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19.1 最快的“信使”
知识点一 认识电磁波
1.信息的记录与传递方式多种多样，随着人类文明的进程而深入发展。
(1)信息的含义和形式：信息就是指有用的消息。信息的形式多种多样，主要有语言信息、文字信息、图像信息等。
(2)信息的传递方式和特点
①古代：用烽火、信鸽和驿马等方式。烽火传递信息虽然速度快，但具体的信息内容难以获得，缺乏准确性和可靠性；用信鸽和驿马传递信息，虽然信息内容具体，准确性和可靠性较好，但是传递速度慢。
②20世纪四五十年代：用各种交通工具运输邮件和使用有线电话。虽然信息内容具体，准确性与可靠性较好，但速度相对现代来说较慢。
③现代：已较普遍地使用手机、可视电话和电子邮件。实现了“快速、准确和可靠”三大目标。
例1 我们生活在一个充满信息的世界里，信息必须通过传播才有实际意义。下列工具中不属于信息传递工具的是( )
A.烽火台 B.微波炉
C.手机 D.电报机
解析：古时候遇到战事或紧急事件时，在烽火台上点燃烟火作为信号来报警的，故A选项不合题意；微波炉是一种家用电器，是利用电磁波加热食物的一种设备，不能用来传递信息，故B选项符合题意；手机是利用电磁波来传递信息的，是一种通信工具，故C选项不合题意；电报机是通过发送电码来传递信息的，是一种通信工具，故D选项不合题意。
答案：B
2.实验探究：电磁波的产生
设计并进行实验
实验现象
实验现象分析
取一台中波收音机，转动调谐旋钮，将指针调到没有电台的位置，并且将音量调到最大。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端跟电池的一个极相接，再用导线的另一端与电池的另一个极断断续续地接触
在电路通、断的瞬间，收音机会发出“喀、喀”声
收音机发出声音，表明接收到了电磁波，电磁波是由变化的电流产生的
探究归纳：变化的电流能在其周围空间产生电磁波。
3.认识电磁波
(1)概念：当导体中的电流发生变化时，导体就会向四周发射一种波。在物理学中，把这种“波”叫做电磁波。
(2)电磁波以波的形式向四周传播，不需要介质，可以在真空中传播。
(3)电磁波是一种波，具有波的特征。
定义
单位
决定因素
关系
波速
(c)
1s内波传播的距离
m/s，电磁波在真空中的传播速度c＝3×108m/s
传播介质
在真空(或空气)中电磁波的波速一定，波长越长，频率越低；反之，波长越短，频率越高
频率
(f)
电磁波每秒向前传播的波长数
赫兹(Hz)，常用的还有kHz、MHz，其换算关系：1kHz＝103Hz，1MHz＝103kHz＝106Hz
振源的振动快慢
波长
(λ)
两相邻波峰或波谷间的距离(如图)
米(m)
由波的频率和波的传播速度决定，即由振源和传播的介质决定
(4)电磁波能传递信息和能量。
例2 下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.超声波是电磁波
B.电磁波在真空中不能传播
C.手机不能接收电磁波
D.红外线是电磁波
解析：超声波属于声波的一种，不是电磁波，故A选项错误；电磁波能在真空中传播，故B选项错误；手机利用电磁波传递信息，能接收电磁波，故C选项错误；红外线属于电磁波，故D选项正确。
答案：D
知识点二 电磁波的应用 精练版P42
1.电磁波谱：按照波长或频率的顺序把电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列，它们是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。人眼可看到的电磁波的波长大约在400纳米至700纳米之间，称为可见光。
2.电磁波的用途：不同频率的电磁波特点不同，与我们生活的方方面面都有关系。
(1)在医学上：医生用射线做脑外科手术；用X射线判断身体某部位是否出现异常。
(2)在通信上：利用微波及无线电波来传输信息。无线电波被广泛应用于广播、电视、移动通信、雷达、导航等方面；正是有了电磁波我们才能在汪洋大海中、在太空中建立广泛的联系。
(3)在生活中：我们的家庭生活中，空调、电视机等的遥控器用的是红外线，我们看书靠的是可见光，微波炉加热食品用的是微波。
例3 下列设备的运行与电磁波无关的是( )
A.“嫦娥四号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球
B.汽车上安装有GPS(全球卫星定位系统)，以确定行驶路线和距离
C.医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况
D.日常生活中，人们常利用手机进行通讯联系
解析：地面指挥中心通过发射电磁波来实现对“嫦娥四号”的控制，故A不合题意；GPS是全球卫星定位系统，用以确定行驶路线和距离，也是利用电磁波工作的，故B不合题意；医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况，B超是超声波，故C符合题意；手机是利用电磁波传递信息的，故D不合题意。
答案：C
易错点 电磁波产生的条件
有的同学误认为导体中有电流就会产生电磁波。实际上只有当导体中的电流迅速发生变化时，导体才会向周围空间发射电磁波。
例4 下列关于电磁波的说法中，正确的是( )
A.在方向、大小变化很快的电流周围会产生电磁波
B.在房间内不开收音机、电视机时，房间内不存在电磁波
C.声波和电磁波都能在真空中传播
D.电磁波由电台传到用户，变化的电流也由电台传到用户
解析：由电磁波产生的原因可知A选项正确；电磁波由电台、电视台不断地向外传播，人们生活在电磁波的海洋中，即使房间内不开收音机、电视机，电磁波也存在，故B选项错误；声波和电磁波虽然都是波，但它们的传播特点却不相同，声波的传播必须有介质，而电磁波可以在真空中传播，故C选项错误；电磁波传播的只是变化电流的形式和能量，并不是将电流本身向外辐射，故D选项错误。
答案：A
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