第二十一章《电磁波及其应用》章复习课件物理人教版九年级全一册

《电磁波及其应用》章复习第二十一章

电磁波及其应用初/中/物/理人教版——九年级全一册—————————————————————知识脉络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.卫星通信光纤通信核心概括电磁波的海洋电磁波的产生电磁波的传播电磁波大家族广播、电视和移动通信卫星通信和光纤通信电磁波及其应用无线电广播电视移动通信卫星通信光纤通信电磁波的海洋一、电磁波的海洋核心要点（一）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。电流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（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。波长一、电磁波的海洋（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）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.不需要能够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）。一、电磁波的海洋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。一、电磁波的海洋（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。一、电磁波的海洋5.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。

答案C

解析在济阳区的一场露天音乐节上，主办方用大屏幕同步直播舞台表演，观众们也用手机拍照分享，下列相关的说法正确的是（

）A．大屏幕播放表演画面时，利用电磁波来传递信息，表明电磁波的传播需要介质B．大屏幕直播和观众用手机虽然都利用电磁波，但二者电磁波的传播速度不同C．真空中，频率越低的电磁波，其波长越长D．电磁波带给我们的只有便利，没有负面效应C典型例题A．‌电磁波的传播不需要介质，它可以在真空中传播，也可以在介质中传播，所以大屏幕播放表演画面时，利用电磁波来传递信息，不能表明电磁波的传播需要介质，‌故A错误；B．不同频率的电磁波在真空中（或空气）中的传播速度是相同的，都等于光速，大屏幕直播和观众用手机虽然都利用电磁波，但二者电磁波在相同介质（如空气）中的传播速度相同，故B错误；C．根据公式c=fλ可知，在真空中，c不变，频率f越低，其波长λ越长，故C正确；D．电磁波在给我们带来便利的同时，也存在一些负面效应，比如长时间接受电磁波辐射，可能会对人体健康产生一定的影响等，故D错误。故选C。

答案B

解析无线WiFi频段之一为2.4GHz（=2.4×109Hz）。根据如图所示电磁波家族的信息，可以推测此频段WiFi信号（）A．属于红外线

B．与可见光相比波长更长C．与可见光相比频率更高

D．在真空中传播的速度比可见光大B典型例题A．此频段WiFi信号2.4GHz(=2.4×109Hz)属于无线电波，不属于红外线，故A错误，不符合题意；BC．由图可知与可见光相比，WiFi信号与可见光相比，频率更低，波长越长，故B正确，符合题意，C错误，不符合题意D．各种电磁波在真空中传播的速度都是一样的，故D错误，不符合题意。故选B。

答案ACD

解析下列关于电磁波的说法，错误的是（

）A．电磁波的传播需要介质 B．电磁波可以传递能量C．电磁波传播的速度为340m/s D．可见光不属于电磁波ACD典型例题A．电磁波可以在真空中传播，故电磁波传播不需要介质，故A错误，符合题意；B．电磁波是波的一种，电磁波既可以传递信息，又可以传递能量，故B正确，不符合题意；C．电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，在空气中的传播速度略小于3×108m/s，不是340m/s，故C错误，符合题意；D．电磁波的频率范围很广，可见光属于电磁波，故D错误，符合题意。故选ACD。

解析无需wifi信号，点亮LED灯就能上网。复旦大学成功实现了这一国际前沿通讯技术：如图，在LED灯中安装一个微芯片，便可让其变成无线网络发射器。点亮LED灯，灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网。(1)点亮LED灯上网

（选填“是”或“不是”）利用电磁波传播信号的；(2)无线电波在真空中传播速度

（选填“大于”、“等于”或“小于”）可见光的传播速度；(3)已知，波速=波长×频率，则无线电波波长比可见光的波长

（选填“长”或“短”）。是典型例题A．电磁波可以在真空中传播，故电磁波传播不需要介质，故A错误，符合题意；B．电磁波是波的一种，电磁波既可以传递信息，又可以传递能量，故B正确，不符合题意；C．电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，在空气中的传播速度略小于3×108m/s，不是340m/s，故C错误，符合题意；D．电磁波的频率范围很广，可见光属于电磁波，故D错误，符合题意。故选ACD。等于长广播、电视和移动通信二、广播、电视和移动通信核心要点（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。天线话筒调制器二、广播、电视和移动通信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）。（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，把音频信号留下。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。二、广播、电视和移动通信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、广播、电视和移动通信(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。声信号电信号加载到高频电流上发射出去话筒天线调制器二、广播、电视和移动通信（三）移动通信信号的发射和接收

手机即是无线电发射台，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。它用电磁波把讲话的信息发射到空中。它又在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。二、广播、电视和移动通信广播、电视、移动电话信号传递的异同

答案B

解析关于电视的工作过程，下列说法正确的是（）A．摄像机把图像和声音信号变成电信号 B．话筒将声信号变成电信号C．显示屏的作用是将声信号还原成声音 D．扬声器的作用是将图像信号还原成图像B典型例题A．摄像机把图像变成电信号，故A错误；B．话筒将声信号变成电信号通过电磁波传递给接收器，故B正确；C．显示屏的作用是将电信号转化为可视图像，故C错误；D．扬声器是将音频电信号转化成声信号，故D错误。故选B。

答案D

解析关于广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程，下列说法不正确的是（）A．它们都是靠电磁波传递信息的B．它们的发射、接收过程类似C．在发射时，都要把信号加载到频率很高的电磁波上D．移动电话和收音机、电视机一样只有接收功能，没有发射功能D典型例题广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程很相似，都是通过把电信号加载到频率很高的电磁波上发射出去，载有信息的电磁波再经过接收等一系列信号处理，还原为原来的信息。但移动电话既能够发射电磁波又能接收电磁波。故D错误，符合题意，ABC正确，不符合题意。故选D。如图是无线电广播工作过程的简易图。(1)话筒把播音员的

转换成电信号，调制器把音频电信号加载到

电流上发射到空中。(2)收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号。通过解调将

电信号留下，通过

把播音员的声音从收音机播放出来。

答案(1)声信号

高频(2)音频

扬声器

解析声信号典型例题（1）[1][2]话筒的作用是将声信号转化为音频电信号。调制器的作用是将电信号加载在高频电流上，然后由天线以电磁波的形式发射到空中。（2）[1][2]收音机天线接收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从中选出特定频率的信号，然后通过解调器将高频电流成分滤去，将音频信号留下，送到扬声器将音频电信号转换成声音。高频音频扬声器卫星通信和光纤通信三、卫星通信和光纤通信

1.微波的波长为10m~1mm，频率为30MHz~3×105MHz。波段波长λ/m频率ν/kHz主要用途长波3000~3000010~100超远程无线电通信和导航中波200~3000100~1500调幅(AM)无线电广播、电报中短波50~2001500~6000短波10~506000~30000微波米波1~103×104~3×105调频(FM)无线电广播、电视、导航分米波0.1~13×105~3×106移动通信、电视、雷达、导航厘米波0.01~0.13×106~3×107毫米波0.001~0.013×107~3×108频率更高无线电波的不同波段及主要用途（一）卫星通信三、卫星通信和光纤通信

微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。因此必须每隔50km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。

2.微波中继站微波中继通信示意图三、卫星通信和光纤通信

3.卫星通信：用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信的方式叫做卫星通信。4.通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星。5.用三颗同步卫星就可以实现全球通信。三、卫星通信和光纤通信（二）光纤通信1.光是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高。2.光导纤维是很细很细的玻璃丝，通常数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆，用来传递电视、电话等多种信息。3.光从光导纤维的一端射入，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。内芯外套三、卫星通信和光纤通信（二）光纤通信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，传输距离远；3.不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。5.光纤通信技术的发展

我国光缆通信的发展十分迅速，目前光缆可以通达所有地区，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。

答案C

解析关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（

）A．地球同步卫星在空中静止不动B．地球同步卫星和月球一样每天绕地球运转一周C．地球同步卫星的转动周期和地球自转周期相同，相对于地面是静止的D．地球同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空至少需要4颗才能将信号覆盖全球C典型例题ABC．地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，运行周期与地球自转一周的时间相等，相对于地球是静止的，故C正确，AB错误；D．用同步卫星作为微波的中继站，只需要三颗通信卫星就可以实现全球通信，故D错误。故选C。

答案D

解析关于电磁波和现代通信，下列说法中正确的是（）A．我国建立的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的B．光不能在弯曲的光纤中传播C．核磁共振主要利用电磁波的能量特性工作D．移动电话是利用电磁波传递信息的D典型例题A．我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用电磁波定位的，故A错误；B．光纤通信是以光在光纤中传播来通信的，光能在弯曲的光纤中靠反射而传播，故B错误；C．电磁波可以传递信息和能量，核磁共振主要利用电磁波的信息特性工作，故C错误；D．电磁波可以在真空中传播，移动电话是靠电磁波来传递信息的，故D正确。故选D。

答案C

解析测控站对“神舟二十号”环绕地球飞行的全程进行连续跟踪和测控，需要的通信卫星数量至少是（

）A．1颗 B．2颗 C．3颗 D．4颗C典型例题要对环绕地球飞行的“神舟二十号”飞船进行连续的全程跟踪和测控，需要利用中继卫星系统。理论上，在地球同步轨道上均匀部署3颗中继卫星，即可实现对近地轨道航天器的近乎不间断通信。因此，至少需要3颗通信卫星，故C