20182019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节电磁波谱课堂达标新人教版选修34
人教版选修3-4 第十四章 第4-5节 电磁波与信息化社会 电磁波谱 课件(27张)
解析：设以通信装置为球心，半径为 R 的球面以外是符
合规定的安全区域，则4πPR2＝0.50 W/m2.
可得 R＝
P 4π×0.5 W/m2
≈0.40 m.
答案：0.40 m
谢谢观看！
1．手机 A 拨手机 B 时，手机 B 发出铃声屏上显示 A 的 号码．若将手机 A 置于一真空玻璃罩中，用手机 B 拨叫手机 A，则( )
A．能听到 A 发出的铃声，并看到 A 显示 B 的号码 B．不能听到 A 发出的铃声，但看到 A 显示 B 的号码 C．不能听到 A 发出的铃声，但看到 A 显示 A 的号码 D．既不能听到 A 发出的铃声，也不能显示号码 解析：选 B 电磁波能在真空中传播而声波不能在真空 中传播，故选 B.
4．太阳辐射 太阳辐射中不仅含有可见光，还有无线电波、红外线、 紫外线、X 射线、γ 射线，其能量主要集中在 20 __可__见__光____、 21 __红__外__线____和 22 __紫__外__线____三个区域．
4．电磁波包含了 γ 射线、红外线、紫外线、无线电波 等，按波长由长到短的排列顺序是( )
解析：由题意知荧光屏相邻刻线间的时间间隔 t0＝10－4 s， 甲图发射波和接收波的时间间隔 t1＝4×10－4 s，乙图时间间隔 t2＝1×10－4 s．所以，第一次战斗机距雷达的距离为 s1＝c×t21＝ 6.0×104 m，第二次战斗机在雷达正上方．所以，战斗机的高 度 h＝c×t22＝1.5×104 m，故 173 s 内战斗机飞行的水平距离为 s＝ s12－h2＝5.8×104 m．所以，v＝st≈335 m/s.
2．共性 (1)它们在本质上都是电磁波，它们遵循相同的规律，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．
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。
高中物理 第十四章 电磁波 5 电磁波谱知识点总结素材 新人教版选修34
5 电磁波谱知识点总结一、电磁波的发现1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场(2) 非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场(2) 非均匀变化的电场产生变化磁场3、麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场4、电磁场：如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场5、电磁波：电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.6、电磁波的特点：(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λ f(3) 电磁波具有波的特性7、赫兹的电火花：赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.，他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
二、电磁振荡1.LC回路振荡电流的产生：先给电容器充电，把能以电场能的形式储存在电容器中。
（1）闭合电路，电容器C通过电感线圈L开始放电。
由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。
放电开始瞬时电路中电流为零，磁场能为零，极板上电荷量最大。
随后，电路中电流加大，磁场能加大，电场能减少,直到电容器C两端电压为零。
放电结束，电流达到最大、磁场能最多。
高中物理 第14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
3．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。
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-4
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
电磁波 第十四章
第四节 电磁波与信息化社会 第五节 电 磁 波 谱
第十四章
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课后强化作业
学习目标定位
※ 了解电磁波与信息的传递
※ 知道电磁波谱及组成部分
2．雷达 (1)雷达的作用：是利用无线电波来测定___物__体__位__置___的无 线电设备。 (2)雷达用的无线电波的波段属于___微___波____。 (3)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 ___时__间_____ 来 确 定 目 标 的 距 离 ， 并 结 合 微 波 的 ______方__向__和__仰__角______来确定目标的位置。
电磁波传递能量
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。
太阳辐射
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，如图所示。
高中物理第十四章4、5电磁波与信息化社会,电磁波谱教案新人教版选修34
电磁波与信息化社会，电磁波谱教学目的：一、了解光信号和电信号的转换进程，了解电视信号的录制、发射和接收进程，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教学进程：一、电视和雷达⒈电视⑴电视的历史1927年，美国人研制出最先的电视机。
1928年，美国通用公司生产出第一台电视机。
1925年，美国开始实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实验性广播。
1939年，全国广播公司在纽约市实验广播。
美国最先的电视机，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。
可是，电视专门快以惊人的速度冲进了美国人的家庭（第二次世界大战中，电视的进展一度陷入停顿。
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，快要3000万台，1960年，达6000万台，于1951年问世的彩色电视机和大屏幕电视机也进入美国人家庭。
目前美国约有l．2l亿台电视机，平均不到两个人就有一台电视机）。
中国最先的电视诞生在1958年3月17日。
此日晚上，我国电视广播中心在北京第一次试播电视节目，国营天津无线电厂（后改成天津通信广播公司）研制的中国第一台电视接收机实地接收实验成功。
这台被誉为“华夏第一屏”的北京牌820型35cm电子管黑白电视机，现在摆在天津通信广播公司的产品陈列室里。
我国在1958年以前尚未电视广播，国内不能生产电视机。
1957年4月，第二机械工业部第十局把研制电视接收机的任务交给国营天津无线电厂，厂领导当即组织试制小组，黄仕机同志主持设计。
昔时，试制组多数成员只有20岁上下，他们对电视这门综合电、磁、声、光的新技术极为生疏，没有见过电视机，参考资料也很少，通过对资料、国外样机、样件的研究，他们按照那时国内元器件生产能力和工艺加工水平，制定了“电视接收和调频接收两用、通道和扫描分开供电、采用国产电子管器件”的电视机设计方案。
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。
(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。
14-4、5电磁波与信息化社会和电磁波谱
第十四章 第四节 第五节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
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。
第十四章 第四节 第五节
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。
第十四章 第四节 第五节
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知识点 4 不同电磁波的特性和用途 1.无线电波：频率小于 300GHz 的电磁波用于通信和广
播，射电望远镜等。 2．红外线：一切物体 都发射 红外线。主要用途是：烘
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第十四章 电磁波
第十四章 电 磁 波
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第四节 电磁波与信息化社会 第五节 电 磁 波 谱
第十四章 第四节 第五节
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课堂情景切入 知识自主梳理 重点难点突破
考点题型设计 课后强化作业
第十四章 第四节 第五节
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考点题型设计
第十四章 第四节 第五节
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题型 1 电磁波与信息化社会 在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热带地
区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是 迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通 过同步卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能 听到对方的讲话？(已知地球的质量为 6.0×1024kg，地球半 径为 6.4×106m，引力常量为 6.67×10－11N·m2·kg－2)
山东省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讲义(含解析)新人教版
第4、5节电磁波与信息化社会 电磁波谱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。
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 ＝ct 2，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 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，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？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。
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第十四章第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱
1．(浙江省温州中学2017年高二下学期期中)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( B )
A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
解析：A项中电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，由此判断A错误；B项中手机在通话时，涉及的波既有电磁波又有声波，B项正确；C项中，太阳光中的可见光的传播速度远大于医院“B超”中的超声波的传播速度，C项错误；D项中，遥控器发出的红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长，故D项错误。
2．(2016·天津理综，1)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。
米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是( C )
A．米波的频率比厘米波频率高
B．和机械波一样须靠介质传播
C．同光波一样会发生反射现象
D．不可能产生干涉和衍射现象
解析：从名称上可判断，米波的波长大于厘米波的波长，由波长与频率、波速关系式λ＝c/f 可知，米波的频率小于厘米波的频率，选项A错误。
无线电波是电磁波，可以在真空中传播，选项B错误。
无线电波同光波一样会发生反射现象，可以产生干涉和衍射现象，选项C正确，D错误。
3．(多选)(河北衡水中学2017年高二下学期期中)关于电磁波及其应用的下列说法正确的是( BD )
A．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性
B．当电视机离电视发射塔较近时，用室内天线也可收到信号，这是电磁波的衍射现象
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D．机场安检时借助X射线能看到箱内物品，紫外线的波长比伦琴射线长，其显著作用是荧
光作用
解析：红外线遥感利用的是它的衍射本领强，故A错误；B项所述正确；太阳光中的可见光速度远大于医院“B超”中的超声波速度，故C错误；选项D中所述符合事实，D正确。