第十九章电磁波与信息时代 课时详解详析

第十九章电磁波与信息时代
19.1 最快的“信使〞
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1.A 电视机屏幕上出现一条程度亮线、收音机中听到“咯咯〞的杂音,说明有节目以外的电磁波信号干扰它们的信号.而迅速变化的电流可以产生电磁波,电路通断时电流从无到有,从有到无,变化迅速,可以向四周发射电磁波,所以A是原因之一;家庭电路中交流电的通断,对电视机和收音机的信号不会产生影响,所以B不正确;金属碰撞产生的声波,不会被电视机和收音机接收,故C不正确.
2.A 由题图可知,甲电磁波的波长较长,那么频率较小;电磁波的传播速度与波长、频率无关,在同一介质中的传播速度一样.
3.C 读图可得,WiFi信号的频率约是2.4 GHz(2.4×109 Hz),是无线电波,故A,B错误;无线电波的频率小于可见光的频率,波速一定,根据c=λf可知,无线电波的波长大于可见光的波长,故C正确;各种电磁波在真空中的速度都是一样的,即c=3×108 m/s,故D错误.
4.C 电磁波传播速度与电磁波的波长、频率无关,所以c甲=c乙,频率越高,波长越短,所以λ甲<λ乙,应选C.
5.静止电磁波解析:智能运动手环与手腕之间没有位置变化,所以以佩戴者手腕为参照物,智能运动手环是静止的;智能手环支持活动、锻炼等形式,可以记录营养情况,拥有智能闹钟、安康提醒等功能,记录的信息需要以无线的方式通过电磁波发送到手机.
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1.C 常温下,声波在空气中的传播速度是340 m/s,电磁波在空气中的传播速度约为3.0×108m/s;电磁波是由变化的电流产生的,而声波是由物体振动产生的;手机无线上网是利用电磁波传输信息;电磁波和声波都能传递能量.
2.B
3.C 光是电磁波家族中的一员,可见光是电磁波,故A选项不正确;在真空中或空气中电磁波的波速几乎不变,所以波长越短,频率越高,故B选项不正确;红外线和可见光在真空中传播速度一样,都是3×
108 m/s,故C选项正确;电磁波可以在真空中传播,声波不能在真空中传播,故D选项不正确.
4.A 微波炉是利用电磁波中的微波来加热食物的,故A正确;石块落入水中可以产生水波,不会产生电磁波,故B错误;电视机和挪动
都能接收电磁波,但有线是利用电流来传递信息的,故C错误;电磁波可以在真空中传播,速度为3×108 m/s,故D错误.
5.C 电磁波和光的传播速度是一样的,故A错误;导航卫星发射的电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s,故B错误;电磁波可以在真空中传播,故C正确;导航仪和导航卫星是通过电磁波来传递信息的,故D错误.
6.BD 验钞机是利用紫外线来区分钞票真伪,而遥控器是利用红外线来实现对电视机的遥控;手机通过无线电波与网络联络,而微波炉是通过微波引起被加热食品中分子的高频率振动来加热食品的.应选B,D.
7.γ射线
8.电磁波增大解析:雷达发出的是电磁波.“隐形战机〞可以有效避开雷达的探测,主要是它外表有一种特殊材料,可以增强对电磁波的吸收,减弱电磁波反射回雷达.当飞机加速上升时,速度和高度都增加,故飞机的动能和重力势能增大,机械能增大.
才能提升
9.B 雷达利用电磁波来工作,电磁波在空气中的传播速度是v=3×108 m/s;从图中可以看出,雷达从发射到接收反射回来的电磁波所用时间为4个格,即为4×10-4 s,电磁波从雷到达监视目的的时间为t=2×10-4 s;利用s=vt可求出间隔 ,最接近6×104 m.应选B.
10.(1)0.12 m (2)1.134×105 J
解析:(1)微波属于一种电磁波,波速为3×108 m/s,
由c=λf得
λ=c
f =3×108 m/s
2 450×106 Hz
=0.12 m.
(2)由功率公式P=W
t
可知,微波炉在3 min内做的总功W=P·t=700 W×180 s=1.26×105 J,食品吸收的热量Q=0.9 W=1.134×105 J.
19.2 播送电视与通信
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1.D 无线电播送的发射是把声音信号转化为电信号,即音频信号,然后把音频信号加载到高频电流上,形成调制信号,最后通过天线发射出去;收音机接收到电磁波,通过调和谐检波把音频信号取出来并加以放大,复原成声音.电视工作过程中不但应用到声、电信号的互相转换,还要应用视频信号和电信号的互相转换.
2.D 在电视信号的发射端,摄像机的光学镜头把物体的实像摄在感
光器件上,感光器件把光信号转化为电信号,输出视频电流;话筒把播音员的声音信号转化为电信号(即把声能转化为电能),输出音频电流;把这两种电流输入到发射机中,经过进一步调制、功率放大等,最后由天线将“搭载〞着图像和声音信号的电磁波发射出去.在电视机的接收端,接收机的天线接收到许多电台的电磁波,由调制器选择其中一
个电台的信号,经过解调器取出视频和音频信号,由显像管复原出图像,由扬声器复原出声音.可见,选项A,B,C错误,D正确.
3.B
4.同步三解析:卫星通信首先需要同步卫星,同步卫星就是指环
绕地球转动且周期跟地球自转周期一样的卫星.在地球周围间隔地
面某一高度的圆周上假如均匀放置三颗同步卫星,它们发送的电磁波信号几乎可覆盖全球,从而实现全球通信.
5.D 假如将声音、图像信号变成电信号,再将电信号加载到激光上传入光纤,就可以通过光纤同时传递声音和图像信号.
6.全反射电磁波
7.如下图
解析:激光从光纤的一端进入后,在玻璃纤维内以屡次全反射的方式
向另一端传播.
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1.D 电磁波可以传递声音、图像等信息,电视节目和播送节目都是通过电磁波传播的;电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去.
2.A 接收天线接收到的是各种频率的无线电波,首先要经过调谐选出特定频率的电磁波,然后要经过检波或解调将信号取出,送到扬声器或显示器中放出声音或图像.
3.D 激光在传输过程中,从光导纤维的一端射入后,在光导纤维内壁上要发生屡次全反射,并从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方.这种传递信息的方式是光纤通信;同步通信卫星定位在赤道上空,和地球的自转周期一样,与地球处于相对静止状态;电磁波可以在介质中传播,也可以在真空中传播;微波属于电磁波的一种,不仅用于微波炉中加热食物,还可以传递信息,实现无线通信.
4.A 光导纤维是一种很细的玻璃纤维,带有声音和图像信号的激光依靠全反射可以从光导纤维的一端传向另一端,激光在光导纤维中的传播速度远大于声速.
5.C 电视机接收到电磁波,将视频信号和音频信号取出来,分别送到显示屏和扬声器,复原成图像和声音.
6.C 无线电播送中传播的是声音信号,首先要将声音信号通过话筒转化为音频电信号,再由调制器将音频电信号加载到高频电流上,利用天线将信号发射到空中.
7.属于 3.0×108
8.88.2×106 接收 发射和接收
才能提升
9.(1)卫星离地面有一定的高度,信号传到卫星上再返回电视台需要一定的时间,信号的传播有个往返的过程
(2)0.24 s
解析:演播室用电缆传来的信号因为间隔 很近,其传播时间可以忽略.但是电视台本身接收卫星上传回的信号所通过的间隔 为地面到卫星间隔 的2倍,为s=72 000 km,电磁波的传播速度和光速一样, 电磁波通过这段路程所需时间为t=s v =7.2×107 m
3.0×108 m/s =0.24 s.
所以会发现卫星传来的画面上,人物动作变化总比电缆传来的画面发生慢一些.
19.3 走进互联网
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1.B 利用光纤上网的用户,是利用光导纤维通过载有各种信号的激光来传递信息的.
2.D 电子邮箱可以传递文字、数据、图像,甚至集声音和画面为一体的多媒体信息,其特点是方便、快捷、信息内容丰富等.但是电子邮箱不能传递实际物体,如蛋糕、电视机、桌子等.
3.B 利用互联网的网上学校等方式可以实现远程教育,利用互联网也可以发送电子邮件、进展视频聊天;利用互联网不能进展烧水.
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1.D 互联网的光纤通信是利用激光传递各种信息的.
2.C 电子邮箱地址的书写顺序是:登录名+@+主机名和域名.
3.A 发送电子邮件,需要先进入自己的信箱,然后把邮件发送到对方
的效劳器上,无论对方的计算机是否开机,都可以收到电子邮件.因为
电子信箱占有的是网络效劳器上的空间,所以只要对方开机后,就可
以从效劳器上收到邮件.
4.D 网上“虚拟学校〞是借助互联网传递上课信息的,传递的信息可以是文本文件,也可以是视频资料,甚至可以利用视频进展一对一指导.网上学校的资源丰富,对同一节课会有很多教师的视频资料,网上
学校资源的应用不受时间的限制,任何时间都能下载应用.
5.我能行0,10,00 解析:此题答案具有开放性,只要利用“0〞和“1〞代表“开〞和“关〞这两个动作,表达一个意思即可.
6.不对.用电子邮件发送的信息无论收件人是否在线,都不会丧失.
解析:在发送电子邮件时,信息是存储在效劳器上的,无论对方在上网
还是没有开电脑,信息都不会丧失.当再开机时,效劳器会及时地将该
信息发送过去.所以,小刚说法不对,他传递的信息不会丧失.
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7.(1)SOS信号为国际统一规定的呼救信号;
(2)SOS信号除了可用无线电报发出,也可以用灯光发出三短三长三短的信号;还可以用敲击物体发出三短三长三短声音的方法来表示.(答案不唯一)
章末知识复习
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1.A 电磁波是电流的迅速变化产生的,因此它是在空间传播的周期性变化的电场,故A说法正确;电磁波的传播不需要介质,故B说法不正确;由c=λf,c为定值知,频率越高,波长越短,故C说法不正确;声呐是利用声音传递信息,与电磁波无关,故D说法不正确.
2.C 手机是靠电磁波来传递信息的;手机充电时将电能转化为化学能;接时是靠不同人不同的音色来分辨对方的;手机就是靠发射和接收电磁波来传递信息的.
3.B 红光以外的是红外线,人看不到,红外线在真空中传播速度是3×108 m/s,故A错误;红光和X射线都属于电磁波,故B正确;由图可知,红外线的频率比拟低,波长较长,故C错误;真空中各种电磁波的传播速度一样,故D错误.
4.D 紫外线是不可见光,肉眼不能看见;电视机的遥控器利用了红外线;体检胸透用的电磁波频率比无线电波高;电磁波在真空中的传播速度一样.
5.A 收音机调台是通过调节自身接收电磁波的频率,使自身频率与接收到的电磁波频率到达一致,从而到达共振;由图可知,FM 的频率为88～108 MHz,即8.8×107～1.08×108 Hz;而AM 的频率范围为530～ 1 600 kHz,即5.3×105～1.60×106 Hz;由公式c=λf 可得,电磁波的波速一定,电磁波的波长和频率互成反比例关系.所以,频率越高,波长越小.可得出FM 频率较高,FM 段对应的波长较小.AM 段的频率较低,对应的波长较长;电磁波的传播速度一样,均为光速;电磁波的振幅取决于电磁波的强度,与电磁波的频率无关.所以A 正确,B,C,D 均错误.
6.C
7.电磁 18 解析:GPS 是通过电磁波传递信息的;t=30 min=0.5 h,
平均速度v=s t =9km 0.5h
=18 km/h. 8.C 手机可以传递信息和接收信息,它是通过电磁波来实现的,A 选项错误;听筒的原理是利用了电磁铁,强弱变化的电流使电磁铁对膜片的吸引力忽大忽小,从而振动发出声音,B 选项错误;电动机的原理是利用了磁场对电流的作用,C 选项正确;手机可以发射电磁波,是一个小小的发射台,因此手机能带来电磁污染,D 选项错误.
9.电磁波 1.27 解析:月球上没有空气,而真空不能传声,而电磁波可以在真空中传播,所以科学探测得到的图像和数据是通过电磁波传递到地球的;由v=s t
知,电磁波从月球上发射到地球接收到的时间t=s v =3.8×105 km
3×105 km/s ≈1.27 s.
10.光纤电磁波静止的解析:现代通信网络主要是由卫星通信和光纤通信组成.卫星通信主要是利用地球同步卫星作为中继站、转发微波,进展通信的.我们说的同步卫星,是说它与地球同步,表如今绕地球运转的时间与地球自转一周的时间是一样的,约为24小时,由于这种同步的存在,它与地球之间没有位置变化,是相对静止的. 11.电磁波(1)声音不能在真空中传播(2)电梯对电磁波有屏蔽作用将手机设置到铃响状态后放入密闭的金属容器内,试用另一手机呼叫金属容器内的手机,假如听不到金属容器内的手机声响,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用
解析:收音机的周围存在电磁波,当电磁波被收音机接收时,会产生“咔咔〞声;
(1)声音的传播需要介质,声音不能再真空中传播,收音机放在真空玻璃罩中时听不到“咔咔〞声;(2)电梯是金属制成的,在电梯中接收不到手机信号,是因为金属对电磁波有屏蔽作用;将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内,试用另一手机呼叫金属容器内的手机,假如听不到金属容器内的手机声响,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用.
易错集训
1.A 声音的传播需要介质,在真空中不能传播.而电磁波可在真空中传播,故A错误;电磁波和声波都可以传递信息,故B正确;电磁波和声
波都具有能量,故C正确;声呐系统是利用超声波进展定位的,故 D 正确.
2.B 电磁波和声波都可以传递信息,A错;手机通话时需要将声波转
换成变化的电流,再通过电磁波发射出去,既有电磁波又有声波,B正确;电磁波的传播速度远大于声波,C错误;红外线可以在真空中传
播,D错.。