长变小，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

5.天问一号于2021年5月在火星着地，火星车次表层探测雷达使用电磁波可以探测火

星土壤的地下分层和厚度，包含两个通道，低频通道（15X1（）6HZ~95X1（）6HZ）可以穿透IO」00

米的深度;高频通道米.45X1（）9HZ~2.15X109HZ）可以穿透3/°米的深度,图是电磁波家族,

下列选项正确的是（）

A.低频通道的电磁波在真空中传播速度是340m/s

B.低频通道的电磁波波长比高频通道电磁波波长长

C.低频通道的电磁波在真空中的波速比高频通道电磁波慢

D.高频通道电磁波是x射线

【答案】Bo

【解析】AC.电磁波的传播速度与频率无关，它在真空中的传播速度为故

AC错误；

B.电磁波的频率越低，则波长越长，故低频通道的电磁波波长比高频通道电磁波波长

长，故B正确：

D.高频通道电磁波的频率高于X射线，高频通道电磁波不是X射线，故D错误。

故选B。

6.如图所示，探究电磁波的产生和传播特性。

（1）如图甲，在验证电磁波的存在的实验中，实验成功的关键是要用导线（直

接/时断时续）接触电池两端，才能听到收音机发出的“咔咔”声；

（2）如图乙将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机,

发现手机能收到呼叫信号，说明；

（3）如图丙，将手机放到金属盆中，扣上金属网罩，打电话呼叫盆中的手机，不能收

到呼叫信号；再将手机放在纸盒中，打电话呼叫，手机能收到呼叫信号，说明o

【答案】时断时续；电磁波能在真空中能传播；金属容器能屏蔽电磁波。

【详解】（1）实验中，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

接触，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电沆出现，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，说明电磁波的存在。

（2）用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，手机也能收到呼叫信号，因

为电磁波能在真空中能传播o

（3）因为电磁波遇到金属会被反射。将手机放在金属容器中，打电话呼叫容器中的手

机，这时手机不能收到呼叫信号；而在纸盒内的手机能收到呼叫信号，说明金属容器能屏蔽

电磁波。

【课后反思】

本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？

第2节广播、电视和移动通信（导学案）

【学习目标】

1.了解无线电广播信号、电视信号和移动通信信号发射和接收的大致过程，能解释利

用电磁波通信中的有关现象。

2.通过对广播、电视和移动通信工作过程的学习，提高分析概括能力。

3.了解生活中发射和接收电磁波的设施和设备，养成勤于观察的习惯。

4.了解电磁波在改变人类通信方式方面的巨大作用，体会科学技术对社会发展的重要

作用。

【学习重点】了解广播、电视和移动通信信号的发射和接收过程。

【学习难点】了解广播、电视和移动通信信号的发射和接收过程。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.无线电广播信号的发射与接收

（1）无线电广播信号的发射由完成。话筒把播音员的声音信号转换成

信号，然后用把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生发射到

空中。

（2）无线电广播信号的接收由_________完成。

2.电视信号的发射与接收

（1）摄像机把图像信号变成信号，发射机把电信号加载到很高的

电流上，通过发射天线发射到空中。

（2）电视机的接收天线把高频信号接收通过电视机把信号取出并,由

把它还原成图像。

3.手机是靠来传递信息的；手机既是发射台乂是台。实现手机跟

其他用户通话的转化是靠完成的。

【课堂探究】

探究一、无线电广播信号的发射和接收

【想想做做】打开一台多波段收音机，会听到广播节目，那么广播信号是如何发射，收

音机又是如何接收广播信号的呢？

【分析】我们收听到的广播信号是由广播电台发射后再被我们收音机接收的，这主要分

为两个过程：无线电广播信号的发射和信号的接收。

1.无线电广播信号的发射——广播电台完成

主要由三部分组成：、调制器、O

无线电广播信号的发射由广播电台完成。话筒把播音员的声音信号转换成信

号，然后用把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生发射到空

中。

2.无线电广播信号的接收——收音机完成

（1）选台：为接收在空间传播的尢线电波，收音机使用进行接收。但由十大

线没有选择性，能接收传播过来的所有电磁波，如把天线接收的电磁波全部变成声音，那只

是一片嘈杂声，什么也听不清。转动收音机的旋钮，可以从中选出特定频率的信

号。

（2）解调：由调谐器选出的信号含有高频电流成分，需要通过_________将其滤去，将

音频信号留下。

（3）放大：音频电信号经放大后送到扬声器里，这一过程叫做放大。

（4）扬声器：把音频信号转换为信号。

3.扩展实验——电磁波的发射与接收

电磁波的发射与接收可以用下列数字化实验设备来直观地显现。

图21.2-3电磁波的发射与接收装置

如图所示，电磁波发射器可以发射不同频率的电磁波，接收器接收到电磁波信号后，传

感器、采集器将电磁波信号输入到计算机，我们就可以在计算机屏幕上观察到电磁波信号。

连接好装置，把发射器置于某•波形挡，观察电磁波的波形。转动发射器上的旋钮，改

变发射器发出的电磁波的频率，观察信号的变化。

【例题1］转动收音机调谐器的旋钮是为了（）

A.选定某一频率的电台信号B.调节收音机的音量

C.把音频信号转换成声音D.把声音信号从高频调制信号中检出来

A.空气B.电磁波C.超声波D.次声波

探究二、电视信号的发射和接收

【想一想】电视与无线电广播相比有什么不同？电视声音的传递与无线电广播是一样

的，那么图像信号是怎样传递的呢？

【分析】电视信号包壬了声音和图像信号，声音信号的产生、发射、接收与无线电广播

的工作过程相似。

1.电视信号的发射

摄像机把图像信号变成信号，发射机把电信号加载到频率很高的上，通过

发射发射到空中。

'话筒

摄像机一一将图像转换成电信号；

发射机——将电信号加载到频率很高的电流上;

天线——将高频信号发射到空中。

2.电视信号的接收

电视机的接收把高频信号接收通过________把信号取出并放大，由

把它还原成图像。

音频放大

天线一一接收包含声、像信息的高频信号；

接收机一取出并放大图像和音频电信号；

显示器——复原图像信号；

音频放大——将微弱音频电信号放大并输出。

【例题2】电视用传递图像信号和声音信号。声音信号的产生、传播和接收跟

无线电广播的工作过程相似。图像信号的发射和接收工作过程:把图像变成电信号,

把电信号加载到频率很高的电流上，通过_______发射到空中；电视机的接收天线

把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由_______把它还原成图

探究三、移动通信信号的发射和接收

1.手机

（1）手机的工作原理：手机已经很普及了。手机既是无线电台又是无线电_

台，它用电磁波把讲话的信息发射到空中，同时它又在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信

息。手机可以使你很方便地跟朋友通话，无论你的朋友在附近，还是远在别的国家。

（2）手机特点

手机的体积很小，发射功率：它的天线也很简单，灵敏度不高。

2.基站

手机跟其他用户的通话要靠较大的固定转接。这种固定的电台叫作基站。

城市中高大建筑物上常常可以看到移动通信基站的天线。我国珠峰大本营的5G基站为

全球海拔最高的5G（第五代移动通信技术）基站，实现了珠穆朗玛峰峰顶5G网络覆盖。

现在智能手机的功能非常丰富，可以用来视频通话、浏览网页、举办网络会议，等等。

【例题3]]关于手机，下列说法中正确的是（）

A.手机与固定电话的工作原理完全一样

B.手机只能作为接收机使用

C.手机既是发射机，又是接收机

D.手机发出的信号不能在真空中传播

【精讲点拨】

I.无线电广播信号的发射和接收：是用高频电磁波作为载体。发射过程是：声音T话

筒T电信号T调制器一高频电磁波T发射。接收过程是：接收一调谐器一选出特定频率信号

T取出音频信号—扬声器T声音。

2.电视信号的发射和接收：声音信号的发射和接收跟无线电广播信号的工作过程相似,

是靠电磁波工作的。摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，

通过发射天线发射到空中,电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图

像信号取出并放大，由显示器把它还原成图像。

3.手机：手机不需要电话线，比固定电话方便。手孔与固定电话的工作原理基本一样,

只是手机的声音信息不是由导线中的电流来传递，而是曰空间的电磁波来传递，手机实际上

是一个小型无线电发射台和无线电接收台的组合。

【归纳整理】

第3节广播、电视和移动通信

-、无线电广播信号的发射和接收

高族电流

二、电视信号的发射和接收

甲乙

三、手机

1.工作原理：手机既是无线电发射台，也是无线电接收台。

2.基站：手机跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫作

基站。

【课堂练习】

1.图为广播电台的发射塔，其信号频率比红光频率低，则以下说法正确的是()

A.广播电台发射的信号不能在真空中传播

B.与红光相比，广播电台发射的信号波长较短

C.广播电台发射的信号在空气中传播的速度为340m/s

D.广播电台发射的信号是由高频变化的电流产生的

2.下面是无线电广播接收过程的几个步骤，其合理顺序是()

(1)调谐选择所需要接收的电磁波；(2)接收无线电波

(3)检出声音信号电流；(4)耳机放音

A.(1)(2)(3)(4)B.(2)(1)(3)(4)

C.(4)(3)(2)(1)D.(3)(2)(4)(1)

3.关于广播、电视、移动电话的信号发射和接收过程，下列说法中错误的是()

A.它们都是靠电磁波传递信息的

B.在发射时，它们都要把电信号加载到高频电流上

C.它们都只有接收功能，没有发射功能

D.移动电话既有接收功能又有发射功能

4.如图是无线电广播工作过程的简易图，其通过__把音频信号加载到高频电流

上发射到空中；收音机天线接收到电磁波后，由选出的信号含有高频电流成分，

通过解调将其滤去，将音频信号显下，并经放大后被送到扬声器里。

5.如图所示是电视的发射和接收原理图，图乙中显示器的作用是将接收的图像电信号

还原成:扬声器的作用是将音频电信号转化成

话筒扬声器

甲乙

6.手机既是无线电的装置，又是无线电的.