高中物理 第14章 第4节电磁波与信息化社会课件 新人教版选修3-4 37页

第四节　电磁波与信息社会 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 课标定位 知能优化训练 第 四 节 　 电 磁 波 与 信 息 社 会 ※ 了解电磁波与信息的传递 ※ 知道电磁波谱及组成部分 ※ 知道无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X射线、γ射线的特点及作用 § 电磁波技术在人们的生产、生活中应用十 分广泛，它在方便人们的同时也改变了人 们的生活方式．你了解电磁波家庭中的各 个成员吗？你知道它们在生产、生活中发 挥哪些作用吗？比如像微波炉、红外遥感 器、各种CT等等． § 1．电磁波可以通过 进行有线传输， 也可以实现 传输． § 2．1927年，英国发明家 在伦敦公开表 演了向远处传递活动图像的技术，这个表演标 志着 的诞生． § 3．电磁波是一个很大的家族，波长大于1mm的 电磁波是 ． § 4．红外线波长较大，一切物体都能发射 ，红外线具有显著的 ，所以在炉旁 觉得比较温暖．可见光的波长范围在 到 之间． 可用于杀菌消毒， 和 的穿透力较强． 电缆、光缆 无线 贝尔德 电视 无线电波 红外线 热作用 700nm 400nm 紫外线 X射线 γ射线 § 5．电磁波是一种 ，具有能量． 物质 § (1)电视 § 摄影机采集图像信号，在1秒内要传送25桢画面， 电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这 些画面，便实现了影像传递和再现． § (2)雷达 § 是利用无线电波来测物体位置和速度． § (3)移动电话 § 指通信双方至少有一方可以自由移动进行信息 交换的通信方式． § (4)因特网 § 是世界上最大的计算机互联网，可以在网 上看电影，聊天，购物，查阅各种资料， 进行远程教育，远程医疗，也可进行网上 会议. § 我们的信息都是靠电磁波来传播的，电磁 波在空中的传播形式有三种． § (1)在地面上传播，这类叫地波，一般波长 较大，也容易受到干扰，传播距离也较近， 叫长波． § (2)在天空中靠电离层的反射来传播，这类 波波长较短，传播距离较大，但也不是很 稳定，受天气影响较大，一般称天波． § (3)靠天空中的卫星转发的传播，这类波波 长很短，频率很大，直线传播，能穿过大 气层，它不太受天气影响，传播距离较大， 较稳定(卫星通讯等)． § 还有一类用光缆进行传播，这类传播保密 性好，频率越大，传播的信息量越大，一 般用于军事，或高保密行业． § 移动电话通信时为什么要用基站？ § 答案：移动电话的体积很小，发射功率不 大；它的天线又很简单，灵敏度不高．因 此它与其他用户通话要靠较大的固定无线 电台转接，即需要基站传播. § (1)电磁波谱 § ①按电磁波的波长或频率大小的顺序把它 们排列成谱，叫电磁波谱． § ②按频率由小到大的顺序排列电磁波谱： 无线电波，红外线，可见光，紫外线，X 射线，γ射线． § (2)不同电磁波的特性和用途 § ①无线电波：频率小于300 GHz的电磁波 用于通信和广播，射电望远镜． § ②红外线：一切物体都发射红外线．主要 用途是：烘干、红外遥感、测温、夜视 仪． § ③可见光：波长在700 nm到400 mm之间， 进入人眼能引起人的视觉．太阳辐射的能 量绝大部分以可见光的形式向外辐射，是 地球万物的能源． § ④紫外线：比可见光波长更短的电磁波， 波长范围在5 nm到370 nm之间．主要用 途是：①消毒；②化学作用；③荧光效应； ④促使人体合成维生素D. § ⑤X射线：具有较强的穿透能力．用途： 透视人体、检查金属部件的质量等． § ⑥γ射线：是波长最短的电磁波，具有很 高的能量．主要用途：①医学上的γ刀技 术；②由于能穿透几厘米厚的铅板而用于 探测金属内部的缺陷． § 特别提醒： § 按电磁波谱的排列顺序，波长越长，频率 越低，衍射能力越强，穿透能力越弱；波 长越短，频率越高，衍射能力越弱，穿透 能力越强． § 下列有关电磁波的特性和应用，说法正确 的是(　　) § A．红外线和X射线都有很高的穿透本领， 常用于医学上透视人体 § B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健 康 § C．电磁波中频率最大为γ射线，最容易用 它来观察衍射现象 § D．紫外线和X射线都可以使感光底片感 光 § 答案：D § 从场的观点来看电场具有电能，磁场具有 磁能，电磁场具有电磁能．电磁波的发射 过程就是辐射能量的过程．电磁波在空间 传播，电磁能就随着一起传播. § 太阳光中含有可见光、无线电波、红外线、 紫外线、X射线、γ射线．太阳辐射的能量 主要集中在可见光、红外线和紫外线三个 区域，如图所示． § 下列说法中正确的是 (　 　) § A．摄像机实际上是一种将光信号转变为 电信号的装置 § B．电视机实际上是一种将电信号转变为 光信号的装置 § C．摄像机在1s内要传送25张画面 § D．电视机接收的画面是连续的 § 解析：通过摄像机摄到景物的光信号，再 通过特殊装置(扫描)转变为电信号，在1s 内要传送25张画面；电视机通过显像管将 接收到的电信号再转变为光信号，最后还 原为图像和景物，每秒要接收到25张画面， 由于画面更换迅速和视觉暂留，我们感觉 到的便是活动的图像，所以A、B、C正 确． § 答案：ABC § 雷达是用来对目标进行定位的现代化定位 系统，海豚也具有完善的声呐系统，它能 在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌 害，远远优于现代化的无线电系统． § (1)海豚的定位是利用了自身发射的 (　　) § A．电磁波　　　　　 B．红外线 § C．次声波 D．超声波 § (2)雷达的定位是利用自身发射的 (　 　) § A．电磁波 B．红外线 § C．次声波 D．光线 § 答案：(1)D　(2)A § 解析：(1)海豚发出的是超声波，波长很小， 几乎是直线传播，在水中传播得比电磁波 要远，海豚就是靠发出的超声波的回声进 行导航和觅食 § (2)雷达是一个电磁波的发射与接收系统. § (上海模拟)下面列出一些医疗器械的 名称和这些器械运用的物理现象．请将相 应的字母填写在运用这些现象的医疗器械 后面的空格上． § (1)X光机________； § (2)紫外线灯________； § (3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口 愈 合 得 较 好 ． 这 里 的 “ 神 灯 ” 是 利 用 ________． § A．光的全反射 § B．紫外线具有很强的荧光作用 § C．紫外线具有杀菌消毒作用 § D．X射线有很强的贯穿能力 § E．红外线具有显著的热作用 § F．红外线波长较长，易发生衍射 § 解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官 的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波， 但又不能对人体造成太大的伤害，因此采 用了X射线． § (2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应 用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用． § (3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促 进局部血液循环，它利用的是红外线的热 效应，使人体局部受热，血液循环加快． § 答案：(1)D　(2)C　(3)E § 点评：电磁波在生产、生活和国防科技等 方面应用广泛，联系实际的试题较多，要 提高自己运用知识的能力，除了联系实际 别无他法．应该留心自然中、生活中、现 代技术中应用了什么物理现象和规律，这 是解决这种类型题目的关键． § (2010·江苏启东中学高二检测)在下列说法 中符合实际的是 (　　) § A．医院里常用X射线对病房和手术室消 毒 § B．医院里常用紫外线对病房和手术室消 毒 § C．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用 紫外线有较好的分辨能力 § D．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用 红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力 § 答案：BD § 80年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如 果在太空设立太阳能卫星电站，可24小时发电， 且不受昼夜气候的影响．利用微波——电能转 换装置，将电能转换成微波向地面发送，卫星 电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空，微 波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外， 但微波对飞鸟是致命的．可在地面站附近装上 保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．预计在21 世纪初地球上空将建起卫星电站．(地球半径R ＝6400km) § (1)太阳能电池将实现哪种转换 (　 　) § A．光能——微波 B．光能——热能 § C．光能——电能 D．电能——微波 § (2)在1100km高空的电站卫星的速度约为 (　　) § A．3.1km/s B．7.2km/s § C．7.9km/s D．11.2km/s § (3)微波指(　　) § A．超声波 B．次声波 § C．电磁波 D．机械波 § (4)飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安 全无恙 § (　　) § A．反射 B．次声波 § C．电磁波 D．机械波 § (5)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的 (　　) § A．电离作用 B．穿透作用 § C．生物电作用 D．产生强涡流 § (3)运用电磁波谱知识可知，微波是电磁波的一 部分． § (4)微波波长较短，易于反射． § (5)微波的频率很高，这样的电磁波在生物体内 可引起涡流，由于卫星电站功率很大，相应地 涡流产生的能量很大，足以将鸟热死． § 答案：(1)C　(2)B　(3)C　(4)A　(5)D § “为了您和他人的安全，请您不要在飞机上使 用手机和手提电脑”．这句提醒警示语是乘坐 飞机的游客都听过的语言，因为有些空难事故 就是由于某位乘客在飞行的飞机中使用手机造 成的.96、98年都现出过此类问题，99年广州白 云机场飞机降落时，机上有四位旅客同时使用 了手机，使飞机降落偏离了8度，险些造成事故， 请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑 呢(包括游戏机)？(本题材料选自中央电视台 2002年2月18日的《科技博览》) § 答案：由于手机在使用时要发射电磁波，对飞 机产生电磁干扰，而飞机上导航系统是非常复 杂的，抗干扰能力不是很强，所以如果飞机上 的乘客使用了手机，对飞机产生电磁干扰，那 么后果将十分可怕．所以，在飞机上不要使用 手机和手提电脑．