二、电磁波的海洋
5分钟训练(预习类训练，可用于课前)
1.下列说法中错误的是（ ）
A.我们周围的空间充满了电磁波 B.在快速变化的电流周围会产生电磁波
C.由c=λf可知，频率越高的电磁波传播得越快 D.频率越高的电磁波波长越短
答案：C
2.宇航员在月球上可以用电磁波来通信，由此可以说明电磁波可以在__________中传播。电磁波在真空中的传播速度大约是__________ m/s，与真空中光的传播速度相同。
答案：真空 3×108
3.在真空中电磁波的传播速度是__________ m/s，波长越长的电磁波其频率越__________。
答案：3.0×108 低
4.夏季雷雨天，可在半导体收音机中听到“咔、咔”声，这说明，在打雷的同时也向周围发出__________。
答案：电磁波
10分钟训练(强化类训练，可用于课中)
1.关于电磁波，下列说法正确的是( )
A.通过电磁感应将声音信号变为电信号变成了电磁波
B.电炉正常工作时会产生电磁波
C.电冰箱的电路接通或断开时产生电磁波
D.电饭锅从加热状态自动到保温状态时产生电磁波
解析：声音信号变为电信号是通过话筒内阻变化，产生变化的电流实现的。电炉正常工作没有产生迅速变化的电流，不会产生电磁波。电冰箱的电路断、通，电饭锅挡位的交换都会产生迅速变化的电流。
答案：CD
2.如图10-2-1是某电台所发射的两种电磁波的波形图。两者相比较，下列说法正确的是（ ）


图10-2-1
A.甲电磁波的波长较长，频率较高 B.甲电磁波的波长较短，频率较高
C.甲电磁波的波长较短，频率较低 D.甲电磁波的波长较长，频率较低
解析：由题图可以看出，两个波峰间的距离甲短于乙，所以甲的波长比乙短。电磁波在真空中的传播速度是一定的，由公式c=λf可知，波长短的甲频率高。
答案：B
3.关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（ ）
A.电磁炉是利用电磁波工作的 B.手机是利用电磁波来通话的
C.微波炉是利用电磁波来煮熟食物的 D.收音机是靠电磁波收到节目的
解析：电磁炉是利用电磁感应原理制成的。手机、收音机都是利用电磁波来传递信息的。食物分子在微波的作用下剧烈振动，内能增加，从而使食物温度升高的。
答案：A
4.举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例（每种电磁波各举一例）。
示例：
红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控。
(1)无线电波：________________________________________________________________。
(2)微波：____________________________________________________________________。
(3)紫外线：__________________________________________________________________。
(4)Ｘ射线：__________________________________________________________________。
答案：（1）广播电台利用无线电波广播 （2）微波炉利用微波加热 （3）医院利用紫外线杀菌 （4）医院利用X射线对人体透视
5.无线电广播应用的中波段波长范围是3×103 m—2×102 m，求中波波段的频率范围。
解析：根据波速、波长、频率之间的关系c=λf，频率
。将电磁波在真空中（空气中）的波速c=3.0×108 m/s、波长λ1=3×103 m代入，得知最低频率为

=1×105 Hz。
将波长2×102 m代入，得知最高频率

=1.5×106 Hz。
无线电的中波波段的频率范围是1×105 Hz—1.5×106 Hz。
如果频率的单位为kHz，则为
1×102 kHz—1.5×103 kHz。
答案：1×105 Hz—1.5×106 Hz
6.无线电广播中波段的频率范围是535 kHz到1 605 kHz，试计算中波段电磁波波长的范围。
解析：由c=λf得

λ1=
=561 m
λ2=
=187 m。
答案：561 m—187 m
30分钟训练(巩固类训练，可用于课后)
1.(2010四川成都模拟，7)使用手机进行语音通讯时，手机要发射出一种波。研究发现，儿童对这种波的吸收是成年人的三倍，因此专家建议家长不要让儿童使用手机进行语音通讯。手机发射的这种波是（ ）
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.引力波
解析：手机是一种无线电通讯设备，通话时话筒将声音转化成电信号以电磁波的形式发射出去，同时手机把传来的电磁波转化成声音。故C正确。
答案：C
2.雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波(电磁波在空气中的传播速度是3×108 m/s)，当遇到障碍物时要发生反射。雷达在发射和接收反射回来的电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波。如果雷达监视屏上显示的发射和接收的尖形波如图10-2-2所示，已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10-4 s，则被监视目标与雷达的距离最接近（ ）


图10-2-2
A.4.5×104 m B.6×104 m C.9×104 m D.1.2×105 m
解析：解答本题，要找准以下三个信息：（1）雷达利用电磁波来工作，电磁波在空气中的传播速度是v=3×108 m／s；（2）从图中可以看出，雷达从发射到接收反射回来的电磁波所用时间为4个格，即为4×10-4 s，电磁波从雷达到监视目标的时间为t=2×10-4 s；（3）利用s=vt可求出距离。
答案：B
3.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，则变化的电流由电台传到用户
答案：A
4.木棍在水面振动会产生__________；说话时声带的振动在空气中形成__________。与此相似，导线中电流的迅速变化会在空间激起__________。它虽然看不见、摸不到，但是它确实可以给我们传递各种信息。
解析：电磁波的产生原理可以跟水波、声波的产生原理进行类比。
答案：水波 声波 电磁波
5.电磁波的家族按频率由小到大有__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________，它们的波长大小排列是由_________到_________。在真空中的传播速度__________（填“相同”或“不同”）。其中适用于收音机广播的电磁波是____________________，适用于卫星通信的电磁波是__________，适用于电暖炉的电磁波是__________，适用于杀菌的电磁波是__________，适用于透视查体的电磁波是__________，对人体辐射危害最大的是__________。
解析：电磁波的家族很大，但在真空中的传播速度相同，由c=λf可知，波长越长，频率越小。
答案：短波、中波和长波 微波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 大 小 相同 短波、中波和长波 微波 红外线 紫外线 X射线 γ射线
6.小明的家在马路边，家里人听无线电广播节目时，经常听到“喀喀”的杂音。请解释一下产生这种现象的原因。
答案：由于汽车的发动机带动车内发电机工作，就会产生变化的电流，产生电磁波，干扰收音机信号的接收，发出“喀喀”的杂音。
7.电磁波在真空中的传播速度最快，试想一下：假如有一天电磁波在真空中不能传播了，你的周围会有哪些变化？请写出两个可能出现的场景。
答案：地球没有白天；收音机、电视机没有声音和图像。
8.声波在空气中的传播速度是340 m/s，波形图如图10-2-3所示。问：


图10-2-3
（1）该声波的频率是多少？
（2）它从A传到B需要多长时间？
解析：此声波的波长为λ=8 m，因此该声波的频率可依据公式c=λf求出，要求从A到B需多长时间，可先求出它的周期T为多少，再根据波形图判断从A到B为几个周期，即可求出结果。
解：（1）该声波的频率

=42.5
（2）该声波的周期


从A到B需要的时间t=1.5T=1.5×
=0.035 s。
答案：（1）42.5 Hz (2)0.035 s
9.教材中提到“导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波”，请你设计一个实验，来探究这个结论是否正确。
解析：我们可以用一个收音机来检验是否有电磁波产生，另外设计一个电路，使电路中有电流通过，改变电流的大小或者方向，看什么情况下收音机才能接收到电磁波信号。
答案：打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大。取一节干电池和一根导线，拿到收音机附近，先将导线的另一端与正极相连，看从收音机中能否听到“咔嚓”声。若不行，调换干电池的正负极，即改变导线中电流的方向；或再增加一节干电池，即增大导线中的电流；或将导线与正极相连的一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，看哪种情况下能从收音机中听到“咔嚓”声，从而来检验教材中的结论是否正确。
10.(2010江苏镇江)打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触，会听到收音机发出“咔咔”声，这一现象验证了________的存在。现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声。试分析：
（1）收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是___________________________。
（2）谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，请问这是什么原因？
答：___________________________________。
请设计一个实验验证你的判断。（简述实验方法）
解析：本题综合考查了电磁波的产生、传播与接收，以及声波和微波的传播条件，解题时应依据“会听到收音机发出‘咔咔’声”“用抽气机抽去罩中的空气……听不到”“手机接收不到信号”等关键词句进行分析、解答。
答案：电磁波 （1）声音不能在真空中传播 （2）电梯对电磁波有屏蔽作用 验证方法：将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内，试用另一手机呼叫盒内的手机，如果听不到盒内的手机声响，就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。
快乐时光
父子俩在林阴路上散步。突然，路边农家院里的一条大黑狗对着他们狂吠起来，样子十分凶恶。儿子害怕极了，躲在父亲身后。爸爸说：“孩子，别怕，难道你不知道‘吠狗不咬人’这条谚语吗？”
“我知道，爸爸。可是那条狗知道这条谚语吗？”