资料简介
第十五章 怎样传递信息——通信
技术简介
一、电磁波
体验 电磁波的产生
活动1：打开收音机后,在旁边拨打手机。
活动2：将收音机调至没有电台的位置,用一只手电筒靠近收
音机,按动手电筒开关,使手电筒明灭交替变化。
活动3：将收音机调至没有电台的位置,将一个调光台灯靠近
收音机,旋动调光旋钮使灯光发生变化。
(1)在活动1中,收音机中能听到 的声音。
(2)比较活动2和3,电路通断时,电流时有时无,收音机
(选填“能”或“不能”)听到声音。
(3)由活动2可知,电流强弱发生变化,收音机 (选填
“能”或“不能”)听到声音。
提示：(1)咔咔 (2)能 (3)能
1.什么是电磁波?电磁波是怎么产生的?
2.电磁波的频率是表示什么的物理量?频率的单位是什么?
3.电磁波在真空中的传播速度是多少?
4.什么是波长?
5.波长、频率与波速的关系是什么?
探究1 电磁波的产生
结合“体验”,思考以下问题
1.通断电和改变电流的强弱,电路中的电流发生 ,收
音机中就会听到咔咔的声音,说明在 的电流周围会
产生电磁波。
提示：通断电的瞬间,电路中的电流迅速变化,调节旋钮电流
的大小也发生了变化,此时在周围空间中产生的电磁波,使收
音机发出了声音。
参考答案：变化 变化
2.电磁波是一种看不见、摸不着但确实存在的物质,我们采
用了 的方法来认识它的存在。
提示：物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直
接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易
测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。例
如对磁场的认识也是采用了转换法；在本实验中,是借助收
音机能否发出声音来认识电磁波是否存在。
参考答案：转换
3.振荡电流变化的快慢用 来表示,电磁波的频率所
用的单位一般有 。
提示：电流的迅速变化会在其空间激起电磁波,电流变化的
快慢用频率表示,只有频率很高的电流产生的电磁波才能传
到远方。而电磁波的频率需用较大的单位表示。
参考答案：频率 千赫(kHz)、兆赫(MHz)、吉赫(GHz)
4.由电磁波谱可知,无线电波包括 、 、 和 ,
常用于 等。
提示：根据不同的波长和频率范围,电磁波可分为红外线、可
见光、紫外线、X射线、γ射线、无线电波等。无线电波包括
长波、中波、短波和微波,无线电波的频率在几百千赫至几百
兆赫这个范围内,通常用于广播、电视和移动电话等。
参考答案：长波 中波 短波 微波 广播、电视和移动电
话
探究2 电磁波的传播
通过与声波对比,思考以下问题
1.声音的传播需要介质,电磁波的传播 介质。
提示：声波通过空气使其振动向外传播,所以声音传播需要
介质,而电磁波是迅速变化的电流在其空间激发产生的,在
真空中也能传播,不需要介质。
参考答案：不需要
2.类比水波,得出电磁波的波长、波速和频率的关系是 。
提示：电磁波的波长与水的波长一样,都是波在一个周期内传
播的距离,即相邻的两个波峰或波谷之间的距离,用λ表示电
磁波的波长,f表示电磁波的频率,c表示电磁波的波速,则三者
的关系为c=λf,在波速一定的条件下,频率越高,波长越短。
参考答案：c=λf
一、电磁波
1.产生条件：___________能在周围的空间中产生电磁波。
2.振荡电流：
(1)定义：变化得_______的电流。
(2)特点：一种_______变化的电流,变化的快慢用_____表
示。
变化的电流
非常快
周期性 频率
3.频率：
(1)国际单位：赫兹(Hz)
(2)其他单位及换算：1 GHz=___MHz=___kHz=___Hz
4.无线电波：用于_____________________的电磁波。
103 106 109
广播、电视和移动电话
二、电磁波的传播
1.速度：
(1)真空：电磁波在真空中传播的速度与光速_____,约为
_________。
(2)空气：电磁波在空气中的传播速度近似等于_________。
2.描述波的物理量：
(1)波长：相邻两个_____(或_____)间的距离。
(2)波速：波的_________。
相同
3×108m/s
3×108m/s
波峰 波谷
传播速度
3.频率、波长和波速之间的关系：
(1)公式：波速=___________,即c=____。
(2)相应关系：在波速一定时,频率_____,则波长越短。
4.应用：_____、_________等。
波长×频率 λf
越高
雷达 隐形飞机
【拓展延伸】电磁波的四个特点
(1)电磁波在空间是向各个方向传播的。
(2)电磁波的传播速度等于光速,在空气中和真空中近似相
等。在不同介质中的传播速度不同。
(3)一般情况下,在同种介质中,不同频率(或不同波长)的电
磁波的传播速度相同。
(4)在不同介质中,同一电磁波的频率相同,波速不同。
考点 电磁波的产生与传播
【典例】关于电磁波的说法中,正确的是 ( )
A.电磁波是由迅速变化的电流产生的
B.电磁波不能在真空中传播
C.电磁波只能传递能量
D.电磁波的频率越高,波长越长
【思路导引】解答本题抓住以下关键点：
(1)电磁波是一种波,由变化的电流产生。
(2)电磁波的传播不需要介质。
(3)c、λ、f的关系是c=λf。
【精讲精析】导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波,
故A正确。电磁波可以在真空中传播,故B错误。电磁波能
传递能量,也能传递信息,故C错误。由公式c=λf可知,电
磁波的波速一定,频率与波长成反比,故D错误。故选A。
【方法归纳】电磁波波速和波长的判断
(1)产生电磁波的条件：导体中有迅速变化的电流。
(2)波长与频率关系的判断：
①在同种介质中,不同电磁波的波速相同,由c=λf知,波长
越短,频率越高；
②不同种介质,同一种电磁波的频率相同,波速越大,波长
越长。
1.下列电器不是利用电磁波工作的是 ( )
A.手机 B.B超
C.电视机遥控器 D.微波炉
【解析】选B。本题考查了电磁波的利用。手机通过发射和
接收电磁波而实现了信息的交流,电视机遥控器是通过红外
线传递信息的,红外线也是电磁波,微波炉利用微波加热食物,
其所用的微波也是电磁波,B超是利用超声波工作的,故选B。
2.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.光是一种电磁波
B.电磁波在真空中的传播速度是3×108km/h
C.电磁波的波速一定时,其波长与频率成正比
D.中央电视台与三明电视台发射的电磁波传播速度不同
【解析】选A。本题考查了电磁波的波速、波长和频率的相
关知识。光是一种电磁波,故A正确；电磁波在真空中的传
播速度是3×108m/s,即3×105km/s,故B错误；由波速、波长
与频率间的关系c=λf可知,电磁波的波速一定时,其波长与
频率成反比,故C错误；中央电视台与三明电视台发射的电
磁波的频率不同,但传播速度相同,故D错误。故选A。
找找你容易错在哪里?
光波 (选填“属于”或“不属于”)电磁波。
如图是某电磁波的波形图,其频率为 Hz。探月卫星
距地球指挥中心约为3.9×105km,地球指挥中心向探月卫星
发射的指令,经 s到达卫星。
【学生自答】
①不属于 ②1.5×108 ③1.3
【教师点评】
①对电磁波谱理解不正确：红外线、可见光、紫外线、
Χ射线、γ射线等都属于电磁波
②对波长、频率与波速的关系理解错误：应是f=c/λ
【正确答案】
属于 6×108 1.3
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