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1、4電磁波與信息化社會電磁波與信息化社會5電磁波譜電磁波譜填一填練一練1.電磁波與信息化社會(見課本第85頁)(1)電磁波的傳輸:可以通過電纜、光纜進行有線傳輸,也可實現無線傳輸。電磁波的頻率越高,相同時間內傳遞的信息量越大。(2)電磁波的應用實例電視:攝像機采集圖像信號,在1 s內要傳送25幅畫面,電視接收機也以相同的速率在熒光屏上顯現這些畫面,便實現了影像的傳遞和再現。雷達:雷達是利用無線電波來測定物體位置的無線電設備。電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射,雷達就是利用電磁波的這個特性工作的。移動電話、因特網也是利用電磁波來傳輸信息的。填一填練一練2.電磁波譜(見課本第90頁)(1)概念:按電磁波的波
2、長或頻率大小的順序把它們排列成譜。(2)電磁波譜的排列:按波長由長到短依次為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線。(3)不同電磁波的特點及應用填一填練一練(4)電磁波傳遞能量電磁波是一種物質,電磁波可以傳遞能量。(5)太陽輻射太陽輻射的能量集中在紅外線、可見光、紫外線三個區(qū)域,尤其在黃綠光附近,輻射的能量最強。填一填練一練下列不屬于電磁波的是()A.紅外線B.X射線C.射線 D.射線解析:紅外線、X射線、射線是電磁波,射線是電子流,不是電磁波。答案:C探究一探究二探究探究一電磁波與信息化社會電磁波與信息化社會問題導引問題導引人類歷史經歷了農業(yè)社會、工業(yè)社會,現正在步入信息社會。在信息
3、社會,信息作為一種重要的資源和財富,影響著人們的生活,加速了社會的運轉。根據你的了解和理解,你認為信息化社會有哪些特征?探究一探究二探究一探究二名師精講名師精講1.電視廣播的發(fā)射和接收過程探究一探究二2.雷達的工作原理雷達利用無線電波遇到障礙物的反射現象來測定物體位置。根據發(fā)射無線電波到接收反射波的時間t,確定障礙物的距離 再根據發(fā)射無線電波的方向和仰角,確定障礙物的位置。探究一探究二典例剖析典例剖析【例題1】 假設有一戰(zhàn)斗機正以一定的速度進入某防空識別區(qū)且朝雷達正上方勻速飛行,已知雷達發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時間間隔為510-4 s,某時刻在雷達熒光屏上顯示的波形如圖甲所示,t=173 s后
4、雷達向正上方發(fā)射和接收的波形如圖乙所示。已知雷達熒光屏上相鄰刻線間表示的時間間隔為10-4 s,電磁波的傳播速度為c=3108 m/s,則該戰(zhàn)斗機的飛行速度大約為多少?探究一探究二探究一探究二變式訓練1一個雷達向遠處發(fā)射無線電波,每次發(fā)射的時間為1 s,兩次發(fā)射的時間間隔為100 s,在指示器的熒光屏上出現的尖形波如圖所示,已知圖中ab=bc,則障礙物與雷達之間的距離是。 解析:題圖中a和c處的尖形波是雷達向目標發(fā)射無線電波時出現的,b處的尖形波是雷達收到障礙物反射回來的無線電波時出現的,由ab=bc,可知無線電波從發(fā)射到返回所用時間為50 s。設雷達離障礙物的距離為s,無線電波來回時間為t,
5、波速為c。由2 s=ct得答案:7.5103 m探究一探究二探究一探究二探究探究二各種電磁波的共性和個性的比較各種電磁波的共性和個性的比較問題導引問題導引在我們身邊到處都有電磁波的影子,它的應用更是比比皆是。下面列出的設備中工作時所發(fā)出的波,哪些不屬于電磁波?(1)微波爐加熱食物時發(fā)出的波;(2)電視發(fā)射塔發(fā)出的波;(3)互聯(lián)網光纜中傳播的波;(4)電視機遙控器發(fā)出的波。探究一探究二探究一探究二名師精講名師精講從無線電波到射線都是本質相同的電磁波,其行為服從共同的規(guī)律,但因波長(頻率)不同,又表現出不同的特點。1.共性(1)它們在本質上都是電磁波,它們的行為服從相同的規(guī)律,各波段之間的區(qū)別并沒
6、有絕對的意義。(2)都遵守公式v=f,它們在真空中的傳播速度都是c=3.0108 m/s。(3)它們的傳播都不需要介質。(4)它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。探究一探究二2.個性(1)不同電磁波的頻率或波長不同,表現出不同的特性,波長越長越容易產生干涉、衍射現象,波長越短穿透能力越強。(2)同頻率的電磁波,在不同介質中速度不同。不同頻率的電磁波,在同一種介質中傳播時,頻率越大,速度越小。(3)產生機理不同:探究一探究二(4)用途不同:無線電波用于通信和廣播,紅外線用于加熱和遙感技術,紫外線用于殺菌消毒,X射線應用于醫(yī)學上的X光照相,射線用于檢查金屬部件的缺陷等。探究一探究二典例剖析典例
7、剖析【例題2】 下列有關電磁波的特性和應用,說法正確的是()A.紅外線和X射線都有很高的穿透本領,常用于醫(yī)學上透視人體B.過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康C.電磁波中頻率最高的為射線,最容易發(fā)生衍射現象D.紫外線和X射線都可以使感光底片感光解析:X射線有很高的穿透本領,醫(yī)學上常用于透視人體,紅外線不能,A錯誤;過強的紫外線照射對人的皮膚有害,B錯誤;電磁波中頻率最高的為射線,其波長最短,最不容易發(fā)生衍射,C錯誤;紫外線和X射線都可以使感光底片感光,D正確。答案:D探究一探究二變式訓練2導學號38190129下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運用的物理現象。請將相應的字母填寫在運用這種現象的
8、醫(yī)療器械后面的空格上。 (1)X光機,;(2)紫外線燈,;(3)理療醫(yī)用“神燈”照射傷口,可使傷口愈合得較好。這里的“神燈”是利用。 A.光的全反射B.紫外線具有很強的熒光作用C.紫外線具有殺菌消毒作用D.X射線具有很強的貫穿力E.紅外線具有顯著的熱效應F.紅外線波長較長,易發(fā)生衍射探究一探究二解析:(1)X光機是用來透視人的體內器官的,因此需要具有較強穿透力的電磁波,但又不能對人體造成太大的傷害,因此采用了穿透能力比較強又不會給人體造成太大的傷害的X射線,選擇D。(2)紫外線燈主要是用來殺菌的,因此它應用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用,因此選擇C。(3)“神燈”又稱紅外線燈,主要是用于促進
9、局部血液循環(huán),它利用的是紅外線的熱效應,使人體局部受熱,血液循環(huán)加快,因此選擇E。答案:(1)D(2)C(3)E探究一探究二1 2 3 4 51.關于雷達的特點,下列說法正確的是()A.雷達所用無線電波的波長比短波更長B.雷達只有連續(xù)發(fā)射無線電波,才能發(fā)現目標C.雷達的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離D.雷達在能見度低的黑夜將無法使用解析:雷達是利用無線電波的反射來工作的,因此它利用的無線電波處于微波段,目的是為了增加反射,減小衍射。雷達大約每隔0.1 ms發(fā)射時間短于1 s的脈沖信號,根據屏上顯示的發(fā)射信號和接收到的反射信號可以直接讀出障礙物的距離。選項C正確,A、B、D錯誤。答案:C1 2
10、 3 4 52.下列說法中正確的是()A.攝像機實際上是一種將光信號轉變?yōu)殡娦盘柕难b置B.電視機實際上是一種將電信號轉變?yōu)楣庑盘柕难b置C.攝像機在1 s內要送出25幅畫面D.電視機接收的畫面是連續(xù)的解析:攝像機把光信號轉化成電信號,然后經過發(fā)射裝置發(fā)射出去。電視機中的顯像管將接收到的電信號還原成光信號。攝像機在1 s內要送出25幅畫面,同樣電視機在1 s內接收25幅畫面,畫面是不連續(xù)的。答案:ABC1 2 3 4 53.下列說法正確的是()A.只有物體溫度較高時,才能向外輻射紅外線B.紫外線有顯著的化學作用C.可見光比紅外線容易發(fā)生衍射現象D.X射線穿透力較強,可用來進行人體透視解析:任何溫度
11、的物體,都可向外輻射紅外線,選項A錯誤;紫外線有顯著的化學作用,選項B正確;可見光波長比紅外線波長短,不容易發(fā)生衍射現象,選項C錯誤;X射線穿透力強可用于人體透視、探測等,選項D正確。答案:BD1 2 3 4 54.關于電磁波譜,下列說法中正確的是()A.電磁波中最容易表現出干涉、衍射現象的是無線電波B.紅外線、紫外線、可見光是原子的外層電子受激發(fā)后產生的C.X射線和射線是原子的內層電子受激發(fā)后產生的D.紅外線的顯著作用是熱作用,溫度較低的物體不能輻射紅外線解析:波長越長的無線電波波動性越顯著,干涉、衍射現象易發(fā)生;從電磁波產生的機理可知射線是原子核受激發(fā)后產生的;不論物體溫度高低如何都能輻射紅外線,物體的溫度越高,它輻射的紅外線越強。答案:AB1 2 3 4 55.導學號38190130(選做題)某高速公路自動測速儀裝置如圖甲所示,雷達向汽車駛來的方向發(fā)射不連續(xù)的電磁波,每次發(fā)射時間為10-6 s,相鄰兩次發(fā)射時間間隔為t。當雷達向汽車發(fā)射無線電波時,在顯示屏上呈現一個尖波形;在收到反射回來的無線電波時,在顯示屏上呈現第二個尖波形。根據兩個波形的距離,可以計算出汽車距雷達的距離,根據自動打下的紙帶(如圖乙所示),可求出車速v。請根據t1、t2、t、c求出汽車車速v的表達式。1 2 3 4 5
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