21.1 电磁波的海洋 教材知识梳理 课时练习（含解析）2025--2026年九年级物理人教版【2024】

21.1 电磁波的海洋 教材知识梳理 课时练习
班级：_______ 姓名：_______
知识点 电磁波
1.产生：迅速变化的① 会在空间激起(产生)电磁波.
2.传播
(1)波峰和波谷：波的传播中，凸起的最高处，叫作② ；凹下的最低处，叫作③ .
(2)波长：邻近的两个波峰(或波谷)的距离叫作④ .波长一般用λ表示.
(3)频率：在某确定位置，1 s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少.频率用f表示，单位是Hz，常用的单位还有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。这些单位间的换算关系是
1 MHz=103 kHz；1 kHz=⑤ Hz.
(4)波速：描述波传播快慢的物理量.真空中电磁波的波速为c，c=2.997 924 58×108 m/s.
(5)介质：电磁波的传播不需要介质，电磁波⑥ 在真空中传播.
3.电磁波家族：电磁波有无线电波、可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线、微波等.
4.电磁波的应用
用于医疗诊断的X射线、烘烤食物的红外线、消毒的紫外线、电视机遥控的红外线、微波炉加热的短波以及光学望远镜的可见光波段和射电望远镜的无线电波段等.
参考答案
①电流 ②波峰 ③波谷 ④波长 ⑤103 ⑥能
课时练习
01　知识点过关
电磁波
应　　用：收音机、电视机和移动电话都是靠________传递信息的．
产　　生：导线中电流的______会在空间激起______．
特　　征：①波长：邻近的两个________(或________)间的距离；②频率：在______内出现的______数(或______数)；③波速：用来描述波________的物理量，用______表示．
传　　播：电磁波______在真空中传播，即电磁波的传播______介质．真空中电磁波的波速大约为______．
分　　类：电磁波是个大家族，可以分为用于广播、电视和移动电话的________、红外线、______、________、X射线、________．
注　　意：电磁波在真空中的波速是一个______，电磁波的波长越长，频率越______．
02　　基础题
1．下列关于听筒的构造和工作原理的叙述中，错误的是()
A．听筒振动膜的振动情况与话筒振动膜的振动情况基本相同
B．听筒里螺线管的电流变化引起磁铁对振动膜的吸引力大小变化
C．听筒里螺线管的电流变化跟话筒电路中的电流变化不同
D．听筒里有一个永久磁铁
2．下列有关电磁波的说法，正确的是()
A．电磁波不能在真空中传播
B．电磁波在空气中的传播速度为340 m/s
C．可见光是电磁波
D．超声波是电磁波
3．在短波、中波和长波这三种电磁波中，在真空中传播速度最快的是 ()
A．短波 B．中波
C．长波 D．一样快
4．关于模拟通信和数字通信，下列说法不正确的是()
A．数字通信可用“·”和“－”或“0”“1”组合代表各种信息
B．数字通信是一种既古老又现代的方式
C．模拟信号经多次加工和放大，信号不易丢失
D．数字信号抗干扰能力强
5．如图所示，在甲、乙两个图中，是电话的话筒．
第5题图　　　第6题图
6．打开收音机，转动选台的旋钮，调到一个没有电台的地方，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量．如图所示，让电池的负极与一把锉刀良好接触，正极连接一根导线．拿着导线头，让它与锉刀接触，并在锉面上滑动，这时收音机会发出“喀喀”的声音．收音机发出声音，说明它接收到________，它是由锉刀组成的电路发出的．由此可见，当电路中有________________，就会有电磁波向外传播．
7．电磁波无处不在，按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、________、________、________、Χ射线、γ射线等．
03　　中档题
8．在电话装置中，话筒和听筒的工作原理是()
A．都是利用电流变化产生了磁场变化
B．都是利用电阻变化时电流发生变化
C．话筒是利用电阻发生变化时引起电流变化，听筒是利用电流变化引起磁场变化
D．话筒利用电流变化引起磁场变化，听筒是利用电阻发生变化时引起电流变化
9．甲、乙两部电话接通后，正确的说法是()
A．甲的听筒和甲的话筒，乙的听筒和乙的话筒分别串联在两个电路中
B．甲的听筒和乙的听筒串联，甲的话筒和乙的话筒串联
C．甲的听筒和话筒，乙的听筒和话筒串联在一个电路中
D．甲的听筒和乙的话筒串联在一个电路中，乙的听筒和甲的话筒串联在另一个电路中
10．智能公交系统投入运营，如图是一名乘客正在通过电子站牌获得公交车到站信息．公交车与智能公交系统间的无线通信依靠的是(　　)
A．超声波
B．次声波
C．电磁波
D．激光
11．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图，蓝牙通信的电磁波(　　)
A．是蓝光
B．波长比手机通信的电磁波短
C．在真空中传播速度为340 m/s
D．在真空中传播速度比手机通信的电磁波小
12．关于电话的工作过程，有如下描述：①膜片忽松忽紧，挤压碳粒；②人对着话筒说话时，声波使膜片振动；③电阻忽大忽小；④磁铁对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形与说话情形相同；⑤在电路中产生强弱按声音的振动而变化的电流．合理的顺序是()
A．①②③④⑤ B．②①④③⑤
C．①②③⑤④ D．②①③⑤④
13．如图是碳粒话筒的结构图，话筒可以把________转化为变化的电流．当加在话筒两端的电压为3 V时，电路中的电流在0.04～0.06 A的范围内变化，则碳粒的电阻变化范围为________．
14．数字通信是一种既现代又古老的通信方式，现代电话已全部采用数字信号进行处理．若用“0”和“1”代表“开”和“关”这两个动作，组成一组数字信号，可以表达一句话．例如：“我相信你能行”的数字信号为“0、01、1、10、00”．
开关动作 开 关 开、关 开、开 关、开
表示数字 0 1 0、1 0、0 1、0
中文意义 我 你 相信 行 能
请参照此代码和上述例子，用另一组信号表达你想说的一句话：______________，其数字信号为____________________________．
15．在综艺节目《奔跑吧，兄弟》中，参赛嘉宾运动时会戴着智能运动手环，以测量记录人的运动情况．如图所示，以佩戴者手腕为参照物．智能运动手环是________(填“运动”或“静止”)的；智能运动手环还可以通过________以无线的方式向手机发送运动的统计数据．
在电磁波谱中，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、Χ射线和γ射线等，其中，波长最长的是________，频率最高的电磁波在真空中传播的速度为________m/s.
17．小亮发现进入电梯后手机信号会变弱,老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用,他设计如下实验进行探究。
步骤一:收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二:将一部手机分别放入密闭盒中,用另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。
盒子 材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔
能否 打通 能 能 能 不能 不能 不能
步骤三:从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机,手机立刻打通。
(1)手机是用　　　　传递信息的。通过实验,可得出初步结论:　　　　　　　　　　　　。
(2)过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽,如:为减少微波泄漏,微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网;医院CT室为防止射线泄漏,房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息,请你提出一个可探究的科学问题:　。
18．小亮发现进入电梯后手机信号会变弱，老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用，他设计如下实验进行探究。
步骤一：收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二：将一部手机分别放入密闭盒中，用另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。
盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔
能否打通 能 能 能 不能 不能 不能
步骤三：从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机，手机立刻打通。
（1） 手机是用______传递信息的。通过实验，可得出初步结论：__________________________________________________。
（2） 过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽，如：为减少微波泄漏，微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网；医院室为防止射线泄漏，房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题：____________________________________________
19．我省农业已进入智能化时代,农用机械可以通过北斗导航系统实现精准作业。如图为一架无人机在农田中喷洒农药时的情景,无人机载满农药时的总质量为45 kg,g取10 N/kg。试问:
(1)北斗导航系统是利用　　　　波传递信息的。水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中,该喷药无人机的机械能　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”),无人机相对于　　　　是运动的。
(2)载满农药的无人机不工作时,静止在水平地面上,底部支架与地面的总接触面积为90 cm2,它对地面的压强是多大
(3)无人机在农田上方持续喷洒农药时,以5 m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动。无人机载满农药时所载农药的质量为20 kg,每分钟喷洒的农药量为2 kg,则无人机从开始喷洒农药到喷洒完毕,飞行的路程是多少
20．中国无人机领域的发展在近些年来取得了举世瞩目的成就,各种型号的无人机在满足国内需求的同时也实现了出口,WJ-600无人机采用了战术无人机常用的常规气动布局,尾部装有一台涡轮喷气发动机。该机是我国少数采用喷气发动机作为动力系统的战术攻击无人机,它是集高空、高速、侦查、打击为一体的无人机,最大输出功率200 kW,能够在1.4万米的高空以648公里每小时的速度飞行。无人机的部分参数如表:
机长 翼展 机翼升力的有效面积 最大输出功率 最大飞行速度 载弹量 最大航程 作战半径 飞行高度
9.05 m 17.8 m 40 m2 200 kW 648 km/h 400 kg 3 000 km 1 000 km 14 km
(1)地面工作人员是通过向无人机发射　　　　来实现对无人机控制的。
(2)若该无人机在1.4万米的高空以648公里每小时的速度匀速飞行,求此时无人机受到的空气阻力是多少 (结果保留到小数点后一位)
(3)该机在某次到972公里处执行任务(以648公里每小时的速度匀速飞行)时,载弹后整机质量2.5吨(含油料),如果涡轮喷气发动机的机械效率为30%,则刚刚升空后水平匀速飞行时机翼上下表面压强差是多少 假设燃料完全燃烧,此次执行任务至少添加航空燃料多少千克 (g取10 N/kg,航空燃料热值5.0×107 J/kg)
21．阅读短文，回答问题，
近年来，多旋翼无人机发展迅速，如图所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器，它还拥有GPS卫星定位系统。下表是该无人机的部分参数：
整机质量 2kg 锂电池额定电压 15V
最大上升速度 6m/s 锂电池容量 5000mAh
最大下降速度 2m/s 电动机工作电压 12V
最大水平速度 16m/s 悬停时每个电动机功率 50W
最大速度上升时受到的阻力 10N 电动机的能量转化效率(电能转机械能) 90%
(1)根据上述内容，下列关于无人机说法中不正确的是 ；
A．它的遥控、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的B．它悬停时也消耗电能
C．它在拍摄图像时减小悬停高度可以使图像变大D．它的电机工作原理是电磁感应
(2)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是 （选填“并联”或“串联”）；
(3)在电池满容量的情况下，该无人机参与某次火情的勘测时，需要从地面起飞，飞到火场上空60米高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作），这一过程可视为以最大速度匀速直线上升，且达到60米高处时立即静止（悬停）。若无人机悬停观测15分钟，则从起飞到悬停结束，电动机消耗的电能是 （g取10N/kg）；
E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0
Rp/Ω 18 9 6 4.5 3
(4)小明利用红外探测器设计了一个“模拟自启系统”，如图所示：该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成，其中电源由“无人机”的锂电池提供，R是电阻箱，Rp是红外探测器，可视为可变电阻，它的阻值与红外线强度变化的对应关系如上表所示、（E为红外线强度，cd表示其单位）若a、b两端电压必须等于或大于10V时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。小明设定红外线强度为4.5cd时启动摄像机，电阻箱的阻值至少应调到 Ω；
(5)为了能使控制电路在红外线强度再稍强时才能启动摄像机进入工作状态，可采取的措施： （写一条合理措施）。
参考答案
知识管理
　电磁波　迅速变化　电磁波　波峰　波谷　1 s　波峰　波谷　传播快慢　c　可以　不需要　3×108 m/s　无线电波　可见光　紫外线　γ射线　定值　低
基础题
1．C　2.C　3.D　4.C　5.乙6.电磁波　迅速变化的电流　7.红外线　可见光　紫外线
中档题
8．C　9.D　10.C　11.B　12.D　13.声音　50～75 Ω　14.我相信我能行　0、01、0、10、00(合理即可)　15.静止　电磁波　16.无线电波　3×108
17．【答案】(1)电磁波　金属材质的密闭容器对手机信号有屏蔽作用(合理即可)　(2)金属的种类影响电磁波的屏蔽效果吗 (合理即可)
【详解】(1)手机是用电磁波传递信息的;通过表格中信息可以得出初步结论:金属材质的密闭容器对手机信号有屏蔽作用。(2)结合“医院CT室为防止射线泄露,房门用含有铅板夹层的厚钢板制成”可以提出的可探究的科学问题有:①金属的种类影响电磁波的屏蔽效果吗 ②金属的厚度影响电磁波的屏蔽效果吗
【上分拓展】可探究科学问题的陈述方式
方式一:某个变量影响另一个变量吗 例如:导体的长度影响导体的电阻吗
方式二:如果改变某个变量,另一个变量会怎样变化 例如:如果增大导体两端的电压,导体中的电流就增大吗
方式三:一个变量跟另一个变量有关吗 例如:电流跟电压有关吗
18．【答案】（1） 电磁波；金属材质的密闭容器对手机信号有屏蔽作用（合理即可）
（2） 金属的种类影响电磁波的屏蔽效果吗？（合理即可）
【详解】
（1） 手机是用电磁波传递信息的；通过表格中信息可以得出初步结论：金属材质的密闭容器对手机信号有屏蔽作用。
（2） 结合“医院室为防止射线泄漏，房门用含有铅板夹层的厚钢板制成”可以提出可探究的科学问题有：①金属的种类影响电磁波的屏蔽效果吗？②金属的厚度影响电磁波的屏蔽效果吗？
【方法总结】
可探究科学问题的陈述方式：
方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如：导体的长度影响导体的电阻大小吗？
方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如：如果增大导体两端的电压，导体中的电流会增大吗？
方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如：电流跟电压有关吗？
19．【答案】(1)电磁　减小　地面(合理即可)　(2)5×104 Pa　(3)3 000 m
【解析】(1)电磁　减小　地面(合理即可) (3分)
(2)无人机载满农药时的总重力G=mg=45 kg×10 N/kg=450 N,无人机静止在地面上时对地面的压力F=G=450 N,无人机对地面的压强p===5×104 Pa (3分)
(3)无人机喷洒农药的时间t==10 min=600 s,无人机飞行的路程s=vt=5 m/s×600 s=3 000 m (2分)
20．【答案】(1)电磁波　(2)1 111.1 N　(3)625 Pa　144 kg
【解析】本题考查电磁波、压强和机械效率知识。
(1)地面工作人员是通过向无人机发射电磁波来实现对无人机控制的 (1分)
(2)无人机匀速飞行时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据P===Fv得到:f=F====×103 N≈1 111.1 N (1分)
(3)无人机升空后匀速飞行时竖直方向上受到的升力和重力是一对平衡力,所以有:F升=G=mg=2.5×103 kg×10 N/kg=2.5×104 N (2分)
机翼受到的升力是由机翼上下表面的压强差产生的,所以水平匀速飞行时机翼上下表面的压强差为Δp===625 Pa (1分)
无人机飞行972 km所做的有用功W'=Fs=×103 N×972×103 m=1.08×109 J (1分)
因无人机要返回出发地,故全程所做有用功W″=2×W'=2.16×109 J (1分)
根据η==可得m燃===144 kg (1分)
21．【答案】 D； 串联； 1.82×105J； 8； 调低电阻箱R的电阻值 （或调低电源电压值）
【详解】
(1)[1]A．电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的，故A正确，不符合题意；
B．无人机在悬停时电动机仍在工作，每个电动机功率为50W，仍要消耗电能，故B正确，不符合题意；
C．摄像机的镜头是凸透镜，成倒立缩小的实像，当拍摄地面图象时减小悬停高度即物距减小，像距变大，所成的像也变大，故C正确，不符合题意；
D．无人机中的电动机工作原理通电线圈在磁场中受力而转动(或磁场对电流的作用)，故D不正确，符合题意。
故选D。
(2)[2]由题意知，每一个电动机连接一个电调，通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，故电动机和电调的连接方式是串联。
(3)[3]上升过程做功
W=Fs=(G+f)s=(mg+f)s=(2kg×10N/kg+10N)×60m=1800J
由η=×100%得，上升过程中电动机消耗电能
W1===2000J
悬停时电动机总功率
P=50W×4=200W
悬停时间
t=15min=900s
悬停时电动机消耗电能
W2=Pt=200W×900s=1.8×105J
则起飞到悬停结束电动机共消耗电能
W电动机=W1+W2=2000J+1.8×105J=1.82×105J
电动机共消耗电能1.82×105J。
(4)[4]由表格数据可知，当红外线强度变为原来的几倍，红外探测器RP的阻值变为原来的几分之一，所以，红外探测器RP的阻值与红外线强度E成反比，则有
18Ω×1.0cd=RP×4.5cd
解得
Rp=4Ω
由题知，启动摄像机工作时，a、b两端的最小电压(即电阻箱的最小电压)UR=10V，则RP两端的电压
UP=U UR=15V 10V=5V
电路中的电流
I===1.25A
由I=得，电阻箱的最小阻值
R===8Ω
电阻箱的阻值至少应调到8Ω。
(5)[5]在红外线强度较强时，红外探测器RP的阻值较小，其两端的电压将减小，为了能使控制电路在红外线强度再稍强时才能启动摄像机进入工作状态，可采取的措施：一是调低电阻箱R的电阻值；二是调低电源的电压值。