第十章 电磁波与信息技术
一、选择题
1. 关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )
A.?声波和电磁波的传播速度相同?????????????????????????????B.?遥控器发出的红外线不能在真空中传播C.?电磁波可以传递信息,声波不能传递信息???????????D.?手机在通话时涉及到的波既有电磁波又有声波
2. WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术,它快递信息用到的是( )
A.?红外线????????????????????????????????B.?紫外线????????????????????????????????C.?电磁波????????????????????????????????D.?超声波
3. 下列家用电器中应用电磁波工作的是(??)
A.?电熨斗????????????????????????????????B.?电风扇????????????????????????????????C.?微波炉????????????????????????????????D.?洗衣机
4. 有一款不用充电的新型手机,其核心技术是利用了通话时声音的能量,下列说中法错误的是(?? )
A.?这种手机具有把声能转化为电能的功能B.?手机是通过电磁波传递信息的C.?频率越高的电磁波,波长越长,在空间传播得越快????D.?电磁波在空气中传播的速度约为3×108m/s
5. 下列有关电磁波及信息传输的说法中错误的是(?? )
A.?现代生活中手机通话主要是利用电磁波传递信息B.?光纤是网络中传输媒介最理想的一种,它的特点是传输容量大、质量好、损耗小C.?家用微波炉是利用电磁波来加热食品的D.?电磁波可以在真空中传播,波速c、波长λ和频率f之间的关系是λ=cf
6. 随着数字时代的到来,我们已经可以很方便的使用WiFi、3G或4G网络进行无线手机上网.下列对手机上网的说法中,正确的是( )
A.?使用红外线传输数字信号????????????????????????????????????B.?使用超声波传输数字信号C.?使用光纤传输数字信号???????????????????????????????????????D.?使用电磁波传输数字信号
7. 关于光纤通信,下列说法错误的是(?? )
A.?光纤通信中使用的“导线”是光导纤维??????B.?光纤通信中使用的“导线”是金属导线
C.?在光纤中光是经过多次反射向前传播的?????????D.?采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
8. 关于电磁波的说法正确的是( )
A.?可见光不是电磁波??????????????????????????????????????????????B.?电磁波的波长越短则频率越低C.?红外线和可见光在真空中传播速度相同???????????????D.?电磁波不可以在真空中传播
9. 在微波的传输过程中,必须每隔50千米左右就要建设一个微波中继站.中继站的作用是( )
A.?增大微波传输速度??????????????????????????????????????????????B.?增大微波的频率C.?处理上一站传来的信号并发射?????????????????????????????D.?反射上一站传来的信号
10. 关于电磁波,下列说法错误的是( )
A.?当导体中有电流时,在它周围的空间就会产生电磁波B.?电磁波虽然看不见、摸不到,但它是客观存在的C.?当导体中有迅速变化的电流时,在它周围的空间就会产生电磁波D.?电磁波在真空中也能传播
11. 下列说法正确的是(???)
A.?无线电波的波长越短,相同时间内传输的信息就越多B.?无线电波的波长越长,相同时间内传输的信息就越多C.?无线电波的频率越低,相同时间内传输的信息就越多D.?无线电波的速度越快,相同时间内传输的信息就越多
12. 世界上最大的射电望远镜在我国贵州省已正式投入使用,射电望远镜接受系统的工作原理和普通收音机差不多,它能接受来自太空的信息。射电望远镜接受的信息属于 (?? )
A.?红外线???????????????????????????????B.?紫外线???????????????????????????????C.?无线电波???????????????????????????????D.?超声波
二、填空题
13. 由公式v=fλ可知:真空中电磁波中的长波与短波相比,________波的频率较高.实践证明,________(填“金属”“非金属”)材料制成的壳体或网罩对电磁波有屏蔽作用.
14. 电磁波家族有无线电流、红外线、可见光、紫外线灯,它们的________相同(选填“频率”、“波长”或“波速”),它们在真空中传播时的速度是________.
15. 用手机打固定电话时,手机和固定电话之间是通过________?来传递信息的,应用光导纤维来传递信息,大大提高了信息的传输量,其实质是光导纤维的一端射入,在内壁上经多次________?,从另一端射出,把携带的信息传到运方,光在真实中的传播速度是________?km/s.
16. 利用卫星通信,可以使人们的通信更加的便捷.地球同步通信卫星在赤道平面上距地球表面高为3.6×107m的轨道上.一般只要有?________颗互成 ?________度角的同步卫星,就可以覆盖几乎整个地球.卫星通信还有一个重要的实际应用是?________
17.电磁波家族成员很多,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X线、γ射线等.它们与人类生活息息相关,例如:电视机的遥控器就是利用________?来工作的;某电台发射的电磁波波长为3m,其频率是 ________? MHz.
18. 真空中电磁波的波速为c,波长是λ,频率是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.
19. 手机间是利用________波传递信号的,其信号的传播速度与光速________(选填“相同”或“不相同”).
20. 月球上是真空,但宇航员可以把拍到的照片及时传回地球,可见电磁波的传播________介质(选填“需要”或“不需要”),微波炉利用________加热食品,可见电磁波不仅用于传递信息.
三、综合题
21. 在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置钻一个小孔,用胶带粘住小孔,在瓶中装满水。在瓶的另一侧放一只激光电筒。调节光束的方向,让光束正好能射中对侧的小孔(如图所示)。揭下胶带,让水流到下面的盆里,你会看到光随弯弯的水流照到盆底,在盆底产生一个光斑。
(1)在这个实验中,激光电筒的光束是沿水流的________(选填“内”或“外”)壁经过多次________(选填“反射”或“折射”),最后射到盆底;
(2)实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的________,由此说明用来进行激光通信的导管________(选填“能”或“不能”)弯曲;
(3)猜想:在激光通信中,每一根导管能不能同时传导多束激光束而不致相互干扰?
22. 电 磁 炉
电能作为一种清洁和便宜的能源在人们的生活中日益得到广泛的使用.利用电能的炊具有电炉、电饭锅、电水壶、电烤箱、微波炉、电磁炉(图1)等.它们的工作原理有所不同,电炉、电饭锅是利用电流的热效应在电炉丝将电能转化为热能,效率较低;微波炉利用磁控管将电能转化为微波辐射能,微波辐射引起食物内部的水分子振动摩擦,从而产生热量,效率较高但用途较少;而电磁炉作为高效安全而用途广泛的厨房家电广泛走进人们的生活.
电磁灶是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具,使用非常方便,可用来进行煮、炸、煎、蒸、炒等各种烹调操作.并且有效率高、体积小、无明火、无烟尘、重量轻、噪音小、省电节能、不污染环境、安全卫生的特点,烹饪时加热均匀、能较好地保持食物的色、香、味和营养素,是实现厨房现代化不可缺少的新型电子炊具.电磁灶的功率一般在700﹣1800W左右.
电磁炉是采用磁场感应涡流加热原理,利用电流通过线圈产生磁场,当磁场内的磁力线通过含铁质锅底部时,即会产生无数的小涡流,使锅体本身自行高速发热,然后再加热锅内食物. 电磁炉工作时产生的电磁波,完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收,不会泄漏,对人体健康绝对无危害.
实用电磁炉时,锅具一般要求是铁磁性的材料,如铁锅,不锈钢锅,搪瓷锅.因为锅具要接受电磁炉的磁力线切割,所以,要求锅底是平的.又因为锅底的大小会影响磁力线的强弱,进而影响到电磁炉内部控制电路的取样值,所以,对锅底的大小也是有一定要求的.就目前来说,只要符合上述对锅具的要求,大多电磁炉的锅都能通用.请回答下列问题
(1)在使用电磁炉加热食物时,电磁炉加热食物过程中消耗电能转化为________;
(2)电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理,是通过电子线路产生交变磁场,把铁锅放在炉面上时,在铁锅底部产生交变的电流.它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点.下列关于电磁炉的说法中正确的是 ??????
A.?电磁炉面板可采用陶瓷材料,发热部分为铁锅底部B.?电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热C.?可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率D.?电磁炉面板可采用金属材料,通过面板发热加热锅内食品
(3)写出电磁炉在使用过程中所涉及到的2个物理知识(只写名称不写内容例如:电流的磁效应)
参考答案
一、选择题
1.D 2.C 3. C 4.C 5.D 6. D 7.B 8.C 9.C 10. A 11.A 12.C
二、填空题
13.短;金属
14.波速;3×108m/s15.电磁波;反射;3×105
16.3;120;全球卫星定位系统
17. 红外线;100
18. λf;3×108
19. 电磁;相同
20.不需要;电磁波
三、综合题
21. (1)内;反射(2)光导纤维;能(3)同一根光导纤维中能同时传递多束激光信号而不相互干扰。
22.(1)内能(2)AC(3)解:电流通过线圈时会产生磁场,涉及了电流的磁效应;磁场的大小和方向不断变化产生感应电流,涉及了电磁感应现象;感应电流在锅底产生热量,涉及了电流的热效应