第十七章电磁波与现代通信（原卷版）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。知识点一电磁波及其传播一、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】（2021·江苏江苏·中考真题）今年5月21日晚，在云龙湖畔的无人机灯光表演中，数百架无人机在夜空中按照指令排列出“100”“初心·使命”等字样。地面工作人员向无人机发送指令通过的是（）。A．紫外线B．电磁波C．超声波D．次声波【变式1】（2021·广西贵港·中考真题）2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（）。A．火箭升空过程中机械能不变；B．火箭升空过程中机械能转化为内能；C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器；D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的【变式2】（2021·黑龙江大庆·中考真题）下列说法中正确的是（）。A．额温枪是利用红外线热效应来工作的；B．手机之间通话是利用光纤传送的；C．核电站是利用核聚变原理来发电的；D．能量是守恒的，不存在能源危机【变式3】（2021·湖北荆州·中考真题）2021年3月4日，新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是（）。A．北斗导航系统是利用超声波实现定位导航；B．北斗导航系统主要通过传递...