初中物理苏科版九年级全册 第十七章 电磁波与现代通信 复习 研学案（word版有答案）

《第十七章：电磁波与现代通信（复习）》研学案
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知识点总结：
一、信息与信息传播
1.信息：各种事物发出的有意义的消息.
（1）人类特有的三种信息：语言、符号和图像.
（2）人类历史上，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革：①语言的诞生；②文字的诞生；③印刷术的诞生；④电磁波的应用；⑤计算机与网络技术的应用.
2.早期的信息传播工具：烽火台、驿马、电报机和早期电话等.
其中莫尔斯发明了电报机；贝尔发明了电话；爱迪生发明了电灯.
3.人类储存信息的工具有：（1）牛骨﹑竹简、木牍；（2）书；（3）磁盘﹑光盘.
二、电磁波及其传播
1.波
（1）波的概念：波是能传播周期性变化的运动形态，还能传递能量以及信息.
（2）波的基本特征：
振幅A：振动的幅度，单位是m，它反映了振动的强弱.
周期T：振动一次所需要的时间，单位是s.
频率f：其数值等于每秒内振动的次数，单位是Hz，频率与周期反映了振动的快慢，f＝1/T.
波长λ：波在一个周期内传播的距离，单位是m.
波速v：波传播的速度，单位是m/s，它反映波传播的快慢.
（3）波的传播速度v与波长λ、频率f的关系是：V＝λ f＝
2.电磁波
（1）电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场.
记住：麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在.
（2）特性：①电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，但金属可以屏蔽电磁波；②一切电磁波都具有能量，可以传递信息.
（3）电磁波在真空中传播的速度为3×108m/s，与光速相同，光波属于电磁波.
3.电磁波谱（按波长由小到大或频率由高到低排列）：γ射线、X射线、紫外线、可见光（红橙黄绿蓝靛紫）、红外线﹑微波﹑无线电波（要了解它们各自应用）.
记住：微波技术主要应用在通信方面，如雷达、导航、电视等领域.
4.人类应用电磁波传播信息的历史经历了以下变化：
（1）传播的信息形式从文字→声音→图像；
（2）传播的信息量由小到大；
（3）传播的距离由近到远；
（4）传播的速度由慢到快.
三、现代通信---走进信息时代
1.卫星通信
（1）电视广播、移动通信等主要是利用微波传递信号的.
（2）优点：①覆盖面大；②通信距离长；③不受地理环境限制.
缺点：①造价较高；②信号有零点几秒的时间延迟；③保密性差.
（3）应用：电话、电报、电视广播、全球定位、导航.
2.光纤通信
（1）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.
（2）优点：①容量极大；②不会受外界电磁场的干扰；③不怕潮湿、耐腐蚀、能量损耗低.
缺点：①架设线路受地理条件限制；②光缆易被拉断.
3.互联网的用途：（1）发送电子邮件；（2）召开视频会议；（3）网上发布新闻；（4）远程教育；（5）远程会诊；（6）网上购物；（7）网上聊天；（8）汽车导航；（9）进行远程登陆，实现资源共享等.
针对性练习一：
1.下列现象属于利用电磁波传递信息的是（ ）
A.老师利用语言传授知识 B.盲人通过手摸识别盲文
C.邮寄贺卡表达节日祝福 D.用手机联系远方的亲友
2.飞机起飞前空乘人员要求乘客关闭手机、电脑和电子游戏机等电子设备，这是因为飞机导航设备和操作系统可能会受到哪种波的干扰（ ）
A.超声波 B.次声波 C.无线电波 D.光波
3.以下与电磁波应用无关的是（ ）
A.手机通信 B.微波炉加热食物 C.雷达侦查 D.听诊器了解病情
4.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（ ）
A.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
B.手机在通话时涉及到的波既有电磁波又有声波
C.声波和电磁波的传播速度相同
D.遥控器发出的红外线不能在真空中传播
5.下列关于新材料及信息传递的说法中，正确的是（　　）
A.超导体主要用于制作电饭锅等电热器 B.半导体可用来制作LED灯的发光二极管
C.移动电话（手机）利用超声波传递信息 D.声呐利用电磁波传递信息
6.关于现代通信和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A.光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播
B.卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
C.电磁波的应用对人类有利无害
D.电磁波不能在真空中传播
7.随着数字时代的到来，3G与4G的相继出现，现在我们已经可以很方便的使用3G或4G手机进行无线网络登陆.下列对手机上网的说法中，正确的是（ ）
A.使用电磁波传输数字信号 B.使用超声波传输数字信号
C.使用红外线传输数字信号 D.使用次声波传输数字信号
8.“歼20”是我国自主研发的一种新型“隐形战机”，它的机身材料和涂层对雷达发射的 （填“超声波”或“电磁波”）具有良好的 （填“吸收”或“反射”）作用.
9.“新冠肺炎”疫情防控期间要勤洗手，用洗手液洗手时会闻到一股香味，这是一种______现象；2020年6月23日，北斗卫星导航系统的“收官之星”第55颗卫星发射成功，北斗卫星导航是______（选填“电磁波”或“声波”）传递信息。
10.电视机接收到的电视信号是通过 传递的，而开启和关闭电视机时，遥控器是利用 来传递遥控信息，进行遥控的.
11.学了“电磁波”和“声波”这两部分内容后，小华列出了如下的知识归纳表，其中 （填表中序号）的说法是错误的.
波的种类 电磁波 声波
传播速度 ①真空中所有电磁波的传播速度都是3×l08m/s ②声波在固体、液体、气体中的传播速度相同
传播介质 ③电磁波的传播一定要有介质 ④声波传播一定要有介质
应用事例 ⑤电视机遥控器利用红外线进行遥控 ⑥超声波可用于清清物品
参考答案
D
C
D
B
B
B
A
电磁波 吸收
扩散 电磁波
电磁波 红外线
②、③
针对性练习二：
1.电话的听筒主要应用了电流的 （ ）
A. 热效应 B. 化学效应 C. 磁效应 D. 三种效应都有
2.电磁波 （ ）
A. 只能在真空中传播 B. 在水中不能传播
C. 可以在很多介质中传播 D. 只能在空气中传播
3.列说法中，正确的是 （ ）
A.电磁波是无线电波的一部分 B. 无线电波是电磁波的一部分
C. 电磁波是光的一部分 D. 光不是电磁波的一部分
4.雷雨时，打开收音机听到“喀嚓”的声音比听到雷声要超前，这是因为 （ ）
A.电磁波在空气中的传播速度大于声速 B.电磁波在空气中的传播速度等于声速
C.电磁波在空气中的传播速度小于声速 D.以上说法都不正确
5.下列现象中不能产生电磁波的是（ ）
A.电冰箱的电路接通或断开 B.正在工作的电铃
C.正在工作的电声喇叭 D.用木棒不断敲击鼓面
6.电磁波像水波一样，有着波峰和波谷，___________________称为波长（λ）.电磁波在传播过程中，电磁波____________叫做它的频率.波源偏离平衡位置的最大距离叫做________.
7.在真空中，不同频率的电磁波传播的速度都 ，频率越大的电磁波的波长越 .
通信用的激光在 里传播，它是很细的玻璃丝，通常数条一起敷上保护层，制成 .
8.第一个发明电报机的是美国的发明家_______________，同时也发明了利用“点”、“划”和“空白”的不同组合构成的电码——__________________，揭开了人类通信史的新纪元.
9.某一列波的频率为50Hz，则它的周期为_________________；如果传播的速度为10m/s，则它的波长为_____________.
10.1864年，英国青年物理学家麦克斯韦在研究了当时所发现的电磁现象的基础上，建立了___________理论，并预言了电磁波的存在；1888年，德国青年物理学家_________第一次用实验证实了电磁波的存在.
11.如图所示，将手机放在玻璃广口瓶中，并用抽气机将其中的 气体不断的向外抽.打电话呼叫罩中的手机，这时手机________收到呼叫信号（填“能”或“不能”），由此实验现象可以得出的结论是_____________________.如果把玻璃广口瓶换成金属容器，再打电话呼叫其中的 手机，这时手机________收到呼叫信号（填“能”或“不能”），这说明______________________________.
电磁波在真空中的传播速度为___________________；在其他介质中，电磁
波传播的速度_________________（选填“大于”、“等于”或“小于”）这个速度.
13.请阅读下列短文，回答问题：
卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成.卫星在空中起中继站的作用，即把地球站发射上来的电磁波放大后再返送回另一地球站.地球站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过地球站出入卫星系统形成链路.由于静止卫星在赤道上空36000km，它绕地球一周时间恰好与地球自转一周一致，从地面看上去如同静止不动一般.三颗相距120°的卫星就能覆盖整个赤道圆周.故卫星通信易于实现越洋和洲际通信.最适合卫星通信的频率是1000MHz~10000MHz频段，即微波频段.
（1）地球自转时间是23h56 min4 s，则通信用的地球同步卫星运行一周所用的时间是（ ）
A.24h B.23h56 min4s C.24 h4 min D. 24 h56 min
（2）频率为1000MHz~10000MHz的波对应的波长是多少？
（3）赤道上的地面站向卫星发射信号需要多少时间？
参考答案
C
C
B
A
D
波在一个周期内传播的距离 1s内振动的次数 振幅
相同 短 光导纤维 光缆
莫尔斯 莫尔斯电码
0.02s 0.2m
电磁场 赫兹
能 电磁波可以在真空中传播 不能 金属可以屏蔽电磁波
3×108m/s 小于
（1）B （2）0.03~0.3m （3）0.12s