文档内容
专题 21.2 电磁波的海洋
知识点一：电磁波的产生与传播
1.导线中的电流迅速变化会在空间激起电磁波。迅速变化的电磁波也能使金属中形成电流。
2.电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。
3.电磁波的家族：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
知识点二：电磁波的波长λ、频率f和波速：
1.波长：波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离，用λ表示，单位是m。
2.频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫
（kHz）、兆赫（MHz）。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz
3.波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。（电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一
样， c=3×108m/s =3×105km/s）
本节重点记忆以下基本知识
1.导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波．电磁波能在真空中传播，传播速度约为
3×108m/s，它等于波长和频率的乘积，公式为c＝λf.
2.根据公式c＝λf进行有关计算时，三个物理量的单位分别是m/s、m、Hz.
知识点一：电磁波的产生与传播
【例题1】（2019福建）北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．空气
【答案】A
【解析】（1）超声波和次声波属于声波，而声音不能在真空中传播，故BC错误；（2）空气只能作为传播的介质，而不能作为北斗导航卫星与地球之间的通讯，故D错误；
（3）电磁波可以在真空中传播，因此北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用电磁波传播的，故A正确。
知识点二：电磁波的波长λ、频率f和波速：
【例题2】（2018江西）某电磁波波形如图所示，该电磁波的波长是 ，频率是 ．
【答案】1m；3×108Hz．
【解析】波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离，图中给出的是一个波峰一个波谷即一个波长的距离．
要求频率需要根据公式c=λf：波速c是常数，已知波长λ，即可求出频率f．
图中给出的是一个波长的距离，所以波长λ=1m．
电磁波传播的速度c=3×108m/s，
由公式c=λf得：
f= = =3×108Hz
1.1MHz=_____ kHz. 1 kHz=______Hz. 电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样， c=________m/s
=_________km/s）
【答案】103. 103. 3×108 3×105
【解析】1MHz=103 kHz. 1 kHz=103Hz. c=3×108m/s=3×105km/s。
2.目前中国网民数量和网络规模均位居全球第一，WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网
络传输技术，它传递信息用到的载体是（ ）
A．次声波 B．超声波 C．电磁波 D．可见光
【答案】C
【解析】WiFi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，它是用微波来传递信息的。
次声波、超声波都属于声波不能再真空中传播。而WIFI是用微波来传递信息的，微波与可见光的波段不同，属于不同的电磁波。
3.2019年4月15日京雄高铁采用铺轨机正式铺轨，此铺轨机（如图）首次应用了我国自主研发的“北
斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是（ ）
A.电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 红外线
【答案】A
【解析】我国自主研发的“北斗”定位系统是利用电磁波进行定位的，所以铺轨机与“北斗”定位系统间
的信息传递靠的是电磁波，故A正确，BCD错误。
一、选择题
1.（2019成都）中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ）
A.智能机器人只能通过声音信号控制 B.北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量 D.用5G手机上网是通过电磁波传递信息
【答案】D
【解析】A.智能机器人可以通过电磁波信号控制。B.北斗卫星通过电磁波传递信息。C.无人驾驶汽车
需要消耗能量。
2.（2019天津）下列家用电器工作时，利用电磁波的是（ ）
A．电饭煲 B．吹风机 C．微波炉 D．电热毯
【答案】C
【解析】电饭煲和电热毯都是利用电流的热效应工作的，没有用到电磁波；吹风机吹风是利用电动机工作
中线圈通电后在磁场中受力转动的原理制成的，吹热风时还有电热丝利用电流的热效应工作来发热，没有
用到电磁波；而微波炉主要是把电能转化为电磁波，从而使食物产生热能,C正确，ABD错误,选C。
3.（2019江苏镇江模拟）下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（ ）
A．利用微波雷达跟踪飞行目标
B．利用北斗导航系统进行定位和导航
C．用手机打电话
D．利用声呐系统探测海底深度
【答案】D【解析】电磁波和声波都能传递信息和能量；电磁波能在真空中传播，而声波不能在真空中传播。
A.利用微波雷达可以跟踪飞行目标，微波属于电磁波，故A不符合题意；
B.利用微波雷达跟踪飞行目标时利用的是电磁波，故B不符合题意；
C.手机可以发出电磁波，也可以接收电磁波，故C不符合题意；
D.利用声呐系统探测海底深度，声呐发出的是超声波，故D符合题意。
4．（2019云南模拟题）WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它快递信息用到的是
（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．超声波
【答案】
【解析】微波是指频率为300MHz﹣300GHz的电磁波，WiFi在2.4GH频段工作，属于微波．WiFi利用了电
磁波中的微波技术进行信息传输．
5．（2019江西模拟题）今年1月，我国发射的世界首颗量子科学实验卫星，完成了在轨测试任务．实验
卫星与地面通信联系是利用（ ）
A．次声波 B．无线电波 C．红外线 D．超声波
【答案】B．
【解析】因为声音的传播需要介质，太空中无空气，声音不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，
因此实验卫星与地面通信的信息是通过电磁波进行交流的，无线电波是电磁波的一种．
6.（2020江苏徐州模拟）某手机网络频率范围是1920MHz---1935MHz，其中下列说法正确的是（ ）
A．1920MHz的电磁波波长比1935MHz 的短
B．1920MHz的电磁波不能再没有空气的月球上传播
C．1920MHz的电磁波在真空中传播的速度比1935MHz的慢
D．1920MHz和1935MHz的电磁波在真空中传播的速度相同
【答案】D
【解析】根据c＝λf知道，光速一定，电磁波频率大，波长短。所以A错误；
电磁波在真空中传播速度最大，所以B错误；
电磁波在真空中传播速度是一定的，与频率无关，所以C错误；
D正确。
7.（2020沈阳模拟）电磁波是一个大家族，图是它们的家族谱。对电磁波的认识，下列说法错误的是（
）A．可见光也是一种电磁波 B．红外线比紫外线的频率低
C．真空中不同电磁波的传播速度不同 D．电磁波的频率越高，波长越短
【答案】C
【解析】电磁波在真空中传播速度是一定的，与频率无关。C是本题选项。
二、填空题
8．（2019贵阳）2019年1月3日我国自主研发的"嫦娥四号〃月球探测器成功着陆在月球背面，探测器通
过________（选填：“电磁波”或“超声波”）把收集的信息传回地球，为我们揭开了月球背面的神秘面
纱。
【答案】电磁波。
【解析】月球上没有空气，真空不能传声，而电磁波可以在真空中传播，所以探测器不能利用超声波传递
信息，而是通过电磁波把收集的信息传回地球的。
9.（2019成都模拟题）物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的 ；Wi﹣Fi是一种允许电子
设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，是利用 传递信息的。（选填“电磁波”、“超声波”或
“红外线”）
【答案】斥力； 电磁波。
【解析】物质由分子构成，分子不停地做无规则运动，分子间存在引力和斥力；通过电磁波可以实现无线
互联。
物体不能无限地被压缩说明分子间存在相互作用的斥力；
Wi﹣Fi是通过电磁波将个人电脑、手机等终端进行连接的，因电磁波能传递信息，且电磁波的传播不需要
介质，所以它是利用电磁波来收发数据的。
10．（2018武汉模拟题）汽车已经广泛进入家庭．四冲程汽油机的 冲程将内能转化为机械能，使汽
车获得前进的动力．汽车导航仪与卫星之间是通过 来传递信息的．
【答案】做功；电磁波．
【解析】（1）在汽油机的四个冲程中，做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能；
（2）汽车导航仪与卫星之间是通过电磁波来传递信息的．
11.（2019河南模拟题）骑行共享单车前，需先用手机扫码将信息提供 传递到共享平台，共享平台再将解锁信息以 m/s的速度传递到该车，进行解锁。
【答案】电磁波；3×108。
【解析】手机依靠电磁波来传递信息；电磁波的传播速度为 3.0×108m/s。故共享平台再将解锁信息以
3×108m/s的速度传递到该车。
12.（创新题）十九大会议的盛况可以利用卫星，通过 波向全世界各地传播，该波在空气中的传
播速度为 m/s，也可以利用光纤通过光波向世界各地传播。某手机发射的信号频率为2×103MHz，
那么该手机信号的波长为 m。
【答案】电磁波 3.0×108 0.15
【解析】电磁波传播的速度为3.0×108m/s
十九大会议的盛况可以利用卫星，通过电磁波向全世界各地传播，
根据v=λf得到
λ=V/f=3.0×108m/s/2×109Hz=0.15m
三、计算题
13．（2020新疆模拟）雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，
根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离．某地面雷达站向某卫星发射出波长为0．1 m的电磁
波，经过0．3 s的时间，接收到了反射波．请你回答：
（1）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？
（2）该卫星距地面多远？
【答案】（1）电磁波的频率为3000MHz，（2）该卫星离地4.5×107m
【解析】（1）根据λ=V/f ，已知λ=0．1m，v=3.0×108m/s。
f=V/λ=3.0×108m/s/0．1m=3000MHz
（2）s=vt=3.0×108m/s×0．15s=4.5×107m
四、综合能力题
14.（2020大连模拟）阅读与思考
电磁辐射危害人体的机理
电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等．
（1）热效应：人体70％以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内
器官的正常工作．
（2）非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的
干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤．
（3）累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前（通常所说的人体承受力——内抗力），再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，
危及生命．对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也可能会诱发想不到的病变，应
引起警惕．
请回答：
①电磁辐射对我们人体有什么危害？
②你觉得在我们日常生活中哪些时候我们可能受到了电磁辐射？为了减小电磁辐射的危害我们应当注意些
什么问题？
【答案】见解析。
【解析】①使人体体温异常升高，体内微弱电磁场遭到破坏,甚至诱发病变.
②接打手机、操作电脑、使用微波炉等等；尽可能远离或人体或缩短使用时间.
