第二十一章電磁波及其應(yīng)用

第1節(jié)電磁波的海洋

第2節(jié)廣播、電視和移動(dòng)通信

第3節(jié)衛(wèi)星通信和光纖通信早預(yù)習(xí)新知梳理01一、電磁波的海洋1.產(chǎn)生:導(dǎo)線中電流的

會(huì)在空間激起電磁波。

2.傳播:電磁波可以在真空中傳播,傳播速度大約是

m/s,用c表示。3.波:①波長(zhǎng):鄰近的兩個(gè)波峰(或波谷)的距離;②頻率:在1s內(nèi)出現(xiàn)的波峰數(shù)(或波谷數(shù));③波速:用來(lái)描述波傳播快慢的物理量。迅速變化3×1084.電磁波頻率:單位是

,常用單位還有

、兆赫(MHz)。

5.應(yīng)用:無(wú)線電波用于廣播、電視和移動(dòng)通信,頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫;微波可以加熱等。二、廣播、電視和移動(dòng)通信1.無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射和接收無(wú)線電廣播信號(hào)的發(fā)射由

完成。信號(hào)的接收由

完成。收音機(jī)的

能接收到各種各樣的電磁波,通過(guò)

選出特定頻率的信號(hào),由

把音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音。

赫茲(Hz)千赫(kHz)廣播電臺(tái)收音機(jī)天線調(diào)諧器揚(yáng)聲器2.電視信號(hào)的發(fā)射和接收電視用

傳遞圖像信號(hào)和聲音信號(hào)。3.移動(dòng)通信信號(hào)的發(fā)射和接收手機(jī)既是無(wú)線電發(fā)射臺(tái),又是無(wú)線電

臺(tái):它用

把講話的信息發(fā)射到空中;同時(shí)它又在空中捕獲

,得到對(duì)方講話的信息。三、衛(wèi)星通信和光纖通信1.衛(wèi)星通信:在地球周?chē)鶆虻嘏渲?/p>

顆地球靜止衛(wèi)星,可以實(shí)現(xiàn)全球通信。

電磁波接收電磁波電磁波32.光纖通信(1)通信用的激光一般在特殊的管道——

里傳播。

(2)光從

的一端射入,在內(nèi)壁上多次

后從另一端射出,這樣就把它攜帶的信息傳到了遠(yuǎn)方。

光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維反射培素養(yǎng)分層作業(yè)03A基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.(2024武漢)如圖所示,打開(kāi)收音機(jī)的開(kāi)關(guān),旋至沒(méi)有電臺(tái)的位置,將音量開(kāi)大,取一節(jié)干電池和一根導(dǎo)線,先將導(dǎo)線的一端與電池的負(fù)極相連,再將導(dǎo)線的另一端與電池的正極快速摩擦,使它們時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸,會(huì)聽(tīng)到收音機(jī)中傳出“咔咔”聲。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)電池有損害,最好用舊電池來(lái)做B.迅速變化的電流能夠產(chǎn)生電磁波C.收音機(jī)可以接收到電磁波信號(hào)D.電磁波只能在空氣中傳播D2.收看電視時(shí)切換電視機(jī)頻道,實(shí)際上是在改變()A.電視臺(tái)的發(fā)射頻率B.電視機(jī)的接收頻率C.電視臺(tái)發(fā)射的電磁波的波速D.電視機(jī)接收的電磁波的波速B3.(2024鹽城)將手機(jī)“背景燈光提示”和“聲音提示”功能打開(kāi),放到真空鐘罩中,用抽氣機(jī)抽去罩中空氣。然后打電話呼叫手機(jī),看到背景燈光亮卻聽(tīng)不到鈴聲。該現(xiàn)象說(shuō)明()A.聲音和電磁波都能在真空中傳播B.聲音和電磁波都不能在真空中傳播C.聲音能在真空中傳播,電磁波不能在真空中傳播D.聲音不能在真空中傳播,電磁波能在真空中傳播D4.關(guān)于光纖通信,下列說(shuō)法中正確的是()A.載有信息的激光在光纖的內(nèi)壁上不斷地發(fā)生光的折射,把信息從一端傳到了光纖的另一端B.用于通信的激光是在空中傳播的C.光在光導(dǎo)纖維中的傳播是直線傳播D.光纖通信要比短波、微波通信容量寬出百萬(wàn)倍D5.關(guān)于廣播、電視、移動(dòng)電話的信息發(fā)射和接收過(guò)程,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.它們都是靠電磁波傳遞信息的B.在發(fā)射時(shí),它們都要把電信號(hào)加載到高頻電磁波上C.它們都只有接收功能,沒(méi)有發(fā)射功能D.移動(dòng)電話既有接收功能,又有發(fā)射功能C6.(多選)關(guān)于電磁波和現(xiàn)代通信,下列敘述正確的是()A.電磁波的頻率越低,在空氣中傳播的速度越小B.微波是一種電磁波,它不能用于傳遞信息,只能用于微波爐中加熱食物C.衛(wèi)星通信是利用地球靜止衛(wèi)星作為中繼站,進(jìn)行通信D.光纖通信具有傳輸信息量大、高抗干擾及光能損耗小等優(yōu)點(diǎn)CD7.(2024東營(yíng))2024年5月3日,嫦娥六號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭成功發(fā)射,探測(cè)器是通過(guò)

(選填“電磁波”或“次聲波”)與地球通信的;采集的月壤樣品帶回地球后質(zhì)量

(選填“變大”“變小”或“不變”)。

電磁波不變8.5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng),5G是利用

傳遞信息的。據(jù)專(zhuān)家預(yù)計(jì)到2030年5G網(wǎng)絡(luò)將完全開(kāi)發(fā)和建立,將和光纖一道成為信息社會(huì)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施,其中光纖通信是利用激光在光導(dǎo)纖維中多次

將信息傳到遠(yuǎn)方。

9.如圖所示是表示音頻、視頻和射頻三種信號(hào)的波形圖,其中頻率最低的是

信號(hào)。作為載體的無(wú)線電波,頻率越

,相同時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒕驮蕉唷?/p>

電磁波反射音頻高10.電磁波在真空中的傳播速度約為

m/s。如圖所示是部分電磁波譜,在如圖的五種電磁波中,頻率最高的是

。3.0×108γ射線B能力提升11.物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展我國(guó)農(nóng)村已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星電視、電腦網(wǎng)絡(luò)“村村通”,如圖所示是衛(wèi)星電視信號(hào)的接收與傳遞流程示意圖。衛(wèi)星電視接收天線的“鍋口”都是朝

的,目的是接收來(lái)自衛(wèi)星的電視信號(hào);在看電視時(shí),我們通過(guò)遙控器來(lái)?yè)Q臺(tái),在電磁波的波速、波長(zhǎng)和頻率三個(gè)特征中,換臺(tái)改變的是

;從機(jī)房到電視機(jī)之間都要加裝放大器,作用是

。

上頻率把機(jī)房出來(lái)的電視信號(hào)進(jìn)行放大,使接收效果更好12.閱讀短文,回答問(wèn)題。地球靜止衛(wèi)星

地球靜止衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化為點(diǎn)火加速、離開(kāi)大氣層后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)自由上升和調(diào)整姿態(tài)三個(gè)階段。從地面上看,它相對(duì)于地球靜止于赤道上空,與地球轉(zhuǎn)動(dòng)同步,故稱(chēng)為地球靜止衛(wèi)星。在赤道上空約為36000km的高度上布設(shè)3顆通信衛(wèi)星,可實(shí)現(xiàn)除兩極外的全球通信。地球靜止衛(wèi)星常用于通信、氣象、廣播電視、導(dǎo)彈預(yù)警、數(shù)據(jù)中繼等方面,以實(shí)現(xiàn)對(duì)同一地區(qū)的連續(xù)工作。(1)地球靜止衛(wèi)星相對(duì)于地面是

(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的。(2)點(diǎn)火加速階段中的能量轉(zhuǎn)化:化學(xué)能→內(nèi)能→

能。

(3)從地面發(fā)送電磁波信號(hào)通過(guò)地球靜止衛(wèi)星返回至少需要

s。(4)地球靜止衛(wèi)星的用途有

。(答出兩種即可)

靜止機(jī)械0.24通信、廣播電視(準(zhǔn)確即可)C素養(yǎng)培優(yōu)13.(2024青島)閱讀材料,回答問(wèn)題。一“橋”架地月天塹變通途“海上生明月,天涯共此時(shí)”,月亮的同一面始終對(duì)我們“微笑”,這是因?yàn)樵虑蚬D(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)周期相同。如圖甲所示,地月連線OO1與月球表面的交點(diǎn)為A、B,當(dāng)月球公轉(zhuǎn)的角度為θ時(shí),A點(diǎn)繞O1轉(zhuǎn)過(guò)的角度也為θ,我們始終看不到月球上的

(選填“A”或“B”)點(diǎn)。

B在探月工程中,當(dāng)探測(cè)器在月球背面工作時(shí),我們無(wú)法通過(guò)電磁波直接給它發(fā)指令。如何解決這個(gè)問(wèn)題?如果給月球發(fā)射一個(gè)繞月圓形軌道衛(wèi)星C作為信號(hào)傳輸中轉(zhuǎn)站,如圖乙所示,那么衛(wèi)星C作為信號(hào)中轉(zhuǎn)站的不足之處有

(多選)。

A.衛(wèi)星C離地球太遠(yuǎn),信號(hào)無(wú)法到達(dá)B.當(dāng)衛(wèi)星C轉(zhuǎn)到地月之間時(shí),無(wú)法把信號(hào)傳給探測(cè)器,造成信號(hào)中斷C.當(dāng)衛(wèi)星C轉(zhuǎn)到月球背面時(shí),地面站無(wú)法把信號(hào)傳給衛(wèi)星C,造成信號(hào)中斷BC為避免這些問(wèn)題,我國(guó)于2018年5月21日發(fā)射了“鵲橋”一號(hào)中繼通信衛(wèi)星,其軌道在月球背面,如圖丙所示。在“鵲橋”一號(hào)的幫助下,同年12月8日發(fā)射的“嫦娥”四號(hào)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了世界首次月球背面軟著陸和巡航探測(cè)?！谤o橋”一號(hào)距地球約4.5×105km,距月球約7.8×1