资源简介

(共22张PPT)
第1节 电磁波的海洋
第二十一章 电磁波及其应用
目 录
CONTENTS
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
课程要求
1. 知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。
2. 知道波长、频率和波速。
3. 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
知识点精讲
知识点1：电磁波是怎样产生的
1. 变化的电流能在空间激起（产生）______________，恒定的电流则不能产生电磁波。
2. 广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速______________的电流，发出电磁波。
电磁波
变化
3. 如图21－1－1所示，打开收音机的开关，转动选台用的旋钮，调至没有电台的位置，然后将音量开大。取一节旧干电池和一根导线，拿到收音机附近。先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，可以听到收音机会发出“咔咔”声。这表明有
______________产生，由此可知，导线与电池时
断时续地接触可以产生______________的电流，
激起电磁波。
电磁波
课堂演练
迅速变化
4. 【物理学与日常生活】下列过程中不能产生电磁波的是（ ）
A. 打开或关闭电灯时
B. 电炉在关闭状态时
C. 电冰箱的电路接通或断开时
D. 电饭锅从加热状态自动跳到保温状态时
B
思路点拨：当导体中的电流迅速变化（既可以是方向变化，也可以是强弱变化）时，导体就会向四周发射一种波，这种波是由电流的磁效应产生的，叫做电磁波。
知识点2：电磁波是怎样传播的
5. 在一列水波的传播中，邻近的两个波峰（或波谷）的距离，叫做________；在某确定位置，1 s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少；用来描述波传播快慢的物理量叫做________。跟水波类似，电磁波也可以用波长、频率和波速来描述。
6. 电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要____________。它在真空中的传播速度约为_____________m/s。电磁波在真空中的传播速度都相等，电磁波的频率越高，波长越___________。
波长
波速
介质
3.0×108
短
7. 与水波、声波类似，电磁波也可以用波形图来描述。图21-1-2是a、b两种电磁波的部分波形图。图中“λ”是指__________（填“频率”或“波长”）；相比a波，b波的频率较__________、波长较_________；这两种波在真空中的波速与光速____________（填“相等”或“不相等”）。
波长
课堂演练
高
短
相等
8. 手机是靠___________来传递信息的。如图21－1－3所示，将一只手机悬挂在密封的玻璃罩内，给这部手机打电话，可以听到手机发出的铃声和看到闪烁的光。逐渐抽出玻璃罩内的空气，发现听到的铃声逐渐变弱直至消失，而闪烁的光依然存在；再让空气逐渐进入玻璃罩内，发现铃声逐渐变强并仍然有闪烁的光。这说明①__________________________________；
②__________________________________。
电磁波
声音不能在真空中传播
电磁波可以在真空中传播
思路点拨：在真空中，不同频率的电磁波的波速都相等（等于光速），但不同频率的电磁波的波长不同。电磁波的频率越高，波长越短。
知识点3：电磁波大家族
9. 电磁波频率的单位是______________，符号是Hz。常用单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。这些单位间的换算关系是1 MHz=______________kHz，1 kHz=__________Hz。
10. 通常用于广播、电视和移动通信的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分电磁波，叫做______________。
赫兹
103
103
无线电波
11. 可见光、红外线、紫外线也属于电磁波。X射线、γ射线是频率很__________的电磁波。
12. 微波炉内有很强的电磁波，这种电磁波的波长在无线电波中较短，叫做____________。食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能____________、温度______________。用微波炉做饭时食物内部和外部几乎同时变熟，省时、省电。
高
微波
增加
升高
13. 图21-1-4是部分电磁波谱，在这五种电磁波中，波长最长的电磁波是____________，频率最高的电磁波是______________。
红外线
课堂演练
γ射线
14. 【物理学与日常生活】下列关于电磁波的应用实例表述不正确的是（ ）
A. 微波炉是利用微波产生热量来加热食物的
B. 电视机遥控器是利用红外线进行遥控的
C. 移动通信是利用无线电波来传输信息的
D. 验钞机是利用紫外线工作的
A
思路点拨：电磁波可以传递信息和能量。移动通信用电磁波传递信息，微波炉用电磁波传递能量。
1. 5G技术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. 不同频率的电磁波在真空中传播的速度不同
课堂巩固
C
2. 各色光在真空中的波长如图21-1-5所示，植物中叶绿素A会吸收波长在430~662 nm之间的光。关于波长为650 nm的光，下列说法正确的是（ ）
A. 是紫光
B. 不是电磁波
C. 在真空中的波速比
波长为500 nm的光的大
D. 频率比蓝光的低
Dv
3. 2023年11月，科学家利用我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO），精确测量了迄今最亮伽马射线暴（编号为GRB 221009A）的高能辐射能谱。伽马射线的频率超过3×1019 Hz，有极强的穿透本领，对细胞有杀伤力。关于伽马射线，下列说法不正确的是（ ）
A. 伽马射线是一种电磁波
B. 伽马射线在真空中的波速为3×108 m/s
C. 伽马射线的传播需要介质
D. 伽马射线在医疗上可以用来治疗肿瘤
C
4. 微波炉是现代家庭中的烹饪工具。小群查寻资料，对微波炉的工作原理进行了探究。他获得的信息如下，请根据信息回答下面问题。
微波是一种频率为300 MHz～300 GHz的电磁波，它的波长很短，具有可见光的性质，沿直线传播。微波在遇到金属材料时能反射，遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为内能。
微波炉内的磁控管能产生频率为2 450 MHz的超短电磁波（微波），经传导被炉内食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒24.5亿次的极高速振动。由于振动所引起的摩擦使食物内部温度升高，将食物烹熟。
（1）微波炉内的磁控管能产生波长很_______（填“长”或“短”）的电磁波，它在真空中传播速度为______________。
（2）微波炉内腔和外壳_________（填“能”或“不能”）用塑料制作，原因是_________________________________________。
（3）微波炉工作时主要将电能转化为______________能，小群家使用的微波炉额定功率为1 000 W，他加热一份早餐需要微波炉正常工作2 min，消耗电能______________J。
短
3×108 m/s
不能
微波能穿透塑料，对人体造成伤害
内
1.2×105
谢 谢 !(共20张PPT)
第2节 广播、电视和移动通信
第二十一章 电磁波及其应用
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
课程要求
了解无线电广播、电视、移动通信的大致工作过程。
知识点精讲
知识点1：无线电广播信号的发射和接收
1. 无线电广播信号的发射：在广播电台，人们先用话筒把播音员的__________信号转换成_______信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频__________上，再通过天线产生______________并发射到空中。
声音
电
电流
电磁波
2. 无线电广播信号的接收：收音机的天线能接收各种各样的电磁波，转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定______________的信号，通过解调将______________成分滤去，将音频电信号留下。音频电信号经过放大后由扬声器转换成______________，我们就听到广播电台的节目了。
频率
高频电流
声音
3. 图21－2－1是无线电广播工作过程的简易图。如图甲所示，先用__________把播音员的声信号转换成电信号，调制器把音频信号加载到__________电流上发射到空中。如图乙所示，收音机的___________接收到各种电磁波，从中选出特定频率的信号。通过解调将______________电信号留下，
通过______________把播音
员的声音从收音机播放出来。
话筒
课堂演练
高频
天线
音频
扬声器
4. 【物理学与日常生活】某广播电台的发射频率是87 MHz，播音员发声的频率约为1 kHz，那么收音机接收时，调谐器选择的频率应为（ ）
A. 87 001 kHz B. 87 MHz
C. 86 999 kHz D. 1 kHz
B
思路点拨：调制器把音频信号加载到高频电流上，调谐器选出特定频率的信号，解调器滤出音频电信号，再通过扬声器转换成声音。
知识点2：电视信号的发射和接收
5. 电视用___________传递图像信号和声音信号。
6. 电视的声音信号的产生、传播和接收跟______________的工作过程相似。发射和接收图像信号的工作过程是______________把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中。 电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由______________把它还原成图像。
电磁波
无线电广播
摄像机
显示器
7. 电视信号包含图像信号和声音信号，电视信号从电视台发射机到电视接收机的传递过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 声音信号是加载在电流上的，图像信号是加载在电磁波上的
B. 图像信号是加载在电流上的，声音信号是加载在电磁波上的
C. 声音信号和图像信号都是加载在电流上的
D. 声音信号和图像信号都是加载在电磁波上的
D
课堂演练
8. 【物理学与日常生活】2025年春节联欢晚会通过CCTV-1（综合频道）、CCTV-4（中文国际频道）、CCTV-10（科教频道）等几大频道同时直播，观众在家中可以选择不同频道观看电视直播，下列说法正确的是（ ）
A. 不同频道电视台发射的电磁波的频率不同，但波长相同
B. 不同频道电视台发射的电磁波的频率不同，波速也不同
C. 观众选择不同的频道观看实际上是改变电视台发射的电磁波的频率
D. 观众选择不同的频道观看实际上是改变电视机接收的电磁波的频率
D
思路点拨：电视机是利用电磁波传递声音信号和图像信号的。不同电视台发射的电磁波频率不同，电视机通过调整接收频率来接收不同电视台发射的电磁波，从而实现换台。
知识点3：移动通信信号的发射和接收
9. 手机既是无线电发射台又是无线电接收台。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。它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台（基站）转接。
电磁波
电磁波
10. 【物理学与日常生活】智能手机的使用使我们的生活变得更加便捷。下列说法不正确的是（ ）
A. 智能手机靠电磁波传递信息
B. 在真空中，智能手机发出的电磁波无法传播
C. 智能手机电池充电时，电能转化为化学能
D. 手机既是无线电发射台又是无线电接收台
B
课堂演练
思路点拨：手机既是电磁波发射台也是电磁波接收台，所以手机是利用电磁波来传递信息的。
1. 图21-2-2是一台收音机的屏板，当向右调节指针（图中黑块）时，所接收的电磁波频率_________，波长______________。 （均填“变大”“变小”或“不变”）
课堂巩固
变大
变小
2. 【物理学与工程实践】阅读下列材料，回答问题。
手机是一部集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器。大致可分为5个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源，采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波。根据国家标准局和有关方面的规定，某手机的发射频率为890.012 5 MHz，接收频率为935.012 5 MHz，双频间隔为45 MHz。用户在某个交换局的业务服务区购机，并配定使用频率和编码后，就成为该局的原登记用户，如果进入其他移动交换局的业务区内通话，称为漫游。
（1）当对着话筒讲话时，手机天线作为______________（填“发射”或“接收”）天线使用；当用听筒听对方讲话时，手机天线作为_____________（填“发射”或“接收”）天线使用。
（2）同一交换局业务服务区的另一部手机，______________（填“能”或“不能”）用890.012 5 MHz的发射频率。
发射
接收
不能
（3）给已关机的手机打电话，听到与基站相连的交换机发出的提示音是“您拨打的用户已关机”；若给不在服务区的手机打电话时，听到的提示音是“您拨打的用户暂时无法接通”,这说明________（填字母）。
A. 手机关机时向基站发射了一个关机信号，手机不在服务区时与基站失去联系
B. 手机不在服务区时向基站发射了一个不在服务区信号,手机关机时与基站失去联系
C. 手机关机和不在服务区时分别向基站发射了相应的信号
D. 手机关机和不在服务区时都没有向基站发射相应的信号
A
（4）在飞行的飞机上不能使用手机。原因是手机发射的______________被飞机上的仪器接收后，会影响飞机正常飞行，诱发事故。
电磁波
谢 谢 !(共16张PPT)
第3节 卫星通信和光纤通信
第二十一章 电磁波及其应用
目 录
CONTENTS
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
课程要求
知道卫星通信、光纤通信的特点。
知识点精讲
知识点1：卫星通信
1. 微波的性质接近光波，大致沿______________传播，不能沿地球表面传播。要想把微波信号传到远方，通常每隔50 km左右就要建一个______________，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去。月球______________（填“能”或“不能”）作为微波通信的中继站。
直线
微波中继站
不能
2. 卫星通信是用______________作为微波通信的中继站来进行通信的。通信卫星大多是相对地球________的同步卫星，在地球的周围均匀地配置___________颗地球静止卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。
通信卫星
静止
3
3. 在微波的传输过程中，每隔50 km左右就要建设一个微波中继站。中继站的作用是( )
A. 增大微波的传输速度
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
C
课堂演练
4. 【物理学与社会发展】地球静止卫星是指在赤道上空地球同步轨道上自西向东运行的人造卫星，它的轨道周期与地球的自转周期相同，如图21-3-1所示。地球静止卫星广泛应用于全球通信、气象观测、导航等。
（1）地球静止卫星是通过_____________来传递信息的；从地面上看，绕地球运行的地球静止卫星是__________（填“运动”或“静止”）的。
（2）现在许多长途电话是以地球静止卫星作为中继站的，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设某通信卫星距离地球36 000 km，则打电话会延迟______________s。
（3）图中板状的两翼是太阳能电池板，它把___________能转化成___________能，供卫星使用。
电磁波
静止
0.24
太阳
电
思路点拨：微波是指波长在10 m~1 mm之间的电磁波，它的频率高，可加载的信息量大，可以在真空中传播。卫星通信利用的是电磁波（高频率的微波）。
知识点2：光纤通信
5. 光纤通信：利用__________携带信息， 在______________中传播，从而将携带的信息传到远方。激光在光导纤维中传播时，从光导纤维的一端射入，在内壁多次__________后从另一端射出。
6. 光导纤维是很细很细的______________，通常将数条光纤并成一束再敷上保护层，制成______________，用来传递电视、电话等多种信息。由于光的频率很高，所以光在一定时间内可以传输大量信息。
激光
光导纤维
反射
玻璃丝
光缆
7. 关于光纤，下列说法不正确的是（ ）
A. 光纤是传输光的介质
B. 光纤的抗干扰能力强
C. 光在光纤内壁上会发生反射
D. 光纤通信的信息容量比无线电波小
D
课堂演练
思路点拨：光纤通信可长距离传输信息，容量大，受外界干扰较小，保密性好。
1. 【物理学与社会发展】我国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A. 智能机器人只能通过声音信号控制
B. 北斗卫星导航是通过光纤传递信息的
C. 无人自动驾驶汽车行驶过程中不需要消耗能量
D. 用5G手机能上网是因为电磁波能传递信息
课堂巩固
D
2. 光纤通信前景广阔，关于光纤通信，下列说法正确的是（ ）
A. 光纤通信中所使用的光不是激光
B. 光纤通信传递信息的容量要比短波、微波大
C. 光纤通信不需要任何传导介质
D. 因为玻璃丝很容易折断，不宜用来做光导纤维
B
3. 【物理学与工程实践】2024年6月25日，嫦娥六号探测器返回舱顺利着陆地球，实现人类首次在月球背面的采样返回。由于月球始终只有正面朝向地球，着陆在月球背面的探测器无法直接实现与地球的测控通信与数据传输，我国领先世界，用中继卫星“鹊桥”的“反射式”信息传输方式架起地月之间的通信桥梁。
（1）如图21-3-2所示，“鹊桥”某时刻的位置应在__________（填“A”或“B”）点，才可以实现地面测控中心与月球背面的通信中转。
（2）“鹊桥”通过______________波实现地月通信，该波在真空中的波速为______________km/s。地面测控中心与“鹊桥”相距约为4.6×105 km，“鹊桥”与月球背面相距约为6.5×104 km，地面测控中心发出的指令通过“鹊桥”到达月球背面，大约需要______________s。
B
电磁
3×105
1.75
谢 谢 !

展开更多......

收起↑