高中物理第十四章第四节电磁波与信息化社会学案新人教版选修3_4

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高中物理14.4电磁波与信息化社会导学案新人教版选修3-4

高中物理 14.4 电磁波与信息化社会导学案新人教版选修3-4【学习目标】1、了解光信号和电信号的转换过程，2、了解电视信号的录制、发射和接收过程，3、了解雷达的定位原理4、了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。

5、知道电磁波具有能量，是一种物质。

6、了解太阳辐射【重点难点】1、电磁波谱的构成，各波段的电磁波的主要作用及应用。

2、电磁波具有能量.【使用说明及学法指导】本学案包括《电磁波与信息化社会>><< 电磁波谱>>两节课的内容，建议在教师的指导下先认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。

【学习内容】课前自学一、知识点一、电磁波与信息化社会1.电磁波与信息的传递:电磁波可以通过电缆、____________进行____________、也可以实现无线传输。

2.电视(1)摄像管：摄像管的作用是摄取警务的____________并将其转换为____________。

(2)显像管：显像管的作用是电子枪发射电子束的强弱受___________的控制，当电子束射到显像管的荧光屏上时，在屏上出现了与摄像管屏上相同的____________。

(3)数字电视：数字电视能够提供更清晰的____________。

更丰富的____________。

还能让用户点播自己的节目，实现用户与____________的互动。

(4)应用：监视生产线的工作情况，进行间接___________等。

3.雷达(1)雷达：是利用无线电波来测定物体___________的无线电设备。

(2)工作原理：雷达利用转动的天线，向一定方向发射无线电脉冲，每次发射的时间短于____________，两次发射的时间间隔大约是___________发射出去的无线电波越到障碍物反射回来的电磁波背无线电接收，根据发射无线电波到接收反射波的____________ ，可以确定障碍物的位置(3)应用：探测___________，舰艇、导弹等，为飞机、船只___________，可以用来研究卫星，行星，可以探测云层、雷雨等。

高中物理第十四章电磁波 3 电磁波的发射和接收 4 电磁波与信息化社会学案新人教版选修3-4(

高中物理第十四章电磁波3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会学案新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十四章电磁波3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会学案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会1．无线电波的发射（1）有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点：①要有足够高的振荡频率:频率越高，发射电磁波的本领越大。

②振荡电路的电场和磁场必须能分散到尽可能大的空间，因此,要采用开放电路。

而是加载到高频信号中发射呢？因为声音信号频率较低，而电台向外发射电磁波，要有足够高的频率.实验证明，只有提高发射频率才能提高发射能量，为此要把频率较低的信号加载到高频信号上去.高频振荡信号就是那些有用的低频信号的载体，而“加载”的过程就是“调制”过程。

【例1】下列说法正确的是( ）A．用带有天线和地线的开放电路,就可将电磁波发射出去B。

电磁波的传播方式只有两种：天波和地波C．发射图像信号不需要调制过程D．使发射信号振幅随高频信号而改变叫调幅解析：答案：A2．无线电波的接收（1）原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流,因此，导体可以用来接收电磁波。

（2）电谐振与调谐①电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象。

②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。

（3）解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程,调幅波的解调也叫检波。

人教版高二物理选修3-4 第十四章第四节电磁波和信息化社会导学案(无答案)

第四节电磁波与信息化社会【自主学习】一、电磁波与信息的传递1．发展史：1844年电报的发明揭开了电信的序幕，__________的发现又实现了无线通信．2．电磁波的传输(1)电磁波可以通过____________、__________进行有线传输，也可以进行无线传输．(2)电磁波的________越高，相同时间传递的信息量越大。

光的频率比无线电波的频率大得多，因此光缆可以传递大量的信息。

二、电视1．电视发射系统(1)取像：摄像镜头把景物的像成在摄像管的屏上．(2)转换成电信号：通过________有规律的图像扫描，显像管按图像各部分的明暗情况，逐点地变为强弱不同的___________．(3)调制和发射：用显像管获得的信号电流调制高频电流，最后通过________把带有信号的电磁波发射出去．2．电视接收系统(1)图像信号接收：天线接收到高频信号后，经调谐、解调，将得到的_________送到显像管．(2)图像还原：用图像信号控制显像管里的电子枪发射电子束的强弱，并按同样规律在荧光屏上扫描，屏上出现了与_________上相同的像．(3)由于电视接收机屏上画面更换迅速和__________ _效应，所以我们感觉到活动的影像．三、雷达1．雷达的工作原理：雷达通过转动的天线发射微波信号，这种信号传播的直线特性好，遇到障碍物要发生反射，反射信号又被雷达天线接收，测出从发射信号到接收到目标反射信号的时间t，就可以知道目标到雷达的距离s=__________；再根据发射无线电波的方向和仰角，可准确确定物体的______________。

2．雷达的用途：可以探测飞机、舰艇、导弹以及其他军事目标；可以为飞机、船只_________，可以用来研究行星、卫星，还可以探测暴风、雷雨、乌云等．四、移动电话1．功能：每一部移动电话都是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一台__________，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息．2．特点：(1)体积很小，发射功率不大；(2)它的天线简单，灵敏度不高．因此，它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台的转接．固定电台叫_________或________．五、因特网1．产生：1946年，世界上第一台___________诞生了．20世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网——因特网出现了爆炸式的发展，数据通讯的业务量飞速增加．2．功能：人们可以通过互联网听音乐、看电影、聊天、购物；可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗．甚至可以为身处世界各地的人召开电视会议．【夯实基础】1．电磁波可以通过_________、________进行有线传输，也可以实现无线传输，电磁波频率___________，相同时间传递的信息量越大．2．雷达是利用_____________来测定物体位置的装置，雷达用的是电磁波中的__________段，其特点是______________________ _________，无线电波的传播速度是_______ 3．利用雷达测云层距我们观察点距离时，电磁波从发射到接收共经历时间10—3S，则该云层离观测点多远( )A．100 km B．200km C．150 km D．250km4．关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是( )A．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信B．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点C．电磁波可以在真空中传播D．电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大5．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为( )A．天线处于变化的电磁场中，天线中产生感生电流，相当于电源，通过馈线输送给LC 电路B．天线只处于变化的电场中，天线中产生感生电流，相当于电源，通过馈线输送给LC 电路C．天线只是有选择地接收某台电信号，而其他电视台信号则不接收D．天线将电磁波传输到电视机内6．电磁技术的发展，使得人们生活发生了很大的变化．关于电磁技术的应用，下面说法正确的是( )A．手机与手机之间可以直接通信B．电磁灶的灶台与锅之间，如果隔有绝缘物质，通电后则锅内不可能被加热C．微波炉内盛放食物的器皿，只能是金属器皿D．电视信号是电视台将声音与图像信号通过电磁波快速传送到用户处并被电视机接收下来的7．关于雷达的特点，下列说法中正确的是( )A．雷达所用无线电波的波长比短波更短B．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离C．雷达在能见度低的黑夜将无法使用D．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标8．下面关于电视的说法中正确的是( )．A．电视信号的发射、接收过程中：景物_电信号一电磁波_电信号一图像B．摄像机在一秒钟内要传递24张画面C．显像管是将电信号还原成景物图像的关键部分D．由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象9．关于手机和BP机，下列说法正确的是( )．A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置C．两个携带手机的人，必须通过固定的基地台转接，才能相互通话D．无线电寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置10、在电视信号发送和接收的过程中，要用到许多电学部件，将元件名称和它们在电路中的作用连接起来．摄像机将声信号还原后放出话筒向空中发送电磁波发送天线接收空中的电磁波显像管将光信号转变化电信号扬声器将声信号转变为电信号弓接收天线将电信号转变为光停号。

高中物理第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱学案新人教版选修34

14.4 电磁波与信息化社会14.5 电磁波谱学习目标知识脉络1.了解电磁波在电视、雷达和移动电话中的应用．2．能说出电磁波谱的组成，知道光是电磁波．(重点)3．能说出电磁波谱各波段的特性和主要用途．(难点) 电磁波与信息化社会[先填空]1．电磁波与信息的传递可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输．电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大．2．电磁波的应用实例(1)电视广播的发射和接收过程摄像管：摄取景物的图象并将其转换为电信号⇓调制和发射⇓天线接收高频信号，调谐，解调⇓显像管：还原出与摄像管屏上相同的图象(2)雷达的工作原理雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置，根据发射无线电波到接收反射波的时间t ，确定障碍物的距离s ＝ct 2，再根据发射无线电波的方向和仰角，可以确定障碍物的位置．(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的．[再判断]1．高频电磁波是信息传送的载体．(√)2．雷达是利用微波定位的．(√)3．电视机是一种发射电磁波的装置．(×)[后思考]1．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同吗？【提示】相同．都等于3.0×108 m/s.2．不同频率的电磁波在同一种介质中的传播速度是否相同？【提示】不同．频率越大，速度越小．[核心点击]1. 雷达的原理与构造雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置(显示器)、电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成．2．雷达的优点雷达利用的电磁波在微波波段，因为波长越短，传播的直线性越好，方向性越好，反射性越强．雷达每隔万分之—秒向某一方向发射一次时间约为百万分之一秒的不连续的微波，微波遇到障碍物反射回来，这样可在显示器的荧光屏上呈现发射和接收的两个尖形波，通过计算可得到障碍物到雷达站的距离，再根据发射微波的方向和仰角，便可判定障碍物的位置了．3．使雷达测到更远处的物体的方法(1)增大雷达发射微波的能量．(2)使雷达发射不连续的微波的时间间隔增大．1．一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图象如图1441，A是发射时的雷达探索波的脉冲波形，B是敌机反射回来的脉冲波形，则敌机距雷达站的距离是________.图1441【答案】 4.5×105 m2．某高速公路自动测速仪装置如图1442甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间为10－6 s ，相邻两次发射时间间隔为t.当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现第二个尖波形．根据两个波形的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带(如图1442乙所示)，可求出车速．请根据t1、t2、t 、c 求出汽车车速的表达式．图1442【答案】 v ＝c t 1－t 22t雷达侦察问题的解决方法1．电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c ，根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，可求得侦察距离．2．根据发射无线电波的方向和仰角，确定被侦察物体的位置．3．雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播距离的一半．电磁波谱[先填空]1．概念按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱．2．电磁波谱的排列按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线．3．不同电磁波的特点及应用特点用途无线电波波动性强通讯、广播、导航红外线热作用强加热、遥测、遥感、红外线制导可见光感光性强照明、照相等紫外线化学作用荧光效应杀菌消毒、治疗皮肤病等X射线穿透力强检查、探测、透视、治疗γ射线穿透力最强探测、治疗4.电磁波的能量各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有能量，电磁波是一种物质．5．太阳辐射的特点太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强．[再判断]1．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变．(√) 2．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高．(√)3．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射．(×)[后思考]1．为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？【提示】根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以超远程无线电利用长波波段．微波波长短，传播时直线性好，雷达正是利用了微波直线传播性好的特点．2.红外体温计不用与人体接触便可以迅速测量体温，如图1443所示，你知道它的工作原理吗？图1443【提示】根据体温越高，辐射红外线越强的原理．[核心点击]1．电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义．(2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s.(3)它们的传播都不需要介质．(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．2．电磁波的个性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强．(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同．不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小．(3)产生机理不同(4)菌消毒，X射线应用于医学上的X光照片，γ射线检查金属部件的缺陷等．3．无线电波的中波波长范围为200～3 000 m．求该波段的频率范围．【答案】 1.0×105～1.5×106 Hz4．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种现象的医疗器械后面的空格上.(1)X光机，________.(2)紫外线灯，________.(3)用理疗“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射线的很强的贯穿力E．红外线具有显著的热效应F．红外线波长较长，易发生衍射【答案】(1)D (2)C (3)E。

2020高中物理第十四章电磁波第3节、第4节电磁波的发射和接收电磁波与信息化社会学案新人教版选修3_4

第3节电磁波的发射和接收第4节电磁波与信息化社会1．知道有效地发射电磁波的两个条件。

2．了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用。

3．了解电磁波在信息传递中的应用，初步了解电视、雷达、移动电话的应用和原理，初步了解因特网的应用和作用。

一、电磁波的发射1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：第一，要有□01足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大。

第二，应采用□02开放电路，振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间。

2．开放电路：实际的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做□03地线，线圈的另一端高高地架在空中，叫做□04天线。

3．无线电技术：使电磁波随各种信号而改变的技术叫做□05调制。

调制的方法有两种，一是调幅，使高频电磁波的□06振幅随信号的强弱而改变；另一种叫调频，使高频电磁波的□07频率随信号的强弱而改变。

二、电磁波的接收1．接收原理：电磁波能使□01导体中产生感应电流，所以导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收□02天线。

2．电谐振：当接收电路的□03固有频率跟接收到的电磁波的□04频率相等时，接收电路里产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振。

3．调谐：使电路中产生□05电谐振的过程叫做调谐。

4．解调：使声音或图像信号从接收到的□06高频电流中还原出来，这个过程是调制的逆过程，叫做解调。

5．无线电波：波长大于□071 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称做无线电波。

并按波长分成若干个波段，像长波、中波、短波、微波等。

每个段所用的设备和技术不同，因此有不同的用途。

三、电磁波与信息化社会1．电视：能传递活动的图像。

在电视的发射端，把景物的光信号转换成□01电信号的过程叫摄像。

在电视接收端，将电信号还原成图像的过程由电视机的□02显像管完成，电视的应用很广泛，发展也很快。

2．雷达：雷达是用无线电波来测定物体位置的设备，利用的是电磁波遇到障碍物发生□03反射的性质，波长越短，传播的直线性越好。

高中物理第十四章电磁波 4 电磁波与信息化社会学案新人教版选修34

4.电磁波与信息化社会1．了解电磁波的应用。

2．了解电视和雷达的基本原理。

3．了解电磁波在科技、经济、社会发展中的作用。

人类通信经历了这些阶段：古代的的烽火台、击鼓鸣金、信鸽、旗语、驿站等；19世纪的电报、电话；20世纪的无线电通信；现在已经进入了信息时代。

2011年11月，在地面遥控下顺利实现了天宫一号与神舟八号的对接。

请你查阅有关的资料找一下，人类使用的第一种无线电设备是什么？在此之后走进人们生活的无线电设备依次又有哪些？电报机提示：第一个使用的无线电设备是电报机。

在此之后又有了收音机、电视机、手机、电脑等。

1．电磁波与信息的传递电磁波的传输特点：可以通过______、______进行有线传输，也可以______传输。

电磁波的频率越高，相同时间内传输的信息量越大。

2．电视(1)电视发射系统：在电视发射端，摄像镜头将被摄物体的像成在______的屏上。

电子枪发出的电子束按一定规律偏转，对屏上的图像进行逐行扫描。

通过光电转换器件把一幅图像按照各个部分的明暗情况，逐点地变为强弱不同的信号电流，完成光电转换，然后将信号电流调制成________，通过发射机的天线把带有信号的______发射出去。

(2)电视接收系统：电视接收机的天线接收到______后，将视频信号与音频信号分开。

视频信号通过________中的电子枪发射的受视频信号控制的电子束对荧光屏的扫描，将视频信号即电视信号转换为图像。

音频信号通过扬声器转换成声音。

(3)摄像机与电视接收机中电子束扫描速率的关系：两种电器中电子束扫描的速率______。

3．雷达(1)雷达的作用：是利用无线电波来测定________的无线电设备。

(2)雷达用的无线电波的波段属于______。

(3)雷达天线的作用：发射出去的电磁波遇到______时反射回来又被天线接收。

(4)雷达确定障碍物位置的方法：通过测定微波从发射到反射回来的______来确定目标的距离，并结合微波的____________来确定目标的位置。

【高中物理】物理人教版选修3-4学案：第十四章第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱

４电磁波与信息化社会5电磁波谱课堂合作探究问题导学一、电磁波与信息化社会活动与探究11．电磁波可以通过什么方式进行传播？用光缆通信有何特点？2．雷达的基本原理是什么？迁移与应用1某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，该电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？1．电磁波在真空中的速度c＝3.00×108 m/s是自然界的基本常数，应记住。

2．注意雷达波从发射到接收通过的路程是雷达与目标距离的两倍。

二、电磁波谱活动与探究21．许多动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以“看到”物体。

你知道哪些动物有这方面的功能吗？2．天空为什么是亮的，看起来是蓝色的，而傍晚的阳光却比较红？3．哪些现象能说明电磁波具有能量？试举例。

4．我们根据什么说电磁波是一种物质？迁移与应用2下列说法正确的是（）A．麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性B．红外线的显著作用是热作用，紫外线最显著的作用是化学作用C．X射线的穿透本领比γ射线更强D．X射线与γ射线的产生机理不同，因此它们的频率范围界线分明，不可能重叠1．高原上的人皮肤黝黑（）A．与高原上人的生活习惯有关B．与高原上的风力过大有关C．与高原上紫外线辐射过强有关D．由遗传本身决定2．电磁技术的发展，使得人们的生活发生了很大的变化。

关于电磁技术的应用，下列说法正确的是（）A．手机与手机之间可以直接通信B．电磁灶的灶台与锅之间，如果隔有绝缘物质，通电后则锅不可能被加热C．微波炉内盛放食物的器皿，只能是金属器皿D．电视信号是电视台将声音与图像信号通过电磁波快速传送到用户处并被电视机接收下来的3．据报道，新型增强型红外夜视镜已经小规模配发给美国陆军，红外夜视镜是利用了（）A ．红外线波长长，易绕过障碍物的特点B ．红外线热效应强的特点C ．一切物体都在不停地辐射红外线的特点D ．红外线肉眼不可见的特点4．关于雷达的特点，下列说法中正确的是（）A ．雷达所用无线电波的波长比短波更短B ．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离C ．雷达在能见度低的黑夜将无法使用D ．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标5．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（）A ．X 射线对生命物质有较强的作用，过量的X 射线辐射会引起生物体的病变B ．γ射线是波长最短的电磁波，它比X 射线的频率还要高C ．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D ．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线答案：课堂·合作探究【问题导学】活动与探究1：1．答案：（1）可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以进行无线传输。

人教版物理选修3-4 第十四章电磁波第4节电磁波和信息化社会导学案

高三物理选修3-4第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会导学案【教学目标】1．了解电磁波在推动信息化社会发展中的巨大作用。

2．了解电视、雷达、移动电话等电磁设备的基本原理。

【教学重点】现代信息技术的传递，电视、雷达、移动电话等设备的基本原理【教学难点】电视、雷达、移动电话等设备的基本原理及其应用【自主学习】一、电磁波与信息传递1．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输。

2．电磁波的越高，相同时间传递的信息量越大。

光的频率比无线电波的频率高得多。

因此光缆可以传递大量信息。

二、电视1．电视发射系统中，摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号。

2．在电视接收端，天线接收到高频信号以后，经过调谐、解调，将得到的图像信号送到显像管。

三、雷达1．雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。

2．电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。

波长短的电磁波，由于衍射现象不明显，传播的直线性好，有利于用电磁波定位，因此雷达用的是微波。

四、移动电话1．移动电话是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。

2．移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。

因此，它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。

这种固定的电台叫做基地台或基站。

在城市中，移动通信基地台的天线建在高大建筑物上。

五、因特网1．1946年，世界上第一台电子计算机诞生了。

20世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网——因特网。

2．人们可以通过互联网听音乐、看电影、聊天、购物；可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗，甚至可以为身处世界各地的人召开电视会议。

3．现代通信使我们的地球真的成了“地球村”。

数以亿计的人们通过信息联系起来，实现了更大程度的资源共享和更有效的全球合作。

【典题训练】1．许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释正确的是（）A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用B．X光透视利用的是光的衍射现象C．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力D．红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象2．下列说法正确的是（）A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．紫外线的主要作用是化学作用C．可见光比红外线容易发生衍射现象D．X射线也能在磁场中偏转3．一种电磁波入射到半径为1m的孔上，可发生明显衍射现象，此波属于电磁波谱区域可能是（）A．可见光B．γ射线C．紫外线D．无线电波4．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．麦克斯韦用实验成功地证明了电磁波的存在B．电磁波为横波，且它的传播不需要借助任何介质C．电磁波的传播过程是电磁场能的传播过程D．均匀变化的电场一定能形成电磁波5．关于电磁波的传播，下列说法正确的是（）A．真空中传播速度都等于光束B．波长较长的波绕过障碍物的能力强C．波长较长的波贯穿障碍物的能力强D．波长较短的波能量大，穿透能力强6．下列说法正确的是（）A．各种电磁波在真空中传播时，都具有相同的波速B．波从一种介质进入另一种介质，一定不发生改变的是波长C．对于红外线、紫外线、x射线和γ射线来说，最容易发生明显衍射现象的是红外线D．红光、橙光、黄光和绿光在同一种均匀介质中传播的波速最大的是红光7．电磁波的不同成分具有不同的特性，其中红外线的最显著作用是效应，紫外线的最显著作用是效应，伦琴射线的特点是具有很强的。

高中物理第十四章电磁波 4 电磁波与信息化社会名师导航学案新人教版选修34

4 电磁波与信息化社会名师导航知识梳理1.电视：能传递活动的图像.在电视的发射端，把景物的光信号转换成_________信号的过程叫摄像.在电视接收端，将电信号还原成像的过程由电视机的_________完成，电视的应用很广泛，发展也很快.2.雷达是用无线电波来测定物体位置的设备，利用的是电磁波遇到障碍物发生_________的性质，波长越短，传播的直线性越好，反射性越好.3.移动电话：它将用户的声音转变为_________发射到空中，同时它又相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方发送的通话信息.知识导学学习本节内容，重点在认识和学习电磁波在生活中的应用，电视、雷达和移动电话是当今社会对电磁波最广泛的应用.学习本节，就要明白电视和雷达的工作原理及用途，进一步巩固有关电磁波理论的知识，来解决现实生活中的有关问题.疑难突破电视和雷达的工作原理剖析：电视系统主要由摄像机和接收机组成，把图像各个部位分成一系列小点，称为像素，每幅图像至少要有几十万个像素，摄像机将画面上各个部分的光点，根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电流，随电磁波发射出去.电视机接收到电磁波后，经调谐、检波得到电信号，按原来的次序在显像管的荧光屏上汇成图像.中国电视广播标准采用每秒钟传送25帧图画，每帧由625条线组成.雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置（显示器）、电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成.典题精讲【例题】某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行，已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10-4 s ，某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图14-4-1（a ）所示，t=173 s 后雷达向正方发射和接收的波形如图14-4-1（b ）所示，雷达监视相邻刻线间表示的时间间隔为10-4 s ，电磁波的传播速度为c=3×108 m/s,则该站斗机的飞行速度大约为多少？图14-4-1思路解析：由题意知荧光屏相邻刻线间的时间间隔t 0=10-4 s ，(a)图发射波和接收波的时间间隔是t 1=4×10-4 s ，(b)图时间间隔t 2=1×10-4 s ，所以第一次飞机位置距雷达的距离为s 1=3.0×108×t 12 m ，s 1=6.0×104 m ，第二次飞机在雷达正上方，所以飞机高度h=3.0×108×t 22 m=1.5×104 m ，所以173 s 后飞机飞行的距离为s=)105.1()100.6(424⨯-⨯ m≈5.8×104m,所以v=173108.54⨯=t s m/s≈335 m/s. 答案：335 m/s绿色通道:由于雷达在不同时刻发射的电磁波在荧光屏上显示出来，解题关键是根据荧光屏显示确定飞机的每个位置，求出飞机飞行的距离，然后求飞机的速度.变式训练:图14-4-2为一雷达站探测敌机时荧光屏观察后得到的图像，1和2是先后两次发射的雷达探索波的脉冲波形，1′和2′是对应的敌机回波脉冲波形，从光屏分析可知，第一次探测时敌机距离雷达站是___________km ，若敌机匀速向雷达站飞近，敌机的速度________m/s.图14-4-2答案：180 3×105问题探究问题：地球同步卫星在赤道上空距离地面约为36 000 km 的轨道上相对于地球静止不动，与地球一起同步自转并围绕太阳运转.通过全球卫星定位系统、导航系统、通信系统和卫星电视，用三颗通信卫星就可以基本实现全球通讯.那么，三颗卫星怎样分布呢？三颗卫星传播的电磁波信号能覆盖整个地球吗？如果要让电磁波信号能覆盖整个地球，可以根据相关的几何知识和波沿直线传播的特点，发挥空间想象的能力来推导思维、解决问题.探究：我们可以先从简单的平面图形入手去思考一个类似的问题，然而再回到空间解决现在的问题.在一个圆所在平面内至少放置几盏灯，才能使光线照亮整个圆周有以下几种情况：（1）当有两盏灯时，我们把两盏灯放置在圆心所在直线的两端，（此时所能照到的部分显然最多），但不论灯泡离圆心多远，圆周上总有两个部分不能被光线照亮，如图14-4-3所示.（2）由（1）易知，只要再增加一盏灯，整个圆周就能被全部照亮，那么这三盏灯怎样放置才能充分发挥其效率呢？图14-4-3应将三盏灯放置在圆外切正三角形的三个顶点上，如图14-4-4所示.下面，我们将问题回到空间考虑（从简单到复杂，从特殊到一般）（1）将图14-4-3的圆周换为地球后思考这个问题.图14-4-4不管卫星离开地球多远，地球上总有一部分区域不能被卫星信号所覆盖（如图14-4-5所示）.图14-4-5（2）但若增加一颗卫星呢？（如图14-4-6所示）我们将卫星放置于地球大圆所在平面的一个正三角形的三个顶点上（显然此时信号覆盖率最高），此时卫星轨道的高度等于地球半径，约为6 400 km，每颗卫星信号所覆盖的部分分别就是图中的一个球冠，由空间想象（同学可以制作模型演示）可知：不管卫星离地球多远，地球上总有两个部分（图中阴影部分及相对于地心的另一个部分）是覆盖不了的，因此我们可以肯定这个结论：仅用三颗卫星，无论如何其信号也不能覆盖整个地球！图14-4-6所以此时要放置两颗卫星，让其分别覆盖图14-4-6所示余下的两个阴影部分，则整个地球就可被卫星信号所覆盖了.（有人想如图14-4-7所示.将四颗卫星放置在地球的一个外切正四面体的四个顶点上则实现覆盖全球的目的，但由于同步轨道是在赤道上空，高度约为36 000 km，是一个定值，图示轨道上的卫星与地球自转是不同步的，所以这仅是在数学上的成立.图14-4-7不过三颗地球同步卫星虽然不能覆盖整个地球，但通过地面的中继站已可基本实现全球通信了.。

18学年高中物理第十四章电磁波第4、5节电磁波与信息化社会电磁波谱教学案新人教版选修3_4

第4、5节电磁波与信息化社会__电磁波谱一、电磁波与信息化社会 1．电磁波的传输信息可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。

电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大。

2．电磁波的应用实例(1)电视广播的发射和接收过程：(2)雷达的工作原理：雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。

根据发射无线电波到接收反射波的时间t ，确定障碍物的距离s ＝ct2，再根据发射无线电波的方向和仰角，确定障碍物的位置。

(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的。

二、电磁波谱 1．概念1.按电磁波的波长由大到小排列顺序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线。

2．无线电波的特性是波动性强，可用于通讯、广播。

红外线具有较强热效应，可用于遥感、加热等。

可见光具有较强的感光性，可用于照明、照相等。

紫外线具有化学作用和荧光作用，可用于日光灯、杀菌等。

X 射线和γ射线具有较强穿透能力，可用于检查、探测、治疗等。

按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。

2．电磁波谱的排列按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

3．不同电磁波的特点及应用1．自主思考——判一判(1)高频电磁波是信息传送的载体。

(√)(2)雷达是利用微波定位的。

(√)(3)电视机是一种发射电磁波的装置。

(×)(4)X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变。

(√)(5)γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高。

(√)(6)紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射。

(×)2．合作探究——议一议(1)如图1441，中国女航天员王亚平在“天宫一号”为中小学生授课。

思考一下，王亚平授课的视频是怎样传到地面上的？图1441提示：通过电磁波来传递。

(2)为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？提示：根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以远程无线电利用长波波段。

人教版高中物理选修3-4教学案：第十四章第4、5节电磁波与信息化社会电磁波谱-含解析

第4、5节电磁波与信息化社会__电磁波谱一、电磁波与信息化社会 1．电磁波的传输信息可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。

电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大。

2．电磁波的应用实例(1)电视广播的发射和接收过程：(2)雷达的工作原理：雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。

根据发射无线电波到接收反射波的时间t ，确定障碍物的距离s ＝ct2，再根据发射无线电波的方向和仰角，确定障碍物的位置。

(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的。

二、电磁波谱 1．概念1.按电磁波的波长由大到小排列顺序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线。

2．无线电波的特性是波动性强，可用于通讯、广播。

红外线具有较强热效应，可用于遥感、加热等。

可见光具有较强的感光性，可用于照明、照相等。

紫外线具有化学作用和荧光作用，可用于日光灯、杀菌等。

X 射线和γ射线具有较强穿透能力，可用于检查、探测、治疗等。

按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。

2．电磁波谱的排列按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

3．不同电磁波的特点及应用1．自主思考——判一判(1)高频电磁波是信息传送的载体。

(√)(2)雷达是利用微波定位的。

(√)(3)电视机是一种发射电磁波的装置。

(×)(4)X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变。

(√)(5)γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高。

(√)(6)紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射。

(×)2．合作探究——议一议(1)如图14-4-1，中国女航天员王亚平在“天宫一号”为中小学生授课。

思考一下，王亚平授课的视频是怎样传到地面上的？图14-4-1提示：通过电磁波来传递。

高中物理第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会教案新人教版选修3-4(2021年最新整理)

2017-2018学年高中物理第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会教案新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中物理第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会教案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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14。

4 电磁波与信息化社会物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

教学目标1了解光信号和电信号的转换过程；2了解电视信号的录制、发射和接收过程;3了解雷达的定位原理。

教学重点：电磁波在信息社会的作用。

教学难点:电磁波在信息社会的作用.一、电磁波与我们的生活电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们。

二、电视和雷达1电视（1）电视的历史:1927年，美国人研制出最早的电视机。

1928年，美国通用公司生产出第一台电视机。

1925年，美国开始试验发射一些电视图像，不仅小，而且模糊不清。

1927年，纽约州斯克内克塔迪一家老资格的无线电台开始每周三次进行试验性广播。

1939年，全国广播公司在纽约市试验广播。

美国最早的电视机，荧光屏是圆形的，只有5-9英寸大，差不多要坐在电视机跟前才能看清。

但是，电视很快以惊人的速度冲进了美国人的家庭（第二次世界大战中，电视的发展一度陷入停顿。

1947年美国家庭中约有1．4万台电视机,1949年达到近100万台.1955年，将近3000万台，1960年,达6000万台，于1951年问世的彩色电视机以及大屏幕电视机也进入美国人家庭。

高中物理人教版选修3-4第14章第4节教案设计《电磁波与信息化社会》

电磁波与信息化社会【教学目标】知识与技能1.了解几种传感器的应用特点。

2.了解信息传递的主要途径――通过电磁波传输。

3.了解信息的处理和数字通信，信息记录等。

4.了解数字电视和因特网特点。

过程与方法感悟信息时代对人们的生产生活及研究带来的影响。

了解信息的记录及相关应用。

情感、态度与价值观培养学生的科学精神和爱国主义精神。

【教学重难点】重点：电视机呈现原理，雷达定位原理。

难点：图形与电信号的转化原理。

【教学方法】教师引导，学生阅读讨论【教学用具】投影仪，幻灯片【教学过程】（一）引入新课教师：上节课我们学习了电磁波的发射和接收过程，为了有效地发射电磁波，需要将闭合电路变成开放电路，然后将调制后的电磁波发射出去，在接收电路中通过调谐和解调，就可以得到我们所需要的信号了。

人类认识电磁波到现在只不过一百多年的时间，但电磁波在科学技术上已经得到十分广泛的应用，本节介绍无线电波的现代应用。

（二）进行新课一.电磁波与信息的传递教师：请同学们阅读教材有关内容，谈一谈在人类文明发展史上，信息的传递经历了怎样的过程。

（学生阅读、讨论。

）学生：语言的出现，文字的创造，纸和印刷术的发明，电磁波的发现。

教师：电磁波的传输有何特点？学生：可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以无线传输。

电磁波的频率越高，相同时间内传输的信息量越大。

二.电视教师提出问题，引导学生通过看书，讨论并回答问题（培养学生的阅读能力）1.在电视的发射端需要什么仪器？2.电子枪的扫描路线是怎样的？3.在电视的接收端需要什么仪器？各起什么作用？4.你能说说调谐、检波的基本工作原理吗？5.显像管里的电子枪发射电子束的强弱受什么控制？它扫描的方式和步调与什么相同？6.摄像机在一秒钟内传送多少张画面？为什么在电视里我们看到的景象是连续的？7.你能说说伴音信号经过怎样的处理后被送到扬声器的吗？（学生阅读课文后分组讨论，回答上述问题）教师投影幻灯片做总结。

出示电视信号的形成、发射和接收示意图投影片。

新人教版学案：高中第十四章电磁波4电磁波与信息化社会5电磁波谱学案选修3-4(物理)

5 电磁波谱一、电磁波与信息化社会1．电磁波的传输：可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输．电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大．2．电磁波的应用实例(1)电视广播的发射和接收过程(2)雷达的工作原理雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置．根据发射无线电波到接收反射波的时间t ，确定障碍物的距离s ＝ct2，再根据发射无线电波的方向和仰角，可以确定障碍物的位置．(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的．二、电磁波谱1．概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱．2．电磁波谱的排列：按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线． 3．不同电磁波的特点及应用4.电磁波的能量各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有能量，电磁波是一种物质． 5．太阳辐射的特点太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用．蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的，假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm，根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度的关系近似为Tλm＝2.90×10－3m·K.则老鼠发出的最强的热辐射的波长为多少？它属于电磁波谱的哪一波段？提示：由题目信息知：Tλm＝2.90×10－3m·K，而且老鼠体温37℃时发出最强热辐射．即当T＝(273＋37)K时λm＝2.90×10－3310m＝9.4×10－6 m结合电磁波谱图可知该波长的波位于红外线区．考点一电磁波与信息化社会1．电磁波的传输电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输．电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大．2．电磁波的应用实例(1)电视①电视发射系统：摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号．镜头把景物的像成在摄像管的屏上，通过电子束的扫描，把图像各个部位分成一系列小点，称为像素，每幅图像至少要有几十万个像素，摄像机将画面上各个部分的光点，根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电流，随电磁波发射出去．②接收系统：天线接收到高频信号后，经调谐、解调，将得到的图像信号送到显像管，控制显像管里电子枪发射电子束的强弱，在荧光屏上扫描，在屏上便出现了与摄像管屏上相同的图像．③中国电视广播标准采用每秒传送25帧画面，每帧由625条线组成．(2)雷达雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备．①雷达的工作原理：雷达通过转动的天线发射微波信号，这种信号传播的直线性好，遇到障碍物要发生反射，反射信号又被雷达天线接收，测出从发射信号到接收到目标反射信号的时间t ，就可以知道目标到雷达的距离s ＝ct2；再根据发射无线电波的方向和仰角，可准确确定物体的位置．②雷达的用途：可以探测飞机、舰艇、导弹以及其他军事目标；可以为飞机、船只导航，可以研究行星、卫星，还可以用来探测暴风、雷雨、云层等．(3)移动电话①功能：每一部移动电话就是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方送来的信息．②特点：a.体积很小，发射功率不大；b.它的天线也很简单，灵敏度不高．因此，它与其他用户的通话要靠基地台转接．(4)因特网：人们可以通过互联网听音乐、看电影、聊天、购物，可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗，甚至可以与身处世界各地的人召开电视会议．数以亿计的人们通过信息联系起来，通过资源共享和更有效的全球合作，推动人类社会更快向前发展．【例1】在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号，这一过程完成了( ) A ．电、光转化 B ．光、电转化 C ．光、电、光转化D ．电、光、电转化【导思】根据摄像原理分析．【解析】 1.摄像管的摄像过程把光信号转化成了电信号，即把一幅图像按照各个部分的明暗情况，逐点地变为强弱不同的信号电流，然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去，B 正确，A 、C 、D 错误．2．摄像管是把光信号变成电信号，而显像管是由电信号转化为光信号．【答案】 B传真机原理分析：报纸上印的许多照片都是传真照片，传真是利用无线电波传送图表、书信、照片的一种方法．无线电传真的示意图如下图所示．简要说明无线电传真的过程、器件及其作用．答案：见解析解析：发射机上装有的光电管，将文字、图表转化为电信号，将其附加在高频无线电波上发射出去，接收机利用电谐振原理将其接收，通过辉光管转化为原来的文字、图表在复印纸上复印出来．无线电波和电磁振荡密切联系，不论发射和接收都和振荡电路相联系．T＝2πLC，f＝12πLC经常使用．考点二电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、γ射线都是电磁波，将它们按波长或频率排列起来，便构成了范围非常广阔的电磁波谱．(1)无线电波：波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波．无线电波主要用于通信和广播．(2)红外线：红外线的波长比红光的波长还长，它不是可见光，不能引起人的视觉．一切物体(不管大小、也无论是否有生命)，凡是由分子、原子等构成的物体都在不停地辐射红外线．物体温度越高，辐射红外线的本领越强．红外线有以下作用：①红外线遥感：勘测地热、寻找水源、人体检查等．②红外线遥控：家用电器配套的遥控器发出红外线脉冲信号，受控机器就会按指令改变工作状态．③加热物体：红外线很容易使物体的温度升高，如市场上的“远红外烤箱”．(3)可见光：可见光的波长约在760 nm到400 nm之间，不同颜色的光是波长(或频率)范围不同的电磁波.序号红橙黄绿青蓝紫真空中的波长λ/nm760～630630～600600～570570～500500～450450～430430～400是由于大气对波长较短的蓝光、紫光比对波长较长的红光、橙光吸收较强的缘故．(4)紫外线：紫外线也不是可见光，其波长比紫光还短，波长范围约为5～370 nm.一切高温物体发出的光中都含有紫外线．紫外线的显著特征是化学作用，能杀死多种细菌，具有消毒功能．而且促使人体合成维生素D，但不能过多照射．(5)X射线和γ射线：X射线和γ射线的波长都比紫外线短．X射线对生命物质有较强的作用，过量的辐射会引起生物体的病变．X射线能够穿透物质，可以用于人体透视，检查金属零件内部的缺陷．γ射线具有很高的能量，在医学上可以用来治疗某些癌症，也可用于探测金属部件内部的缺陷．从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长(或频率)不同又表现出不同的特点．【例2】(多选)关于无线电波和可见光，下列说法中正确的是( )A．无线电波的频率比可见光的频率高B．无线电波的波长比可见光的波长长C．无线电波的传播速度比可见光的传播速度小D．无线电波和可见光都可以传播信息【导思】根据电磁波按照波长大小的排列顺序可得出无线电波的波长大于可见光的波长．【答案】BD下列说法正确的是( B )A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用C．可见光比红外线容易发生衍射现象D．X射线能在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视解析：本题易错选D，原因是都知道X射线可以进行人体透视，但是X射线不带电，在磁场中不偏转．【例3】下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理规律和现象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的横线上．(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．这是利用了________．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射线具有很强的贯穿能力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【导思】根据各种射线的特点及作用分析．【解析】(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用穿透能力比较强又不会对人体造成太大伤害的X射线，选择D.(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，因此选择C.(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，因此选择E.电磁波在生产、生活和国防中应用广泛，联系实际的试题较多，要提高自己应用知识的能力，在学习过程中要多积累相关素材，并加以分析利用．【答案】(1)D (2)C (3)E下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是( D )A．红外线和X射线都有很强的穿透本领，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．电磁波中频率最大的为γ射线，用它来做衍射实验现象最明显D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光解析：红外线的主要作用是热作用，也可用于遥测遥感等，原因是其波长相对较长，容易发生衍射，且一切物体均可自发辐射红外线，A错；紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用，常用于杀毒、防伪、使底片感光等，但过量照射对人体有害，B错；γ射线波长最短，衍射本领最弱，贯穿本领最强，常用于金属探伤，C错；电磁波是一种能量，均可使底片感光．考点三电磁波的能量与太阳辐射1．电磁波的能量(1)电磁波是一种物质，它是客观存在的真实物质，是物质存在的一种形式；(2)电磁波具有能量，以电磁场的形式存在的能量，也就是说电磁场的能量通过电磁波来传播；(3)电磁波不需要其他介质就能传播．2．太阳辐射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，如下图所示．(1)太阳辐射的电磁波以可见光为主； (2)紫外线、红外线相对较多；(3)黄绿光的能量最强——人眼对黄绿光感受能量较多．重难疑点辨析雷达测距的计算方法解决此类问题的关键是分析清楚雷达发射的无线电波到达障碍物所用时间及位移的关系，利用x ＝ct 解决具体问题．1．如果有两个(或两个以上)发射与反射脉冲，便可确定一段时间前后物体的两个位置或一段时间内的位移，从而测出物体的运动速度．2．如果从发射一列波到再接收到这列波的反射波所用的时间为t ，那么雷达与障碍物间的距离x ＝ct2，而不是x ＝ct .【典例】一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中刻度ab ＝bc ，则障碍物与雷达之间的距离是多大？【解析】图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab＝bc，可知无线电波发射到返回所用时间为50 μs.设雷达离障碍物的距离为s，无线电波来回时间为t，波速为c，由2s＝ct，得s＝ct2＝3.0×108×50×10－62m＝7.5×103 m.【答案】7.5×103 m雷达侦察问题的解决方法1．电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c，根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，可求得侦察距离．2．根据发射无线电波的方向和仰角，确定被侦察物体的位置．3．雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播距离的一半．1．高原上的人皮肤黝黑( C )A．与高原上人的生活习惯有关B．与高原上的风力过大有关C．与高原上紫外线辐射过强有关D．由遗传本身决定解析：高原上空气稀薄，对紫外线的反射作用很弱，所以太阳光中含有大量的紫外线，导致高原上的人皮肤黝黑．2．电磁技术的发展，使得人们的生活发生了很大的变化．关于电磁技术的应用，下列说法正确的是( D )A．手机与手机之间可以直接通信B．电磁灶的灶台与锅之间，如果隔有绝缘物质，通电后则锅不可能被加热C．微波炉内盛放食物的器皿，只能是金属器皿D．电视信号是电视台将声音与图像信号通过电磁波快速传送到用户处并被电视机接收下来的3．据报道，新型增强型红外夜视镜已经小规模配发给美国陆军，红外夜视镜是利用了( C )A．红外线波长长，易绕过障碍物的特点B．红外线热效应强的特点C．一切物体都在不停地辐射红外线的特点D．红外线肉眼不可见的特点解析：红外夜视镜利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点，故选C.4．(多选)关于对X射线的叙述，正确的有( BC )A．X射线由高速移动的中子构成B．X射线可使照相胶卷感光C．X射线可用来探测藏在行李中的武器D．X射线透视人体，是因为X射线的衍射能力强解析：X射线是电磁波，故A项错．它穿透能力强，既能使照相底片感光，又可以用来探测藏在行李箱中的金属器具，包括武器等，故B、C项正确．X射线透视人体是利用了它的穿透能力，因为其波长很小，比可见光还小，所以衍射能力很弱．5．电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3.0×108m/s，无线电波是其中的一种电磁波．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图所示．请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答：(1)最早发现白光(即可见光)可以发生色散，分解成七种颜色光的物理学家是牛顿；其中，三原色光中波长最短的是蓝光．(2)广播和电视利用电磁波谱中无线电波来传递声音和图像；飞机黑匣子发出的电磁波信号，在海水中迅速衰减，无法传播，所以黑匣子必须装有能发出声波信号的装置与其同时工作，以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置．(3)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论：波的频率越高，波长越短．请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论：各种波的频率与波长成反比(或各种波的频率与波长乘积相等，且等于光速)．解析：(1)物理学家牛顿最早发现白光(即可见光)可以发生色散现象；色光的三原色是红、绿、蓝，三原色光中波长最短的是蓝光．(2)广播和电视利用电磁波谱中无线电波来传递声音和图像；飞机黑匣子发出的电磁波信号，在海水中迅速衰减，无法传播，所以黑匣子必须装有能发出声波信号的装置与其同时工作，以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置．(3)根据电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出：波的频率越高，波长越短．由c＝fλ可得，各种波的频率与波长成反比(或各种波的频率与波长乘积相等，且等于光速)．。

2019高中物理第十四章第4、5节电磁波与信息化社会电磁波谱课件新人教版选修3_4

5．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。海豚的定位、雷达的定位分别利用了自身发射的( )
A．电磁波次声波 B．红外线光线 C．次声波红外线 D．超声波电磁波
解析：选 D 海豚能发射超声波，它是一种频率高于 2×104 Hz 的声波，它的波长非常短，因而能定向发射，而且在水中传播时因能量损失小，要比无线电波和广播传播得远，海豚就是靠自身发出的超声波的回声来在浑浊的水里准确确定远处小鱼的位置而猛冲过去吞食；雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠发射电磁波来定位的， D 正确。
[典型例题] 例 1. 某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行，已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为 5×10－4 s，某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示，t ＝173 s 后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示，雷达监视相邻刻线间表示的时间间隔为 10－4 s，电磁波的传播速度为 c＝3×108 m/s，则该战斗机的飞行速度大约为多少？
1.电视广播的发射和接收过程
摄像管：摄取景物的图像并将其转换为电信号
天线
接收高频信号显像管：还原出与摄像管屏上相同的图像。 2．雷达的构造、特点及应用 (1)构造及特点一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置(显示器)、
电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成。
①雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端； ②雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微波波段； ③雷达发射的是不连续的无线电波，即脉冲，每次发射时间短于 1 μs，两次发射的时间间隔约为 0.1 ms； ④障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来。 (2)应用探测飞机、导弹等军事目标；可以用于导航；天文学上研究星体；在气象上可以用于探测台风、雷雨、乌云。