第十九章 走进信息时代
第二节 让信息“飞”起来
【导学园地】
Ⅰ.变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。
Ⅱ.电磁波在不同介质中的传播速度是不同的,在空气中的传播速度与真空中的非常
接近。
【知识梳理】
一、电磁波谱Ⅰ
1.按波长由短到长排列,γ射线、X射线、紫外线、可见光、 、微波、无线电波。?
2.应用:①γ射线:做脑手术;②X射线:透视,检查是否骨折;③红外线: ,红外线夜视仪;④微波: ;⑤无线电波:收音机、电视机、雷达等。?
二、波的特征Ⅱ
1.波速(c):电磁波在真空中的传播速度是c= m/s。?
2.波长(λ):相邻两个 (或波谷)间的距离。在国际
单位制中,波长的单位是 。?
3.频率(ν):波周期性变化的次数与时间之比。频率的单位不仅有 ,还有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。?
4.关系:c= ,在真空中由于电磁波的波速一定,所以电磁波的波长和频率互成
关系,即频率越低,波长 ;反之,频率越高,波长 。?
红外线
遥控
通信
1.3×108
波峰
米
赫(Hz)
λν
反比
越长
越短
知识点一:电磁波谱及电磁波的主要用途
【典题1】(2019临沂中考)2019年4月15日京雄高铁采用铺轨机正式铺轨,此铺轨机(如图)首次应用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.红外线
A
规律总结
不同的电磁波,用途不同:
(1)应用在医学上:医生用γ射线做脑部手术,用Χ射线透视来判断身体某部分是否出现异常。
(2)应用在通信中:在通信领域利用微波及无线电波来传输信息,如收看电视、收听广播,接收手机信号等。
(3)应用在生活中:日常用的电视机、空调等设备的遥控器都是红外线遥控,即都是用电磁波来工作的。
【变式1-1】在下面所列举的电磁波谱大家庭中,其中频率最高的是( )
A.无线电波 B.红外线
C.紫外线 D.X射线
【变式1-2】许多学校为学生配备了智能学生胸卡,智能学生胸卡除了记录学生个人信息资料外,还具有定位(判断学生“在校”或“离校”)及紧急呼救等功能。智能学生胸卡实现定位或呼救功能时,主要是利用( )
A.超声波 B.次声波
C.电磁波 D.红外线
D
C
知识点二:波的特征
【典题2】如图是电磁波家族,各种电磁波在真空中的传播速度相同,目前主流的无线Wifi网络常用的频率是2.4 GHz(2.4×109 Hz)。根据所给信息,你可以推测Wifi信号
是( )
A.波长比紫外线长
B.红外线
C.频率比可见光的高
D.在真空中传播的速度比可见光小
A
规律总结
(1)在不同的介质中,电磁波的波速不同;在同一种介质中,无论什么种类的电磁波、无论频率高低,波速都相同。
(2)电磁波波速大小等于波长与频率的乘积。
(3)电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播。
(4)电磁波具有电磁能。
【变式2-1】某手机网络频率范围是1 920 MHz~1 935 MHz,下列说法正确的是( )
A.1 920 MHz的电磁波波长比1 935 MHz的短
B.1 920 MHz的电磁波不能在没有空气的月球上传播
C.1 920 MHz的电磁波在真空中传播的速度比1 935 MHz的慢
D.1 920 MHz和1 935 MHz的电磁波在真空中传播的速度相同
【变式2-2】兰州人民广播电台现办有三套节目,第一套为新闻综合广播,发射频率为AM954kHz、FM97.3MHz,其中AM表示 ;发射频率为AM954kHz的电磁波波长为
m(计算结果保留一位小数)。?
D
调幅
314.5
【基础巩固练】
1.(2019乐山中考)2019年4月20日,长征三号乙运载火箭载着第44颗北斗导航卫星顺利升空。“北斗”卫星是中国自行研制的通信系统,可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航等服务。该系统在传递信息过程中主要依靠( )
A.紫外线 B.电磁波 C.次声波 D.超声波
2.红外线与可见光( )
A.频率相等 B.波长相等 C.都是电磁波 D.在真空中的传播速度不等
3.关于电磁波的说法中正确的是( )
A.在方向、大小变化很快的电流周围会产生电磁波
B.在房间内不开收音机、电视机时,房间内不存在电磁波
C.声波和电磁波都能在真空中传播
D.电磁波由电台传到用户,因而变化的电流由电台传到用户
B
C
A
4.(2019眉山中考)关于生活中遇到的各种波,下列说法中正确的是( )
A.医院内常利用红外线灭菌
B.5G通信主要利用超声波传递信息
C.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
D.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
5.WiFi上网技术是通过 (选填“电磁波”或“声波”)来 (选填“传递信息”或“传递能量”)的。?
6.广播电台的发射线路靠迅速变化的交变电流向外发射电磁波,交变电流在每秒周期性变化1次发射的电磁波频率为1 Hz。若某电台节目发射频率为88.2 MHz,说明发射线路中的交变电流每秒钟周期性变化 次。收音机通过 电磁波来工作,手机通过 电磁波来实现远距离通话。(后两空均选填“发射”“接收”或“发射和接收”)?
D
电磁波
传递信息
6.88.2×106
接收
发射和接收
【核心素养练】
7.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,如图所示,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,发现性能良好的手机接收不到信号,请问这是什么原因?
答: 。?
(3)请设计一个实验验证你的判断。(简述实验方法)
电磁波
声音在真空中不能传播
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,用另一手机呼叫
盒内的手机,如果听不到盒内的手机声响,说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。
1.(2019郴州中考)2019 年被称为5G 元年,6 月 6 日我国开始发放 5G商用牌照。5G技术也是依靠电磁波传递信息的,下列有关电磁波的说法正确的是( )
A.太空中是真空,电磁波不能传播
B.电磁波在空气中的传播速度是340 m/s
C.光是一种电磁波
D.中央电视台和郴州电视台发射的电磁波传播速度不同
2.(2019济宁中考)电磁波的传播 (选填“需要”或“不需要”)介质。如图所示,将手机放在密闭的塑料容器中能正常接收到呼叫信号,放在密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号,说明 (选填“塑料容器”或“金属容器”)对电磁波有屏蔽作用。?
C
不需要
金属容器