資源簡介

第2節　電磁波的發射、傳播和接收
第3節　電磁波譜
(分值：100分)
1~9題每題7分，共63分
考點一　電磁波的發射、傳播和接收
1.關于電磁波的發射和接收，下列說法中正確的是(　　)
A.為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，振蕩電路的頻率越低越好
B.使高頻振蕩信號振幅隨發射信號的強弱而改變叫調頻
C.當接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產生的振蕩電流最弱
D.要使電視機的屏上有圖像，必須要有解調過程
2.一首樂曲從電臺“出發”開始到從收音機的調頻臺播放出來為止，下列選項都描述了該過程，其中順序正確的是(　　)
A.調制—發射—調諧—解調—播放
B.調頻—發射—解調—調諧—播放
C.調幅—調諧—發射—解調—播放
D.調頻—調諧—發射—解調—播放
3.(2023·本溪市高二開學考試)2022年7月1日，慶祝香港回歸祖國25周年大會隆重舉行，世界各地觀眾都能收看到大會實況，是因為電視信號可通過衛星覆蓋全球。關于電磁波，下列說法正確的是(　　)
A.電磁波在真空中的傳播速度與頻率、能量有關，頻率越高、能量越大，傳播速度越大
B.當電磁波源消失后就不能產生新的電磁波，但已發出的電磁波不會立即消失
C.電磁波不能在真空中傳播，且只能傳遞聲音信號，不能傳遞圖像信號
D.香港電視臺與沈陽電視臺發射的電磁波的頻率不同，故傳播速度不同
4.電視機的室外天線能把電信號接收下來，是因為(　　)
A.天線處于變化的電磁場中，天線中產生感應電流，相當于電源，通過饋線輸送給LC振蕩電路
B.天線只處于變化的電場中，天線中產生感應電流，相當于電源，通過饋線輸送給LC振蕩電路
C.天線只是有選擇地接收某電視臺信號，而其他電視臺信號則不接收
D.天線將電磁波傳輸到電視機內
5.(2024·蘇州市吳縣中學高二月考)如圖為公交車上刷卡的情景，當聽到“嘀”的聲音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡內部有電感線圈L和電容器C構成的LC振蕩電路。刷卡時，讀卡機向外發射某一特定頻率的電磁波，IC卡內的LC振蕩電路產生電諧振，線圈L中產生感應電流，給電容器C充電，達到一定的電壓后，驅動卡內芯片進行數據處理和傳輸。下列說法正確的是(　　)
A.讀卡機發射的電磁波不能在真空中傳播
B.IC卡是通過X射線工作的
C.讀卡機在發射電磁波時，需要進行調諧和解調
D.IC卡既能接收讀卡機發射的電磁波，也有向讀卡機傳輸數據的功能
6.業余無線電是一種在全世界非常普遍的業余愛好。業余無線電愛好者在進行收發設備的設計與測試中，常需運用到相關的物理知識。下列說法錯誤的是(　　)
A.發射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路，無線電波與光波均屬于電磁波
B.如圖甲，利用霍爾元件獲取磁感應強度的數據，M為半導體薄片，載流子為自由電子，B為外加與薄片垂直的磁場，若從左側面向右側面通以恒定電流I，穩定后，上側面的電勢高于下側面的電勢
C.圖乙是接收電磁波的調諧電路，利用電諧振的原理接收特定頻率的電磁波
D.設備測試完畢后，發射的電磁波可以在真空中進行傳播
考點二　電磁波譜
7.(2023·三明市高二期末)下列說法正確的是(　　)
A.電磁波和機械波的傳播都需要介質
B.“浴霸”的取暖燈泡發出的紅外線具有顯著的熱效應
C.遙控器發出的紅外線的頻率比醫院CT中的X射線的頻率大
D.手機所用的微波在傳播過程中比無線電廣播所用的中波更容易繞過障礙物
8.在電磁波譜中，紅外線、可見光和倫琴射線(X射線)三個波段的頻率高低關系是(　　)
A.紅外線的頻率最高，可見光的頻率最低
B.倫琴射線的頻率最高，紅外線的頻率最低
C.可見光的頻率最高，紅外線的頻率最低
D.倫琴射線的頻率最高，可見光的頻率最低
9.(2023·漳州市高二期末)歷史上許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程，關于電磁波技術的應用，下列說法正確的是(　　)
A.醫學上常用X射線殺菌消毒
B.電視機遙控器可用紅外線遙控
C.鐵路、民航等安檢口使用紫外線對行李內物品進行檢測
D.用烤箱烤面包時，烤箱中會有淡紅色的光，這是一種紅外線
10~12題每題9分，共27分
10.(2023·南平市高二期末)5G是“第五代移動通信技術”的簡稱，與4G信號相比具有更高的頻率。則5G信號較之4G信號，以下判斷正確的是(　　)
A.在真空中的波長更短
B.在真空中傳播速度更快
C.5G信號屬于橫波，4G信號屬于縱波
D.5G信號和4G信號相遇會發生干涉現象
11.(多選)如圖甲所示是一個調諧接收電路圖，乙、丙、丁為電路中的電流隨時間變化的圖像，則(　　)
A.i1是L1中的電流圖像
B.i1是L2中的電流圖像
C.i2是L2中的電流圖像
D.i3是流過耳機的電流圖像
12.(多選)在電磁波發射技術中，使電磁波隨各種信號而改變的技術叫調制，調制分調幅和調頻兩種。如圖甲所示有A、B兩幅圖。在收音機電路中天線接收下來的電信號既有高頻成分又有低頻成分，經放大后送到下一級，需要把高頻成分和低頻成分分開，只讓低頻成分輸入下一級，如果采用如圖乙所示的電路，圖中虛線框a和b內只用一個電容器或電感器。以下關于電磁波的發射和接收的說法中，正確的是(　　)
A.在電磁波的發射技術中，甲圖中A是調幅波
B.在電磁波的發射技術中，甲圖中B是調幅波
C.乙圖中a是電容器，用來通高頻阻低頻，b是電感器，用來阻高頻通低頻
D.乙圖中a是電感器，用來阻交流通直流，b是電容器，用來阻高頻通低頻
(10分)
13.(2024·西安市高二期末)過量的電磁輻射對人體健康有害。按照有關規定，工作場所受到的電磁輻射強度(單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量)不得超過某一臨界值W。若某無線電通信裝置的電磁輻射功率為P(離輻射源距離為R的球面上接收到的功率始終為P)，則符合規定的安全區域到該通信裝置的距離至少為(　　)
A. B.
C. D.
答案精析
1.D　［為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，振蕩電路的頻率越高越好，選項A錯誤；在電磁波發射技術中，使高頻振蕩信號振幅隨發射信號的強弱而改變叫調幅，選項B錯誤；當接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時，發生電諧振，接收電路中產生的振蕩電流最強，選項C錯誤；將信號從高頻電磁波上分離出來的過程稱為解調，又稱為檢波，所以要使電視機的屏上有圖像，必須要有解調過程，選項D正確。］
2.A　［一首樂曲從電臺“出發”開始到從收音機的調頻臺播放出來為止，首先要進行調制，即把聲音信號加載到高頻電磁波信號上去，然后進行發射；載波信號被收音機接收后首先要進行調諧選出該信號，然后進行解調，從高頻信號中把聲音信號選取出來，最后通過收音機的喇叭播放，故選A。］
3.B　［電磁波在真空中的傳播速度是光速，與頻率、能量無關，A錯誤；一旦電磁波形成了，電磁場就會向外傳播，當波源消失后只是不能產生新的電磁波，但已發出的電磁波不會立即消失，B正確；電磁波傳播不需要介質，可在真空中傳播，電磁波既能傳遞聲音信號，又能傳遞圖像信號，C錯誤；香港電視臺與沈陽電視臺發射的電磁波的頻率不同，但傳播速度相同，D錯誤。］
4.A　［室外天線處于變化的電磁場中，天線產生了感應電流，此電流通過饋線輸送給LC振蕩電路，此電流中包括空間各電視臺信號激起的電流，但只有頻率與調諧電路頻率相等的電信號對應電流最強，然后再通過解調處理輸送給后面的電路，故A正確，B、C、D錯誤。］
5.D　［電磁波能在真空中傳播，故A錯誤；IC卡工作不是依靠X射線，X射線的輻射能量較大，長時間接觸對人體有害，故B錯誤；讀卡機發射的電磁波到IC卡的距離很近，所以不需要進行調諧和解調，故C錯誤；IC卡既能接收讀卡機發射的電磁波，也有向讀卡機傳輸數據的功能，故D正確。］
6.B　［發射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路，無線電波與光波均屬于電磁波，A正確，不符合題意；由左手定則，電子集中于上側面，所以上側面的電勢低于下側面的電勢，B錯誤，符合題意；題圖乙是接收電磁波的調諧電路，利用電諧振的原理接收特定頻率的電磁波，C正確，不符合題意；電磁波可以在真空中進行傳播，D正確，不符合題意。］
7.B　［電磁波的傳播不需要介質，故A錯誤；“浴霸”的取暖燈泡能發出較強的紅外線，利用紅外線的熱效應進行取暖，故B正確；遙控器發出的紅外線的頻率比醫院CT中的X射線的頻率小，故C錯誤；根據衍射的特點可知，無線電廣播所用的中波在傳播過程中比手機所用的微波更容易繞過障礙物，故D錯誤。］
8.B　［在電磁波譜中，紅外線、可見光和倫琴射線(X射線)按照頻率從高到低的排列順序是：倫琴射線(X射線)、可見光、紅外線，故B正確。］
9.B　［醫學上常用紫外線殺菌消毒，A錯誤；電視機遙控器可用紅外線遙控，B正確；鐵路、民航等安檢口使用X射線對行李內物品進行檢測，C錯誤；用烤箱烤面包時，烤箱中會有淡紅色的光，這是一種可見光，紅外線是不可見的，D錯誤。］
10.A　［5G信號和4G信號在真空中傳播速度相同，5G信號頻率比4G信號頻率高，根據λ=可知，5G信號在真空中的波長更短，故B錯誤，A正確；5G信號和4G信號都屬于橫波，故C錯誤；5G信號和4G信號頻率不同，在空中相遇不會發生干涉現象，故D錯誤。］
11.ACD　［L1中由于電磁感應，產生的感應電流的圖像與題圖乙相似，但是由于L2和二極管D串聯，所以當L2的電壓與D反向時，電路不通，因此這時L2沒有電流，所以L2中的電流圖像應是題圖丙中的i2，高頻部分通過C2，通過耳機的電流是題圖丁中的i3，只有低頻的音頻電流，故選項A、C、D正確，B錯誤.］
12.AC　［調幅，即通過改變電磁波的振幅來實現信號加載，故A為調幅波，A正確，B錯誤；在交流電路中，電容器通高頻阻低頻，電感器通低頻阻高頻，元件a要讓高頻信號通過，阻止低頻信號通過，故元件a為電容器；元件b要讓低頻信號通過，阻止高頻信號通過，故b為電感器，故C正確，D錯誤。］
13.D　［根據題中信息，W=，E表示能量，S表示面積，t表示時間，由功率P=可得W===，所以R=，選項D正確。］第2節　電磁波的發射、傳播和接收
第3節　電磁波譜
［學習目標］　1.知道電磁波有效發射的兩個條件，了解開放電路、電磁波的調制等概念。2.了解電磁波的傳播、接收原理與過程，知道電諧振、檢波的概念。3.認識電磁波譜，知道不同波段電磁波的應用。
一、電磁波的發射、傳播和接收
1.電磁波的發射
(1)有效發射電磁波的兩個條件
①振蕩頻率　　　　　　　　。
②　　　　、　　　　盡可能分布到較大的空間。
(2)開放電路
為有效發射電磁波，可以通過減小電容器的　　　　　　　　、增大　　　　　　　，使電容器變成兩條長的直導線，一條深入高空成為　　　　　　，另一條接入地下成為　　　　，形成　　　　　　　　。LC振蕩電路由閉合回路演變為開放電路的示意圖如圖所示。
(3)電磁波的調制
把　　　　電信號加載到　　　　等幅振蕩電流上稱為調制。
常用的調制方式有　　　　和　　　　兩種。
①調幅：使電磁波的　　　　隨信號改變，　　　　始終保持不變。
②調頻：使電磁波的　　　　隨信號而改變。
2.電磁波的傳播
無線電波通常有三種傳播途徑：　　　　、　　　　和　　　　。
(1)地波
沿　　　　表面空間傳播的無線電波。在無線電技術中，通常采用　　　　的形式傳播長波、中波和中短波。
(2)天波
靠大氣中　　　　　　的反射傳播的無線電波。電離層對電磁波的反射和吸收與頻率有關，頻率越高，吸收　　　　；頻率越低，吸收越多。因此，　　　　最適合采用　　　　的形式傳播。
(3)空間波
像光束那樣沿　　　　　　　　的無線電波。這種傳播方式適用于　　　　　　和　　　　通信。
3.電磁波的接收
(1)電諧振
當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波頻率相同時，接收電路中的振蕩電流　　　，這種現象稱為電諧振現象。
(2)調諧
在無線電技術中，對空間存在的各種頻率的電磁波，需要選擇某一種特定的　　　　接收，這個選擇過程稱為調諧。調諧的基本原理就是電諧振。
(3)檢波
由調諧電路接收到的感應電流是經過調制的　　　　　　　　　　　　。如果把這個信號電流直接輸入耳機，并不能收聽到電臺的播音，還需要從高頻載波中把音頻信號“檢”出來，這一過程稱為　　　　　　，是　　　　的逆過程，也叫解調。
4.無線電波的發射、傳播和接收過程
例1　(2023·德化市第一中學月考)為了把需要傳遞的有用信號(如圖像信號、聲音信號等)加載到電磁波上發射出去，必須對振蕩電流進行　　　　　　(選填“調諧”“調制”或“解調”)；使聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程，叫　　　　(選填“調諧”“調制”或“解調”)，也叫檢波。
例2　(多選)如圖所示為無線電波實際發射過程的示意圖，如圖甲、乙、丙所示為發射過程產生的電流圖像，關于這三種圖像，下列說法中正確的是(　　)
A.圖甲為高頻振蕩器產生的高頻等幅振蕩電流
B.圖乙為人對著話筒說話時產生的低頻信號
C.圖丙表示高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變
D.圖丙表示高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變
例3　調節收音機的調諧回路時，可變電容器的動片從全部旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率的電臺信號，為接收到該電臺信號，則應(　　)
A.加大電源電壓
B.減小電源電壓
C.增加諧振線圈的圈數
D.減少諧振線圈的圈數
二、電磁波譜
1.認識電磁波譜
(1)定義：電磁波包括無線電波、　　　　、可見光、　　　　　　、X射線、γ射線等，把這些電磁波按　　　　或　　　　順序排列起來，就構成了電磁波譜。
(2)電磁波譜排序
按照波長由大到小的順序，電磁波譜依次是無線電波、紅外線、　　　　　　、紫外線、X射線、　　　　　　。
①可見光
可見光是整個電磁波譜中極為狹窄的一段，波長范圍為　　　　　　　　，顏色依次為紫、靛、藍、綠、黃、橙、紅。它們之間并沒有明顯的界限，而是逐漸由紫轉為紅，　　　的波長最短，　　　　的波長最長。
②紅外線的波長比紅光的波長要長，　　　　　　的熱效應明顯。　　　　　　的波長比紫光的波長短，一般為10-8~4.0×10-7 m。在紫外線的照射下，有些物質會發出熒光。
③　　　　　　的波長最長。無線電波通常是由電磁振蕩電路通過天線發射出去的。無線電波按波長的不同被分為　　　　、中波、　　　　、微波等波段。
④電磁波譜中，　　　　　　和　　　　　的波長相比其他波較短。X射線的波長范圍為10-12~10-8 m。
2.不同波段電磁波的應用
(1)無線電波的應用
長波主要用于　　　　　　　　及　　　　　　　　，中波主要用于　　　　　　　及　　　　，短波主要用于遠距離短波通信及　　　　　　　　，微波主要用于調頻廣播、電視、　　　　　　　　和　　　　。
(2)紅外線和紫外線的應用
1800年，英國天文學家赫歇爾在研究光的溫度時發現了　　　　　　。從此，人們開始應用這種具有明顯　　　　　　的電磁波來加熱物體，如使用紅外線烤箱、紅外線爐烹飪食物等。人們還利用紅外線可使特制底片　　　　的性質，制成了紅外　　　　　　、紅外　　　　　　等。
紫外線能使很多物質發出熒光，很容易讓底片　　　　。當適量的紫外線照射人體時，能促使人體合成維生素D，可預防　　　　　。
(3)X射線和γ射線的應用
X射線的　　　　　　　較強，γ射線是從　　　　　　內發出來的電磁波，一般的放射性物質或原子核反應都能輻射出γ射線。γ射線的能量較高，　　　　　　很強。
(1)天空為什么是藍的？
(2)為什么傍晚的陽光比較紅？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(1)各種電磁波中最容易發生干涉和衍射現象的是γ射線。(　　)
(2)紅外線有顯著的熱效應，紫外線具有較高的能量。(　　)
(3)低溫物體不能輻射紅外線。(　　)
(4)紫外線在真空中的傳播速度大于可見光在真空中的傳播速度。(　　)
(5)可利用紅外線的熒光效應辨別人民幣的真偽。(　　)
(6)X射線的穿透本領比γ射線更強。(　　)
例4　(多選)(2024·福州市高二月考)有關電磁波的特性和應用，下列說法正確的是(　　)
A.適量的紫外線照射有利于人體健康
B.紅外線和X射線都有很強的穿透本領，常用于醫 學上透視人體
C.電磁波是橫波，且可以在真空中傳播
D.電磁波可以由電磁振蕩產生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失
例5　(多選)(2024·莆田市高二期末)關于電磁波的應用，下列說法正確的是(　　)
A.紅外線、X射線、γ射線中紅外線的波長最短
B.銀行的驗鈔機和家用電器的遙控器發出的光都是紫外線
C.微波可以用于廣播及其他信號的傳播
D.X光片可以用于診斷病情，γ射線可以摧毀病變的細胞
例6　(2023·福州市開學考試)紅外測溫槍與傳統的熱傳導測溫儀器相比，具有響應時間短、測溫效率高、操作方便、防交叉感染(不用接觸被測物體)的特點。下列關于紅外測溫槍的說法中正確的是(　　)
A.紅外測溫槍工作原理和水銀體溫計測量原埋一樣 都是利用熱脹冷縮原理
B.紅外測溫槍能接收到的是身體的熱量，通過熱傳導到達紅外測溫槍進而顯示出體溫
C.紅外測溫槍利用了一切物體都在不停地發射紅外線，而且發射紅外線強度與溫度有關，溫度越高發射紅外線強度就越大
D.紅外線也屬于電磁波，其波長小于紫外線的波長
不同電磁波的特性及應用
電磁波譜 頻率 真空中的波長 特性 用途
無線電波 波動性強 通信、廣播、天體物理研究
紅外線 熱效應強 遙控、遙測、加熱、紅外攝像、紅外制導
可見光 感光性強 照明、照相等
紫外線 化學作用、熒光效應強 殺菌、防偽、治療皮膚病等
X射線 穿透力強 檢查、探測、透視
γ射線 穿透力最強 探測、治療
答案精析
一、
1.(1)①足夠高　②電場　磁場
(2)極板面積　極板間距　天線　地線　開放電路　(3)低頻　高頻
調幅　調頻　①振幅　頻率
②頻率
2.地波　天波　空間波　(1)地球　地波　(2)電離層　越少　短波　天波　(3)直線傳播　超短波　微波
3.(1)最強　(2)頻率　(3)高頻振蕩電流　檢波　調制
例1　調制　 解調
解析　信息轉化為電信號后，由于信號頻率比較低不能直接用來發射，需要把傳遞的電信號“加載”到高頻電磁波上，這就是調制；從經過調制的高頻電流中“取出”調制電信號，這一過程叫解調或叫檢波。
例2　ABC　［由高頻振蕩器產生的高頻振蕩電流如題圖甲所示，選項A正確；題圖乙為人對著話筒說話時產生的低頻信號，選項B正確；題圖丙的調制方法是調幅，可以使載波的振幅隨信號的強弱而變，選項C正確，D錯誤。］
例3　D　［由f=可知，C越小、L越小，f越大。動片旋出，正對面積S減小，C減小，S調到最小，即C最小時，f還未達到高頻率f0，則必須使L減小，即減少諧振線圈的圈數，選項C錯誤，D正確；頻率f與電源電壓無關，選項A、B錯誤。］
二、
1.(1)紅外線　紫外線　波長　頻率
(2)可見光　γ射線　①4.0×10-7~7.6×10-7 m　紫光　紅光
②紅外線　紫外線　③無線電波
長波　短波　④X射線　γ射線
2.(1)調幅廣播　航海導航　調幅廣播　通信　調幅廣播　衛星導航
雷達　(2)紅外線　熱效應　感光
攝影儀　遙感器　感光　佝僂病
(3)穿透力　原子核　穿透力
思考與討論
(1)因為大氣把陽光向四面八方散射，而波長較短的光比波長較長的光更容易被大氣散射，再加上人的眼睛對紫光不太敏感，所以天空看起來是藍色的。
(2)大氣對波長較短的光吸收較強，傍晚的陽光在穿過厚厚的大氣層時，藍光、紫光等大部分被吸收掉了，剩下紅光、橙光透過大氣層射入我們的眼睛，所以傍晚的陽光比較紅。
易錯辨析(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
例4　AC　［適量的紫外線照射，會促進人體合成維生素D，有利于人體健康，故A正確；X射線有較強的穿透本領，常用于醫學上透視人體，紅外線的穿透能力較弱，不能用于透視人體，故B錯誤；電磁波是橫波，且可以在真空中傳播，故C正確；電磁波可以由電磁振蕩產生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波還會繼續傳播，故D錯誤。］
例5　CD　［紅外線、X射線、γ射線中紅外線的頻率最小，波長最長，選項A錯誤；銀行的驗鈔機發出的光是紫外線，家用電器的遙控器發出的是紅外線，選項B錯誤；微波不但能加熱物體，而且能傳播信息，故可以用于通信、廣播及其他信號傳輸，故C正確；X射線有很高的穿透本領，常用于醫學上透視人體，γ射線有極強的穿透能力和很高的能量，可以摧毀病變的細胞，故D正確。］
例6　C　［自然界所有的物體，無時無刻不在向外輻射能量，這些能量以電磁波的形式存在。紅外測溫槍接收到人體輻射出的紅外線，通過波長、強度與溫度的關系，就可以得到人體的溫度，而水銀體溫計是利用熱脹冷縮原理工作的，A、B錯誤，C正確；紅外線也屬于電磁波，紅外線波長大于紫外線波長，D錯誤。］(共57張PPT)
DISIZHANG
第4章
第2節　電磁波的發射、傳播和接收
第3節　電磁波譜
1.知道電磁波有效發射的兩個條件，了解開放電路、電磁波的調制等概念。
2.了解電磁波的傳播、接收原理與過程，知道電諧振、檢波的概念。
3.認識電磁波譜，知道不同波段電磁波的應用。
學習目標
一、電磁波的發射、傳播和接收
二、電磁波譜
課時對點練
內容索引
電磁波的發射、傳播和接收
一
1.電磁波的發射
(1)有效發射電磁波的兩個條件
①振蕩頻率 。
② 、 盡可能分布到較大的空間。
足夠高
電場
磁場
(2)開放電路
為有效發射電磁波，可以通過減小電容器的 、增大 ，使電容器變成兩條長的直導線，一條深入高空成為 ，另一條接入地下成為 ，形成 。LC振蕩電路由閉合回路演變為開放電路的示意圖如圖所示。
極板面積
極板間距
天線
地線
開放電路
(3)電磁波的調制
把 電信號加載到 等幅振蕩電流上稱為調制。
常用的調制方式有 和 兩種。
①調幅：使電磁波的 隨信號改變， 始終保持不變。
②調頻：使電磁波的 隨信號而改變。
低頻
高頻
調幅
調頻
振幅
頻率
頻率
2.電磁波的傳播
無線電波通常有三種傳播途徑： 、 和 。
(1)地波
沿 表面空間傳播的無線電波。在無線電技術中，通常采用 的形式傳播長波、中波和中短波。
(2)天波
靠大氣中 的反射傳播的無線電波。電離層對電磁波的反射和吸收與頻率有關，頻率越高，吸收 ；頻率越低，吸收越多。因此， 最適合采用 的形式傳播。
(3)空間波
像光束那樣沿 的無線電波。這種傳播方式適用于 和 通信。
地波
天波
空間波
地球
地波
電離層
越少
短波
天波
直線傳播
超短波
微波
3.電磁波的接收
(1)電諧振
當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波頻率相同時，接收電路中的振蕩電流_____，這種現象稱為電諧振現象。
(2)調諧
在無線電技術中，對空間存在的各種頻率的電磁波，需要選擇某一種特定的_____接收，這個選擇過程稱為調諧。調諧的基本原理就是電諧振。
(3)檢波
由調諧電路接收到的感應電流是經過調制的 。如果把這個信號電流直接輸入耳機，并不能收聽到電臺的播音，還需要從高頻載波中把音頻信號“檢”出來，這一過程稱為 ，是 的逆過程，也叫解調。
最強
頻率
高頻振蕩電流
檢波
調制
4.無線電波的發射、傳播和接收過程
　(2023·德化市第一中學月考)為了把需要傳遞的有用信號(如圖像信號、聲音信號等)加載到電磁波上發射出去，必須對振蕩電流進行　 　(選填“調諧”“調制”或“解調”)；使聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程，叫　 　(選填“調諧”“調制”或“解調”)，也叫檢波。
例1
調制
解調
信息轉化為電信號后，由于信號頻率比較低不能直接用來發射，需要把傳遞的電信號“加載”到高頻電磁波上，這就是調制；從經過調制的高頻電流中“取出”調制電信號，這一過程叫解調或叫檢波。
　(多選)如圖所示為無線電波實際發射過程的示意圖，如圖甲、乙、丙所示為發射過程產生的電流圖像，關于這三種圖像，下列說法中正確的是
A.圖甲為高頻振蕩器
　產生的高頻等幅振
　蕩電流
B.圖乙為人對著話筒
　說話時產生的低頻信號
C.圖丙表示高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變
D.圖丙表示高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變
例2
√
√
√
由高頻振蕩器產生的高頻振蕩電流如題圖甲所示，選項A正確；
題圖乙為人對著話筒說話時產生的低頻信號，選項B正確；
題圖丙的調制方法是調幅，可以使載波的振幅隨信號的強弱而變，選項C正確，D錯誤。
　調節收音機的調諧回路時，可變電容器的動片從全部旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率的電臺信號，為接收到該電臺信號，則應
A.加大電源電壓
B.減小電源電壓
C.增加諧振線圈的圈數
D.減少諧振線圈的圈數
例3
√
由f=可知，C越小、L越小，f越大。動片旋出，正對面積S減小，C減小，S調到最小，即C最小時，f還未達到高頻率f0，則必須使L減小，即減少諧振線圈的圈數，選項C錯誤，D正確；
頻率f與電源電壓無關，選項A、B錯誤。
返回
二
電磁波譜
1.認識電磁波譜
(1)定義：電磁波包括無線電波、 、可見光、 、X射線、γ射線等，把這些電磁波按 或 順序排列起來，就構成了電磁波譜。
(2)電磁波譜排序
按照波長由大到小的順序，電磁波譜依次是無線電波、紅外線、 、紫外線、X射線、 。
①可見光
可見光是整個電磁波譜中極為狹窄的一段，波長范圍為 ，顏色依次為紫、靛、藍、綠、黃、橙、紅。它們之間并沒有明顯的界限，而是逐漸由紫轉為紅， 的波長最短， 的波長最長。
紅外線
紫外線
波長
頻率
可見光
γ射線
4.0×10-7~7.6×10-7 m
紫光
紅光
②紅外線的波長比紅光的波長要長， 的熱效應明顯。 的波長比紫光的波長短，一般為10-8~4.0×10-7 m。在紫外線的照射下，有些物質會發出熒光。
③ 的波長最長。無線電波通常是由電磁振蕩電路通過天線發射出去的。無線電波按波長的不同被分為 、中波、 、微波等波段。
④電磁波譜中， 和 的波長相比其他波較短。X射線的波長范圍為10-12~10-8 m。
紅外線
紫外線
無線電波
長波
短波
X射線
γ射線
2.不同波段電磁波的應用
(1)無線電波的應用
長波主要用于 及 ，中波主要用于 及 ，短波主要用于遠距離短波通信及 ，微波主要用于調頻廣播、電視、 和 。
調幅廣播
航海導航
調幅廣播
通信
調幅廣播
衛星導航
雷達
(2)紅外線和紫外線的應用
1800年，英國天文學家赫歇爾在研究光的溫度時發現了 。從此，人們開始應用這種具有明顯 的電磁波來加熱物體，如使用紅外線烤箱、紅外線爐烹飪食物等。人們還利用紅外線可使特制底片 的性質，制成了紅外 、紅外 等。
紫外線能使很多物質發出熒光，很容易讓底片 。當適量的紫外線照射人體時，能促使人體合成維生素D，可預防 。
(3)X射線和γ射線的應用
X射線的 較強，γ射線是從 內發出來的電磁波，一般的放射性物質或原子核反應都能輻射出γ射線。γ射線的能量較高， 很強。
紅外線
熱效應
感光
攝影儀
遙感器
感光
佝僂病
穿透力
原子核
穿透力
(1)天空為什么是藍的？
思考與討論
答案　因為大氣把陽光向四面八方散射，而波長較短的光比波長較長的光更容易被大氣散射，再加上人的眼睛對紫光不太敏感，所以天空看起來是藍色的。
(2)為什么傍晚的陽光比較紅？
答案　大氣對波長較短的光吸收較強，傍晚的陽光在穿過厚厚的大氣層時，藍光、紫光等大部分被吸收掉了，剩下紅光、橙光透過大氣層射入我們的眼睛，所以傍晚的陽光比較紅。
(1)各種電磁波中最容易發生干涉和衍射現象的是γ射線。(　　)
(2)紅外線有顯著的熱效應，紫外線具有較高的能量。(　　)
(3)低溫物體不能輻射紅外線。(　　)
(4)紫外線在真空中的傳播速度大于可見光在真空中的傳播速度。
(　　)
(5)可利用紅外線的熒光效應辨別人民幣的真偽。(　　)
(6)X射線的穿透本領比γ射線更強。(　　)
×
√
×
×
×
×
　(多選)(2024·福州市高二月考)有關電磁波的特性和應用，下列說法正確的是
A.適量的紫外線照射有利于人體健康
B.紅外線和X射線都有很強的穿透本領，常用于醫 學上透視人體
C.電磁波是橫波，且可以在真空中傳播
D.電磁波可以由電磁振蕩產生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波
　隨即消失
例4
√
√
適量的紫外線照射，會促進人體合成維生素D，有利于人體健康，故A正確；
X射線有較強的穿透本領，常用于醫學上透視人體，紅外線的穿透能力較弱，不能用于透視人體，故B錯誤；
電磁波是橫波，且可以在真空中傳播，故C正確；
電磁波可以由電磁振蕩產生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波還會繼續傳播，故D錯誤。
　(多選)(2024·莆田市高二期末)關于電磁波的應用，下列說法正確的是
A.紅外線、X射線、γ射線中紅外線的波長最短
B.銀行的驗鈔機和家用電器的遙控器發出的光都是紫外線
C.微波可以用于廣播及其他信號的傳播
D.X光片可以用于診斷病情，γ射線可以摧毀病變的細胞
例5
√
√
紅外線、X射線、γ射線中紅外線的頻率最小，波長最長，選項A錯誤；
銀行的驗鈔機發出的光是紫外線，家用電器的遙控器發出的是紅外線，選項B錯誤；
微波不但能加熱物體，而且能傳播信息，故可以用于通信、廣播及其他信號傳輸，故C正確；
X射線有很高的穿透本領，常用于醫學上透視人體，γ射線有極強的穿透能力和很高的能量，可以摧毀病變的細胞，故D正確。
　(2023·福州市開學考試)紅外測溫槍與傳統的熱傳導測溫儀器相比，具有響應時間短、測溫效率高、操作方便、防交叉感染(不用接觸被測物體)的特點。下列關于紅外測溫槍的說法中正確的是
A.紅外測溫槍工作原理和水銀體溫計測量原埋一樣 都是利用熱脹冷縮原理
B.紅外測溫槍能接收到的是身體的熱量，通過熱傳導到達紅外測溫槍進
　而顯示出體溫
C.紅外測溫槍利用了一切物體都在不停地發射紅外線，而且發射紅外線
　強度與溫度有關，溫度越高發射紅外線強度就越大
D.紅外線也屬于電磁波，其波長小于紫外線的波長
例6
√
自然界所有的物體，無時無刻不在向外輻射能量，這些能量以電磁波的形式存在。紅外測溫槍接收到人體輻射出的紅外線，通過波長、強度與溫度的關系，就可以得到人體的溫度，而水銀體溫計是利用熱脹冷縮原理工作的，A、B錯誤，C正確；
紅外線也屬于電磁波，紅外線波長大于紫外線波長，D錯誤。
不同電磁波的特性及應用
總結提升
電磁波譜 頻率 真空中的波長 特性 用途
無線電波 由上向下，頻率變化為由低到高 由上向下，波長變化為由長到短 波動性強 通信、廣播、天體物理研究
紅外線 熱效應強 遙控、遙測、加熱、紅外攝像、紅外制導
可見光 感光性強 照明、照相等
總結提升
電磁波譜 頻率 真空中的波長 特性 用途
紫外線 由上向下，頻率變化為由低到高 由上向下，波長變化為由長到短 化學作用、熒光效應強 殺菌、防偽、治療皮膚病等
X射線 穿透力強 檢查、探測、透視
γ射線 穿透力最強 探測、治療
返回
課時對點練
三
考點一　電磁波的發射、傳播和接收
1.關于電磁波的發射和接收，下列說法中正確的是
A.為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，振蕩電路的頻率越低越好
B.使高頻振蕩信號振幅隨發射信號的強弱而改變叫調頻
C.當接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產
　生的振蕩電流最弱
D.要使電視機的屏上有圖像，必須要有解調過程
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
基礎對點練
13
√
為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，振蕩電路的頻率越高越好，選項A錯誤；
在電磁波發射技術中，使高頻振蕩信號振幅隨發射信號的強弱而改變叫調幅，選項B錯誤；
當接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時，發生電諧振，接收電路中產生的振蕩電流最強，選項C錯誤；
將信號從高頻電磁波上分離出來的過程稱為解調，又稱為檢波，所以要使電視機的屏上有圖像，必須要有解調過程，選項D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2.一首樂曲從電臺“出發”開始到從收音機的調頻臺播放出來為止，下列選項都描述了該過程，其中順序正確的是
A.調制—發射—調諧—解調—播放
B.調頻—發射—解調—調諧—播放
C.調幅—調諧—發射—解調—播放
D.調頻—調諧—發射—解調—播放
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
一首樂曲從電臺“出發”開始到從收音機的調頻臺播放出來為止，首先要進行調制，即把聲音信號加載到高頻電磁波信號上去，然后進行發射；載波信號被收音機接收后首先要進行調諧選出該信號，然后進行解調，從高頻信號中把聲音信號選取出來，最后通過收音機的喇叭播放，故選A。
3.(2023·本溪市高二開學考試)2022年7月1日，慶祝香港回歸祖國25周年大會隆重舉行，世界各地觀眾都能收看到大會實況，是因為電視信號可通過衛星覆蓋全球。關于電磁波，下列說法正確的是
A.電磁波在真空中的傳播速度與頻率、能量有關，頻率越高、能量越大，
　傳播速度越大
B.當電磁波源消失后就不能產生新的電磁波，但已發出的電磁波不會立
　即消失
C.電磁波不能在真空中傳播，且只能傳遞聲音信號，不能傳遞圖像信號
D.香港電視臺與沈陽電視臺發射的電磁波的頻率不同，故傳播速度不同
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
電磁波在真空中的傳播速度是光速，與頻率、能量無關，A錯誤；
一旦電磁波形成了，電磁場就會向外傳播，當波源消失后只是不能產生新的電磁波，但已發出的電磁波不會立即消失，B正確；
電磁波傳播不需要介質，可在真空中傳播，電磁波既能傳遞聲音信號，又能傳遞圖像信號，C錯誤；
香港電視臺與沈陽電視臺發射的電磁波的頻率不同，但傳播速度相同，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4.電視機的室外天線能把電信號接收下來，是因為
A.天線處于變化的電磁場中，天線中產生感應電流，相當于電源，通過
　饋線輸送給LC振蕩電路
B.天線只處于變化的電場中，天線中產生感應電流，相當于電源，通過
　饋線輸送給LC振蕩電路
C.天線只是有選擇地接收某電視臺信號，而其他電視臺信號則不接收
D.天線將電磁波傳輸到電視機內
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
室外天線處于變化的電磁場中，天線產生了感應電流，此電流通過饋線輸送給LC振蕩電路，此電流中包括空間各電視臺信號激起的電流，但只有頻率與調諧電路頻率相等的電信號對應電流最強，然后再通過解調處理輸送給后面的電路，故A正確，B、C、D錯誤。
5.(2024·蘇州市吳縣中學高二月考)如圖為公交車上刷卡的情景，當聽到“嘀”的聲音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡內部有電感線圈L和電容器C構成的LC振蕩電路。刷卡時，讀卡機向外發射某一特定頻率的電磁波，IC卡內的LC振蕩電路產生電諧振，線圈L中產生感應電流，給電容器C充電，達到一定的電壓后，驅動卡內芯片進行數據處理和傳輸。下列說法正確的是
A.讀卡機發射的電磁波不能在真空中傳播
B.IC卡是通過X射線工作的
C.讀卡機在發射電磁波時，需要進行調諧和解調
D.IC卡既能接收讀卡機發射的電磁波，也有向讀卡機傳輸數據的功能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
電磁波能在真空中傳播，故A錯誤；
IC卡工作不是依靠X射線，X射線的輻射能量較大，長時間接觸對人體有害，故B錯誤；
讀卡機發射的電磁波到IC卡的距離很近，所以
不需要進行調諧和解調，故C錯誤；
IC卡既能接收讀卡機發射的電磁波，也有向讀卡機傳輸數據的功能，故D正確。
6.業余無線電是一種在全世界非常普遍的業余愛好。業余無線電愛好者在進行收發設備的設計與測試中，常需運用到相關的物理知識。下列說法錯誤的是
A.發射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路，無線電波與光波
　均屬于電磁波
B.如圖甲，利用霍爾元件獲取磁感應強
　度的數據，M為半導體薄片，載流子
　為自由電子，B為外加與薄片垂直的
　磁場，若從左側面向右側面通以恒定電流I，穩定后，上側面的電勢高于下
　側面的電勢
C.圖乙是接收電磁波的調諧電路，利用電諧振的原理接收特定頻率的電磁波
D.設備測試完畢后，發射的電磁波可以在真空中進行傳播
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
發射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路，無線電波與光波均屬于電磁波，A正確，不符合題意；
13
由左手定則，電子集中于上側面，所以上側面的電勢低于下側面的電勢，B錯誤，符合題意；
題圖乙是接收電磁波的調諧電路，利用電諧振的原理接收特定頻率的電磁波，C正確，不符合題意；
電磁波可以在真空中進行傳播，D正確，不符合題意。
考點二　電磁波譜
7.(2023·三明市高二期末)下列說法正確的是
A.電磁波和機械波的傳播都需要介質
B.“浴霸”的取暖燈泡發出的紅外線具有顯著的熱效應
C.遙控器發出的紅外線的頻率比醫院CT中的X射線的頻率大
D.手機所用的微波在傳播過程中比無線電廣播所用的中波更容易繞過障
　礙物
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
電磁波的傳播不需要介質，故A錯誤；
“浴霸”的取暖燈泡能發出較強的紅外線，利用紅外線的熱效應進行取暖，故B正確；
遙控器發出的紅外線的頻率比醫院CT中的X射線的頻率小，故C錯誤；
根據衍射的特點可知，無線電廣播所用的中波在傳播過程中比手機所用的微波更容易繞過障礙物，故D錯誤。
8.在電磁波譜中，紅外線、可見光和倫琴射線(X射線)三個波段的頻率高低關系是
A.紅外線的頻率最高，可見光的頻率最低
B.倫琴射線的頻率最高，紅外線的頻率最低
C.可見光的頻率最高，紅外線的頻率最低
D.倫琴射線的頻率最高，可見光的頻率最低
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
13
在電磁波譜中，紅外線、可見光和倫琴射線(X射線)按照頻率從高到低的排列順序是：倫琴射線(X射線)、可見光、紅外線，故B正確。
9.(2023·漳州市高二期末)歷史上許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程，關于電磁波技術的應用，下列說法正確的是
A.醫學上常用X射線殺菌消毒
B.電視機遙控器可用紅外線遙控
C.鐵路、民航等安檢口使用紫外線對行李內物品進行檢測
D.用烤箱烤面包時，烤箱中會有淡紅色的光，這是一種紅外線
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
醫學上常用紫外線殺菌消毒，A錯誤；
電視機遙控器可用紅外線遙控，B正確；
鐵路、民航等安檢口使用X射線對行李內物品進行檢測，C錯誤；
用烤箱烤面包時，烤箱中會有淡紅色的光，這是一種可見光，紅外線是不可見的，D錯誤。
10.(2023·南平市高二期末)5G是“第五代移動通信技術”的簡稱，與4G信號相比具有更高的頻率。則5G信號較之4G信號，以下判斷正確的是
A.在真空中的波長更短
B.在真空中傳播速度更快
C.5G信號屬于橫波，4G信號屬于縱波
D.5G信號和4G信號相遇會發生干涉現象
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
能力綜合練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5G信號和4G信號在真空中傳播速度相同，5G信號頻率比4G信號頻率高，根據λ=可知，5G信號在真空中的波長更短，故B錯誤，A正確；
5G信號和4G信號都屬于橫波，故C錯誤；
5G信號和4G信號頻率不同，在空中相遇不會發生干涉現象，故D錯誤。
11.(多選)如圖甲所示是一個調諧接收電路圖，乙、丙、丁為電路中的電流隨時間變化的圖像，則
A.i1是L1中的電流圖像 B.i1是L2中的電流圖像
C.i2是L2中的電流圖像 D.i3是流過耳機的電流圖像
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
13
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
L1中由于電磁感應，產生的感應電流的圖像與題圖乙相似，但是由于L2和二極管D串聯，所以當L2的電壓與D反向時，電路不通，因此這時L2沒有電流，所以L2中的電流圖像應是題圖丙中的i2，高頻部分通過C2，通過耳機的電流是題圖丁中的i3，只有低頻的音頻電流，故選項A、C、D正確，B錯誤.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12.(多選)在電磁波發射技術中，使電磁波隨各種信號而改變的技術叫調制，調制分調幅和調頻兩種。如圖甲所示有A、B兩幅圖。在收音機電路中天線接收下來的電信號既有高頻成分又有低頻成分，經放大后送到下一級，需要把高頻成分和低頻成分分開，只讓低頻成分輸入下一級，如果采用如圖乙所示的電路，圖中虛線框a和b內只用一個電容器或電感器。以下關于電磁波的發射和接收的說法中，正確的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A.在電磁波的發射技術中，甲圖中A是調幅波
B.在電磁波的發射技術中，甲圖中B是調幅波
C.乙圖中a是電容器，用來通高頻阻低頻，b是電感器，用來阻高頻通低頻
D.乙圖中a是電感器，用來阻交流通直流，b是電容器，用來阻高頻通低頻
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
調幅，即通過改變電磁波的振幅來實現信號加載，故A為調幅波，A正確，B錯誤；
在交流電路中，電容器通高頻阻低頻，電感器通低頻阻高頻，元件a要讓高頻信號通過，阻止低頻信號通過，故元件a為電容器；元件b要讓低頻信號通過，阻止高頻信號通過，故b為電感器，故C正確，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13.(2024·西安市高二期末)過量的電磁輻射對人體健康有害。按照有關規定，工作場所受到的電磁輻射強度(單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量)不得超過某一臨界值W。若某無線電通信裝置的電磁輻射功率為P(離輻射源距離為R的球面上接收到的功率始終為P)，則符合規定的安全區域到該通信裝置的距離至少為
A.　　B.　　　C.　　　D.
尖子生選練
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
根據題中信息，W=，E表示能量，S表示面積，t表示時間，由功率P=可得W===，所以R=，選項D正確。
返回

展開更多......

收起↑