1、第第1010章章 电磁波与信息技术电磁波与信息技术第第1010章章 电磁波电磁波与与信息技术信息技术知识点知识点电磁波电磁波11.产生产生当导体中有方向、大小迅速变化的电流时，就会在空间当导体中有方向、大小迅速变化的电流时，就会在空间激起电磁波激起电磁波。2.电磁波的特点电磁波的特点看不见看不见(可见光除外可见光除外)、摸不着，但电磁波确实可以为摸不着，但电磁波确实可以为我我们传递们传递信息。信息。3.类比于水波和声波的产生类比于水波和声波的产生木棍在水面上振动会产生水波；说话时声带的振动在木棍在水面上振动会产生水波；说话时声带的振动在空空气中气中形成声波。同理，当电路中有迅速变化的形成声波。
2、同理，当电路中有迅速变化的电流电流(振振荡电流荡电流)时时，便会在周围空间激起电磁波，便会在周围空间激起电磁波。(类比思想类比思想)特别提醒特别提醒实验注意事项：实验注意事项：1.电池要用旧的，因为电池要用旧的，因为直接直接用导线连接电池正用导线连接电池正、负极、负极会发会发生短路，生短路，损坏损坏电池。电池。2.收音机要调到没有收音机要调到没有电台电台的位置，音量的的位置，音量的开关开关要调到较大要调到较大的位置。的位置。知知1 1讲讲4.探测电磁波探测电磁波打开收音机，转动调谐旋钮，调至没打开收音机，转动调谐旋钮，调至没有电台的位置，使有电台的位置，使收音机收音机收不到电台的广收不到电台的
3、广播，然后调大音量。如图播，然后调大音量。如图1所所示，将导线示，将导线一端接在干电池的负极，另一端接在干电池的负极，另一端时断时续一端时断时续地与干电池的正极接触。从收音机地与干电池的正极接触。从收音机里可以里可以听到与导线接触或离开正极瞬间同步听到与导线接触或离开正极瞬间同步的的“嚓嚓嚓嚓”声，这就是电磁波所引起声，这就是电磁波所引起的。的。知知1 1讲讲方法提醒方法提醒根据收音机中根据收音机中发出的发出的“嚓嚓嚓嚓”声推测得出声推测得出电磁波电磁波的存的存在，用到了转换法在，用到了转换法。知知1 1讲讲5.电磁波的传播电磁波的传播(1)电磁波电磁波的特性的特性 打电话呼叫悬挂在真空罩中的
4、手机，虽然听不到打电话呼叫悬挂在真空罩中的手机，虽然听不到手机铃手机铃声声，但可以看到手机屏幕上的来电显示，说明电磁波，但可以看到手机屏幕上的来电显示，说明电磁波的的传播传播不需要介质，它能在真空中传播。不需要介质，它能在真空中传播。分别将手机放在纸盒、密闭塑料盒以及金属盒中，分别将手机放在纸盒、密闭塑料盒以及金属盒中，再打再打电话电话呼叫盒中的手机。只有在金属盒中时听不到呼叫盒中的手机。只有在金属盒中时听不到手机铃手机铃声声，说明金属容器能屏蔽电磁波。，说明金属容器能屏蔽电磁波。知知1 1讲讲(2)波速波速、波长和频率之间的定量关系：、波长和频率之间的定量关系：c=f。知知1 1讲讲 波速波
5、速(c)：所有电磁波在真空中都以光速传播所有电磁波在真空中都以光速传播，约为约为3108 m/s。波长波长()：波长等于波源完成一次振动期间波传播波长等于波源完成一次振动期间波传播的距的距离离，单位是，单位是米米(m)。频率频率(f)：波源每秒钟振动的次数叫做频率，单位波源每秒钟振动的次数叫做频率，单位是赫兹是赫兹(Hz)。电磁波的频率可以达到电磁波的频率可以达到1014 Hz，甚至更高。，甚至更高。周期周期(T)：波源振动一次所需要的时间叫做周期，波源振动一次所需要的时间叫做周期，单位单位是是秒秒(s)。知知1 1讲讲6.电磁波谱电磁波谱 电磁波谱是按电磁波电磁波谱是按电磁波频率频率(或波长
6、或波长)的大小连续的大小连续排列的电磁波序列，如图排列的电磁波序列，如图3 所示。无线电波、红外线所示。无线电波、红外线、可见光可见光、紫外线、紫外线、X 射线、射线、射线等都属于电磁波，射线等都属于电磁波，它它们各们各有不同有不同的的波长波长和和频率频率范围范围。知知1 1讲讲拓展延伸拓展延伸电磁屏蔽现象：电磁屏蔽现象：电梯电梯内手机没有信号，内手机没有信号，钢筋混凝土钢筋混凝土结结构的房屋内构的房屋内手机手机信号不强等，都与信号不强等，都与电磁屏蔽电磁屏蔽有关。目前有关。目前公公共场所的共场所的电梯，已经通过电梯，已经通过专门的专门的设备将电磁波信号设备将电磁波信号引进引进到到电梯内部，故
7、能电梯内部，故能照常照常接听手机，并不是接听手机，并不是这种这种电梯的外壳能电梯的外壳能让让电磁波电磁波透过。透过。知知1 1讲讲知知1 1练练例 1中考中考广东广东 电磁波的频率与波长的大致分布如图电磁波的频率与波长的大致分布如图4 所所示示，知知1 1练练下列下列说法正确的说法正确的是是()A.紫外线属于可见光紫外线属于可见光B.红外线的波长比可见光的短红外线的波长比可见光的短C.X 射线的频率比无线电波的低射线的频率比无线电波的低D.可见光与可见光与 射线在真空中的传播速度相等射线在真空中的传播速度相等知知1 1练练解析解析：紫外线：紫外线和红外线都属于不可见光，和红外线都属于不可见光，
8、A 错误；由错误；由图可知图可知，红外线，红外线的波长比可见光的长，的波长比可见光的长，B 错误；错误；X 射射线的频率比线的频率比无线电波无线电波的高，的高，C 错误；可见光与错误；可见光与 射线射线都属于电磁波，它们在都属于电磁波，它们在真空中真空中的传播速度相等，的传播速度相等，D 正确。正确。答案：答案：D知知1 1练练易错提醒易错提醒1.无线电波无线电波是电磁波是电磁波中的中的一种一种，通常会，通常会错误地错误地认为电磁波认为电磁波指的指的是无线电波是无线电波。2.可见光也是电磁波可见光也是电磁波家族家族中的一员中的一员，不能，不能错误地错误地认为光和认为光和电磁波电磁波是两种是两种
9、不同的物质。不同的物质。3.射线和射线和 射线不射线不归于归于电磁波电磁波。射线射线与与射线本质上是射线本质上是高能高能粒子粒子流流,而电磁波而电磁波本质上本质上是变化的电场和是变化的电场和磁场磁场,所以所以这两种这两种射线不是射线不是电磁波。电磁波。知知2 2讲讲知识点知识点电磁波的应用电磁波的应用21.在信息方面的应用在信息方面的应用(1)电磁波携带信息，利用电磁波携带的物质信息，人们电磁波携带信息，利用电磁波携带的物质信息，人们可以鉴别可以鉴别物质，分析材料中包含的元素。物质，分析材料中包含的元素。(2)电磁波可以帮助人们获得信息，充当测量或检测工具。电磁波可以帮助人们获得信息，充当测量
10、或检测工具。(3)电磁波电磁波能承载并传播信息，充当信息传播的媒介。能承载并传播信息，充当信息传播的媒介。知知2 2讲讲2.能量特性的应用能量特性的应用 一切电磁波都具有能量，电磁波能量一切电磁波都具有能量，电磁波能量特特性性的应用在生产、医疗、军事、交通等领域都很广泛。的应用在生产、医疗、军事、交通等领域都很广泛。高频电磁波高频电磁波、X 射线、射线、射线和激光，具有巨大的射线和激光，具有巨大的能量，能量，能能对对所照射所照射到的物体产生很强的作用。到的物体产生很强的作用。拓展延伸拓展延伸激光是一种频率激光是一种频率单一单一、方向高度集中的光、方向高度集中的光。激光。激光也是电也是电磁波的一
11、种磁波的一种，与，与微波相比，激光的微波相比，激光的频率频率更高，能够携带的更高，能够携带的信信息量息量更大。激光的更大。激光的应用有应用有通信、精确测距、通信、精确测距、利用激光束利用激光束切割切割各种物质各种物质、焊接、焊接金属等。金属等。知知2 2讲讲3.减少电磁污染减少电磁污染 电磁波也会给人体带来某些伤害，需要电磁波也会给人体带来某些伤害，需要采采取取一定的措施减少电磁污染对我们的影响。一定的措施减少电磁污染对我们的影响。(1)住宅住宅、办公楼等建筑物尽量远离电磁辐射源。、办公楼等建筑物尽量远离电磁辐射源。(2)正确正确使用带有电磁辐射的家用电器。使用带有电磁辐射的家用电器。(3)必
12、要必要时，要安装屏蔽装置。时，要安装屏蔽装置。知知2 2练练中考中考梧州梧州 NFC 的中文全称为近场通信技术，是的中文全称为近场通信技术，是一种短距高频的无线电技术，广泛应用于移动支付、一种短距高频的无线电技术，广泛应用于移动支付、门禁门禁、公交、公交卡等，该技术卡等，该技术利用利用_ 传递信息，该传递信息，该波在真空中波在真空中的传播速度的传播速度约约为为_ m/s。例2解析解析：近场近场通信技术是利用电磁波传递信息的，该通信技术是利用电磁波传递信息的，该波在波在真空真空中的传播速度约为中的传播速度约为3108m/s。电磁波电磁波3108知知2 2练练知识链接知识链接电磁波的应用：电磁波的
13、应用：1.无线电波无线电波：广播、：广播、电视和电视和移动电话等。移动电话等。2.红外线红外线：遥控、遥感等。：遥控、遥感等。3.紫外线紫外线：杀菌、验钞等。：杀菌、验钞等。4.X 射线射线：用于医疗上：用于医疗上诊断诊断是否骨折等。是否骨折等。5.射线射线：金属探测、：金属探测、切割切割肿瘤等。肿瘤等。知知3 3讲讲知识点知识点改变世界的信息技术改变世界的信息技术3现代通信网络包括卫星通信、光缆通信和移动通信现代通信网络包括卫星通信、光缆通信和移动通信等等方式方式。1.卫星通信卫星通信(1)实质：运用卫星作为中继站的微波通信。卫星接收实质：运用卫星作为中继站的微波通信。卫星接收从从一一个地面
14、站发射来的电磁波信号，经过处理后，再个地面站发射来的电磁波信号，经过处理后，再发送发送到到另一个或几个地面站。另一个或几个地面站。知知3 3讲讲知识链接知识链接微波传播的特点：微波传播的特点：大致沿直线传播大致沿直线传播，不能，不能沿地球表面绕射沿地球表面绕射。故。故必须每必须每隔隔50 km 左右就左右就建一个微波中继站建一个微波中继站，把，把上一站传来的上一站传来的信信号处理号处理后，再发射到下一后，再发射到下一站去站去。(2)优点优点信号覆盖范围广。地球周围均匀地分布信号覆盖范围广。地球周围均匀地分布3 颗地球颗地球静止卫静止卫星星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。，就覆盖了
15、几乎全部地球表面，可以实现全球通信。远距离传输信息，通信容量大，干扰小，质量好，效率远距离传输信息，通信容量大，干扰小，质量好，效率高高，不，不受陆地灾害的影响，建设速度快。受陆地灾害的影响，建设速度快。知知3 3讲讲3.移动通信移动通信 当前最为普遍的手机通信系统主要由当前最为普遍的手机通信系统主要由移动台移动台、基站和移动交换中心组成，它们形成了一个数字基站和移动交换中心组成，它们形成了一个数字蜂窝系蜂窝系统统。知知3 3讲讲知识链接知识链接移动台就是手机移动台就是手机或车或车载载电话，它既能发射电话，它既能发射无线无线电波电波，也能接受，也能接受无线电波无线电波。知知3 3讲讲知识图解知
16、识图解光纤通信：光纤通信：知知3 3练练中考中考玉林玉林 关于信息传递，下列说法正确的关于信息传递，下列说法正确的是是()A.一根光导纤维只能传输一条信息一根光导纤维只能传输一条信息B.5 G 网络通信必须通过光导纤维来传输信息网络通信必须通过光导纤维来传输信息C.用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真D.北斗卫星导航系统可提供全天候实时定位服务北斗卫星导航系统可提供全天候实时定位服务例 3知知3 3练练解析解析：一一根光导纤维可以同时传输不同频率的光信号，根光导纤维可以同时传输不同频率的光信号，即一即一根光导纤维可以同时传输多条信息，故根光导纤维可以
17、同时传输多条信息，故A 错误；错误；5 G 网络网络通信通信主要是利用电磁波传递信息的，故主要是利用电磁波传递信息的，故B 错错误；相对于数字通信误；相对于数字通信，模拟通信，模拟通信存在以下缺点：模拟存在以下缺点：模拟信号容易丢失信息，模拟信号信号容易丢失信息，模拟信号容易容易失真，模拟信号保失真，模拟信号保密性差，故密性差，故C 错误错误；知知3 3练练我国我国自行研制的自行研制的北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统，可提供全天候，可提供全天候的实时定位服务，该系统利用的实时定位服务，该系统利用电磁波电磁波传递信息，故传递信息，故D 正确。正确。答案：答案：D知知3 3练练拓展延伸拓展延伸1.
18、模拟信号：模拟信号：信号信号电流的电流的变化情况与声音的变化情况与声音的变化变化情况完全相同情况完全相同的的信号叫做信号叫做模拟信号，模拟信号，模拟信号模拟信号的抗干扰能力差，的抗干扰能力差，容易容易失真。失真。传统电话传统电话就是使用就是使用模拟信号进行模拟信号进行通信通信的。的。2.数字信号：数字信号：用不同用不同符号符号的不同组合来的不同组合来表示的表示的信号叫做数字信信号叫做数字信号号。数字信号。数字信号形式简单，形式简单，抗干扰抗干扰能力强，不易失真能力强，不易失真，且，且数字数字信号还可以信号还可以加密加密。电报就是利用。电报就是利用数字信号数字信号进行通信的。进行通信的。电磁波与电磁波与信息技术信息技术电磁波电磁波现代通信网络现代通信网络传播传播分类分类应用应用
