第二十一章
信息的传递
考点1 电磁波
1.如何正确理解波速公式c=λf及其应用
( http: / / www.21cnjy.com ):电磁波的波长、频率和波速的关系是:波速=波长×频率,即c=λf,在波速一定的情况下,频率越高,波长越短。
【例1】
“嫦娥”一号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率为3.0
GHz、7.8
GHz、19.35
GHz和37.0
GHz的微波辐射,下列说法正确的是( )
A.微波属于电磁波
B.微波是可见光
C.这四种微波在真空中的波长一样
D.这四种微波在真空中传播速度不同
考点2 广播、电视、移动通信
2.例谈电磁波在实际生活中的应用:本单元中,联系实际的能力主要用来解答有关电磁波在实际生活中的应用、现代通信技术等方面的问题。
【例2】
生活中常用的微波炉是用________来加热食品的,电烤炉是利用电流的________效应来取暖的。
易错剖析:易错点 对公式c=λf的理解
【例3】
在真空中传播的几种电磁波,下列说法正确的是( )
A.波长越长的电磁波传播越快
B.频率越高的电磁波传播越快21世纪教育网
C.波长越长的电磁波频率越高
D.波长越长的电磁波频率越低
课后训练:
1.我市目前已全面开通了3G手机通信业务,使用3G手机不仅可以通话,还可以随时通过无线网络上网,下列说法正确的是( )
A.手机无线上网是利用电磁波传输数字信号
B.3G手机通话是直接传输声信号
C.电磁波在空气中的传播速度是340
m/s
D.电磁波不能在月球上传播
2.
第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道,它标志着我国卫星导航工程又取得了重大进展。卫星导航在传递信息过程中主要依靠( )
A.光导纤维
B.超声波
C.次声波
D.电磁波
3.
“神舟”八号和“天宫”一号成功对接,以相同的速度联袂翱翔天空。对接过程中的控制是靠________(选填“电磁波”或“声纳”)来传递数据信息的。
4.电磁波的应用非常广泛,军事上雷达利用电磁波可以探测飞机的踪迹。雷达从发出到接收由飞机反射回的电磁波的时间为2×10-4
s,则飞机与雷达的距离为________km(光速为3×105
km/s);请例举一个生活中利用了电磁波工作的用电器________。
5.真空中电磁波的波速为c,波长是λ,频率
( http: / / www.21cnjy.com )是f,则这三个物理量的关系式是c=________。真空中电磁波的波速约是________m/s。
6.我国是世界上手机用户最多的国家,手机间是通过________传递信息的。
精讲测试
1.下列四种波中,哪种波和其余三种波不是同一家族( )
A.光波
B.电磁波
C.超声波
D.无线电波
2.使用3G手机不仅可以通话,还可以随时通过无线网络上网。下列说法正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.手机通话是直接传输声信号
C.电磁波在空气中的传播速度约为3×108
m/s
D.手机无线上网是利用电磁波传输模拟信号
3.已知真空中电磁波的波长λ微波>λ红外线>λ紫外线,则它们的频率( )
A.f微波=f红外线=f紫外线
B.f微波>f红外线>f紫外线
C.f微波<f红外线<f紫外线
D.f紫外线<f微波<f红外线
4.关于无线电传输中使用的长波、中波和短波,下列说法正确的是( )
A.短波的波速较大
B.它们的频率相同C.它们的波速相同
D.长波的频率较高
5.下列说法,正确的是( )
A.核能是一种可再生能源
B.日本福岛核电站将永久废弃,用混凝土封存反应堆是一种防止核泄漏的有效办法
C.光纤通信是利用超声波来传递信息的
D.电磁波不可以在真空中传播
6.“歼20”是我国自主研发的一种新型“隐形战机”,它的机身材料和涂层对雷达发射的________(选填“超声波”或“电磁波”)具有良好的_______(选填“吸收”或“反射”)作用。
7.两年的物理学习结束后,小明梳理了有关“
( http: / / www.21cnjy.com )波”的知识,列出了如下的比较表。其中说法错误的是____________(只填序号)。
波的种类
声波
光波
电磁波
传播速度
①声波在固、液、气三种状态中的传播速度相同
②光波在真空中的传播速度最快,是3×108
m/s
③真空中所有电磁波的传播速度相同,是3×108
m/s
传播介质
④声波的传播一定需要介质
⑤光波的传播不需要介质
⑥电磁波的传播一定需要介质
应用举例
⑦超声波用于清洁物质
⑧激光掘进引导方向
⑨电磁波用于无线电通讯
8.打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,会听到收音机发出“咔咔”声,这一现象验证了________的存在。现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声。试分析:
(1)收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是_____________________
________________________________________________________________________。
(2)谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,请问这是什么原因?
答:_________________________________________________________________。
请设计一个实验验证你的判断。(简述实验方法)
第二十一章
信息的传递
【例1】解析:微波属于电磁波,是电磁波
( http: / / www.21cnjy.com )的一种,它不属于可见光,各种频率的电磁波在真空中的传播速度是一样的,而其波长随频率的增大而减小,所以只有选项A正确。答案:A【例2】解析:微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具,微波属于电磁波的一种。电烤炉通电后向外放出热量,是利用电流的热效应来取暖的。答案:电磁波 热
【例3】错解:A、B或C错因:不能
( http: / / www.21cnjy.com )正确理解c=λf中三者的关系以及各物理量所表示的意义。解析:由公式c=λf可知在电磁波传播速度c=3×108
m/s一定的条件下,波长越长,频率越低;波长越短,频率越高,故选项D正确。答案:D
参考答案
课后训练:
1.A 电磁波可以在真空中传播;电
( http: / / www.21cnjy.com )磁波在空气中的传播速度等于光速;移动通信是利用电磁波传输信号的。2.D 卫星导航利用的是电磁波,因为卫星和地球之间存在真空地段,是不能使用声波的。3.解析:电磁波可以传递信息,“神舟”八号与“天宫”一号之间对接过程中的控制是通过电磁波传播信息的。答案:电磁波
4.解析:雷达发出的微波到飞机的时间为:t=
( http: / / www.21cnjy.com )t′=×2×10-4
s=1×10-4
s,飞机与雷达的距离:s=vt=3.0×105
km/s×1×10-4
s=30
km。电磁波在我们生活广泛的应用如手机、卫星电视、收音机等。答案:30 手机
5.解析:真空中电磁波的波
( http: / / www.21cnjy.com )速为c,波长是λ,频率是f,则这三个物理量的关系式是c=λf。电磁波在真空中的传播速度最快,其数值是3×108
m/s。答案:λf 3×108
6.答案:电磁波
精讲测试
1.C 电磁波的范围是很大的,γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波,所以光波、无线电波、电磁波都属于电磁波这个大家族,而超声波是声波,它不是电磁波,所以正确的选项是C。
2.C 电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,选项A错误;手机通话及无线上网都是利用电磁波传输数字信号的,选项B、D错;电磁波在真空中的传播速度约为3×108
m/s,选项C正确。
3.C 由c=λf可得,f=,由于λ微波>λ红外线>λ紫外线,所以f微波<f红外线<f紫外线。4.C 无线电传输中使用的长波、中波和短波,在同种介质中,它们的波速相同,由c=λf知A、B、D错误。
5.B 可再生能源是指能重复产生的天然能源,如:太阳能、风能、水能、海洋能、潮汐能等,核能不属于可再生能源,选项A错误。光纤通信是利用电磁波来传递信息的,选项C错。要将核电站永久封存,可用混凝土封存反应堆,选项B正确。电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,选项D错误。6.解析:“隐形战机”是指雷达不容易探测到,雷达发射的电磁波被战机表面涂层吸收,没有形成反射波被雷达接收,所以起到隐形作用。答案:电磁波 吸收7.解析:声波在固、液、气三种状态中的传播速度一般不同,所以①的说法错误;声音的传播需要介质,而电磁波的传播不需要介质,因此⑥的描述是错误的。
答案:①⑥
8.解析:本题综合考查了电磁波的产生、传播与接收,以及声波和微波的传播条件,解题时应依据“会听到收音机发出‘咔咔’声”“用抽气机抽去罩中的空气……听不到”“手机接收不到信号”等关键词句进行分析、解答。
答案:电磁波 (1)声音
( http: / / www.21cnjy.com )不能在真空中传播 (2)电梯对电磁波有屏蔽作用 验证方法:将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内,试用另一手机呼叫盒内的手机,如果听不到盒内的手机声响,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。