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初中二年级物理

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首页 初中二年级物理知识 电磁波的产生 电磁波的传播 电磁波的应用 波速、波长和频率的关系 移动通信 试题正文
  • 问答题
    阅读下面有关手机的材料，并回答问题。
    手机是部集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器．大致可分为五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源，采用双向异频率双工制，即接收和发射用不同频率的调频电磁波．根据国家标准局和有关方面的规定，某机发射频率890.0125MHz ，接收频率为935.0125MHz ，双频间隔为45MHz ．用户在某个交换局的业务服务区购机，并配定使用频率和编码后，就成为该局的原登记用户，如果进入其他移动交换局的业务区内通话，称为漫游。
    (1) 当对着话筒讲话时，手机天线作为_______( 选填“发射”或“接收”) 天线使用；当用听筒听对方讲话时，手机天线是作为______( 选填“发射”或“接收”) 天线使用。
    (2) 同一交换局业务服务区的另一部手机，_______( 填“能”或“不能”) 用890.0125MHz 的发射频率．
    (3) 要发射电磁波，在控制模组中应该有________( 选填“振荡器”、“调谐器”、“检波器”) ；为了把接收的声音信号取出，在控制模组中应该有__________( 选填“振荡器”、“调谐器”、“检波器”) 。
    (4) 为什么在飞行的飞机上不能使用手机?答：____________________________________________________________________________________________________________________________________
    本题信息：2012年同步题物理问答题难度较难 来源:肖芳（初中物理）
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本试题 “阅读下面有关手机的材料，并回答问题。手机是部集成度很高的微型高精密接收和发射高频电磁波的机器．大致可分为五个部分：听筒、话筒、控制模组、天线及电源...” 主要考查您对

电磁波的产生

电磁波的传播

电磁波的应用

波速、波长和频率的关系

移动通信

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 电磁波的产生
  • 电磁波的传播
  • 电磁波的应用
  • 波速、波长和频率的关系
  • 移动通信

电磁波：
电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效地传递能量和动量。

电磁波的产生：
电磁波是由时断时续变化的电流产生的。


电磁波谱：
    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。
   
    微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿透而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对于金属类东西，则会反射微波。

电磁波的传播：
电磁波可以在真空中传播；
电磁波在空间向各个方向传播；
电磁波的传播速度跟光子真空中的传播速度一样，在真空（或空气中），电磁波的波速为3.0×108m/s，是一个定值。
金属屏蔽电磁波的原因：
     首先，从电磁波的定义上说：电磁波是一种波 , 同时电磁波也是一种电磁场，而波是会移动的，所以这几句话结合起来就可以知道电磁波是一种会动的电磁场 . 如果电磁波想向一个被金属 外壳罩着的手机发信号， 电磁波就要不断的向手机移动，这样相对于电磁波，手机和金属外壳 就在向电磁波移动，当电磁波与金属外壳接触时，金属外壳的外表是立体所以一定会产生切 割磁感线运动这样就会产生感应电流 ， 而电流是有磁效应的所以在电流的周围产生电磁场，两个电磁场的方向不同会导致电磁波互相干扰，最后导致电磁波被屏蔽。

电磁波的用途：
     无线电无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。在无线电广播中，人们先将声音信号转变为电信号，然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另一地点，人们利用接收机接收到这些电磁波后，又将其中的电信号还原成声音信号，这就是无线广播的大致过程而在电视中，除了要像无线广播中那样处理声音信号外，还要将图象的光信号转变为电信号，然后也将这两种信号一起由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播，而电视接收机接收到这些电磁波后又将其中的电信号还原成声音信号和光信号，从而显示出电视的画面和喇叭里的声音。
    
     无线电广播利用的电磁波的频率很高，范围也非常大，而电视所利用的电磁波的频率则更高，范围也更大。
    
     其他方面此外，电磁波还应用于手机通讯、卫星信号、导航、遥控、定位、家电（微波炉、电磁炉）红外波、工业、医疗器械等方面。
电磁污染对人体的危害：
（1）电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因之一
（2）电磁辐射会对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害
（3）电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素之一
（4）过量的电磁辐射直接影响儿童身体组织、骨骼发育，导致视力、肝脏造血功能下降，严重者可导致视网膜脱落
（5）电磁辐射可使男性性功能下降、女性内分泌紊乱。

电磁波的特征：
描述电磁波特征的物理量是频率和波长。电磁波频率的单位是赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)，它们之间的换算关系是1kHz=103Hz，1MHz=106Hz。电磁波波长的单位是米(m)。

电磁波的波速、波长和频率的关系:
波速=波长×频率，即c=λf

注意:不同频率(或波长)的电磁波在真空中的波速相同。

有关电磁波的计算问题：
电磁波的波速(c)、波长(λ)、频率(f)三者的关系是c=λf。只要知道其中任意两个，就可用此公式计算出第三个。

例：兰州人民广播电台现办有三套节目，第一套为新闻综合广播，发射频率为AM954kHz、 FM97．3MHz，其中AM表示_____；发射频率为 AM954kHz的电磁波波长为_____m(计算结果保留一位小数)。

解析：发射频率为AM954kHz、FM97．3MHz，其中AM表示调幅，FM表示调频；电磁波在真空中的波速都是3×108rn／s，发射频率为AM954kHz的电磁波的频率f=954kHz=9．54×105Hz，故电磁波的波长λ=.

答案：调幅 314.5


移动通信:
通信中的一方或双方处于运动中的通信。

手机工作原理:
手机(移动电话)既是无线电发射台，又是无线电接收台，手机之间通话时，将要传递的信息加载到电磁波上发射出去，同时接收对方手机加载到电磁波上的信息。手机之间的通话要靠基地台转接。
移动通信系统组成:
移动通信系统由两部分组成：
(1)空间系统；

(2)地面系统：①卫星移动无线电台和天线；②关口站、基站。

移动通信特点:
(1)移动性。 就是要保持物体在移动状态中的通信，因而它必须是无线通信，或无线通信与有线通信的结合。

(2)电波传播条件复杂 。因移动体可能在各种环境中运动，电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象，产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。

(3)噪声和干扰严重。 在城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声，移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。

(4)系统和网络结构复杂。 它是一个多用户通信系统和网络，必须使用户之间互不干扰，能协调一致地工作。此外，移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连，整个网络结构是很复杂的。

(5)要求频带利用率高、设备性能好。
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