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(共20张PPT)
第二十一章　电磁波及其应用
第1节　电磁波的海洋
第2节　广播、电视和移动通信
第3节　卫星通信和光纤通信
早预习　新知梳理 01
一、电磁波的海洋
1.产生:导线中电流的　 　会在空间激起电磁波。
2.传播:电磁波可以在真空中传播,传播速度大约是　 　m/s,用c表示。
3.波:①波长:邻近的两个波峰(或波谷)的距离;②频率:在1 s内
出现的波峰数(或波谷数);③波速:用来描述波传播快慢的物理量。
迅速变化
3×108
4.电磁波频率:单位是　 　,常用单位还有　 　、兆赫(MHz)。
5.应用:无线电波用于广播、电视和移动通信,频率为数百千赫至数百兆赫;微波可以加热等。
二、广播、电视和移动通信
1.无线电广播信号的发射和接收
无线电广播信号的发射由　 　完成。信号的接收由　 　完成。收音机的　 　能接收到各种各样的电磁波,通过　 　选出
特定频率的信号,由　 　把音频电信号转换成声音。
赫兹(Hz)
千赫(kHz)
广播电台
收音机
天线
调谐器
扬声器
2.电视信号的发射和接收
电视用　 　传递图像信号和声音信号。
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　 　台:它用　 　把讲话的信息发射到空中;同时它又在空中捕获 　,得到对方讲话的信息。
三、卫星通信和光纤通信
1.卫星通信:在地球周围均匀地配置　 　颗地球静止卫星,可以实现全球通信。
电磁波
接收
电磁波
电磁波
3
2.光纤通信
(1)通信用的激光一般在特殊的管道——　 　里传播。
(2)光从　 　的一端射入,在内壁上多次　 　后从另一端射出,这样就把它携带的信息传到了远方。
光导纤维
光导纤维
反射
培素养　分层作业 03
A基础达标
1.(2024武汉)如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大,取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“咔咔”声。关于这个实验,下列说法错误的是( )
A.这个实验对电池有损害,最好用旧电池来做
B.迅速变化的电流能够产生电磁波
C.收音机可以接收到电磁波信号
D.电磁波只能在空气中传播
D
2.收看电视时切换电视机频道,实际上是在改变( )
A.电视台的发射频率
B.电视机的接收频率
C.电视台发射的电磁波的波速
D.电视机接收的电磁波的波速
B
3.(2024盐城)将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开,放到真空钟罩中,用抽气机抽去罩中空气。然后打电话呼叫手机,看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明( )
A.声音和电磁波都能在真空中传播
B.声音和电磁波都不能在真空中传播
C.声音能在真空中传播,电磁波不能在真空中传播
D.声音不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播
D
4.关于光纤通信,下列说法中正确的是( )
A.载有信息的激光在光纤的内壁上不断地发生光的折射,把信息从一端传到了光纤的另一端
B.用于通信的激光是在空中传播的
C.光在光导纤维中的传播是直线传播
D.光纤通信要比短波、微波通信容量宽出百万倍
D
5.关于广播、电视、移动电话的信息发射和接收过程,下列说法错误的是( )
A.它们都是靠电磁波传递信息的
B.在发射时,它们都要把电信号加载到高频电磁波上
C.它们都只有接收功能,没有发射功能
D.移动电话既有接收功能,又有发射功能
C
6.(多选)关于电磁波和现代通信,下列叙述正确的是( )
A.电磁波的频率越低,在空气中传播的速度越小
B.微波是一种电磁波,它不能用于传递信息,只能用于微波炉中加热食物
C.卫星通信是利用地球静止卫星作为中继站,进行通信
D.光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点
CD
7.(2024东营)2024年5月3日,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭成功发射,探测器是通过　 　(选填“电磁波”或“次声波”)与地球通信的;采集的月壤样品带回地球后质量　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
电磁波
不变
8.5G是第五代移动通信技术的简称,5G是利用　 　传递信息的。据专家预计到2030年5G网络将完全开发和建立,将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施,其中光纤通信是利用激光在光导纤维中多次
　 　将信息传到远方。
9.如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形图,其中频率最低的是　 　信号。作为载体的无线电波,频率越　 　,相同时间内传输的信息就越多。
电磁波
反射
音频
高
10.电磁波在真空中的传播速度约为　 　m/s。如图所示是部分电磁波谱,在如图的五种电磁波中,频率最高的是 　。
3.0×108
γ射线
B能力提升
11.物理学与社会发展　我国农村已经普遍实现了卫星电视、电脑网络“村村通”,如图所示是卫星电视信号的接收与传递流程示意图。卫星电视接收天线的“锅口”都是朝　 　的,目的是接收来自卫星的电视信号;在看电视时,我们通过遥控器来换台,在电磁波的波速、波长和频率三个特征中,换台改变的是　 　;从机房到电视机之间都要加装放大器,作用是　 　。
上
频率
把机房出来的电视信号进行放大,使接收效果更好
12.阅读短文,回答问题。
地球静止卫星
　　地球静止卫星的发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。从地面上看,它相对于地球静止于赤道上空,与地球转动同步,故称为地球静止卫星。在赤道上空约为
36 000 km的高度上布设3颗通信卫星,可实现除两极外的全球通信。地球静止卫星常用于通信、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方
面,以实现对同一地区的连续工作。
(1)地球静止卫星相对于地面是　 　(选填“运动”或“静止”)的。
(2)点火加速阶段中的能量转化:化学能→内能→　 　能。
(3)从地面发送电磁波信号通过地球静止卫星返回至少需要　 　s。
(4)地球静止卫星的用途有　 　。(答出两种即可)
静止
机械
0.24
通信、广播电视(准确即可)
C素养培优
13.(2024青岛)阅读材料,回答问题。
一“桥”架地月天堑变通途
　　“海上生明月,天涯共此时”,月亮的同一面始终对我们“微笑”,这是因为月球公转和自转周期相同。如图甲所示,地月连线OO1与月球表面的交点为A、B,当月球公转的角度为θ时,A点绕O1转过的角度也为θ,我们始终看不到月球上的　 　(选填“A”或“B”)点。
B
　　在探月工程中,当探测器在月球背面工作时,我们无法通过电磁波直接给它发指令。如何解决这个问题 如果给月球发射一个绕月圆形轨道卫星C作为信号传输中转站,如图乙所示,那么卫星C作为信号中转站的不足之处有　 　(多选)。
A.卫星C离地球太远,信号无法到达
B.当卫星C转到地月之间时,无法把信号传给探测器,造成信号中断
C.当卫星C转到月球背面时,地面站无法把信号传给卫星C,造成
信号中断
BC
　　为避免这些问题,我国于2018年5月21日发射了“鹊桥”一号中继通信卫星,其轨道在月球背面,如图丙所示。在“鹊桥”一号的帮助下,同年12月8日发射的“嫦娥”四号探测器实现了世界首次月球背面软着陆和巡航探测。“鹊桥”一号距地球约4.5×105 km,距月球约7.8×
104 km,电磁波传播速度约为3×105 km/s,“嫦娥”四号通过“鹊桥”一号与地面站来回传递一次信息大约需要　 　s
3.52
　　2024年3月20日发射的“鹊桥”二号中继卫星较“鹊桥”一号传输信息更高效、清晰和完整。5月3日发射的“嫦娥”六号,与“鹊桥”二号合作实现世界首次月球背面取样返回之旅,这标志着中国探月工程开启了新的篇章。

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