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第十九章
走进信息时代
第2节
让信息“飞”起来
沪科版物理九年级全一册
学习目标
1.知道波长、频率和波速的关系，可以进行简单的计算。
2.知道光是电磁波。记住电磁波在真空中的传播速度。
3.了解波在信息传播中的作用。
使用电线传递信息，必须在信息的收、发之间敷设
电线，这样的结果——世界将布满了电线！
怎么能让信息不受任何阻挡地传递呢？
——电磁波
下面我们开始学习电磁波的知识。
导入新知
1
知识点
电磁波
固定电话之间有电话线连
接着，信息是由电流通过
电话线传递的。
移动电话之间没有电话
线连接，它是靠什么传
递信息的？
合作探究
电磁波的产生
(类比水波、声波研究)
项目
振动源（波源）
波的形成
水波
木棍在水面处上下振动，使该处水也振动
通过水使振动向外传播，形成水波
声波
发声体振动
通过介质使振动向外传播，形成声波
电磁波
导体中的电流迅速变化!
可向外传播出去，形成电磁波
电磁波家族
电磁波是一个大家族，其波谱图
包括了102～10-10m波长范围。
无线电波：频率为数百千赫至数
百兆赫这一频段的电磁波。
光(可见光)也是一种电磁波。
电磁波谱图：
为什么我们无论在哪里，城市、乡村、高山峻岭、沙
漠、太空，都能建立联系呢？
电磁波将我们联结在一起。
电磁波与我们的生活
电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们；
手机即能发射也能接收电磁波；
卫星、宇宙飞船和地面间的联系也是靠电磁波。
【例1】下列几种情况下不可能产生电磁波的是( )
A．开关手电筒时
B．用手电筒正常照明时
C．雷雨时的闪电
D．电冰箱启动和停止时
电磁波是由迅速变化的电流产生的。迅速变化的电流
包括电流的大小或方向迅速变化。A、C、D中的电流
都迅速发生变化，因此都会产生电磁波；而B中手电
筒正常照明时，电路中的电流不发生变化，因此不会
产生电磁波。
【解析】
B
本题考查了电磁波的产生。只有迅速变化的电流
才会产生电磁波，稳恒电流不会产生电磁波。
新知小结
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．红外线
C．超声波
D．无线电波
电磁波在生活中有广泛的应用，下列有关电磁波的说法错误的是( )
A．X射线可用检查是否骨折
B．紫外线不能用来杀菌
C．使用手机与别人交谈时，电磁波对人体会有辐射
D．微波炉是利用电磁波来加热食品的
1
2
C
B
巩固新知
2
知识点
电磁波的特征
思考：电磁波是一种波，物理学中怎么来描述电磁波的特征呢？
合作探究
电磁波的波形图
波峰
波谷
两个波峰（或波谷）之间的距离叫波长，用字
母λ表示，单位：m。
导体内每秒电流变化的次数叫频率，用字母
f
表示，单位：Hz。
定义
电磁波的传播
速度：波传播的快慢，电磁波的波速等于光速，在真
空中是
3×108
m/s；
频率的单位是赫兹(Hz)，常用的还有千赫(KHz)
、
兆赫(
MHz)。
公式及变形：
c=λf
λ=c/f
或
f=c/λ
说明：电磁波的波速一定（在真空中），电磁波的频
率与波长成
正比关系。
【例2】关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．电磁波频率越高，传播速度越快
B．电磁波频率越低，传播速度越快
C．电磁波的传播速度与频率无关
D．电磁波的传播速度只与它的波长有关
C
不能正确理解频率、波长和波速之间的关系，选A者
误认为电磁波的传播速度与频率有关，频率越高，传
播速度越快；选D者误认为电磁波的传播速度与波长
有关；其实，不同频率的电磁波的传播速度都和光速
相同，与它的波长和频率都无关系。
【错解分析】
【错解】
A、D
频率、波长和波速这三个量中，频率是由电磁波
发生器的振荡频率决定的，是固定不变的。而波速与
波的传播的介质有关，不同的电磁波(频率不同)在同
种介质中的波速是相同的，因此它们的波长不同。同
一种电磁波在不同介质中传播时，频率不变，而波速
不同，因此波长也不同。
新知小结
【中考·昆明】关于电磁波的叙述，下列说法中不正确的是( )
A．电磁波可以传播信息
B．不同波长的电磁波在空气中传播的速度不同
C．电磁波传播不需要介质
D．当电磁辐射达到一定强度，也会造成电磁污染
1
B
巩固新知
【中考·广州】智能手机的“近场通讯”“蓝牙”功能分别使用1.356×107
Hz、2.4×109
Hz这两个波段的电磁波进行通讯。
“近场通讯”“蓝牙”使用的电磁波
①都是无线电波 ②都能在真空传播
③真空中传播的速度一样大
④“蓝牙”的波长比“近场通讯”的大
上述哪些说法是正确的_______(填序号)。
2
①②③
1
知识小结
电磁波
产生
分类
应用
传播
归纳新知
1.
γ射线、X射线、可见光、红外线、紫外线、微波和
无线电波都属于电磁波，电磁波的传播不需要介质，
可以在真空中传播。
2.
由公式c＝λν可得，电磁波的波速一定，电磁波的
波长和频率互成反比例关系。所以，频率变大，波
长变短。
如图是一台收音机的屏板，当向右调指针(图中黑块)时，所接收的电磁波( )
A．波速变大，波长变长
B．波速不变，波长变短
C．频率变大，波速变大
D．波速变小，波长变长
2
易错小结
B
易错点：不同波长的电磁波在真空中的传播速度大小
所有波都具有波速、波长.频率三个特征，电磁波也一样。常将波传播的快慢用_________描述，相邻两波峰（或波谷）间的距离称为__________，波周期性变化的次数与时间之比称为__________。电磁波在真空中传播的速度是一定的，是__________m/s。
1
波速
波长
频率
3×108
长波、中波、短波在真空中传播速度一样大，其中频率最高的是_______。
2
短波
课堂练习
下举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例(每种电磁波各举一例)。
示例：
红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控。
(1)无线电波：______________________________
____________________。
(2)微波：__________________________________。
(3)
γ射线：__________________________________
____________。
(4)
X射线：_________________________________。
3
雷达通过测量反射无线电波的延迟来推算目标的距离
微波炉通过微波加热食品
医疗上利用γ射线对细胞的杀伤力来治疗肿瘤
利用X射线可以使气体电离的特点制作电离计
解：过量的高强度电磁辐射会给人体带来伤害，并引发疾病。
我们在充分享受电磁波给我们带来的各种方便的同时，不要忘记电磁波也会给我们带来负面效应，请你试举出一事例加以说明。
4
5
6
下列家用电器中利用电磁波工作的是(
)
A.电熨斗
B.电风扇
C.微波炉
D.洗衣机
通过各种信息渠道，了解电磁波的存在和应用。
C
解：电磁波是能量的一种，凡是温度高于绝对零度的物体，都会释放出电磁波。电磁波像空气一样存在于我们周围。电磁波有众多的特点，被广泛地应用在通信、导航、遥控、工业、医疗器械等方面。
【中考·烟台】电磁波无处不在，按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、________、________、________、X射线、γ射线等。
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________(填“需要”或“不需要”)介质，微波炉利用_______________加热食品，可见电磁波不仅用于传递信息，还可传递能量。
7
红外线
8
可见光
紫外线
不需要
电磁波(或微波)
在真空中传播的电磁波具有相同的( )
A．波速
B．波长
C．频率
D．能量
从电磁波的波谱可以知道的信息有以下几种，其中错误的是( )
A．电磁波可以传递信息
B．电磁波是看不见的，大家可以随便使用
C．电磁波是连续的，不同频率和波长的波可以使用在不同场合
D．电磁波具有能量
9
A
10
B
电磁波是个大家族，电磁波在太空中________(填“能”或“不能”)传播。广播、电视、移动电话的信号都是电磁波，某3G手机的频率是2
000
MHz，它的波长是________m。
11
能
0.15
1．下图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是( )
A．紫外线是紫色的
B．电视机遥控器用γ射线遥控
C．体检胸透用的电磁波频率比无线电波低
D．可见光与无线电波在真空中的传播速度相同
D
课后练习
2．【中考·江苏扬州】北斗导航系统是我国自行研制的通信系统，该系统在传递信息过程中主要依靠( )
A．电磁波
B．超声波
C．次声波
D．激光
A
3．某学校为学生配备的智能学生证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。智能学生证实现定位或呼救功能时，主要是利用( )
A．超声波
B．次声波 C．无线电波
D．红外线
C
4．在电磁波谱中，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，其中，波长最长的是________，频率最高的电磁波在真空中传播的速度为________m/s。
无线电波
3×108
5．关于超声波和电磁波，以下说法正确的是( )
A．都能在真空中传播 B．传播速度都是3×108
m/s
C．传播都需要介质 D．都能传递信息
【点拨】超声波属于声波，声波的传播需要介质，真空不能传播声波，故A错误；15
℃时声波在空气中的传播速度大约是340
m/s，电磁波在真空中的传播速度是3×108
m/s，故B错误；超声波的传播需要介质，电磁波能在真空中传播，不需要介质，故C错误；超声波和电磁波都能够传递信息，故D正确。
【答案】D
6．【中考·甘肃天水】某电磁波波形如图所示，该电磁波的波长是________，频率是__________。
1
m
3×108
Hz
7．电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们在同一介质中的________(填“频率”“波长”或“波速”)相同，它们都________在真空中传播。电台发射的某种电磁波波长为3
m，其频率是________Hz。
波速
能
108
8．不同的电视频道接收不同频率范围的电磁波，如表所示，1号频道比6号频道所接收的电磁波的波长________(填“长”或“短”)。平平家的电视正在接收的电磁波频率为60
MHz，其波长为________m。
【答案】长；5
9．【中考·湖南益阳】关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是( )
A．红外线、紫外线不属于电磁波
B．将一根导线一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，能产生电磁波
C．电磁波只能在空气中传播
D．声呐系统是利用电磁波来探测海洋深度的
【点拨】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于电磁波，故A错误；迅速变化的电流能激起电磁波，该选项的操作能产生迅速变化的电流，故B正确；电磁波传播不需要介质，故C错误；声呐是利用超声波来工作的，故D错误。
【答案】B
10．【中考·湖南怀化】下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是( )
A．利用微波雷达跟踪飞行目标
B．利用北斗导航系统进行定位和导航
C．用手机打电话
D．利用声呐系统探测海底深度
D
11．【中考·广东广州】下图所示是电磁波家族，真空中各种电磁波的传播速度相同。某类恒星温度较低，呈暗红色；另一类恒星温度极高，呈蓝色。根据所给信息可推测( )
A．红外线波长比蓝光波长短
B．红光与X射线都是电磁波
C．恒星温度越高，发出的光频率越低
D．真空中红光比无线电波传播速度大
【点拨】由c＝λν可知，波速相同，波长与频率成反比，红外线比蓝光频率低，所以红外线的波长比蓝光波长长，则A错误；红光与X射线都是电磁波的一种，则B正确；温度低呈红色光，温度高呈蓝色光，据图可知红光比蓝光频率低，所以温度越高，发出的光频率越高，则C错误；根据题目提示可知，真空中各种电磁波的传播速度相同，则D错误。
【答案】B
12．关于下列四幅图的说法正确的是( )
A．声呐利用次声波探测鱼群
B．汽车导航仪利用电磁波导航
C．验钞机利用荧光物质在红外线照射下能够发光的原理工作
D．夜视仪通过识别不同温度的物体辐射的紫外线进行侦察
B
13．下图所示是一台收音机的屏板，当向右调指针(图中黑块)时，所接收的电磁波( )
A．频率变大，波长变长
B．频率变大，波长变短
C．频率变大，波长不变
D．频率变小，波长变长
【点拨】电磁波的波速是定值，根据公式c＝λν可知，c不变时，λ和ν成反比，当图中黑块向右移时，频率ν逐渐增大，则波长λ就会变短。
【答案】B
14．【中考·山东济宁】电磁波的传播________(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________________(填“塑料容器”或“金属容器”)对电磁波有屏蔽作用。
【点拨】电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播，在介质中也可以传播。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，说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。
【答案】不需要；金属容器
15．【原创题】手机已经成为我们生活中不可缺少的通信工具，用手机拨打、接听电话或连接Wi－Fi无线上网都是利用了________来传递信息；在电磁波谱中，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，其中，波长最长的是________；同一种介质中，它们的________(填“频率”“波长”或“波速”)相同。
电磁波
无线电波
波速
16．雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波(电磁波在空气中的传播速度取3×108
m/s)，当遇到障碍物时要发生反射。雷达在发射和接收反射回来的电磁波时，在监视屏上分别呈现出一个尖形波。如果雷达监视屏上显示的发射和接收的尖形波如图所示，已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10－4
s，则被监视目标与雷达的距离最接近( )
A．4.5×104
m
B．6×104
m
C．9×104
m
D．1.2×104
m
【答案】B
再见
