資源簡介

(共20張PPT)
第二十一章　電磁波及其應用
第1節　電磁波的海洋
第2節　廣播、電視和移動通信
第3節　衛星通信和光纖通信
早預習　新知梳理 01
一、電磁波的海洋
1.產生:導線中電流的　 　會在空間激起電磁波。
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:鄰近的兩個波峰(或波谷)的距離;②頻率:在1 s內
出現的波峰數(或波谷數);③波速:用來描述波傳播快慢的物理量。
迅速變化
3×108
4.電磁波頻率:單位是　 　,常用單位還有　 　、兆赫(MHz)。
5.應用:無線電波用于廣播、電視和移動通信,頻率為數百千赫至數百兆赫;微波可以加熱等。
二、廣播、電視和移動通信
1.無線電廣播信號的發射和接收
無線電廣播信號的發射由　 　完成。信號的接收由　 　完成。收音機的　 　能接收到各種各樣的電磁波,通過　 　選出
特定頻率的信號,由　 　把音頻電信號轉換成聲音。
赫茲(Hz)
千赫(kHz)
廣播電臺
收音機
天線
調諧器
揚聲器
2.電視信號的發射和接收
電視用　 　傳遞圖像信號和聲音信號。
3.移動通信信號的發射和接收
手機既是無線電發射臺,又是無線電　 　臺:它用　 　把講話的信息發射到空中;同時它又在空中捕獲 　,得到對方講話的信息。
三、衛星通信和光纖通信
1.衛星通信:在地球周圍均勻地配置　 　顆地球靜止衛星,可以實現全球通信。
電磁波
接收
電磁波
電磁波
3
2.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方。
光導纖維
光導纖維
反射
培素養　分層作業 03
A基礎達標
1.(2024武漢)如圖所示,打開收音機的開關,旋至沒有電臺的位置,將音量開大,取一節干電池和一根導線,先將導線的一端與電池的負極相連,再將導線的另一端與電池的正極快速摩擦,使它們時斷時續地接觸,會聽到收音機中傳出“咔咔”聲。關于這個實驗,下列說法錯誤的是( )
A.這個實驗對電池有損害,最好用舊電池來做
B.迅速變化的電流能夠產生電磁波
C.收音機可以接收到電磁波信號
D.電磁波只能在空氣中傳播
D
2.收看電視時切換電視機頻道,實際上是在改變( )
A.電視臺的發射頻率
B.電視機的接收頻率
C.電視臺發射的電磁波的波速
D.電視機接收的電磁波的波速
B
3.(2024鹽城)將手機“背景燈光提示”和“聲音提示”功能打開,放到真空鐘罩中,用抽氣機抽去罩中空氣。然后打電話呼叫手機,看到背景燈光亮卻聽不到鈴聲。該現象說明( )
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
D
4.關于光纖通信,下列說法中正確的是( )
A.載有信息的激光在光纖的內壁上不斷地發生光的折射,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倍
D
5.關于廣播、電視、移動電話的信息發射和接收過程,下列說法錯誤的是( )
A.它們都是靠電磁波傳遞信息的
B.在發射時,它們都要把電信號加載到高頻電磁波上
C.它們都只有接收功能,沒有發射功能
D.移動電話既有接收功能,又有發射功能
C
6.(多選)關于電磁波和現代通信,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.衛星通信是利用地球靜止衛星作為中繼站,進行通信
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點
CD
7.(2024東營)2024年5月3日,嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭成功發射,探測器是通過　 　(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量　 　(選填“變大”“變小”或“不變”)。
電磁波
不變
8.5G是第五代移動通信技術的簡稱,5G是利用　 　傳遞信息的。據專家預計到2030年5G網絡將完全開發和建立,將和光纖一道成為信息社會最重要的基礎設施,其中光纖通信是利用激光在光導纖維中多次
　 　將信息傳到遠方。
9.如圖所示是表示音頻、視頻和射頻三種信號的波形圖,其中頻率最低的是　 　信號。作為載體的無線電波,頻率越　 　,相同時間內傳輸的信息就越多。
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 　。
3.0×108
γ射線
B能力提升
11.物理學與社會發展　我國農村已經普遍實現了衛星電視、電腦網絡“村村通”,如圖所示是衛星電視信號的接收與傳遞流程示意圖。衛星電視接收天線的“鍋口”都是朝　 　的,目的是接收來自衛星的電視信號;在看電視時,我們通過遙控器來換臺,在電磁波的波速、波長和頻率三個特征中,換臺改變的是　 　;從機房到電視機之間都要加裝放大器,作用是　 　。
上
頻率
把機房出來的電視信號進行放大,使接收效果更好
12.閱讀短文,回答問題。
地球靜止衛星
　　地球靜止衛星的發射過程可簡化為點火加速、離開大氣層后關閉發動機自由上升和調整姿態三個階段。從地面上看,它相對于地球靜止于赤道上空,與地球轉動同步,故稱為地球靜止衛星。在赤道上空約為
36 000 km的高度上布設3顆通信衛星,可實現除兩極外的全球通信。地球靜止衛星常用于通信、氣象、廣播電視、導彈預警、數據中繼等方
面,以實現對同一地區的連續工作。
(1)地球靜止衛星相對于地面是　 　(選填“運動”或“靜止”)的。
(2)點火加速階段中的能量轉化:化學能→內能→　 　能。
(3)從地面發送電磁波信號通過地球靜止衛星返回至少需要　 　s。
(4)地球靜止衛星的用途有　 　。(答出兩種即可)
靜止
機械
0.24
通信、廣播電視(準確即可)
C素養培優
13.(2024青島)閱讀材料,回答問題。
一“橋”架地月天塹變通途
　　“海上生明月,天涯共此時”,月亮的同一面始終對我們“微笑”,這是因為月球公轉和自轉周期相同。如圖甲所示,地月連線OO1與月球表面的交點為A、B,當月球公轉的角度為θ時,A點繞O1轉過的角度也為θ,我們始終看不到月球上的　 　(選填“A”或“B”)點。
B
　　在探月工程中,當探測器在月球背面工作時,我們無法通過電磁波直接給它發指令。如何解決這個問題 如果給月球發射一個繞月圓形軌道衛星C作為信號傳輸中轉站,如圖乙所示,那么衛星C作為信號中轉站的不足之處有　 　(多選)。
A.衛星C離地球太遠,信號無法到達
B.當衛星C轉到地月之間時,無法把信號傳給探測器,造成信號中斷
C.當衛星C轉到月球背面時,地面站無法把信號傳給衛星C,造成
信號中斷
BC
　　為避免這些問題,我國于2018年5月21日發射了“鵲橋”一號中繼通信衛星,其軌道在月球背面,如圖丙所示。在“鵲橋”一號的幫助下,同年12月8日發射的“嫦娥”四號探測器實現了世界首次月球背面軟著陸和巡航探測。“鵲橋”一號距地球約4.5×105 km,距月球約7.8×
104 km,電磁波傳播速度約為3×105 km/s,“嫦娥”四號通過“鵲橋”一號與地面站來回傳遞一次信息大約需要　 　s
3.52
　　2024年3月20日發射的“鵲橋”二號中繼衛星較“鵲橋”一號傳輸信息更高效、清晰和完整。5月3日發射的“嫦娥”六號,與“鵲橋”二號合作實現世界首次月球背面取樣返回之旅,這標志著中國探月工程開啟了新的篇章。

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