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第21课时 电磁波及其应用
第六单元
2026
内容索引
01
基础自主导学
02
规律方法探究
基础自主导学
一、电磁波
1.产生
由变化的电流产生。电磁波可以用来传递信息和能量。
2.电磁波家族
按波长由大到小可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
3.传播
在真空中的传播速度:c=3×108 m/s。电磁波的传播不需要介质。
4.应用
(1)无线电波:用于广播、电视和移动电话,频率为数百千赫至数百兆赫。
(2)微波炉:利用微波加热食品的灶具。
二、广播、电视和移动通信
1.无线电广播信号的发射和接收
(1)无线电波的发射:无线电广播信号的发射装置主要由振荡器、话筒、
调制器和发射天线几部分组成。
(2)无线电波的接收:无线电广播信号的接收装置主要由接收天线、调谐器、解调器和扬声器组成。
2.电视信号的发射和接收
图像信号的工作过程是:摄像机把图像变成电信号,发射机把电信号加载到频率很高的电流上,通过发射天线发射到空中。电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来,通过电视机把图像信号取出并放大,由显示器把它还原成图像。
3.移动通信信号的发射和接收
手机既是无线电发射台又是无线电接收台:它用电磁波把讲话的信息发射到空中,同时它又在空中捕获电磁波,得到对方讲话的信息。手机跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台(基站)转接。
三、卫星通信和光纤通信
1.卫星通信
(1)电磁波可以传递信息,微波的波长较短,频率较高,能携带的信息较多。但是微波的性质接近光波,大致沿直线传播,所以要想让它沿地球表面传播就要设中继站。
(2)若遇到雪山、大洋等无法建设中继站,我们就可以利用通信卫星作为微波通信的中继站。通信卫星大多是相对地球静止的同步卫星,在地球的周围均匀地配置3颗地球静止卫星,就可以实现全球通信。
2.光纤通信
利用激光在光导纤维里传播进行通信的方式。激光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射后从另一端射出。
规律方法探究
1.正确理解电磁波的传播
(1)电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在真空中传播。
(2)不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度不同,在真空中相同。电磁波在真空中传播速度最大,约为3×108 m/s。
【例1】 电磁波在真空中的传播速度是3×108 (填单位)。电磁波
(选填“能”或“不能”)在真空中传播。
答案:m/s 能
真空中,某电磁波的波形如下图所示,则该电磁波的波长是 。
答案:0.04 m
解析:波长是指两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离,由题图可知2 cm是个半波长,所以该电磁波的波长为4 cm=0.04 m。
2.关于电磁波在实际生活中的应用
这一部分主要考查电磁波在实际生活中的应用、现代通信技术等,需要有联系生活实际的能力。
【例2】 手机已经成为人们必备的通信工具,它是通过 传递信息的。随着手机充电技术的不断发展,无线充电、太阳能充电等先进技术逐步走入我们日常生活之中。一款手机无线充电实物图如图所示,在给手机充电的过程中,电能转化为 能。人类在能量的转化或转移的过程中利用能量,而能量的转化和转移是有 的,因此可利用的能源是有限的。
解析:手机既是无线电发射台又是无线电接收台,在你讲话的时候,它用电磁波把信息发射到空中,同时它又能在空中捕获电磁波。在给手机充电的过程中,消耗电能,产生化学能,所以给手机充电的过程是将电能转化为化学能的过程。冬天,火炉把内能传递给房间里的空气,供人们取暖,人们不能把这些内能重新收集起来,来年再用,说明能量的转化和转移有方向性。
答案:电磁波 化学 方向性
电磁波家庭成员很多,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等,电磁波与人们的生活密不可分,已渗透到我们生活的各个方面。关于电磁波的应用,下列说法正确的是( )
A.验钞机利用红外线来辨别钞票真伪
B.手机利用无线电波传递信号
C.遥控器利用紫外线对电视机遥控
D.微波炉利用紫外线来加热食品
答案:B
解析:验钞机利用紫外线来辨别钞票真伪,而遥控器利用红外线来实现对电视机的遥控,故A、C选项都错误;手机通过无线电波与电话网络联系,并通过移动通信的基地台实现了各用户之间的联系,故B选项正确;微波炉是通过微波(微波属于电磁波)引起被加热食品中分子的高频率振动来加热食物的,故D选项错误。