第21章 电磁波及其应用 单元复习与提高 课件 2025-2026学年物理人教版九年级全一册

第21章

电磁波及其应用

单元复习与提高本章知识思维导图电磁波及其应用电磁波的海洋电磁波的产生迅速变化的电流传递各种信息电磁波的传播速度C=3×108m/s频率单位：Hz电磁波大家族广播、电视和移动通信卫星通信和光纤通信移动电话：既是无线电发射台又是接收台.无线电广播电视移动通信发射：话筒→调制器→发射天线.接收：接收天线→选台和解调→扬声器.图像发射：摄像机→发射机→发射天线.图像接收：接收天线→接收机→显示器.①激光：频率单一、方向高度集中.②是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式.①利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信的方式叫卫星通信。三颗同步卫星几乎可实现全球通信.②组成：同步通信卫星、地面站和传输系统.卫星通信光纤通信第一节电磁波的海洋一、电磁波是怎样产生的1.电磁波的产生与水波、声波的形成相似，导线中_____的迅速变化会在空间激起（产生）电磁波。2.电磁波传递信息广播电台、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

，发出电磁波。虽然电磁波看不见、摸不到，但它确实可以给我们传递各种信息。二、电磁波是怎样传播的1.波长、频率、波速电流电流（1）波长在一列波的传播中，凸起的最高处叫做波峰；凹下的最低处叫做波谷。邻近两个波峰（或波谷）之间的距离叫做_______，用λ表示。单位：米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等。（2）频率波在1秒内传播波长的个数叫做波的______，用字母f表示。单位：赫兹（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz）（3）波速用来描述波传播快慢的物理量叫做

，用字母v表示。单位：米/秒（m/s）波长频率波速（4）波长、频率与波速间的关系波速=波长×频率v=λf2.电磁波的传播电磁波的传播

介质，电磁波

在真空中传播.3.描述电磁波的物理量（1）电磁波的波速（电磁波波速不变）真空中电磁波的波速为c，其数值大约为30万千米每秒（等于光速）。c=2.99792458×108m/s=3.0×108m/s（2）电磁波的频率电磁波频率的单位是赫兹（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）。不需要能够4.电磁波大家族（1）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、γ射线等。各种光和射线都是波长不同的电磁波。（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。波长从几毫米到几千米，通常把无线电波分成几个波段：长波、中波、短波、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：家电的遥控器。③微波：可用来加热食品。④紫外线：可用来灭菌、验钞。⑤X射线：医学上用来做透视检查。⑥γ射线：可用来金属探伤。例1：北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位导航。卫星导航利用的媒介是（）A．超声波 B．电磁波 C．电流D．次声波B5.射电望远镜：可以接受宇宙中的星体辐射的微弱电磁波。宇宙中存在的电磁波覆盖了整个电磁波段。我们除了可以在可见光波段用光学望远镜观测天体外，还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，仰望星空，我们正在探索着宇宙的奥秘。6.微波炉电磁波除了用于通信外，还有很多别的应用。比如，我们生活中常常见到的微波炉，就是用电磁波来加热食品的。微波炉内有很强的电磁波，它的波长很短，所以叫做微波。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。例2：在无线电通信过程中，下述说法正确的是（）A．电磁波的波速等于波长乘频率B．电磁波的传播速度一定等于3×108m/sC．电磁波的波长跟它的频率成正比D．无线电广播用的电磁波是长波和微波A第2节广播、电视和移动通信一、无线电广播信号的发射和接收1.信号的发射——广播电台完成主要由三部分组成：

、

、

。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电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生电磁波发射到空中。2.信号的接收——收音机完成（1）选台为接收在空间传播的无线电波，收音机使用天线进行接收。但由于天天线话筒调制器线没有选择性，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。利用收音机的___________，可以选出我们需要的某一频率的电磁波，这一过程叫做选台（调谐）。成分，需要通过“_______”将其滤去，把音频信号留下。（2）解调由调谐器选出的信号含有高频电流调谐器解调器（3）放大把音频信号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声音信号。3.电磁波的发射和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。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，把发射器置于某一波形挡，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。二、电视的发射和接收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电流上，通过发射天线发射到空中。电2.电视信号的接收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放大，由显示器把它还原成图像。由电视台完成三、移动通信信号的发射和接收手机既是无线电发射台又是无线电接收台：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。手机的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它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。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。广播、电视、移动电话信号传递的异同第3节卫星通信和光纤通信一、微波通信1.传输信息与频率的关系信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越_____。因此，现代通信技术所采用的频率越来越高，微波通信就是其中应用较广泛的一种。2.微波（1）波长和频率范围：微波波长在10m~1mm之间，频率30MHz~3×105MHz之间。多直线（2）性质微波的性质接近光波，大致沿____传播，不能沿地球表面绕射。3.微波通信（1）概念：利用

进行的通信称为微波通信。（2）微波中继站：微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此必须每隔

km左右就要建设一个中继站，可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去。（3）微波通信的优点：频率高，传输信息的容量大；质量好，传送距离远；大致沿直线传播，受大气干扰小，能量损耗小，收到的信号强且稳定。微波50二、卫星通信1.卫星通信的概念利用

卫星做微波通信的中继站进行通信的方式叫卫星通信。造卫星，距地球约36000km，卫星的运行方向与地球的

方向相同、运动周期与地球自转一周的时间

，所以叫做“同步通信卫星”。2.同步通信地球同步卫星就是地球同步轨道卫星，是运行在地球同步轨道上的人自转相同（4）微波通信的缺点：需要大量中继站进行信号传递。在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，微波通信几乎无法继续。通信3.全球通信在地球周围均匀地配置

颗通信卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现全球通信。4.卫星通信的组成与原理由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道上空36000km处的对地

轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。三静止5.卫星通信特点通信范围大，只要在卫星发射的电磁波覆盖的范围内均可进行通信；不易受陆地灾害影响；易于实现广播和多址通信。6.中国北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。

三、光纤通信1.激光（1）激光的概念：频率单一、方向

集中的光叫激光。高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。（2）激光通信容量更大我们已经知道，电磁波的传播速度

光速，实际上光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高。如果用光来通信，这条“2.光导纤维（1）光导纤维简称

，是一种非常细的玻璃丝，激光可在光纤里传播，不受外界干扰。（2）光导纤维传光原理高度等于光纤光导纤维传播激光的原理是____________。携带信息的激光从光导纤维的一端射入，在光纤内部传播时，发生的是全反射，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。光的全反射携带的信息随激光射出携带信息的激光射入光导纤维3.光纤通信光纤通信是利用

在光导纤维中传输信息的一种通信方式。由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息。4.光纤通信的优点（1）传输频带极宽，通信容量很大；（2）光纤衰减小，无中继设备，（3）不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。传输距离远；激光提出用光纤通信的构想，并得以实现，高锟被誉为“光纤之父”。5.光纤通讯技术的发展1960年，美国物理学家西奥多·梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器。1966年，华裔物理学家高锟我国光纤通信的发展十分迅速，光缆可以通达几乎所有地区，而且还与其他国家合作修建了跨越太平洋的海底光缆。随着互联网的进一步发展，移动通信网络的建设，物联网等新应用的不断涌现，光纤通信将迎来更广阔的发展空间。太平洋海底光缆除了通信，激光还有许多其他应用。激光束的

性特别好，在传播很远的距离后

保持一定的强度。激光的这个特点，使它可以用来进行

的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和收到反射脉冲的时间间隔，就可以求出与目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。6.激光的应用激光还有一个特点是亮