21 信息的传递-2023-2024学年九年级物理全册举一反三系列（解析版）（人教版）.docx
21信息的传递（解析版）
本章学习目标
1.了解电话的工作原理和工作过程；
2.认识模拟通信和数字通信；
3.了解电磁波的产生和传播；
4.了解电磁波的特点及应用；
5.认识电视的工作过程；
6.了解现代通信的基本情况。
要点一电磁波及其传播
知识点一、电磁波
1.电磁波的产生
如果在空间某处产生一个随时间变化的电场，这个电场就会产生磁场，如果这个磁场也随时间变化，那么它又会在空间产生新的电场，这个变化的电场，磁场并不局限于空间某个区域，而是由远及近的传播出去，这样的传播就形成了电磁波，即导体中电流的迅速变化在空间激起电磁波。
2.电磁波性质
（1）电磁波是一种看不见摸不到的特殊物质，可以在真空中传播，传播不需要介质；电磁波传播的速度c=3×108m/s，电磁波的波长为λ，波速c=λf，其中f是电磁波的频率；电磁波的波谱：γ射线，X射线，紫外线，红外线，微波，短波，中波，长波。
（2）按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是工频电磁波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。以无线电的波长最长，宇宙射线的波长最短。
无线电波3000米～0.3毫米。（微波0.1~100厘米）
红外线0.3毫米～0.75微米。（其中：近红外为0.76~3微米，中红外为3~6微米，远红外为6~15微米，超远红外为15~300微米）
可见光0.7微米～0.4微米。
紫外线?0.4微米～10纳米
X射线10纳米～0.1纳米
γ射线0.1纳米～1皮米
高能射线小于1皮米
传真（电视）用的波长是3～6米；雷达用的波长更短，3米到几毫米。
3.电磁波的发射和接收
1）发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中的过程。
2）接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。
3）“天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。
4.电磁波的应用
（1）微波炉：利用电磁波（波长很短的微波）来加热食品。
（2）雷达：利用无线电波测定物体位置的无线电设备；工作原理：电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个原理，波长越短，传播直线性越好，反射性能越强。
（3）无线电波：电磁波中用于广播、电视和移动电话的频率为数值数百千赫兹至数百兆赫兹的那部分叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）；根据波长的不同而有不同传播特征：分为地波，天波，空间波三种；激光：激光束平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，制成激光测距雷达；激光束的亮度高，在很小的空间和很短的时间内能集中很大的能量，利用激光束切割物质，焊接金属，医学上称作“光刀”。
【例】（2023·牡丹江）遥感卫星利用______（选填“红外线”或“紫外线”）遥感设备探测海水温度，再通过______把信息传输到地球。
【答案】①.红外线；②.电磁波。
【解析】[1][2]遥感卫星是通过红外线遥感设备探测海水温度的，一切温度高于绝对零度的物体都在向外辐射红外线，紫外线主要是用于杀菌消毒和验钞等；卫星与地面之间的通信方式是通过电磁波来完成的，所以遥感卫星也是通过电磁波将信息传输到地球的。
【变式1】（2023·广州）各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430m~662nm之间的光。真空中，波长650nm的光（）。
A.是紫光；
B.不是电磁波；
C.波长比蓝光的长；
D.比波长500nm的光传播速度大
【答案】C。
【解析】A．由图可知波长650nm的光是红光，故A不符合题意；
B．红光也属于电磁波，故B不符合题意；
C．该光的波长是650nm，蓝光的波长是430-450nm，故该光的波长比蓝光的波长长，故C符合题意；
D．该光和波长为500nm的光都是电磁波，在真空中的传播速度一样，故D不符合题意。
故选C。
【变式2】（2023·龙东）2023年6月4日神州十五号返回舱顺利返回地球家园。在返回舱返回时进入大气层前航天员通过__________与指挥中心联系。返回舱进入大气层后，部分机械能转化为__________能，使返回舱外表温度急剧升高。
【答案】①.电磁波；②.内。
【解析】[1]电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播，能够传递信息。在返回舱返回时进入大气层前航天员通过电磁波与指挥中心联系。
[2]返回舱进入大气层后，克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，使返回舱外表温度急剧升高。
【变式3】（2023·潜江、天门、仙桃）智能家