第十章电磁波与信息技术附答案

初三下第十章电磁波与信息技术复习

【学习目标】

1. 了解电话的工作原理及信号转化；

2. 了解电磁波的产生和传播；

3. 知道电磁波在真空中的传播速度及电磁波的波长、频率和波速的关系；

4. 了解卫星通信、光纤通信、网络通信的基本原理；

5. 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。

【重点、难点】

电磁波的传播和应用

【考点分析】

此部分内容在中考物理中的要求如下（本讲内容在中考中不是“必考内容”，常隔年考

查）：知识点电话的工作原理电磁波的传播电磁波的波长、频率和波速的关系电磁波的应用

考纲要求知道题型填空、选择题分值1~4分

【考点精炼】

考点一：电话

话筒、听筒

①话筒：电磁感应； 声信号转化为电信号；结构像麦克风 ②听筒：电流的磁效应、磁场对电流的作用；电信号转化为声信号；结构象喇叭

模拟信号：信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，模

仿声信号的电信号。（一般的电视机、收音机、电话等信号的传输）

缺点：在传输、放大、加工的过程中易失真，从而使传递的信息发生变化。

数字信号：利用数字的组合来代表信息的信号。（数字电视、互联网传输等）

特点：一般只有两个数字，在传输、放大、加工的过程中很稳定，容易编辑。

【物理人物志】八年级篇：

贝尔：电话；

爱迪生：电灯； 瓦特：蒸汽机； 奥斯特：电生磁；

法拉第：磁生电； 牛顿：光的色散； 伽利略：望远镜；

沈括：磁偏角； 墨子：小孔成像； 安培：安培定则；

焦耳：焦耳定律； 欧姆：欧姆定律； 高锟（美籍华人，2009年诺贝尔物理学奖得主）：首先提出光纤可以用于通讯传输的设

想……

有线通信 数字电话：利用数字信号（即利用数字的组合来代表信息的信号，特点：一般只有两个数字，保真性好，便于计算机处理、易加密如数字电视、互联网传输等） 光纤通信 网络通信 电话 模拟电话 原理 振动 振动 发明者：贝尔

利用模拟信号 无线通信：电磁波 信

息 的 传 递

构造：

例1. 电话机话筒的工作原理:振动引起膜片振动→碳粒疏密变化→ →电

流________变化；电话机听筒的工作原理：信号→电磁波 →对膜片的引力大小变化→

膜片 →发出声音。

解析：电话机的话筒是用声音来改变电路的阻值从而改变电流，以达到声音信号转变为

变化的电流信号目的；听筒将对方传来的电流信号转化为声音信号，即扬声器的原理，变化

的电流经过线圈产生磁性，与线圈旁的永磁体作用而受力，因电流大小变化导致受力大小变

化，扬声器振动的大小不同，把声音还原出来。答案：话筒的电阻变化 大小 变化 振动

【针对练习1】如图所示是生活中常见的电话机，它主要由 和 组成。现代电话

机都使用 信号代替以前的 信号。答案：话筒 听筒 数字 模拟 考点二、电磁波的产生、传播与应用

产生

变化的电流产生电磁波 利用声波、光波认识电磁波这种研究物理的方法是类比法 传播

在很多介质中均可传播，可以不需要介质，在真空中也能传播， （与声波类比）声波传播需要介质，真空不传声。 速度 光波（包括不见光）也是一种电磁波，光和电磁波在真空中的传播速度一样，

是宇宙中最大的速度即用c 表示：c ＝3×108m/s ＝3×105km/s

波长与 频率 频率(f)：1秒钟变化的次数，用f 表示，单位赫兹(Hz)（1MHz ＝103kHz ＝106Hz ）

波长(λ)：波在一个周期内传播的距离．单位：米(m)．

波速(C)：波的传播速度．它反映波传播的快慢单位：米/秒(m/s)． 电磁波的波长λ 、频率f 、波速C 三者的关系： c ＝λ f

频率越高，波长越短；频率越低，波长越长．

电磁波的频率一般很大，所以常用的频率单位有：KHz 和MHz ；

电磁波的应用 1. 电磁波能够传递信息：如卫星电视、互联网、手机、雷达、无线广播等；

收音机——接收的是无线电波；电视机和微波炉——接收和发射的是微波；

一切无线电都是利用了电磁波来传递信息，特别要注意互联网通过光纤

来传递信号，用激光作载体，光属于电磁波的一种，所以光纤（光缆）也是

利用电磁波来工作的．

现代通信网络主要包括微波通信、卫星通信和光缆（光纤）通信．这些

通信方式都是利用电磁波来传递信息的．

2. 电磁波能够传递能量：高频电磁波、X 射线、Y 射线和激光都具有巨大的能量

如：太阳光传递能量、激光手术等看不见的光；透视——X 射线；原子弹爆炸——发射也

γ射线。金属容器对电磁波具有屏蔽作用 【补充回顾】A. 红外线：加热、遥控；B. 紫外线：杀菌、荧光反应 电

取暖器——发出红外线；消毒柜——发出紫外线；

例2. 在证明磁场的存在时，我们将小磁针放到磁体附近，可以观察到小磁针受到磁场力

的作用，其北极所指的方向发生了偏转，由此我们说磁体周围存在着磁场．如何证明电磁波的产生，小墨

同学列出以下几种现象，你认为正确的是（ D ）

A. 高高耸立的中央电视塔上的天线

B. 在电话机中可以听到对方的声音

λλc ＝3×108m/s 是个常数，不变（与频率、波长、介质无关） 波长m

频率Hz

C. 电视机上安装的天线

D. 在电池两端用导线迅速通断，可在打开的收音机中听到“咔哒”声

解析：电磁波是看不见摸不着的，我们可从接收到电磁波的仪器所产生的现象来证明电磁波的存在．电视塔上的天线是发射电磁波的；电视机上的天线是接收电磁波的；在电话机中可以听到对方的声音是利用导线中的电流来传递信息；在收音机里听到“咔哒”声，是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流，变化的电流产生了电磁波，收音机接收了这一电磁波，并把它放大转换成声音，这就是我们听到的“咔哒”声．答案：D

【针对练习1】下列关于电磁波的说法中，正确的是（ B）

A. 电磁波只能在有介质的空间传播，不能在真空中传播

B. 电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s

C. 由c=λf可知：电磁波的传播速度与频率成正比

D. 电冰箱是利用电磁波来工作的

【针对练习2】下列四种波中，哪种波和其余三种波不是同一家族（ C）

A. 光波

B. 电磁波

C. 超声波

D. 无线电波

【针对练习3】光是一种电磁波波．图中是某电磁波的波形图，其波长为0.5 m．探月卫星距地球指挥中心约3.9×105km，地球指挥中心向探月卫星发射的指令，经 1.3 s到达卫星．

考点三：信息技术与现代通信

1.电磁波谱：(注意：教材按频率由小到大排列的）

电磁波谱分布示意图:按频率由大到小（波长由小到大）

排列形成的电磁波谱即是电磁波家族的主要成员：无线电

波（广播）：（长波、中波、短波、微波）、红外线、紫外

线、可见光、X射线、Y射线

从无线电波、微波到光波，传递信息所用电磁波的频率越来越高。频率越高的电磁波，相同时间内可以传递的信息就越多，信息之路就越宽。