第十章电磁波与信息技术一、知识梳理（一）认识电磁波1．电磁波的产生：当导体中有______、______变化很快的电流通过时，在其周围的空间会产生变化的______场和______场，这种变化的______场和______场在空间向四周传播，从而产生了电磁波．2．电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也可以在固体、液体和气体中传播，但金属容器对电磁波具有屏蔽作用．3．描述电磁波（1）频率（f）：在1s内完成的__________________．频率是由波源振动的快慢决定的，单位是______．（2）波长（λ）：波源振动一次（即完成一次周期性变化）传播的______（波峰和波峰之间，或波谷和波谷之间的最小间隔），单位是______．（3）波速（c）：电磁波在真空中的速度大小为______．同频率的电磁波，在不同介质中的速度不同．（4）电磁波的波速、波长和频率之间的关系为：______．波速c是一定的，所以波长λ与频率f成______，即电磁波的频率越低，波长越长．（二）电磁波谱1．电磁波是个大家族，无线电波、______、可见光、______、______、γ射线都是电磁波家族中的成员．2．光是一种______，光在真空中的传播速度为______，所有电磁波在真空中都以______传播．（三）电磁波与我们的生活1．电磁波具有能量．在电磁波的大家族里，每个成员都具有不同的能量和不同的频率范围．它们具有不同的物理特性和用途．γ射线、X射线的穿透能力很强，利用γ射线可以____________，利用X射线可以透视______或消灭肿瘤；紫外线可以用来灭菌______；利用红外线可以成像；利用无线电波可以传递______等．2．电磁波的应用已成为人类文明的重要标志，但越来越多的电磁波不同程度的影响着我们的健康，电磁波的辐射已成为一种______，称为____________．（四）电磁波的应用1．电磁波在信息方面的应用（1）鉴别物质，利用物质放出的原子光谱与色谱仪进行比较来鉴别物质．（2）充当测量或检测工具①利用电磁波的______特性，可以发现目标，测量距离，如______；②利用电磁波的______能力，可以对人体的内部进行检查．如热红外扫描仪、____________、X射线断层扫描照相（CT）仪等；③利用电磁波还可以研究晶体的微观结构，这是研究______的重要手段．例如：利用X射线可以进行晶体微观结构的研究；（3）充当承载传播信息的______①电磁波在信息方面早期的用途主要是______、广播和______；②无线电广播利用______将图象、声音等信息加载到电磁波上再由天线发射；电视广播接收机通过______将图象、声音信息从电磁波中还原出来；2．能量特性的应用①一切电磁波都具有______；②______是地球上维持各种生命运动最基本的能量来源；③高频电磁波、X射线、γ射线和激光等都具有巨大的能量，在______、____________业以及科研活动中都具有广泛的用途；（五）改变世界的信息技术1．现代通信网络包括______通信、______通信和______通信等方式．2．卫星通信（1）卫星通信系统由通信______、______和信号传输系统组成；（2）通信卫星作为______转发无线电波；（3）______颗适当分布的地球同步卫星即可实现除两极以外的全球通信；（4）卫星通信具有______传送信号、通信______、抗干扰能力______、使用灵活、可靠性高等优点；2．光缆通信（1）光缆通信由____________、______组成；（2）光导纤维（光纤）是用______制成的，它是一种细小、柔韧并能传输光信号的______；②抗干扰能力______、传播距离______、保密性好、传输信息容量______等优点；3．移动通信（1）移动通信由______、______、移动交换中心组成；（2）移动通信是____________概念和理论在实际中的应用；（3）____________是整个移动通信网络的核心；（4）移动台就是______或______．它既能______电磁波，又能______电磁波．二、易错分析1．电磁波是由迅速变化的电流产生的．对于电磁波的产生，要明确两点：一是导线中的电流迅速变化，才能在其周围空间产生电磁波；二是电磁波不是由单一的磁场产生的，而是由变化的电场和变化的磁场相互激发形成的．“迅速变化的电流”不同于“变化的电流”，如果电流的变化过慢，也不会产生电磁波．2．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也可以在固体、液体和气体中传播．所有电磁波在真空中传播速度为3×108m/s．三、达标训练1．我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩瀚太空，联结成一条“太空丝绸之路”，为我国所倡导的“一带一路”提供全方位通信服务，通信卫星与地面间信息传输的媒介是（）A．可听声B．次声波C．电磁波D．超声波2．关于电磁波的说法中正确的是（）A．在方向、大小变化很快的电流周围会产生电磁波B．在房间内不开收音机、电视机时，房间内不存在电磁波C．声波和电磁波都能在真空中传播D．电磁波由电台传到用户，因而变化的电流由电台传到用户3．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．利用北斗星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4．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．光波不是电磁波B．电磁波能传递信息C．电磁波不能在真空中传播D．电磁波看不见、摸不着，但能听得见5．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务．该系统利用电磁波传递信息．下列关于电磁波说法正确的是（）A．所有电磁波的波长相等B．电磁波不能在玻璃中传播C．在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度D．作为载体，电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多6．下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波在空气中的传播速度是340m/sB．电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号C．微信聊天时手机发射的电磁波不能在真空中传播D．北斗卫星定位系统既可以发射也可以接收电磁波7．为了减少电磁污染对我们生活的影响，以下做法中正确的是（）A．禁止在市区建设移动通信基站B．把家用电器集中安放在厨房C．避免长时间使用手机D．使用电器时，离电器越近，受电磁波的辐射越小8．关于电磁波与信息技术，下列说法正确的是（）A．电磁波不能在真空中传播B．不同波长的电磁波在空气中的传播速度不同C．可见光不是电磁波D．日常生活中使用的手机既能发射电磁波，也能接收电磁波9．关于波速与波长、频率的关系式c＝λf，下列说法正确的是（）A．由c＝λf可知，频率不同的电磁波，其波速也不同B．由c＝λf可知，波的频率增大，则波速也增大C．波速、波长、频率三个量中，对于同一列波来说，在不同的介质中传播时，保持不变的只有频率D．由c＝λf可知，波长为5m的电磁波比波长为20m的电磁波的传播速度小10．在下面所列举的电磁波谱大家庭中，其中频率最高的是（）A．无线电波B．红外线C．紫外线D．X射线11．如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，波长变小B．频率变大，波长变大C．频率变大，波长不变D．频率变小，波长变大12．电磁波是一个大家族，如图是它们的家族谱．对电磁波的认识，下列说法错误的是（）A．可见光也是一种电磁波B．红外线比紫外线的频率低C．真空中不同电磁波的传播速度不同D．电磁波的频率越高，波长越短13．关于电磁波与信息技术，下列叙述正确的是（）A．电磁波只能用于通信B．电磁波的应用对人类有利无害C．手机既能发射电磁波也能接收电磁波D．卫星通信不需要利用电磁波传递信息14．关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（）A．移动电话是利用电磁波传递信息的B．光不能在弯曲的光纤中传播C．中央电视台与广西电视台发射的电磁波在同一区域内传播的速度不同D．我国建立的“北斗”卫星定位系统是利用超声波进行定位的15．人造地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视等方面，以实现对同一地区连续工作，下列关于同步卫星的说法正确的是（）A．卫星相对于地面来说是运动的B．卫星是利用超声波来传递信息的C．卫星上的太阳能电池板将化学能转化为电能D．卫星相当于太空中的微波中继站16．关于光纤通信，下列说法错误的是（）A．光纤通信中使用的“导线”是光导纤维B．光纤通信中使用的“导线”是金属导线C．在光纤中光是经过多次反射向前传播的D．采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息17．下列关于网络通信的说法中错误的是（ ）A ．计算机进行网络通信最频繁的形式是电子邮件B ．网络通信是数字通信C ．计算机间的联网需要金属导线，还使用光缆，但不需要通信卫星D ．宽带网是指频率较高，能传输更多信息的网络 18．下列说中不正确的是（ ）A ．光纤是传输光的介质B ．光纤的抗干扰能力强C ．光在光纤中是曲折前进的D ．光缆通信的信息量比无线电波小19．许多地区目前已全面开通了4G 手机通信业务，广大用户可随时通过无线网络上网．无线网络是利用______传输信号，它在真空中传播速度为______m/s ． 20．我们的生活离不开信息的传递，如手机之间主要靠______来传递信息；医院检查身体所用的B 超利用了______传递信息（以上两空均选填“超声波”和“电磁波”）；验钞机利用______使钞票上的荧光标记发光来验钞．21．如图所示是部分电磁波谱的示意图，比较图中所示的五种电磁波可知，其中波长最长的电磁波是______，频率最高的电磁波是______．22．某电磁波波形如图所示，该电磁波的波长是______，频率是______．测控中心鹊桥月球地球第22题图第23题图第24题图23．汽车GPS 导航仪与通讯卫星之间通过______来传递信息，其中真空中的传播速度为______m/s ；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是________信号．射频视频音频10.5γ射线X 射线紫外线可见光红外线波长:0.01nm1nm0.1μm0.4μm0.7μm0.01mm24．2018年5月21日，我国成功发射“鹊桥”号中继卫星．若某时刻如图所示，地面制控中心与“鹊桥”相距约46万公里，“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里，它们之间是利用______通讯的，测控中心发出的指令通过“鹊桥”到达月球背面，大约需要______s ．25．印度的月球卫星“月船1号”已失联八年，地面测控中心通过计算预测“月船1号”会经过月球北端上空165km 高处的A 点，便在某时刻向该处发射______（选填“电磁波”、“超声波”）信号，2.6s 后收到回波信号，从而确信“月船1号”依然在轨道运行，测控中心距离A 点______km ．（v 电磁波＝3×108m/s ，v 声＝340m/s ）26．电磁波在空气中的传播速度为3.0×108m/s ，某种电磁波的波形图如图所示．求：（1）该电磁波的频率是多少？（2）它从A 传到B 需要多长时间？ 四、能力提升27．同步通信卫星是在离地面高度为3.6×107m ，绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同．（1）同步通信卫星绕地球运行时______（选填“受”或“不受”）地球的引力，周期是______h ．同步通信卫星相对于地面的建筑物是______的，______颗同步通信卫星基本可以实现全球通信．（2）理论和实践表明，质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行，若同步通信卫星上的天线脱落，天线______（选填“仍然”或“不会”）在同步轨道上运行． （3）地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要______s ．AB2cm10.1～10.31．C2．A3．D4．D5．D6．D7．C8．D9．C10．D 11．A12．D13．C14．A15．D16．B17．C18．D 19．电磁波、3×108；20．电磁波、超声波、紫外线；21．红外线、γ射线；22．1m、3×108Hz；23．电磁波、3×108、射频；24．电磁波、0.22；25．电磁波、3.9×105；26．7.5×109Hz、2×10-10s；27．（1）受、24、静止、3；（2）仍然；（3）0.48；。