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(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
情境创设
体验：水流导光
在一个塑料瓶的侧壁靠底部位置钻一个小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满
激光笔的光束沿着水流，在水流的内表面经过多次反射到达盘底。
水。在瓶的另一侧放一支激光笔。调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔
（如图所示）。揭下胶带，让水流到下面的盘子里，会看到光随着弯弯的水流照到盘底，
在盘底产生一个光斑。实验中，激光笔的光束是怎样到达盘底的？
学习任务一 无线电广播信号的发射和接收
1.无线电广播信号的发射
（1）无线电广播信号的发射由广播电台完成。人们先用______把播音员的声音信号转
换成电信号。
（2）然后用________把音频电信号加载到__________上。
（3）再通过______产生电磁波并发射到空中。
话筒
调制器
高频电流
天线
2.无线电广播信号的接收
（1）信号的接收由收音机完成。收音机的天线能接收到各种各样的________。转动收
音机________的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。
（2）选出的信号含有高频电流成分，需要通过______将其滤去，将音频电信号留下。
音频电信号经______后被送到扬声器里。扬声器把音频电信号转换成______，我们就听
到广播电台节目了。
电磁波
调谐器
解调
放大
声音
学以致用
例1 关于无线电广播信号接收的过程，下列说法正确的是( )
A
A. 接收无线电波 调谐选择所需的电磁波 解调获得音频电信号 扬声器膜片振动
发声
B. 接收无线电波 解调获得音频电信号 调谐所需的电磁波 扬声器膜片振动发声
C. 接收无线电波 将音频电信号加载到高频电流上 解调获得音频电信号 扬声器
膜片振动发声
D. 接收无线电波 将音频电信号加载到高频电流上 调谐所需的电磁波 扬声器膜
片振动发声
学习任务二 电视信号的发射和接收
1.电视用________传递图像信号和声音信号。
2.（1）声音信号的产生、传播和接收跟
无线电广播的工作过程相似。如图所示。
电磁波
（2）发射和接收图像信号的工作过程（上图）
①发射：________把图像信号变成电信号，________把电信号加载到频率很高的电流上，
通过__________发射到空中。
②接收：电视机的__________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。
摄像机
发射机
发射天线
接收天线
显示器
学以致用
例2 关于电视的工作过程，下列说法正确的是( )
C
A. 电视用超声波传递图像信号和声音信号
B. 摄像机把图像信号变成电磁波信号
C. 电视机的天线接收空中的高频信号
D. 显示器的作用是将携带图像和声音信号的电信号还原成图像和声音
学习任务三 移动通信信号的发射和接收
1.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。
2.手机的体积很小，发射功率不大，灵敏度不高。因此，它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______。
电磁波
电磁波
基站
学以致用
例3 我国智能手机的出货量在全球市场中名列前茅。以下关于智能手机的说法不正确的
是( )
D
A. 智能手机是通过电磁波通信的
B. 基站既能发射信号又能接收信号
C. 使用智能手机连续长时间上网对眼睛有伤害
D. 给智能手机充电时化学能转化为电能
学习任务四 卫星通信
1.卫星通信：微波大致沿______传播，要让它沿地球表面传播就要设________。通常每隔
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.月球______（选填“能”或“不能”）作为微波中继站，人们通常用通信卫星作为微波通
信的中继站。通信卫星大多是相对地球______的同步卫星。在地球周围均匀地配置___
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。
直线
中继站
不能
静止
3
学以致用
例4 我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背
面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图所示），采用了反射率更
高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是( )
A
A. 鹊桥号利用声波进行信号传输
B. 鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C. 镀金钼丝天线反射的信号在真空中的传播速度为
D. 信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
学习任务五 光纤通信
1.光是一种________，与短波、微波相比，光的频率更____。
2.光纤通信：激光频率单一、方向高度集中。让激光在光导纤维（简称光纤）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。光的频
率很____，所以光在一定时间内可以传输大量信息。
3.光导纤维是很细的玻璃丝，通常将数条光纤并成一束再敷上保护层，制成光缆，用来
传递电视、电话等多种信息。
电磁波
高
反射
高
学以致用
例5 随着科技的高速发展，光纤的应用使人们踏上了“信息高速公路”。电话、电视等的
信号及数据文件都可以在光纤中传播，主要是利用了光纤的什么功能( )
C
A. 照明 B. 输电 C. 通信 D. 导热
知识点一 无线电广播信号的发射和接收
1.广播电台或广播电视台的发射天线的作用是( )
C
A. 发射音频电信号激发的电磁波
B. 发射视频电信号激发的电磁波
C. 发射经过调制后的音频、视频电信号
D. 天线调制音频、视频电信号并将其发射出去
知识点二 电视信号的发射和接收
2.电视机换台时，实际上是在改变( )
B
A. 电视台发射电磁波的频率 B. 电视机接收电磁波的频率
C. 电视台发射电磁波的波速 D. 电视机接收电磁波的波速
知识点三 移动通信信号的发射和接收
3.（湖南中考）手机导航时，手机与通信卫星通过________传递信息，为人们出行带来
方便；但长时间使用手机等电子产品，容易导致眼睛的晶状体变厚，使来自远处某点的
光会聚在视网膜之____，形成近视。
电磁波
前
知识点四 卫星通信
4.（扬州中考）“北斗定位满山牛羊，一屏管理便利牧民”。北斗卫星将牛羊的定位信息
传到新疆阿勒泰牧民的手机上是利用( )
C
A. 次声波 B. 超声波 C. 电磁波 D. 可见光
知识点五 光纤通信
5.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. 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
6.物理学研究成果的应用，深刻地影响着人们的生产生活，对社会发展起到巨大的推动
作用。光纤的发明使通信技术飞速发展，光纤具有传输距离长、高抗干扰等特性。携带
信息的光从光纤一端入射后，在光纤的内壁上多次______，直至从另一端射出，这就是
光纤通信原理。光在传输的整个过程中能量损失非常____（选填“多”或“少”）。
反射
少
【基础巩固】
1.关于信息的传递，下列有关说法正确的是( )
B
A. 在真空中，信号比 信号的传播速度大
B. 北斗卫星导航系统主要通过电磁波传递信息来实现定位导航
C. 光纤通信通过光在光导纤维中多次折射传递信息
D. 电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号
2.信息传递技术的发展使人们冲破了时空的阻隔，信息之路越来越宽了。下列关于信息
传递的说法不正确的是( )
B
A. 光纤通信是指利用光从光导纤维的一端射入，在内壁多次反射从另一端射出，把光
携带的信息传到远方的通信技术
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. 电磁波的传播可以不通过介质
D. 卫星通信是指利用地球静止卫星作为中继站进行通信的技术
3.无线电广播和电视信号由______发射到空中，广播信号的接收由________完成，电视
信号的接收由________完成。在电视机中，显示器的作用是把电信号还原成______。
天线
收音机
电视机
图像
【能力提升】
4.某市已启用自动驾驶公交，如图甲所示，该公交使用北斗卫星导航系统，最大速度达
到 。北斗卫星导航系统信号频率分段的编号及中心频率如图乙所示，下列说法
正确的是( )
甲
乙
A. 该公交最多前进
B. 电磁波的波长比 大
C. 电磁波中心频率为
D. 卫星发射电磁波时，线路电流变化比发射 快
√
5.下图是无线电广播工作过程的简易图。话筒把播音员的______信号转换成____信号，
调制器把音频电信号加载到______电流上，再通过天线发射到空中。收音机接收到各种
电磁波并从中选出特定频率的信号，通过解调将________信号留下，通过________把播
音员的声音从收音机播放出来。
声音
电
高频
音频电
扬声器
甲
乙(共26张PPT)
第二十一章 电磁波及其应用
第1节 电磁波的海洋
情境创设
体验：电磁波的产生
打开收音机的开关，调至没有电台的位置，将音量开大。取一节旧电池和一
根导线，拿到收音机附近。如图所示，先将导线的一端与电池负极相连，再
导线与电池时断时续地接触，产生迅速变化的电流，变化的电流在空间激起电磁波，收
音机接收到电磁波，发出“咔咔”声。
将导线的另一端与电池正极摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中发出“咔咔”
声。收音机为什么会发出这种声音呢？
学习任务一 电磁波的产生
1.电能生磁、磁能生电，______的电流在空间激起（产生）电磁波。
2.广播电台、电视台及移动电话靠复杂的电子线路来产生__________的电流，发出电磁波。
变化
迅速变化
学以致用
例1 关于电磁波的产生，下列说法正确的是( )
C
A. 即使导线中没有电流，也可以在空间激起电磁波
B. 导线中有电流，就可以在空间激起电磁波
C. 导线中有迅速变化的电流就可以在空间激起电磁波
D. 以上三种情况都可以产生电磁波
学习任务二 电磁波的传播
1.电磁波可以用波长、频率和波速来描述。
（1）波长：如图所示，邻近的两个波峰（或波谷）的______。
距离
（2）频率：在某确定位置，频率等于 内通过波峰（或波谷）的______。
电磁波频率的单位是赫兹，常用单位有千赫和兆赫 。单位间的换算关
系是__________ 。
（3）波速：用来描述波传播的______。
次数
快慢
2.电磁波的传播
（1）电磁波在真空中______（选填“可以”或“不可以”）传播。
（2）真空中电磁波的波速为，大约为____万千米每秒，即 。
可以
30
学以致用
例2 某科学家研究发现，用特定波长的红光持续照射人体背部 ，
可明显刺激人体线粒体，增加葡萄糖消耗，降低血糖水平。该技术有
望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖。若该红光的波形图
D
A. ，合 B. ，合
C. ，合 D. ，合
【方法规律】
相邻两个波峰（或波谷）间的距离就是一个波长，在波形图中，一个波长也相当于波传
播一个周期的距离。
如图所示，已知 ，则该红光的波长为 ( )
例3 （苏州中考）为了研究声波、电磁波能否在真空中传播，小明将手机A
的“背景灯光提示”功能（手机接收到信号后有灯光显示）和“来电铃声”功能
打开后悬挂在密闭的真空罩中罩好。连接抽气机抽气一段时间后，用手机B
呼叫手机A，发现手机A灯光亮了却几乎听不到铃声。由此，小明得出结论：
电磁波
声波
空气放回罩内再拨电话
________能在真空中传播，______不能在真空中传播。小华却认为小明的证据不足，听
不到铃声可能是罩挡住的。为了补足证据，小华的操作是_______________________。
【易错警示】
电磁波与声波辨析
项目 电磁波 声波
产生条件 迅速变化的电流在空间产生电磁波 发声体振动
传播介质 不需要介质，在真空中可以传播 需要介质，在真空中不能传播
传播速度 通常情况下，固体中的声速较大，
液体中的次之，气体中的较小
学习任务三 电磁波大家族
1.无线电波：通常用于广播、电视和移动通信。
2.可见光、红外线和紫外线都属于________。射线、 射线是频率很____的电磁波。
3.微波：微波炉利用电磁波来加热食品，这种电磁波的波长在无线电波中较____，叫作
微波。
[拓展]（1）各种电磁波的波长与频率的关系如图所示。波长越长，频率越低；波长越
短，频率越高。（2）光也是一种电磁波。
电磁波
高
短
学以致用
例4 微波在传播过程中，如果遇到金属会被反射，遇到陶瓷或者玻璃几乎不被吸收的透
射，而遇到类似与水、酸等极性分子构成的物质就会被吸收导致这些物质的温度升高。
某款家庭微波炉如图所示，根据上述信息，你认为以下关于微波炉的说法不正确的是
( )
C
A. 炉的内壁要使用金属材料
B. 炉内盛放食物的容器材质可以是玻璃或陶瓷
C. 炉内转盘的主要作用是从不同侧面都能看到食物被加热的情况
D. 微波炉的玻璃门上有一层金属膜或金属网
知识点一 电磁波的产生
1.下列几种情况会产生电磁波的是( )
D
A. 恒定的电流通过小灯泡时
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
知识点二 电磁波的传播
2.神舟飞天，逐梦苍穹。2024年10月30日，神舟十九号航天员乘组入驻中国空间站，完
成我国航天史上第五次“太空会师”。空间站与地面之间的通信利用的是( )
B
A. 空气 B. 电磁波 C. 超声波 D. 次声波
3.智能机器人、空中课堂等应用的快速发展表明越来越深入我们的生活， 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. 太空中是真空，电磁波不能传播
B. 光是一种电磁波
C. 电磁波的频率越高，在真空中传播的速度就越大
D. 电磁波在空气中的传播速度是
4.利用家里的 就能实现无线上网，进行网上办公、网上学习、发送电子邮件、网络
购物等。 是利用________来传递信息的，这种波____（选填“能”或“不能”）在真空
中传播。
电磁波
能
5.（枣庄中考）“智能手环”是一种穿戴式智能设备，具有计步统计和语音助手等功能。
“智能手环”利用________将数据无线传输到手机，其在真空中的传播速度为________
。
电磁波
知识点三 电磁波大家族
6.电磁波是一个大家族，下图是它们的家族谱。对电磁波的认识，下列分析正确的是
( )
B
A. 红外线比紫外线频率高
B. 可见光是一种电磁波
C. 在真空中，电磁波的频率越高，波长越长
D. 真空中不同电磁波的传播速度不同
7.电视节目的画面是通过________传到电视机上的。我们对于十分熟悉的节目主持人不
用看画面，就能分辨出是谁在主持，我们的判断依据是不同主持人的______不同。
电磁波
音色
【基础巩固】
1.中考考场内常用的电波钟通过接收无线电信号来进行自动校正，从而实现所有考场时
间显示的精准性和一致性。电波钟接收的信号是 ( )
C
A. 红外线 B. 超声波 C. 电磁波 D. 次声波
2.嫦娥一号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率、、 和
的微波辐射。下列说法正确的是( )
A
A. 微波属于电磁波 B. 微波是可见光
C. 这四种微波在真空中波长一样 D. 这四种微波在真空中传播速度不同
解析 微波是电磁波，是波长比较短、频率比较高的电磁波，故A正确。人眼看不见微
波，微波是不可见光，故B错误。频率不同的电磁波在真空中的传播速度相同，波长不
同，故C、D错误。
3.手机已经进入“”时代，所谓“ ”指的是第五代移动通信技术。
“ ”手机传递信息的载体是频率更高的________（选填“超声波”
或“电磁波”）。汽车导航仪与通信卫星之间通过电磁波来传递信
息，电磁波在真空中的传播速度为__________ ；表示音频、
电磁波
射频
解析 “ ”手机是通过电磁波来传递信息的，电磁波在真空中的传播速度和光的传播速
度相等，都是 ；由题图可知，音频信号波的个数最少，射频信号波的个数
最多，故可判断频率最高的是射频信号。
视频和射频三种信号的波形示意图如图所示，频率最高的是______信号。
4.（西宁中考）2024年6月2日，我国发射的“嫦娥六号”完美着陆在月球背面，它与地面
指挥中心是通过________联系的；当“嫦娥六号”着陆时，以月球表面为参照物，它是
______的。
电磁波
运动
解析 “嫦娥六号”着陆在月球背面，它与地面指挥中心是通过电磁波联系的。当“嫦娥六
号”着陆时，以月球表面为参照物，“嫦娥六号”的位置发生了改变，所以它是运动的。
5.微波炉的玻璃门安装了金属网，这是利用金属材料对________（选填“电磁波”或“超声
波”）有屏蔽作用；微波炉完成工作时，会发出滴滴的提示音，这是利用声波来传递
______。
电磁波
信息
解析 电磁波容易被金属材料反射，金属容器对电磁波有屏蔽作用，所以微波炉的玻璃
门安装了金属网，避免电磁波泄漏。微波炉完成工作时，会发出滴滴的提示音，我们便
知道加热完成的信息，这是利用了声波来传递信息。
【能力提升】
6.（山西中考）小亮发现进入电梯后手机信号会变弱，老师告诉小亮这是因为密闭的电
梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作
用，他设计如下实验进行探究。
步骤一：收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝制饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二：将一部手机分别放入密闭盒中，用另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。
盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔
能否打通 能 能 能 不能 不能 不能
步骤三：从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机，手机立刻打通。
（1）手机是用________传递信息的。通过实验，可初步得出结论：_________________
___________________________。
电磁波
不同材质的密闭容
器对手机信号的屏蔽效果不同
解析 手机是人们常用的通信工具，它传递信息依靠的是电磁波。根据题中表格记录的
现象可知，纸盒、塑料盒、木盒对手机信号没有屏蔽作用，而铁盒、铝盒和锡箔纸盒对
手机信号有屏蔽作用，所以可初步得出结论：不同材质的密闭容器对手机信号的屏蔽效
果不同。
（2）过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽：为
减少微波泄漏，微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网；医院 室为防止射线泄漏，
房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题：
________________________________________________________。
对电磁波的屏蔽效果与金属的厚度（或材质、结构等）有关吗

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