(共32张PPT)
4 电磁波的发现及应用
1.理解麦克斯韦电磁场理论和电磁波的产生,形成物理观念。2.通过学习电磁波谱组成的特点及其应用,培养严谨的科学态度。3.感知电磁波在通信等方面的应用,提升学习物理科学的价值观。
[定位·学习目标]
探究·必备知识
知识点一 电磁场 电磁波
「探究新知」
1.麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场。
①在变化的磁场中放入一个闭合电路,由于穿过电路的磁通量发生变化,电路中会产生 。这个现象的实质是变化的磁场产生了 。
②即使在变化的磁场中没有闭合电路,同样会在空间产生 。
(2)变化的电场产生磁场。
变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生 ,即 的电场产生磁场。
感应电流
电场
电场
磁场
变化
2.电磁场:变化的 和 总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的电磁场。
3.电磁波
(1)电磁波的产生: 的电场和 的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成电磁波。
电场
磁场
变化
变化
(2)电磁波的特点。
①电磁波可以在 中传播。
②电磁波在真空中的传播速度等于 。
③麦克斯韦提出了光的电磁理论:光是以 形式传播的一种电磁振动。
(3)电磁波的波速。
①电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c= 。
②电磁波在真空中的速度c= m/s。
真空
光速
波动
λf
3×108
「新知检测」
[判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”]
(1)任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场。( )
(2)电磁波的传播不需要介质。( )
(3)麦克斯韦证实了电磁波的存在。( )
√
×
×
知识点二 电磁波谱 电磁波的能量 电磁波通信
「探究新知」
1.电磁波谱
(1)概念:按电磁波的 或 大小的顺序把它们排列起来,就是电磁波谱。
(2)各种电磁波按波长由长到短排列顺序为: 、红外线、 、
、X射线、γ射线。
波长
频率
无线电波
可见光
紫外线
(3)各种电磁波的特性。
①无线电波:用于 、卫星通信、 等的信号传输。
②红外线:用来 等。
③可见光:照亮自然界,也可以用于 。
④紫外线:用于 。
⑤X射线:用于诊断病情。
⑥γ射线:可以摧毁 。
广播
电视
加热理疗
通信
消毒
病变的细胞
2.电磁波的能量
(1)电磁波具有能量,电磁波是 存在的一种形式。
(2)应用:微波炉加热食物应用了一种电磁波——微波,食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧, 增加,温度升高。
(3)光是一种电磁波——传播着的电磁场,光具有 。
物质
内能
能量
3.电磁波通信
(1)人们可以通过接入互联网的手机看电影、聊天、购物、查阅资料、视频通话。这些信息都是通过 来传递的。
(2)电磁波的传输:既可以有线传播,也可以 传播。
电磁波
无线
「新知检测」
[判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”]
(1)可见光只是电磁波中的一小部分,可见光不能用来通信。( )
(2)无线电波中的长波、中波、短波可以用于广播信号的传输。( )
(3)放在红外线区域的温度计升温很慢。( )
√
×
×
突破·关键能力
要点一 电磁场理论及电磁波
「要点归纳」
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
如何变化 电场 磁场
恒定 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场
均匀变化 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
非均匀变化 非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 非均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
周期性变化 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场
2.电磁波的特点
(1)任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度,即c=3.0×108 m/s,电磁波传播虽然不需要介质,但在其他介质中的速度都比在真空中的小。
(2)光也是一种电磁波。
[例1] (电磁场理论的理解)根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是
( )
[A]变化的电场一定产生变化的磁场
[B]均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
[C]稳定的电流不产生磁场
[D]振荡的电场一定产生同频率的振荡磁场
D
「典例研习」
【解析】 变化的电场一定产生磁场,但均匀变化的电场只能产生恒定的磁场,A、B错误;稳定的电流可以产生稳定的磁场,C错误;周期性变化的电场一定产生同频率的交变磁场,这样才能产生电磁波,D正确。
[例2] (电磁波的传播及应用)(2025·辽宁大连阶段练习)中国空间站的航天员能与地面工作人员保持实时联络,直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是( )
[A]电磁波传播过程中,电场和磁场是独立存在的,没有关联
[B]电磁波可以在真空中传播
[C]不能用实验验证电磁波的存在
[D]太空中航天员讲话时画面与声音同步,说明电磁波与声波具有相同的传播速度
B
【解析】 电磁波传播过程中,电场和磁场是相互关联的,选项A错误;电磁波可以在真空中传播,并且可以用实验验证电磁波的存在,选项B正确,C错误;太空中航天员讲话时画面与声音都是通过电磁波传播到地面的,所以画面和声音同步,但不能说明电磁波与声波具有相同的传播速度,选项D错误。
要点二 电磁波谱
不同电磁波的特性和用途
「要点归纳」
种类 波长范围 特性 应用
无线 电波 大于 1 mm 波动 能力强 通信、广播、射电望远镜
红外线 760～106 nm 热作用强 烘干、红外遥感、测温、夜视仪
可见光 400～760 nm 感光性强 照明、照相
紫外线 10～400 nm 化学作用、 荧光作用 消毒、促使人体合成维生素D
X射线 10-3～10 nm 较强的 穿透能力 透视人体、检查金属零件的质量
γ射线 小于 10-3 nm 穿透能 力最强 医学上的γ刀技术、探测金属内部的缺陷
[例3] (电磁波的应用)(2025·湖北襄阳月考)电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是( )
[A]微波炉加热食物是利用了红外线的热作用
[B]红外线应用在遥感技术中,是利用了它穿透本领强的特性
[C]医院用X射线进行透视,是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的
[D]利用紫外线灭菌消毒,是因为紫外线具有较高的能量
D
「典例研习」
【解析】 微波炉加热食物是利用微波进行加热的,A错误;红外遥感技术是基于一切物体都在辐射红外线,用红外探测器接收物体发出的红外线,然后进行分析,从而得知被测物体的信息,B错误;γ射线的穿透能力比X射线更强,
C错误;紫外线具有较高的能量,足以破坏细胞核中的物质,从而进行灭菌消毒,D正确。
检测·学习效果
1.下列关于电磁波的说法正确的是( )
[A]电磁波无法在真空中传播
[B]赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦的电磁场理论
[C]只要有电场和磁场,就能产生电磁波
[D]电磁波可以携带信息,但是不具有能量
B
【解析】 电磁波传播不需要介质,所以可以在真空中传播,故A错误;赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦的电磁场理论,故B正确;周期性变化的电场和磁场才能产生电磁波,故C错误;电磁波可以携带信息,同时具有能量,故D错误。
2.在以下的电磁波中,波长由长到短排列正确的是( )
[A]短波、红外线、紫外线、微波
[B]短波、紫外线、红外线、微波
[C]短波、微波、红外线、紫外线
[D]微波、短波、红外线、紫外线
C
【解析】 按照波长从长到短的顺序依次是无线电波(长、中、短、微)、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线,故C正确,A、B、D错误。
3.(多选)(2025·江苏镇江月考)关于电磁波的特性,下列说法正确的是( )
[A]X射线可用于进行人体透视
[B]红外线波长短,分辨率高,侦察上可用红外线拍摄指纹照片
[C]雷达发出或接收的电磁波受天气影响,在浓雾天能见度低的黑夜不能使用
[D]空间站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
AD
【解析】 X射线可用来进行人体透视,故A正确;侦察上用紫外线拍摄指纹照片,因为紫外线波长短,分辨率高,故B错误;电磁波的使用不受天气影响,故雷达在能见度低的黑夜一样使用,故C错误;红外线的热作用很强,有较好的穿透云雾烟尘的能力,可以制成热谱仪、红外线夜视仪等,所以在空间站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,故D正确。
4.有一个广播电台的频率f=90.0 MHz,这个电台发射的电磁波的波长λ为
( )
[A]2.70 m [B]270 m
[C]3.00 m [D]3.33 m
D
感谢观看4 电磁波的发现及应用
[定位·学习目标] 1.理解麦克斯韦电磁场理论和电磁波的产生,形成物理观念。2.通过学习电磁波谱组成的特点及其应用,培养严谨的科学态度。3.感知电磁波在通信等方面的应用,提升学习物理科学的价值观。
知识点一 电磁场 电磁波
探究新知
1.麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场。
①在变化的磁场中放入一个闭合电路,由于穿过电路的磁通量发生变化,电路中会产生感应电流。这个现象的实质是变化的磁场产生了电场。
②即使在变化的磁场中没有闭合电路,同样会在空间产生电场。
(2)变化的电场产生磁场。
变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场。
2.电磁场:变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的电磁场。
3.电磁波
(1)电磁波的产生:变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成电磁波。
(2)电磁波的特点。
①电磁波可以在真空中传播。
②电磁波在真空中的传播速度等于光速。
③麦克斯韦提出了光的电磁理论:光是以波动形式传播的一种电磁振动。
(3)电磁波的波速。
①电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c=λf。
②电磁波在真空中的速度c=3×108 m/s。
新知检测
[判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”]
(1)任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场。( × )
(2)电磁波的传播不需要介质。( √ )
(3)麦克斯韦证实了电磁波的存在。( × )
知识点二 电磁波谱 电磁波的能量 电磁波通信
探究新知
1.电磁波谱
(1)概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来,就是电磁波谱。
(2)各种电磁波按波长由长到短排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
(3)各种电磁波的特性。
①无线电波:用于广播、卫星通信、电视等的信号传输。
②红外线:用来加热理疗等。
③可见光:照亮自然界,也可以用于通信。
④紫外线:用于消毒。
⑤X射线:用于诊断病情。
⑥γ射线:可以摧毁病变的细胞。
2.电磁波的能量
(1)电磁波具有能量,电磁波是物质存在的一种形式。
(2)应用:微波炉加热食物应用了一种电磁波——微波,食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧,内能增加,温度升高。
(3)光是一种电磁波——传播着的电磁场,光具有能量。
3.电磁波通信
(1)人们可以通过接入互联网的手机看电影、聊天、购物、查阅资料、视频通话。这些信息都是通过电磁波来传递的。
(2)电磁波的传输:既可以有线传播,也可以无线传播。
新知检测
[判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”]
(1)可见光只是电磁波中的一小部分,可见光不能用来通信。( × )
(2)无线电波中的长波、中波、短波可以用于广播信号的传输。( √ )
(3)放在红外线区域的温度计升温很慢。( × )
要点一 电磁场理论及电磁波
要点归纳
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
如何 变化 电场 磁场
恒定 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场
均匀 变化 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
非均匀 变化 非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 非均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
周期性 变化 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场
2.电磁波的特点
(1)任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度,即c=3.0×108 m/s,电磁波传播虽然不需要介质,但在其他介质中的速度都比在真空中的小。
(2)光也是一种电磁波。
典例研习
[例1] (电磁场理论的理解)根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )
[A]变化的电场一定产生变化的磁场
[B]均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
[C]稳定的电流不产生磁场
[D]振荡的电场一定产生同频率的振荡磁场
【答案】 D
【解析】 变化的电场一定产生磁场,但均匀变化的电场只能产生恒定的磁场,A、B错误;稳定的电流可以产生稳定的磁场,C错误;周期性变化的电场一定产生同频率的交变磁场,这样才能产生电磁波,D正确。
[例2] (电磁波的传播及应用)(2025·辽宁大连阶段练习)中国空间站的航天员能与地面工作人员保持实时联络,直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是( )
[A]电磁波传播过程中,电场和磁场是独立存在的,没有关联
[B]电磁波可以在真空中传播
[C]不能用实验验证电磁波的存在
[D]太空中航天员讲话时画面与声音同步,说明电磁波与声波具有相同的传播速度
【答案】 B
【解析】 电磁波传播过程中,电场和磁场是相互关联的,选项A错误;电磁波可以在真空中传播,并且可以用实验验证电磁波的存在,选项B正确,C错误;太空中航天员讲话时画面与声音都是通过电磁波传播到地面的,所以画面和声音同步,但不能说明电磁波与声波具有相同的传播速度,选项D错误。
要点二 电磁波谱
要点归纳
不同电磁波的特性和用途
种类 波长范围 特性 应用
无线 电波 大于 1 mm 波动 能力强 通信、广播、射电望远镜
红外线 760～ 106 nm 热作用强 烘干、红外遥感、测温、夜视仪
可见光 400～ 760 nm 感光性强 照明、照相
紫外线 10～ 400 nm 化学作用、 荧光作用 消毒、促使人体合成维生素D
X射线 10-3～ 10 nm 较强的 穿透能力 透视人体、检查金属零件的质量
γ射线 小于 10-3 nm 穿透能 力最强 医学上的γ刀技术、探测金属内部的缺陷
典例研习
[例3] (电磁波的应用)(2025·湖北襄阳月考)电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是( )
[A]微波炉加热食物是利用了红外线的热作用
[B]红外线应用在遥感技术中,是利用了它穿透本领强的特性
[C]医院用X射线进行透视,是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的
[D]利用紫外线灭菌消毒,是因为紫外线具有较高的能量
【答案】 D
【解析】 微波炉加热食物是利用微波进行加热的,A错误;红外遥感技术是基于一切物体都在辐射红外线,用红外探测器接收物体发出的红外线,然后进行分析,从而得知被测物体的信息,B错误;γ射线的穿透能力比X射线更强,C错误;紫外线具有较高的能量,足以破坏细胞核中的物质,从而进行灭菌消毒,D正确。
1.下列关于电磁波的说法正确的是( )
[A]电磁波无法在真空中传播
[B]赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦的电磁场理论
[C]只要有电场和磁场,就能产生电磁波
[D]电磁波可以携带信息,但是不具有能量
【答案】 B
【解析】 电磁波传播不需要介质,所以可以在真空中传播,故A错误;赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦的电磁场理论,故B正确;周期性变化的电场和磁场才能产生电磁波,故C错误;电磁波可以携带信息,同时具有能量,故D错误。
2.在以下的电磁波中,波长由长到短排列正确的是( )
[A]短波、红外线、紫外线、微波
[B]短波、紫外线、红外线、微波
[C]短波、微波、红外线、紫外线
[D]微波、短波、红外线、紫外线
【答案】 C
【解析】 按照波长从长到短的顺序依次是无线电波(长、中、短、微)、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线,故C正确,A、B、D错误。
3.(多选)(2025·江苏镇江月考)关于电磁波的特性,下列说法正确的是( )
[A]X射线可用于进行人体透视
[B]红外线波长短,分辨率高,侦察上可用红外线拍摄指纹照片
[C]雷达发出或接收的电磁波受天气影响,在浓雾天能见度低的黑夜不能使用
[D]空间站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
【答案】 AD
【解析】 X射线可用来进行人体透视,故A正确;侦察上用紫外线拍摄指纹照片,因为紫外线波长短,分辨率高,故B错误;电磁波的使用不受天气影响,故雷达在能见度低的黑夜一样使用,故C错误;红外线的热作用很强,有较好的穿透云雾烟尘的能力,可以制成热谱仪、红外线夜视仪等,所以在空间站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,故D正确。
4.有一个广播电台的频率f=90.0 MHz,这个电台发射的电磁波的波长λ为( )
[A]2.70 m [B]270 m
[C]3.00 m [D]3.33 m
【答案】 D
【解析】 这个电台发射的电磁波的波长λ== m≈3.33 m,故选D。
课时作业
(分值:60分)
基础巩固练
考点一 电磁场理论及电磁波
1.(4分)关于电磁场和电磁波的说法错误的是( )
[A]当电场和磁场在某一区域同时存在时,可称为电磁场
[B]电磁场由发生区域向远处传播形成电磁波
[C]电视通过电磁波传播视频信号
[D]电磁波可以传播信息
【答案】 A
【解析】 变化的磁场能够产生电场,变化的电场能够产生磁场,根据这个理论,周期性变化的电场和磁场相互联系,交替产生,形成一个不可分割的统一体,即电磁场,故A错误;变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成了电磁波,故B正确;电视通过电磁波传播视频信号,故C正确;电磁波可以传播能量,也可以传播信息,故D正确。
2.(4分)英国科学家麦克斯韦在前人研究电磁现象的基础上,建立了完整的电磁场理论。下列说法正确的是( )
[A]电磁波是一种物质
[B]电磁波可以传递信息,但不能传递能量
[C]遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同
[D]变化的电场产生磁场,变化的磁场不能产生电场
【答案】 A
【解析】 电磁波是变化的电场和变化的磁场形成的一种特殊的物质,故A正确;电磁波既可以传递信息,也可以传播能量,故B错误;红外线的波长大于X射线的波长,故C错误;变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,故D错误。
3.(4分)有四种磁场,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
[A]这四种磁场都能产生电场
[B]除了图甲中的磁场,其他三种磁场都可以产生电场
[C]只有图丙中的磁场可以产生电磁波
[D]除了图甲中的磁场,其他三种磁场都可以产生电磁波
【答案】 B
【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场产生电场,故题图乙、丙、丁都可以产生电场,A错误,B正确;均匀变化的磁场产生恒定的电场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,从而产生电磁波,故丙、丁可以产生电磁波,C、D错误。
4.(4分)(2025·安徽宣城期末)500米口径球面射电望远镜(简称FAST)又被称为“中国天眼”,若其工作频率范围是7×107～3×109 Hz,那么它观测到的电磁波最长波长约为( )
[A]0.1 m [B]4 m
[C]40 m [D]1 000 m
【答案】 B
【解析】 频率最小的电磁波的波长最长,则最长波长为λ== m≈4 m,故B正确。
考点二 电磁波谱
5.(4分)不同电磁波由于具有不同的波长(或频率),因此具有不同的特性。以下关于电磁波的应用中,利用了无线电波特性的是( )
[A] [B]
[C] [D]
【答案】 A
【解析】 无线电波可以用于广播、电视、通信等信号的传输,手机通信就是利用了无线电波进行通信的,故A正确;紫外线灯消毒是利用了紫外线可以消毒的特性,故B错误;伽马刀手术是利用了γ射线穿透能力强可摧毁病变的细胞的特点,故C错误;X射线成像是利用了X射线穿透能力强的特点,故D错误。
6.(6分)(多选)使用蓝牙耳机接听手机来电,其信号传输的示意图如图所示,已知可见光的频率范围是4.2×1014～7.8×1014 Hz,则蓝牙通信的电磁波( )
[A]是蓝光
[B]波长比手机通信的电磁波短
[C]在真空中的传播速度大小为3.0×108 m/s
[D]在真空中的传播速度比可见光传播的速度小
【答案】 BC
【解析】 由题意可得,蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率,故不可能是蓝光,故A错误;由题图可知,蓝牙通信的电磁波比手机通信的电磁波频率大,由c=λf可知,频率越大,波长越短,故蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波短,故B正确;在真空中电磁波的传播速度大小均为c=3.0×108 m/s,故C正确,D错误。
7.(11分)某种电磁波在真空中的频率为1.5×1015 Hz,试回答下列问题:
(1)该电磁波的波长为多少 (电磁波在真空中的传播速度为c=3×108 m/s)
(2)该电磁波属于哪个波段 (红外线波长范围为0.76～1 000 μm,紫外线的波长范围为
10～400 nm)
(3)现代科技可以使电磁波在特定介质中的传播速度大大减小。当频率为1.5×1015 Hz的电磁波以900 m/s的速度传播时,电磁波的波长变为多少
【答案】 (1)2×10-7 m (2)紫外线波段 (3)6×10-13 m
【解析】 (1)由波速公式c=λf得λ== m=2×10-7 m。
(2)该电磁波属于紫外线波段。
(3)由v=λ′f得λ′== m=6×10-13 m。
能力提升练
8.(6分)(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在 300 MHz 至300 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法正确的是( )
[A]真空中上述雷达发射的电磁波的传播速度为 3×108 m/s
[B]电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
[C]测出从发射电磁波到接收到反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
[D]雷达使用的是无线电波的微波波段
【答案】 ACD
【解析】 真空中电磁波的传播速度为3×108 m/s,A正确;电磁波是由周期性变化的电场和磁场产生的,B错误;由雷达的工作原理可知,C正确;雷达使用的是无线电波的微波波段,
D正确。
9.(4分)麦克斯韦的电磁场理论指出:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。电场和磁场在空间的交替传播就形成了电磁波。从1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在至今,电磁波已经与我们的生活紧密相关:机场安检门使用频率为7 kHz的电磁波,某定位系统使用频率为10.23 MHz(1 MHz=1×106 Hz)的电磁波,手机工作时使用频率为 800～1 900 MHz的电磁波,无线WiFi使用频率为2.4 GHz(1 GHz=1×109 Hz)的电磁波,地铁行李安检时使用频率为1×1018 Hz的电磁波。根据图中给出的电磁波谱和相关信息,下列说法正确的是( )
[A]手机工作时使用的电磁波是高频电磁波
[B]机场安检门使用的电磁波只能在空气中传播
[C]地铁行李安检时使用的电磁波是利用了电磁波的穿透本领
[D]无线WiFi使用的电磁波比某定位系统使用的电磁波波长长
【答案】 C
【解析】 手机工作时使用的电磁波是低频电磁波,故A错误;电磁波可以在空气中传播,也可以在介质中传播,故B错误;地铁行李安检时使用的电磁波利用了电磁波的穿透本领来检查行李,故C正确;由题可知,无线WiFi使用的电磁波比某定位系统使用的电磁波频率大,波长短,故D错误。
10.(13分)若你用通过静止卫星转发的无线电话与朋友通话,则在你讲话后,至少要等多长时间才能听到对方的回话 (已知地球质量M=6.0×1024 kg,地球半径R=6.4×106 m,引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2)
【答案】 0.48 s
【解析】 静止卫星的周期T=3 600×24 s=8.64×104 s,
设卫星离地面高h,由万有引力定律有=m(R+h)()2,
可得h=-R,
代入数据解得h≈3.59×107 m,
当二人均在静止卫星的正下方时,此时无线电波传播距离最短,最短距离s=2h,所以听到对方回话的最短时间t=2×≈0.48 s。
