(共25张PPT)
第十九章 电磁波与信息时代
目标素养 导航
课标 要求 1.知道电磁波;知道电磁波在真空中的传播速度
2.知道波长、频率和波速
3.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响
核心 素养 1.物理观念:了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展
的影响,建立电磁波的物质与能量观念
2.科学思维:了解波长、频率和波速之间的关系,了解现代
通信技术发展的本质,并能用相关知识分析和解决生活中的信息
传递问题
核心 素养 3.科学探究:通过查阅电磁波和现代通信技术等有关资料,
进行探究性学习,掌握科学探究的学习方法
4.科学态度与责任:结合我国现代通信技术和航空航天的重
大成果,了解物理知识与社会生活和科技发展相联系,体会探索
与发现的精神和使命
续表
第十九章 电磁波与信息时代
19.1 电磁波
19.1 电磁波
新知预习 导学
知识梳理
1.认识电磁波
(1)电磁波的产生:当导体中的______发生变化时,导体就会向四周发
射电磁波。
电流
(2)电磁波的特征
概念 波传播的速度 两相邻波峰或波谷间 的______ 波周期性变化的次数
与时间之比
单位
关系 距离
短
长
2.电磁波的应用
(1)电磁波谱:电磁波按波长由短到长,分为 射线、_______、紫外
线、可见光、红外线、______、无线电波。
(2)应用示例: 射线用于金属探伤,_______用于透视人体内部情况,
微波用于加热食品。
射线
微波
射线
问题导思
1.一台收音机的调频面板如图19-1-1所示,当向右调指针(图中黑块)
时,所接收电磁波的波长将如何变化?
图19-1-1
答:电磁波在同一介质中的波速一定,它的波长和频率成反比。当指针
向右移时,由题图可知所接收电磁波的频率逐渐变大,则波长变小。
2.电磁波在我们的生活中有很多应用,请分别从能量和信息两个方面各
列举一例。
答:广播电台利用无线电波传递信息;微波炉利用微波加热食物,利用
电磁波传递能量。
19.1 电磁波
重点直击 导析
典例精析
知识点 电磁波及其应用
例 图19-1-2是电磁波及其应用示意图。下列说法正确的是( )。
图19-1-2
A.电磁波是由物体振动产生的
B. 射线在真空中的传播速度比可见光的
大
C. 光机透视人体骨骼时所用电磁波的波长
比雷达所用电磁波的短
D.用收音机收听 频道的广播,会
听到频率为 的声音
图19-1-2
【解析】导体中的电流发生变化时产生电
磁波,电磁波不是由物体振动产生的,故
A错误。 射线和可见光都是电磁波,它
们在真空中的传播速度相同(均为光速),
【答案】C
故B错误。由题图可知,光机透视人体骨骼时所用的电磁波为 射线,
雷达所用的电磁波为无线电波,且 射线的频率比无线电波的高,由“电
磁波的波长和频率成反比”可知C正确。 指的是收音机接收的
无线电波的频率,此频率不是收音机发出声音的频率,且 的声
音超出人的听觉频率范围,人耳听不到,故D错误。
小锦囊
电磁波与声波的比较:
________________________________________________________________________________________________________
针对训练
1.电磁波具有信息特征和能量特性。下列设备中,主要利用电磁波的能
量特性工作的是( )。
A
A.微波炉 B.手机 C.雷达 D.电吹风
2.2025年5月,我国出口的歼 战斗机在印巴冲突中进行了体系化作
战,地面防空系统锁定对方战机,歼 隐蔽发射导弹,再由预警机
实时指引导弹命中目标。预警机指引导弹依靠的是( )。
C
A.激光 B.次声波 C.电磁波 D.超声波
3.歼 是我国自主研发的具有隐形功能的新型战机,它的机身材料和
涂层对雷达发射的________(选填“超声波”或“电磁波”)有良好的吸收
作用。不同频率的电磁波,在真空中的波速______(选填“相同”或“不
同”);电磁波的波长越短,其频率就越____。
电磁波
相同
高
19.1 电磁波
素养达标 导练
基础巩固
图19-1-3
1.如图19-1-3所示,将导线一端与电池负极连接,用另
一端与电池正极快速断续接触,收音机会发出“咯、咯”
声,表明收音机接收到了( )。
D
A.热量 B.声波 C.光能 D.电磁波
2.2025年春节前夕,我国空间站内的航天员通过视频给全球华人拜年。
视频传向地面利用的是( )。
A
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.空气
3.下列医用器械中,工作时没有应用电磁波的是( )。
B
A.检查骨骼情况的 光机 B.检查胎儿发育情况的“B超”机
C.测量体温的红外线测温枪 D.杀菌用的紫外线灯
图19-1-4
4.[跨学科] 研究发现,用特定波长的红光
持续照射人体背部可明显刺激人体线粒体,增
加葡萄糖消耗,降低血糖水平。图19-1-4是该
红光的波形图,已知
,则该红光的波长为( )。
D
A.,合 B.,合
C.,合 D.,合
5.“天问一号”着陆巡视器成功着陆火星表面,它与地球控制台之间利用
________(选填“电磁波”或“超声波”)来传递信息,地球控制台发出的
指令经过传播的距离是________ 。
电磁波
6.在电磁波谱中,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线和
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________ 。
无线电波
能力提升
7.关于电磁波的应用,有如下说法:①电视机遥控器使用的是红外线;
②用来鉴别钞票真伪的验钞机使用的是 射线;③手机通话使用的是无
线电波;④火车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线。其中
正确的是( )。
C
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
8.图19-1-5是甲、乙两种电磁波在同一介质中传播时的波形图(甲用实线
表示,乙用虚线表示),则它们的频率大小关系为___ ,波长大小
关系为___。(均选填“”“”或“ ”)
图19-1-5
综合拓展
图19-1-6
9.(多选)图19-1-6甲为紫外线的三个
波段示意图,其中 对人体伤害最
大, 能通过石英玻璃,而普通玻璃
可有效阻碍 的传播。图19-1-6乙中
家用消毒柜的紫外线灯发出的波长为
的紫外线,从紫外线灯的密封
透明灯管内透出,对柜内的物品进行杀
菌消毒,则( )。
A.紫外线波段的频率比 波段的
频率低
B.所有电磁波在真空中的传播速度都相
同,为
C.柜门透明部分的材料应选石英玻璃
D.透明灯管的材料应选石英玻璃
【解析】由题图甲可知, 波段的波
长比 波段的波长大,由波长与频率
成反比可知A正确。波长为 的紫
图19-1-6
外线属于 ,为了避免人从柜门透明
部分观察柜内食物加热情况时受到伤害,
不能让波长为 的紫外线通过柜
门透明部分,则柜门透明部分的材料需
要选用普通玻璃;波长为 的紫
外线需要通过透明灯管传到食物,则透
明灯管的材料需要选用石英玻璃,故C
错误,D正确。
【答案】AD
图19-1-6(共25张PPT)
第十九章 电磁波与信息时代
19.2 广播电视与通信 19.3 走进互联网
19.2 广播电视与通信 19.3 走进互联网
新知预习 导学
知识梳理
1.无线电广播和电视
(1)电磁波传递声音的过程:声音____信号(音频信号)
调制信号音频信号 声音。
(2)电磁波传递电视信号的过程:光声音信号 音频信号 视频信
号调制信号音频信号 视频信号。
电
2.移动通信
(1)移动电话(手机) 既是无线电发射台,又是无线电接收台,它
通过________与电话网络联系。
(2)基站:作为手机与电话网络的无线信号中转站,一般会按______
状排布,增大覆盖范围。
电磁波
蜂窝
3.卫星通信
(1)同步卫星:环绕地球转动且周期与地球自转的周期______的卫星,
在地球赤道上方距地面某一高度的圆周上均匀配置____颗同步卫星,它
们发射的______信号几乎可覆盖全球。
(2)应用:卫星导航系统等。
相同
三
微波
4.互联网
(1)互联网是利用有线与无线的通信网络,将分布在世界各地的_____
___和其他信息端连接起来的庞大网络。
(2)应用:浏览网页、万物互联、网上学校等。
计算机
问题导思
1.在卫星通信中,同步卫星的作用是什么?
答:同步卫星能远距离传送电磁波,它相当于一个固定在地球上空的无
线电中继站,将接收到的信号放大后再发送到地面站。
2.根据你对互联网的了解,用具体的事例说明它给我们带来了哪些方便。
答:目前互联网信息包罗万象,可看新闻查资料,参观网上博物馆,网
上购物等。
19.2 广播电视与通信 19.3 走进互联网
重点直击 导析
典例精析
知识点 通信
例 关于现代通信,下列说法正确的是( )。
A.用手机通话时,手机直接传输声音信号
B. 无线上网是利用电磁波来传输信息的
C. 技术发射的电磁波在真空中的传播速度大于光速
D.北斗卫星导航系统传播信息的媒介与“B超”机相同
【解析】手机通话是用微波信号与电话网络联系的,并非直接传输声音
信号,故A错误。电磁波的传播不需要介质,卫星通信都是利用电磁波来
实现的,包括 无线上网、卫星导航系统等,而“B超”是利用超声波,
故B正确,D错误。 技术发射的电磁波在真空中的传播速度等于光速,
故C错误。
【答案】B
小锦囊
无线电通信、卫星通信和移动通信的比较:
___________________________________________________________________________________________________
针对训练
1.中国邮政在一些地区开展了无人车配送的试点工作,无人车(图19-2-1)
在快递配送过程中,由“北斗卫星导航移动通信技术 传感器”进行全
方位环境监测,能自动规避道路障碍与往来车辆。下列说法正确的是
( )。
D
图19-2-1
A.北斗卫星导航是通过光纤传递信息
B. 移动通信技术是物联网的基础,它们是靠超声波
来实现的
C.无人机内部的核心“芯片”是用超导体材料制作的
D.无人车与服务器联系靠的是电磁波
2.2024年3月20日,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继卫星成功发射,它通
过________实现地球与月球背面的信息传递。如图19-2-2所示,“鹊桥二号”
在___(选填“”或“ ”)点时,可以实现月球背面与地面的通信中转。
电磁波
图19-2-2
19.2 广播电视与通信 19.3 走进互联网
素养达标 导练
基础巩固
1.下列活动中,能通过互联网做到的是( )。
B
A.传送网购的运动鞋 B.远程学习物理课程
C.输送发电厂的电能 D.传输纸质信件
2.随着移动智能终端的广泛普及和应用,手机的“扫一扫”移动支付已成
为我们生活的常态。手机移动支付过程中用来传递信息的是( )。
C
A.声波 B.空气 C.电磁波 D.光导纤维
3.下列常用电器中,既能接收电磁波又能发射电磁波的是( )。
A
A.手机 B.电视机 C.收音机 D.录音机
4.利用地球同步通信卫星传播电视节目,若要使世界范围内均能接收到
卫星转播的信号,所需卫星最少为( )。
C
A.1颗 B.2颗 C.3颗 D.4颗
5.高高耸立的电视塔上的天线的作用是( )。
D
A.将声音、图像信号转化为电信号
B.将声音、图像信号加载到高频电流上
C.将音频、视频电信号加载到高频电流上
D.使载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去
6.实现卫星通信离不开地球同步卫星。关于地球同步卫星,下列说法正
确的是( )。
D
A.同步卫星固定在空中静止不动
B.同步卫星运行时处于平衡状态
C.同步卫星的转动周期和地球的自转周期不同
D.同步卫星在太空中使用电磁波进行通信
【解析】地球同步卫星围绕地球做圆周运动,速度方向时刻改变,处于
非平衡状态。同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同,它相对于地
球赤道上方的某一位置是静止的。
能力提升
7.在收听广播时,我们要转动收音机调谐器的旋钮,是为了( )。
C
A.调节收音机的音量
B.把音频信号转换成声音
C.选定某一频率的电台信号
D.把声音信号从高频调制信号中取出来
【解析】调谐是选出需要的某一频率的电台信号,检波是把这种信号取
出来。
8.(多选)关于无线电广播的工作过程,下列说法不正确的是( )。
CD
A.话筒将声音信号转化为电信号
B.收音机天线的作用是接收电磁波
C.无线电发射系统把音频电信号直接向外发射
D.每个电台都能使用任意频率的电磁波发射信号
【解析】无线电发射系统把音频电信号加载到高频电流上,形成调制信
号并放大后再向外发射。每个电台发射的电磁波的频率范围都是特定的,
且不重合,以避免信号互相干扰。
9.电视信号包含______信号和音频信号,都需要将它们加载到________
___上进行发射。电视信号的传递过程大致如图19-2-3所示,其中,①是
________,③是________。(后两空选填“显示屏”或“摄像机”)
图19-2-3
视频
高频电流
摄像机
显示屏
综合拓展
图19-2-4
10.用微波传递信息时,每隔 左
右就要建设一个微波中继站,如图
19-2-4甲所示。在雪山上及大洋中,
难以建设地面中继站,所以人类用地
球同步通信卫星作为微波通信的中继
站,如图19-2-4乙所示,在地球赤道
上空的同步轨道均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星,可使地球上表
面任意两点之间保持通信。#1
(1)用微波传递信息时,每隔 左右就要建设一个微波中继站,这
是因为________(选填序号)。
①微波只能传播
②微波沿直线传播,不能沿地球表面绕射
图19-2-4
②
图19-2-4
(2)地球同步通信卫星绕地球运行
时________(选填“受”或“不受”)地
球的引力,周期约为________ 。
受
24
图19-2-4
(3)、 分别表示Ⅰ、Ⅱ两颗同步通
信卫星正下方的地面站,已知三颗同
步通信卫星距地面的高度都是
,任意两颗卫星之间
的距离都是,则从 处
发出的微波信号传送到 处所用的最
短时间是________ 。
答图19-1
【解析】从处发出的微波信号传送到 处的最短
路径如答图19-1所示,由几何关系可得,微波信
号通过的总路程
,微波传播的速度 ,
由 可得,所用的最短时间
。
图19-2-4
(3)、 分别表示Ⅰ、Ⅱ两颗同步通
信卫星正下方的地面站,已知三颗同
步通信卫星距地面的高度都是
,任意两颗卫星之间
的距离都是,则从 处
发出的微波信号传送到 处所用的最
短时间是________ 。
0.482