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(共25张PPT)
第二十一章　电磁波及其应用
第1节　电磁波的海洋
2022版课标 学习目标
知道电磁波.知道电磁波在真空中的传播速度.知道波长、频率和波速 1.了解电磁波的产生和传播.
2.知道光是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度.
3.了解电磁波的应用
真实任务
打开收音机的开关，调至没有电台的位置，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，可以听到收音机发出“咔咔”声.收音机为什么会发出这种声音呢？
学习过程
思考
阅读课本P175~176，完成下面内容.
1.电磁波的产生和传播
　迅速变化　的电流能在周围的空间激起(产生)电磁波，恒定电流则不能产生电磁波.电磁波的传播　不需要　(选填“需要”或“不需要”)介质，它　能　(选填“能”或“不能”)在真空中传播.
电磁波的产生和传播
迅速变化
不需要
　能
2.认识电磁波的波长、频率、波速
(1)波长：在一列水波的传播中，凸起的最高处叫作　波峰　；凹下的最低处叫作　波谷　.电磁波跟水波类似，邻近的两个波峰(或波谷)的距离叫作　波长　，用λ表示.
波峰
　波谷
波长
(2)频率：波在1秒内传播　波长　的个数叫作波的频率，用字母　f　表示.
单位：　赫兹　(Hz)，其他单位：千赫(kHz)、兆赫(MHz).
(3)波速：电磁波的传播速度与　光　在真空中的传播速度相同.c≈　3.0×108m/s　.其实光也是电磁波的一种.
(4)电磁波的波速、波长、频率之间的关系为c=λf.
波长
　f
赫兹
光
3.0×108m/s
归纳总结：电磁波和声波是两种不同形式的波，对比如下表所示.
波的种类 产生方式 传播条件 传播速度 应用 共同点
声波 物体振动 需要介质 340m/s(15℃空气中) B超、声呐等 都能传递信息和能量
电磁波 迅速变化的电流 不需要介质 3×108m/s 雷达、现代通信等 1.如图所示，将导线一端与电池负极连接，用另一端与电池正极快速断续接触，可听到近旁的收音机发出“咔咔”声，表明收音机接收到了( D)
A.超声波
B.次声波
C.光能
D.电磁波
D
2.下列现象不能说明产生电磁波的是( B)
A.打开或关闭电灯时，附近的收音机会传来杂音
B.电冰箱电路断开时，灯会突然亮一下
C.打开电吹风时，附近电视屏幕出现波纹线
D.电冰箱电路接通时，附近收音机传出杂音
B
3.登上月球的宇航员如果要相互交谈，不能直接进行，而是要用
　电磁波　来传递信号.这是因为声波的传播　需要　(选填“需要”或“不需要”)介质；而电磁波的传播　不需要　(选填“需要”或“不需要”)介质.
电磁波
需要
不需要
阅读课本P177~178，完成下面内容.
1.电磁波大家族
(1)电磁波有无线电波(频率高的电磁波)、　红外线　、可见光、
　紫外线　、　X射线　、γ射线等.
(2)同样条件下，不同频率的电磁波的传播速度　相同　(选填“相同”或“不同”)；由公式c=λf可知，频率越高的电磁波，波长越　短　.
思考
电磁波大家族
红外线
紫外线
X射线
相同
短
2.电磁波的应用
(1)电磁波可以用来传递信息.收音机、电视、移动电话等就是应用电磁波传递信息的.
(2)电磁波还可以传递能量.例如：微波炉通过微波来加热食物.
4.关于电磁波，下列说法正确的是( A)
A.5G通信是利用电磁波来传递信息的
B.我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的
C.电磁波在真空中的传播速度是340m/s
D.遥控器发出的红外线不是电磁波
A
5.电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是( D)
A.紫外线属于可见光
B.红外线的波长比可见光的短
C.X射线的频率比无线电波的低
D.可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
D
作业检测
1.“北斗+5G”技术助力哈尔滨成功打造了亚冬会，该技术主要利用了
(C )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.红外线
2.下列几种情况中，会产生电磁波的是( D)
A.用电锯锯铝材时溅出火花
B.用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波
C.敲击音叉时，音叉高速振动
D.家庭电路中开灯或关灯的瞬间
C
D
3.对电磁波的认识，下列说法错误的是( B)
A.电视机遥控器发射的是红外线
B.医院B超发出的超声波是电磁波
C.微波炉利用微波来加热食品
D.紫外线可以验钞
B
4.关于声波和电磁波，下列说法正确的是(D )
A.电磁波和声波都可以在真空中传播
B.电磁波和声波都是由物体振动产生的
C.电磁波和声波的传播速度都等于光速
D.电磁波和声波都可以传递信息
D
5.如图为电磁波的频率及其应用实例，下列说法正确的是(A )
A.电磁波的传播不需要介质
B.电视机遥控器是利用γ射线工作的
C.体检胸透用的X射线频率比可见光低
D.红外线在真空中传播的速度比紫外线的快
A
学后反思
结合结构图反思一下学了哪些知识点？是如何获得的？可解决生活中哪些问题？
序号 学习目标 优秀★★★ 良好★★ 一般★
1 知道电磁波的产生和传播
2 知道电磁波的波长、频率和波速
3 了解电磁波的应用 (共15张PPT)
第二十一章　电磁波及其应用
章末复习
知识梳理
知识闯关
核心概念一：电磁波
要点总结：(1)电磁波是迅速变化的电流产生的；(2)电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中传播的速度C≈3×108m/s；(3)电磁波和声波是两种不同形式的波，声波的传播需要介质.
1.电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等种类，在真空中传播的每种电磁波均具有相同的物理量是( D)
A.波长 B.频率
C.能量 D.波速
D
2.5G信号越来越深入我们的生活，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( B)
A.5G电磁波可以传递信息，但不能传递能量
B.5G电磁波是由迅速变化的电流产生的
C.5G电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，在空气中的传播速度是340m/s
D.5G电磁波在真空中的传播速度是4G电磁波在真空中的传播速度的10倍
B
3.电磁波是个大家族(如图)，微波炉使用的是2.45×109Hz的电磁波，该电磁波(A )
A.是无线电波 B.频率比红外线的高
C.波长比X射线的波长更短 D.在真空中传播的速度比紫外线慢
A
4.关于电视的工作过程，下列说法中不正确的是(A )
A.电视利用超声波传递图像信号和声音信号
B.摄像机把图像变成电信号
C.电视机的天线接收空中的高频信号
D.显示器的作用是将图像信号还原成图像
A
5.关于无线电广播信号的发射和接收过程，下列说法正确的是( B)
A.话筒将音频信号转变成声信号
B.收音机上的“调谐”旋钮起到“选台”的作用
C.每个电台都能使用任意频率发射电磁波信号
D.接收机上的天线直接接收来自广播台的声音信号
6.手机是靠空间中的　电磁波　来传递信号的，它既是无线电发射台又是无线电　接收　台，移动电话在通话时必须靠　基站　台转接.
B
电磁波
接收
基站
核心概念三：卫星通信和光纤通信
要点总结：(1)利用卫星通信，在地球的周围均匀地配置3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；(2)光纤通信中激光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息.
7.光纤通信就是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式，光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，其应用前景非常广阔.下列关于光纤通信的说法正确的是( B)
A.光导纤维是导体
B.光在光导纤维中经多次反射传递信息
C.光波在光导纤维中传播的速度为3×108m/s
D.光波不是电磁波
B
8.中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(D )
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
D
9.从古至今，人类活动离不开对信息的收集、传递和使用.下列说法错误的是( A)
A.手机只能发射电磁波，不能接收电磁波
B.“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的
C.5G技术采用无线电波传输信息，无线电波是电磁波
D.光纤通信是利用光在光导纤维中进行多次反射来传递信息的
A(共26张PPT)
第二十一章　电磁波及其应用
第2节　广播、电视和移动通信
第3节　卫星通信和光纤通信
2022版课标 学习目标
了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响 1.大概了解无线电广播、电视发射和接收的工作过程.
2.了解移动电话的发射和接收，它与固定电话的区别.
3.了解微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信.
4.了解现代通信技术给人类带来的便利，提高学生学习物理学科的兴趣
真实任务
　在无线电波中，微波的波长短，频率高.一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话.微波的性质接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射.我们怎样才能把微波信号传递到远方呢？
学习过程
阅读课本P179~181，完成下面内容.
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由　广播电台　完成.话筒是把播音员的　声音　信号转换成　电信号　，调制器将音频电信号加载到　高频电流　上，再通过　天线　产生电磁波发射到空中.
(2)无线电广播信号的接收由　收音机　完成.由调谐器选出特定频率的信号，需要通过解调滤去高频电流成分，将音频信号留下.音频信号经放大后被送到扬声器里，扬声器把音频电信号转换成　声音　.
广播、电视和移动通信
广播电台
声音
电信号
高频电流
天线　
收音机
声音
2.电视信号的发射和接收
(1)声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程类似.
(2)图像信号的工作过程是：摄像机把　图像　变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高电流上，通过　发射天线　发射到天空中.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　显示器　把它还原成图像.
图像　
发射天线
电视机
显示器
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　接收台　，它用　电磁波　把讲话的信息发射到空中，同时它又在空中捕获　电磁波　，得到对方讲话的信息.手机跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接.这种固定的电台叫作　基站　，跟电话交换机相连.
发射台　
接收台
电磁波
电磁波
基站
1.转动收音机调谐器的旋钮是为了( A)
A.选定某一频率的电台信号
B.调节收音机的音量
C.把音频信号转换成声音
D.把声音信号从高频调制信号中检出来
A
2.观众在家中选择不同频道观看电视直播时，实际上是在改变( D)
A.电视台发射的电磁波的波速
B.电视机接收的电磁波的波速
C.电视台发射的电磁波的频率
D.电视机接收的电磁波的频率
D
3.我国是全世界手机用户最多的国家，下列关于手机的说法中不正确的是( B)
A.手机是利用电磁波发射和接收信息
B.听筒是利用电磁感应原理工作的
C.振动用的电动机利用了磁场对电流有力的作用
D.手机充电时是将电能转化为化学能
B
阅读课本P183~185，完成下面内容.
1.卫星通信：
(1)微波的性质更接近光波，大致沿　直线　传播，不能沿地球表面绕射，因此，每隔50km左右就要建设一个　微波中继站　，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去.
(2)用　通信卫星　作为微波通信的中继站来进行通信，这种卫星大多是相对地球静止的　同步卫星　.在地球的周围均匀地配置　3　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.
卫星通信和光纤通信
直线
微波中继站
通信卫星
同步卫星
3
2.光纤通信
与短波、微波相比，光的频率更　高　，在一定时间内可以传输大量信息.光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次　反射　，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方.
高
反射
4.现如今，由通信卫星组成的信息网络覆盖了整个地球，下列关于卫星通信的说法，正确的是( B)
A.卫星与地面的通信通过超声波实现
B.三颗地球静止卫星就可以几乎实现全球通信
C.卫星只负责接收地面发出的相关电磁波
D.“北斗”卫星导航系统不属于卫星通信系统
B
5.光纤通信前景广阔，下列关于光纤通信的说法正确的是(D )
A.光纤通信中所使用的光不是激光
B.光纤通信中光在光纤里一直沿直线传播
C.光纤通信不需要任何传导介质
D.光导纤维是很细的玻璃丝
D
作业检测
1.下列设备中既是无线电发射台又是无线电接收台的是( D)
A.固定电话 B.收音机 C.电视机 D.手机
2.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(C )
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
D
C
3.各地高高耸立的电视塔是地标性建筑，电视塔上天线的作用是(D )
A.让声音、图像信号转化为电信号
B.让声音、图像信号加载到高频电流上
C.让音频、视频电信号加载到高频电流上
D.让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
D
4.5G网络是第五代移动通信网络的简称，其采用的电磁波频率比4G网络更高，网络下载速度比4G网络快数百倍.与4G相比( B)
A.5G电磁波的波长更长
B.在相同时间内，5G传输的信息量更多
C.5G信号在真空中的传播速度更快
D.5G信号在空气中的传播速度是340m/s
B
5.关于光纤通信，下列说法错误的是(A )
A.在光纤中光波是经过多次折射向前传播的
B.光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
C.光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多
D.采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
A
6.某快递公司在一些城市用无人驾驶车(如图)取代了人力配送商品，无人车在送货过程中，由“北斗导航+5G技术+传感器”进行360度环境监测，自动规避道路障碍和往来车辆行人，能识别红、绿灯信号并做出反应.下列说法中正确的是(D )
A.北斗卫星导航是通过光纤传递信息
B.5G技术是物联网的基础，它们是靠超声波来实现的
C.无人车内部的核心“芯片”是用超导体材料制作的
D.其“北斗导航+5G技术+传感器”与服务器联系靠的是电磁波
D
学后反思
结合结构图反思一下学了哪些知识点？是如何获得的？可解决生活中哪些问题？
序号 学习目标 优秀★★★ 良好★★ 一般★
1 了解无线电广播和电视的大致工作过程
2 了解手机是怎样工作的
3 了解卫星通信、光纤通信

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