第2、3节 电磁波的发射、传播和接收 电磁波谱
1.为了使需要传递的信息（如声音、图像等）加载在电磁波上发射到远方，必须对电磁波进行（ ）
A.调谐 B.放大
C.调制 D.检波
2.电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号，再加载到如图乙所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变（如图丙所示）。这种调制方式称为（ ）
A.调频 B.调谐
C.调幅 D.解调
3.（多选）下列说法中符合实际的是（ ）
A.在医院里常用X射线对病房和手术室消毒
B.医院里常用紫外线对病房和手术室消毒
C.在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力
D.在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
4.实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡电流如图甲所示，人对着话筒说话产生低频振荡电流信号如图乙所示，根据这两个图像，发射出去的电磁波图像应是图中的（ ）
5.高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络无信号、无服务系统等现象。由以上信息可知（ ）
A.由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了
B.电磁波必须在介质中才能传播
C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内
D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的
6.（多选）关于电磁波的传播，下列叙述正确的是（ ）
A.电磁波频率越高，越容易沿地面传播
B.电磁波频率越高，越容易沿直线传播
C.电磁波在各种介质中传播的波长恒定
D.可以利用同步卫星传递微波信号
7.（多选）关于真空中波长为0.6 μm的红光，下列说法中正确的是（ ）
A.其在真空中传播速度为3.0×108 m/s
B.其频率是5×1014 Hz
C.在真空中传播10 m的距离需要的时间是1.0×10－5 s
D.在10 m的距离中（真空）约有1.7×107个波长
8.在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是（ ）
A.调谐→高频放大→检波→音频放大
B.检波→高频放大→调谐→音频放大
C.调谐→音频放大→检波→高频放大
D.检波→音频放大→调谐→高频放大
9.红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）能大量地吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。水汽和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况如图所示，由图可知，在该波段红外遥感卫星大致能够接收到的波长范围为（ ）
A.2.5～3.5 μm B.4～4.5 μm
C.5～7 μm D.8～13 μm
10. 一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中刻度ab＝bc，则障碍物与雷达之间的距离是多大？
11.有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时：
（1）哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？
（2）如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？
第2、3节 电磁波的发射、传播和接收 电磁波谱
1.C 把要传递的信息（如声音、图像等）加载到电磁波上发射出去的过程叫作调制，故只有C正确；A、B、D三项应是电磁波接收端需进行的过程。
2.C 使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制，而调制共有两种方式：一种是调幅，即通过改变高频电磁波的振幅来实现信号加载；另一种是调频，即通过改变高频电磁波的频率来实现信号加载。由题意可知，是高频载波的振幅随电信号改变，为调幅，故选C。
3.BD 紫外线具有杀菌、消毒的作用，X射线穿透能力较强，因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，用X射线透视人体；在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用射线的衍射能力较强，容易透过云雾烟尘，因而用波长较长的红外线，所以B、D正确。
4.B 高频振荡器产生高频等幅振荡电流，话筒里面有碳膜电阻，它的阻值随压力变化而变化。当我们对着话筒说话时，空气对它的压力随着声音信号的变化而变化，那么它的电阻也就随声音信号的变化而变化，振荡电流的振幅也就随着声音信号的变化而变化，这就是调制。它不但影响了正半周，也影响了负半周，故选B。
5.D 手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波仍能传播到考场内，手机信号屏蔽器的作用只是使手机不能与基站建立连接，考场内仍然有电磁波，选项A、C错误；电磁波在真空中也可以传播，选项B错误；手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的，选项D正确。
6.BD 由c＝λf可判定，电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，越容易沿直线传播，B正确，A错误；电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由λ＝可知波长改变，C错误；同步卫星相对地面静止在赤道上空36 000 km高的地方，用它作微波中继站，传递微波信号，D正确。
7.ABD 各种电磁波在真空中的传播速度都等于光速，A正确；由题意知λ＝0.6 μm＝0.6×10－6 m，根据公式c＝λf得f＝＝5×1014Hz，B正确；传播10 m所需的时间t＝＝3.3×10－8 s，C错误；10 m中的波长个数为n＝≈1.7×107个，D正确。
8.A 调谐是从众多的信号中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中检出高频信号所承载的低频声音信号，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A正确。
9.D 由题图可知，8～13 μm波段的红外线，水汽和CO2几乎均不吸收，故D正确，A、B、C错误。
10.7.5×103 m
解析：图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab＝bc可知，无线电波从发射到返回所用时间为50 μs。
设雷达离障碍物的距离为x，无线电波来回时间为t，波速为c，由2x＝ct得x＝＝ m＝7.5×103 m。
11.见解析
解析：（1）根据公式f＝得f1＝＝ Hz≈1 034 kHz，f2＝＝ Hz≈756 kHz，f3＝＝ Hz≈530 kHz。所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强。
（2）要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
2 / 3第2、3节 电磁波的发射、传播和接收 电磁波谱
核心素养目标 物理观念 1.知道有效地发射电磁波的两个条件。 2.了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用
科学思维 分析电磁波的发射、传播和接收的过程
科学态度 与责任 体会电磁波的应用对社会发展的推动作用
知识点一 电磁波的发射
1.发射条件
（1）振荡频率 。
（2）电场、磁场尽可能分布到 。
2.开放电路
为了满足发射条件，可以 电容器的极板面积， 极板间距，使电容器变成两条长的直导线，一条深入高空成为 ，另一条接入地下成为 ，形成开放电路。
3.电磁波的调制
（1）定义：把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上称为调制。
（2）方式
①调幅（AM）：使电磁波的 随信号改变，频率始终保持不变。
②调频（FM）：使电磁波的 随信号而改变。
知识点二 电磁波的传播
1.地波：沿地球 空间传播的无线电波。通常采用地波的形式传播 波、 波和 波。 波和 波不宜采用地波的形式传播。
2.天波：靠大气中电离层的 传播的无线电波。 波最适合采用天波的形式传播。
3.空间波：像光束那样沿 传播的无线电波。适用于 波和 波通信。卫星中继通信、卫星电视转播等主要以空间波为传播途径。
知识点三 电磁波的接收
1.电谐振现象：两个电路的振荡频率 ，电磁波使接收电路中产生 的电流的现象。
2.调谐：选择某一种特定的 接收空间电磁波的过程。调谐的基本原理是 。
3.调谐电路：能够进行 的接收电路。
知识点四 电磁波谱
1.按电磁波的 或 大小的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱。
2.电磁波按波长由大到小的顺序，它们分别是无线电波、 、可见光、 、 和 等。
3.各种电磁波的特性
（1）在本质上都是电磁波，遵循相同的规律。
（2）在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。
（3）都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
4.不同波段电磁波的应用
特点 用途
无线电波 波动性强 通信、广播、导航
红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导
可见光 感光性强 照明、照相等
紫外线 化学作用荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等
X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗
γ射线 穿透力最强 探测、治疗
【情景思辨】
电磁波是一个大家族，已渗透到我们生活的方方面面，如无线电广播和通讯（电视、雷达、导航、手机通讯）、红外线应用（红外烤箱、红外探测仪）、紫外线应用（紫外线杀菌）及X射线和γ射线的应用（人体透视、γ刀、γ探伤）等。
（1）电磁波频率越高，越易沿地面传播。（ ）
（2）当电磁波在空间传播时，能量也随着一起传播。（ ）
（3）电磁波的传播速度与介质无关。（ ）
（4）发生电谐振时，被接收的信号在电路中激发的电流最强。（ ）
（5）可见光的波长在红外线与紫外线的波长范围之间。（ ）
（6）可见光不包括红外线。（ ）
（7）X射线的穿透本领比γ射线更强。（ ）
要点一 无线电波的发射和接收
【探究】
古代人们有哪些传递信息的方式？ 现在我们有哪些传递信息的方式？ 这两种传递方式有什么不同？
【归纳】
1.无线电波的发射和接收过程
2.调幅和调频是调制的两种不同方式
（1）使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅，一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。
（2）使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫作调频，电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波。
3.调制与解调
声音、图像等信号的频率相对较低，不能转化为电信号直接发射出去，而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去。将声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程就是调制；而将声音、图像等信号从高频信号中还原出来的过程就是解调。
4.调谐的作用
世界上有许许多多的无线电台、电视台它们不断发射不同频率的电磁波，因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选择出来，通常叫选台。
【典例1】 （多选）下列关于无线电广播对电磁波进行调制的原因说法正确的是（ ）
A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播波长不变
D.经过调制后的电磁波在空间传播波长改变
尝试解答
1.关于无线电广播发射过程中的振荡器的作用，下列说法正确的是（ ）
A.振荡器的作用是产生等幅高频信号
B.振荡器的作用是产生低频音频信号
C.振荡器的作用是产生高频音频信号
D.振荡器的作用是产生等幅低频信号
2.（多选）调谐电路通常情况下是通过调节电容器的电容和自感线圈的自感系数来实现接收，但是在某次调节的过程中，电容器的电容由最大值调到最小值，仍没有接收到某电台发出的高频率信号。为了接收到该高频信号，应采取的措施为（ ）
A.将线圈的匝数增加 B.使用电压更高的电源
C.将线圈的匝数减少 D.取走线圈中的铁芯
要点二 电磁波谱
【探究】
电磁波在真空中的传播速度是多少？无线电波的波长比可见光的波长大还是小？除了无线电波和可见光之外，还有其他哪些电磁波？
【归纳】
1.电磁波的特性
（1）它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。
（2）都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。
（3）它们的传播都不需要介质。
（4）它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
2.不同电磁波的比较
（1）不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。
（2）同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。
（3）产生机理不同
无线电波 振荡电路中电子周期性运动产生
红外线、可见光和紫外线 原子的外层电子受激发后产生
X射线 原子的内层电子受激发后产生
γ射线 原子核受激发后产生
（4）用途不同：无线电波用于通信和广播，红外线用于加热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒，X射线应用于医学上的X光照片，γ射线检查金属部件的缺陷等。
【典例2】 下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
（1）X光机， 。
（2）紫外线灯， 。
（3）用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”是利用 。
A.光的全反射
B.紫外线具有很强的荧光作用
C.紫外线具有杀菌消毒作用
D.X射线的很强的贯穿力
E.红外线具有显著的热效应
F.红外线波长较长，易发生衍射
尝试解答
特别提醒
X射线与γ射线都具有穿透能力，但γ射线的穿透能力最强，X射线能穿透人体，通常用作人体透视，而γ射线可以穿过几厘米厚的铅板，可以用于探测金属内部的缺陷。
1.（多选）关于电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A.X射线对生命物质有较强的穿透作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B.γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
2.（多选）下列关于无线电波的叙述中，正确的是（ ）
A.无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波
B.无线电波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s
C.无线电波不能产生干涉和衍射现象
D.无线电波由真空进入介质传播时，波长变短
要点回眸
1.关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（ ）
A.发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
B.电视机的遥控器发射紫外线
C.电磁波中频率最大的为γ射线，用它最容易观察到衍射现象
D.雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
2.古代也采用过“无线”通信的方式，如在烽火台利用火光传递信息，利用打鼓传出声音传递信号等。关于声音与光，下列说法正确的是（ ）
A.声音和光都是机械波
B.声音和光都是电磁波
C.声音是机械波，光是电磁波
D.声音是电磁波，光是机械波
3.一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波，打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是用细线密绕匝数多的线圈，另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈，由此可以判断（ ）
A.匝数多的电感大，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波
B.匝数多的电感小，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波
C.匝数少的电感小，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波
D.匝数少的电感大，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波
4.（多选）在电磁波的发射过程中，用一平行板电容器C和一个线圈L组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，下列调节正确的是（ ）
A.增大电容器两极板间的距离
B.增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯
C.把电容器的动片适当旋出一些
D.把电容器的动片适当旋进一些
5.（多选）（2024·浙江衢州高二期末）如图为小罗同学用手机收听“FM97.5衢州交通广播”的软件界面截图，下列说法正确的是（ ）
A.FM97.5电磁波的波长约为3 m
B.真空中107.5 MHz的电磁波比97.5 MHz的电磁波传播速度更快
C.FM97.5在信号调制的过程中载波的振幅不变
D.为了能接收到FM107.5的信号，在其他条件不变的情况下需要增大接收模块的电容
第2、3节 电磁波的发射、传播和接收 电磁波谱
【基础知识·准落实】
知识点一
1.（1）足够高 （2）较大的空间 2.减小 增大 天线 地线
3.（2）①振幅 ②频率
知识点二
1.表面 长 中 中短 短 微 2.反射 短
3.直线 超短 微
知识点三
1.相同 最强 2.频率 电谐振 3.调谐
知识点四
1.波长 频率 2.红外线 紫外线 X射线 γ射线
情景思辨
（1）× （2）√ （3）× （4）√ （5）√ （6）√ （7）×
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】 提示：烽火台、鸽子、驿站、邮差等；广播、电视、电话、手机、互联网；古代通过的是人力和动物，现在依靠的是电磁波。
【典例1】 AD 调制是把低频信号加载到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，辐射本领更强，A正确；电磁波在空气中以接近光速传播，所以传播速度不变，B错误；由λ＝，知波长与波速和传播频率有关，C错误，D正确。
素养训练
1.A 无线电广播发射过程中的振荡器的作用是产生等幅高频信号，然后将声音信号加载在振荡器发出的电磁波上发射出去，A正确。
2.CD 影响电感线圈自感系数L的因素有线圈匝数、粗细、长短及有无铁芯等。当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时，发生电谐振才能收听到电台信号。由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由以上分析可知，可减小电感线圈自感系数L，即可通过C、D的操作增大固有频率。故选C、D。
要点二
知识精研
【探究】 提示：电磁波在真空中的传播速度等于光速；无线电波的波长比可见光的波长大；还有红外线、紫外线、X射线、γ射线等。
【典例2】 （1）D （2）C （3）E
解析：（1）X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择D。
（2）紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择C。
（3）“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择E。
素养训练
1.AB X射线对生命物质有较强的穿透作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，故A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，故B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C、D错误。
2.AD 无线电波中长波波长有几十千米，微波中的毫米波只有几毫米，A正确；无线电波在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度3.0×108 m/s，B错误；无线电波也能产生干涉和衍射现象，C错误；无线电波由真空进入介质传播时，由于传播速度减小，由λ＝可知波长变短，D正确。
【教学效果·勤检测】
1.D 发射无线电波时，需要对电磁波进行调制，而接收时需要解调，故A错误；电视机的遥控器发射红外线，故B错误；γ射线波长最小，所以最不容易观察到衍射现象，故C错误；雷达使用微波是因为雷达使用的微波波长较短能沿直线传播，D正确。
2.C 声音属于机械波，光属于电磁波，故选C。
3.A 根据密绕匝数多的线圈电感大、疏绕匝数少的线圈电感小，选项B、D错误；根据f＝可知，电感越大，回路固有频率越小，选项C错误；根据λ＝可知，频率越小，波长越长，选项A正确。
4.BD 要增大发射电磁波的波长，根据λ＝可知，需要减小频率。根据f＝，可知要减小频率可以增加自感系数或电容。要增加电容，根据C＝可知，可以减小极板的距离、增加正对面积、插入电介质；要增加自感系数，可以增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯，故A、C错误，B、D正确。
5.AC FM97.5电磁波的频率为f＝97.5 MHz＝9.75×107 Hz，由c＝λf得λ＝＝ m≈3 m，故A正确；真空中107.5 MHz的电磁波与97.5 MHz的电磁波传播速度一样快，故B错误；FM97.5电磁波是调频波，FM97.5在信号调制的过程中载波的振幅不变，频率随信号改变，故C正确；为了能接收到FM107.5的信号，即接收频率更高的电磁波，根据f＝知在其他条件不变的情况下需要减小接收模块的电容，故D错误。
6 / 6(共65张PPT)
第2、3节 电磁波的发射、传播和接收 电磁波谱
核
心
素
养
目
标 物理
观念 1.知道有效地发射电磁波的两个条件。
2.了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用
科学思维 分析电磁波的发射、传播和接收的过程
科学态度与责任 体会电磁波的应用对社会发展的推动作用
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一 电磁波的发射
1. 发射条件
（1）振荡频率 。
（2）电场、磁场尽可能分布到 。
2. 开放电路
为了满足发射条件，可以 电容器的极板面积， 极
板间距，使电容器变成两条长的直导线，一条深入高空成为
，另一条接入地下成为 ，形成开放电路。
足够高
较大的空间
减小
增大
天
线
地线
3. 电磁波的调制
（1）定义：把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上称为调制。
（2）方式
①调幅（AM）：使电磁波的 随信号改变，频率始
终保持不变。
②调频（FM）：使电磁波的 随信号而改变。
振幅
频率
知识点二 电磁波的传播
1. 地波：沿地球 空间传播的无线电波。通常采用地波的形式
传播 波、 波和 波。 波和 波不宜
采用地波的形式传播。
2. 天波：靠大气中电离层的 传播的无线电波。 波最适
合采用天波的形式传播。
3. 空间波：像光束那样沿 传播的无线电波。适用于
波和 波通信。卫星中继通信、卫星电视转播等主要以空间波
为传播途径。
表面
长
中
中短
短
微
反射
短
直线
超短
微
知识点三 电磁波的接收
1. 电谐振现象：两个电路的振荡频率 ，电磁波使接收电路中
产生 的电流的现象。
2. 调谐：选择某一种特定的 接收空间电磁波的过程。调谐的
基本原理是 。
3. 调谐电路：能够进行 的接收电路。
相同
最强
频率
电谐振
调谐
知识点四 电磁波谱
1. 按电磁波的 或 大小的顺序把它们排列成谱，叫作
电磁波谱。
2. 电磁波按波长由大到小的顺序，它们分别是无线电波、
、可见光、 、 和 等。
3.各种电磁波的特性
（1）在本质上都是电磁波，遵循相同的规律。
（2）在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。
（3）都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
波长
频率
红外
线
紫外线
X射线
γ射线
4. 不同波段电磁波的应用
特点 用途
无线电波 波动性强 通信、广播、导航
红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导
可见光 感光性强 照明、照相等
紫外线 化学作用荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等
X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗
γ射线 穿透力最强 探测、治疗
【情景思辨】
电磁波是一个大家族，已渗透到我们生活的方方面面，如无线电广
播和通讯（电视、雷达、导航、手机通讯）、红外线应用（红外烤
箱、红外探测仪）、紫外线应用（紫外线杀菌）及X射线和γ射线的应
用（人体透视、γ刀、γ探伤）等。
（1）电磁波频率越高，越易沿地面传播。 （ × ）
（2）当电磁波在空间传播时，能量也随着一起传播。 （ √ ）
（3）电磁波的传播速度与介质无关。 （ × ）
×
√
×
（4）发生电谐振时，被接收的信号在电路中激发的电流最强。
（ √ ）
（5）可见光的波长在红外线与紫外线的波长范围之间。 （ √ ）
（6）可见光不包括红外线。 （ √ ）
（7）X射线的穿透本领比γ射线更强。 （ × ）
√
√
√
×
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一 无线电波的发射和接收
【探究】
古代人们有哪些传递信息的方式？ 现在我们有哪些传递信息的方
式？ 这两种传递方式有什么不同？
提示：烽火台、鸽子、驿站、邮差等；广播、电视、电话、手机、互
联网；古代通过的是人力和动物，现在依靠的是电磁波。
【归纳】
1. 无线电波的发射和接收过程
2. 调幅和调频是调制的两种不同方式
（1）使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅，
一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号
采用调幅波。
（2）使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫作调
频，电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波。
3. 调制与解调
声音、图像等信号的频率相对较低，不能转化为电信号直接发射出
去，而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去。将声音、图
像等信号加载到高频电磁波上的过程就是调制；而将声音、图像等
信号从高频信号中还原出来的过程就是解调。
4. 调谐的作用
世界上有许许多多的无线电台、电视台它们不断发射不同频率的电
磁波，因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选择
出来，通常叫选台。
【典例1】 （多选）下列关于无线电广播对电磁波进行调制的原因
说法正确的是（ ）
A. 经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B. 经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C. 经过调制后的电磁波在空间传播波长不变
D. 经过调制后的电磁波在空间传播波长改变
解析：调制是把低频信号加载到高频电磁波上增强发射能力，频率变
大，辐射本领更强，A正确；电磁波在空气中以接近光速传播，所以
传播速度不变，B错误；由λ＝，知波长与波速和传播频率有关，C错
误，D正确。
1. 关于无线电广播发射过程中的振荡器的作用，下列说法正确的是
（ ）
A. 振荡器的作用是产生等幅高频信号
B. 振荡器的作用是产生低频音频信号
C. 振荡器的作用是产生高频音频信号
D. 振荡器的作用是产生等幅低频信号
解析：无线电广播发射过程中的振荡器的作用是产生等幅高频信号，然后将声音信号加载在振荡器发出的电磁波上发射出去，A正确。
2. （多选）调谐电路通常情况下是通过调节电容器的电容和自感线圈
的自感系数来实现接收，但是在某次调节的过程中，电容器的电容
由最大值调到最小值，仍没有接收到某电台发出的高频率信号。为
了接收到该高频信号，应采取的措施为（ ）
A. 将线圈的匝数增加
B. 使用电压更高的电源
C. 将线圈的匝数减少
D. 取走线圈中的铁芯
解析： 影响电感线圈自感系数L的因素有线圈匝数、粗细、长短及有无铁芯等。当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率
时，发生电谐振才能收听到电台信号。由题意知收不到电信号的原
因是调谐电路固有频率低，由以上分析可知，可减小电感线圈自感
系数L，即可通过C、D的操作增大固有频率。故选C、D。
要点二 电磁波谱
【探究】
电磁波在真空中的传播速度是多少？无线电波的波长比可见光的波
长大还是小？除了无线电波和可见光之外，还有其他哪些电磁波？
提示：电磁波在真空中的传播速度等于光速；无线电波的波长比可见
光的波长大；还有红外线、紫外线、X射线、γ射线等。
【归纳】
1. 电磁波的特性
（1）它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各
波段之间的区别并没有绝对的意义。
（2）都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108
m/s。
（3）它们的传播都不需要介质。
（4）它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
2. 不同电磁波的比较
（1）不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越
长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。
（2）同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。不同频率的电
磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速
度越小。
（3）产生机理不同
无线电波 振荡电路中电子周期性运动产生
红外线、可见光和紫外线 原子的外层电子受激发后产生
X射线 原子的内层电子受激发后产生
γ射线 原子核受激发后产生
（4）用途不同：无线电波用于通信和广播，红外线用于加热和遥
感技术，紫外线用于杀菌消毒，X射线应用于医学上的X光照
片，γ射线检查金属部件的缺陷等。
【典例2】 下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现
象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
（1）X光机， 。
（2）紫外线灯， 。
D
C
（3）用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神
灯”是利用 。
A. 光的全反射
B. 紫外线具有很强的荧光作用
C. 紫外线具有杀菌消毒作用
D. X射线的很强的贯穿力
E. 红外线具有显著的热效应
F. 红外线波长较长，易发生衍射
E
解析：（1）X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有
较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此
采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选
择D。
（2）紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀
菌作用而非荧光作用，因此选择C。
（3）“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，
它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加
快，因此选择E。
特别提醒
X射线与γ射线都具有穿透能力，但γ射线的穿透能力最强，X射线
能穿透人体，通常用作人体透视，而γ射线可以穿过几厘米厚的铅
板，可以用于探测金属内部的缺陷。
1. （多选）关于电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A. X射线对生命物质有较强的穿透作用，过量的X射线辐射会引起生
物体的病变
B. γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C. 紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D. 在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
解析： X射线对生命物质有较强的穿透作用，过量的X射线辐
射会引起生物体的病变，故A正确；γ射线是波长最短的电磁波，
它比X射线的频率还要高，故B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ
射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，越容易发生干
涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无
线电波最容易发生衍射现象，故C、D错误。
2. （多选）下列关于无线电波的叙述中，正确的是（ ）
A. 无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波
B. 无线电波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s
C. 无线电波不能产生干涉和衍射现象
D. 无线电波由真空进入介质传播时，波长变短
解析： 无线电波中长波波长有几十千米，微波中的毫米波只
有几毫米，A正确；无线电波在介质中的传播速度小于在真空中的
传播速度3.0×108 m/s，B错误；无线电波也能产生干涉和衍射现
象，C错误；无线电波由真空进入介质传播时，由于传播速度减
小，由λ＝可知波长变短，D正确。
要点回眸
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. 关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（ ）
A. 发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
B. 电视机的遥控器发射紫外线
C. 电磁波中频率最大的为γ射线，用它最容易观察到衍射现象
D. 雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
解析： 发射无线电波时，需要对电磁波进行调制，而接收时需
要解调，故A错误；电视机的遥控器发射红外线，故B错误；γ射线
波长最小，所以最不容易观察到衍射现象，故C错误；雷达使用微
波是因为雷达使用的微波波长较短能沿直线传播，D正确。
2. 古代也采用过“无线”通信的方式，如在烽火台利用火光传递信
息，利用打鼓传出声音传递信号等。关于声音与光，下列说法正确
的是（ ）
A. 声音和光都是机械波
B. 声音和光都是电磁波
C. 声音是机械波，光是电磁波
D. 声音是电磁波，光是机械波
解析： 声音属于机械波，光属于电磁波，故选C。
3. 一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波，打开收音机后
盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是用细线密绕匝数多的线
圈，另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈，由此可以判断（ ）
A. 匝数多的电感大，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波
B. 匝数多的电感小，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波
C. 匝数少的电感小，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波
D. 匝数少的电感大，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波
解析： 根据密绕匝数多的线圈电感大、疏绕匝数少的线圈电感
小，选项B、D错误；根据f＝可知，电感越大，回路固有频率
越小，选项C错误；根据λ＝可知，频率越小，波长越长，选项A
正确。
4. （多选）在电磁波的发射过程中，用一平行板电容器C和一个线圈
L组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，下列调节正确的是
（ ）
A. 增大电容器两极板间的距离
B. 增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯
C. 把电容器的动片适当旋出一些
D. 把电容器的动片适当旋进一些
解析： 要增大发射电磁波的波长，根据λ＝可知，需要减小
频率。根据f＝，可知要减小频率可以增加自感系数或电容。
要增加电容，根据C＝可知，可以减小极板的距离、增加正对
面积、插入电介质；要增加自感系数，可以增大线圈的匝数，在线
圈中加铁芯，故A、C错误，B、D正确。
5. （多选）（2024·浙江衢州高二期末）如图为小罗同学用手机收听“FM97.5衢州交通广播”的软件界面截图，下列说法正确的是（ ）
A. FM97.5电磁波的波长约为3 m
B. 真空中107.5 MHz的电磁波比97.5 MHz的电磁波传播速度更快
C. FM97.5在信号调制的过程中载波的振幅不变
D. 为了能接收到FM107.5的信号，在其他条件不变的情况下需要增
大接收模块的电容
解析： FM97.5电磁波的频率为f＝97.5 MHz＝9.75×107 Hz，由c＝λf得λ＝＝ m≈3 m，故A正确；真空中107.5 MHz的电磁波与97.5 MHz的电磁波传播速度一样快，故B错误；FM97.5电磁波是调频波，FM97.5在信号调制的过程中载波的振幅不变，频率随信号改变，故C正确；为了能接收到FM107.5的信号，即接收频率更高的电磁波，根据f＝知在其他条件不变的情况下需要减小接收模块的电容，故D错误。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
1. 为了使需要传递的信息（如声音、图像等）加载在电磁波上发射到
远方，必须对电磁波进行（ ）
A. 调谐 B. 放大
C. 调制 D. 检波
解析： 把要传递的信息（如声音、图像等）加载到电磁波上发
射出去的过程叫作调制，故只有C正确；A、B、D三项应是电磁波
接收端需进行的过程。
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2. 电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号，再加载到如图乙
所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变（如图丙所
示）。这种调制方式称为（ ）
A. 调频 B. 调谐
C. 调幅 D. 解调
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解析： 使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制，而调制共
有两种方式：一种是调幅，即通过改变高频电磁波的振幅来实现信
号加载；另一种是调频，即通过改变高频电磁波的频率来实现信号
加载。由题意可知，是高频载波的振幅随电信号改变，为调幅，故
选C。
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3. （多选）下列说法中符合实际的是（ ）
A. 在医院里常用X射线对病房和手术室消毒
B. 医院里常用紫外线对病房和手术室消毒
C. 在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力
D. 在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
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解析： 紫外线具有杀菌、消毒的作用，X射线穿透能力较强，因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，用X射线透视人体；在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用射线的衍射能力较强，容易透过云雾烟尘，因而用波长较长的红外线，所以B、D正确。
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4. 实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡电流如
图甲所示，人对着话筒说话产生低频振荡电流信号如图乙所示，根
据这两个图像，发射出去的电磁波图像应是图中的（ ）
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解析： 高频振荡器产生高频等幅振荡电流，话筒里面有碳
膜电阻，它的阻值随压力变化而变化。当我们对着话筒说话
时，空气对它的压力随着声音信号的变化而变化，那么它的电
阻也就随声音信号的变化而变化，振荡电流的振幅也就随着声
音信号的变化而变化，这就是调制。它不但影响了正半周，也
影响了负半周，故选B。
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5. 高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程
中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描。该扫描速度可以在手
机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常
数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手
机表现为搜索网络无信号、无服务系统等现象。由以上信息可知
（ ）
A. 由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了
B. 电磁波必须在介质中才能传播
C. 手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内
D. 手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的
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解析： 手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波仍能传播到考
场内，手机信号屏蔽器的作用只是使手机不能与基站建立连接，考
场内仍然有电磁波，选项A、C错误；电磁波在真空中也可以传
播，选项B错误；手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作
来达到目的的，选项D正确。
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6. （多选）关于电磁波的传播，下列叙述正确的是（ ）
A. 电磁波频率越高，越容易沿地面传播
B. 电磁波频率越高，越容易沿直线传播
C. 电磁波在各种介质中传播的波长恒定
D. 可以利用同步卫星传递微波信号
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解析： 由c＝λf可判定，电磁波频率越高，波长越短，衍射性
越差，越容易沿直线传播，B正确，A错误；电磁波在介质中传播
时，频率不变，而传播速度改变，由λ＝可知波长改变，C错误；
同步卫星相对地面静止在赤道上空36 000 km高的地方，用它作微
波中继站，传递微波信号，D正确。
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7. （多选）关于真空中波长为0.6 μm的红光，下列说法中正确的是
（ ）
A. 其在真空中传播速度为3.0×108 m/s
B. 其频率是5×1014 Hz
C. 在真空中传播10 m的距离需要的时间是1.0×10－5 s
D. 在10 m的距离中（真空）约有1.7×107个波长
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解析： 各种电磁波在真空中的传播速度都等于光速，A正确；由题意知λ＝0.6 μm＝0.6×10－6 m，根据公式c＝λf得f＝＝5×1014Hz，B正确；传播10 m所需的时间t＝＝3.3×10－8 s，C错误；10 m中的波长个数为n＝≈1.7×107个，D正确。
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8. 在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列
关于接收过程的顺序，正确的是（ ）
A. 调谐→高频放大→检波→音频放大
B. 检波→高频放大→调谐→音频放大
C. 调谐→音频放大→检波→高频放大
D. 检波→音频放大→调谐→高频放大
解析： 调谐是从众多的信号中选出所需频率的高频信号，然后
进行高频放大，再从放大后的高频信号中检出高频信号所承载的低
频声音信号，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出
来，综上所述，A正确。
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9. 红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的
状况。地球大气中的水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）能大量地吸
收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁
波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。水汽和二氧化碳
对某一波段不同波长电磁波的吸收情况如图所示，由图可知，在该
波段红外遥感卫星大致能够接收到的波长范围为（ ）
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A. 2.5～3.5 μm B. 4～4.5 μm
C. 5～7 μm D. 8～13 μm
解析： 由题图可知，8～13 μm波段的红外线，水汽和CO2几乎
均不吸收，故D正确，A、B、C错误。
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10. 一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次
发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形
波如图所示，已知图中刻度ab＝bc，则障碍物与雷达之间的距
离是多大？
答案：7.5×103 m
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解析：图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现
的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现
的，由ab＝bc可知，无线电波从发射到返回所用时间为50 μs。
设雷达离障碍物的距离为x，无线电波来回时间为t，波速为c，由
2x＝ct得x＝＝ m＝7.5×103 m。
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11. 有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机
的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时：
（1）哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？
解析：根据公式f＝得f1＝＝ Hz≈1 034 kHz，
f2＝＝ Hz≈756 kHz，f3＝＝ Hz≈530
kHz。所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应
电流最强。
答案：见解析
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（2）如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中
可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？
解析：要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
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谢谢观看!
