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
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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14章电磁波4、5电磁波与信息化社会、电磁波谱课件新人教版选修34
(3)移动电话、_因__特__网___也是利用电磁波来传输信息的．
第六页，共29页。
[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．(×)
第七页，共29页。
[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．
第八页，共29页。
[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．
第九页，共29页。
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．
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．
【解析】 根据频率公式 f＝cλ得 f1＝λc1＝3×210008 Hz＝1.5×106 Hz，f2＝λc2＝
3×108 3 000
Hz＝1.0×105
Hz，即该波段的频率范围为
1.0×105～1.5×106
Hz.
【答案】 1.0×105～1.5×106 Hz
第六页，共29页。
[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．(×)
第七页，共29页。
[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．
第八页，共29页。
[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．
第九页，共29页。
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．
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．
【解析】 根据频率公式 f＝cλ得 f1＝λc1＝3×210008 Hz＝1.5×106 Hz，f2＝λc2＝
3×108 3 000
Hz＝1.0×105
Hz，即该波段的频率范围为
1.0×105～1.5×106
Hz.
【答案】 1.0×105～1.5×106 Hz
2015-2016高中物理 第14章 第4、5节 电磁波与信息化社会课件 新人教版选修3-4
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。
间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民 用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队 离开也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )
发现，选项B正确。
二、各种电磁波共性和个性的比较
1．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 ＝
3.0×108m/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。
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。
电磁波的特性及应用
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
(4)障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来。
4．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。
据《飞行国际》报道称，中国制造的具有“隐身能力” 和强大攻击力的战斗机“歼－31”(如图所示)，于2012年10月
进行了公开首飞。隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设
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。
什么物理现象和规律，这是解决这种类型题目的关键。
间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民 用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队 离开也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )
发现，选项B正确。
二、各种电磁波共性和个性的比较
1．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 ＝
3.0×108m/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。
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。
电磁波的特性及应用
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
(4)障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来。
4．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。
据《飞行国际》报道称，中国制造的具有“隐身能力” 和强大攻击力的战斗机“歼－31”(如图所示)，于2012年10月
进行了公开首飞。隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设
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。
14-4、5电磁波与信息化社会 电磁波谱课件 新人教版选修3-4课件
c（t1－t2） v＝ 2t
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新课标[物理 ·选修3-4]
【问题导思】 1．各种电磁波都能发生干涉和衍射吗？ 2．验钞机利用了紫外线的什么特性？
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新课标[物理 ·选修3-4]
1．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．
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射线有很强的穿透能力 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
【审题指导】 解答本题的关键是掌握红外线、X射线、
紫外线的特点及应用．
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【解析】
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新课标[物理 ·选修3-4]
课
标
解
读
重
点
难
点
1.了解电磁波在电视、雷达和移 动电话上的应用. 光是电磁波. 1.电磁波谱的组成及各 2.电磁波谱各波段的特
2.能说出电磁波谱的组成，知道 波段的应用．(重点)
3.能说出电磁波谱各波段的特性 性和应用．(难点)
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新课标[物理 ·选修3-4]
3．探究交流
冬天晒太阳为什么感觉暖和？夏天日光浴时为什么不能
隔着玻璃晒？ 【提示】 冬天晒太阳取暖是因为阳光中的红外线热效
应明显，把内能传递到人体；日光浴主要是阳光中的紫外线 起作用，而普通玻璃不能透过紫外线，所以不能隔着普通玻
人教课标版高中物理选修3-4：《电磁波与信息化社会》教学课件-新版
1838年 莫尔斯发明了电报
1876年 贝尔发明了电话
19世纪末，人们开始利用电磁波传递无线电 信息，在1901年马可尼成功实现了横渡大西 洋的无线电通信
广泛的影响
在google中搜索“电磁波” 在google中搜索“无线电波” 在google中搜索“电波”
广泛的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
5 2 5万条
1 0 4万条 2 0 7 0万 条
5.雷达的指标： 作用距离、威力范围、测距分辨率与精度 测角分辨率与精度、测速分辨率与精度
6.雷达的分类： 脉冲雷达 连续波雷达 预警雷达、搜索警式雷达、无线线测高雷达、
气象雷达、航管雷达、引导雷达、炮瞄雷达、 战场监视雷达、机载截击雷达、导航雷达、敌 我识别雷达、防撞雷达等等
载常 雷见 达的
车
预 警 雷 达
搜索雷达
“
铺 路 爪 ” 远 程 预 警 雷 达
8
每 套 亿 美 元 的 美 售 台 预 警 雷 达
利用雷达进行天气预报
汽车倒车雷达
四、移动电话
1.移动电话是一个怎样的仪器？ 1.什么是“基站”？为什么要建设“基站”？
五、因特网
电磁波的危害
a. 摄像机在1s内能够传送25帧图像，而电 视机也以相同的速率在荧光屏上显现这些 图像。
b. 人的眼睛有视觉暂留效应
电视广播的发射与接收
低频电信号
发射 高频载波信号
调制
接收_调谐 解调 检波 还原
全过程示意图
1934
1939
1977 1980
最 新 的 大 屏 幕 液 晶 彩 电
手表式彩电
浴缸式彩电
三、雷达
1.基本任务：探测感兴趣的目标，测定有关目标 的距离、方向、速度等状态参数
1876年 贝尔发明了电话
19世纪末，人们开始利用电磁波传递无线电 信息，在1901年马可尼成功实现了横渡大西 洋的无线电通信
广泛的影响
在google中搜索“电磁波” 在google中搜索“无线电波” 在google中搜索“电波”
广泛的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
5 2 5万条
1 0 4万条 2 0 7 0万 条
5.雷达的指标： 作用距离、威力范围、测距分辨率与精度 测角分辨率与精度、测速分辨率与精度
6.雷达的分类： 脉冲雷达 连续波雷达 预警雷达、搜索警式雷达、无线线测高雷达、
气象雷达、航管雷达、引导雷达、炮瞄雷达、 战场监视雷达、机载截击雷达、导航雷达、敌 我识别雷达、防撞雷达等等
载常 雷见 达的
车
预 警 雷 达
搜索雷达
“
铺 路 爪 ” 远 程 预 警 雷 达
8
每 套 亿 美 元 的 美 售 台 预 警 雷 达
利用雷达进行天气预报
汽车倒车雷达
四、移动电话
1.移动电话是一个怎样的仪器？ 1.什么是“基站”？为什么要建设“基站”？
五、因特网
电磁波的危害
a. 摄像机在1s内能够传送25帧图像，而电 视机也以相同的速率在荧光屏上显现这些 图像。
b. 人的眼睛有视觉暂留效应
电视广播的发射与接收
低频电信号
发射 高频载波信号
调制
接收_调谐 解调 检波 还原
全过程示意图
1934
1939
1977 1980
最 新 的 大 屏 幕 液 晶 彩 电
手表式彩电
浴缸式彩电
三、雷达
1.基本任务：探测感兴趣的目标，测定有关目标 的距离、方向、速度等状态参数
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 14.4.5 电磁波与信息化社会 电磁波谱课件 新人教版选修3-4
4 电磁波与信息化社会 5 电磁波谱
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1
课前预习导学
目标导航
学习目标 1.了解电磁波在电视、雷达和移动通
信中的应用。 2.能说出电磁波谱的组成,知道光是电磁 波。 3.能说出电磁波谱各波段的特性和主要用 途。
重点难点
重点:电磁波谱的组成及各波 段的应用。 难点:电磁波谱各波段的特性。
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17
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 答案:C 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
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16
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 答案:D
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10
二、电磁波谱
活动与探究 2
1.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?
答案:主要是蛇类具有这方面的功能。 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? 答案:由于大气把阳光向四面八方散射,所以看到天空是亮的。在 没有大气的太空,即使太阳高悬在空中,它周围的天空也是黑暗的。由 于波长较短的光比波长较长的光更容易被大气散射,所以天空看起来 是蓝色的。大气对波长较短的光吸收能力比较强,傍晚的阳光在穿过 厚厚的大气层时,蓝光、紫光大部分被吸收掉了,剩下红光、橙光通过 大气折射入我们的眼睛,所以傍晚的阳光比较红。
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1
课前预习导学
目标导航
学习目标 1.了解电磁波在电视、雷达和移动通
信中的应用。 2.能说出电磁波谱的组成,知道光是电磁 波。 3.能说出电磁波谱各波段的特性和主要用 途。
重点难点
重点:电磁波谱的组成及各波 段的应用。 难点:电磁波谱各波段的特性。
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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 答案:C 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
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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 答案:D
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10
二、电磁波谱
活动与探究 2
1.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?
答案:主要是蛇类具有这方面的功能。 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? 答案:由于大气把阳光向四面八方散射,所以看到天空是亮的。在 没有大气的太空,即使太阳高悬在空中,它周围的天空也是黑暗的。由 于波长较短的光比波长较长的光更容易被大气散射,所以天空看起来 是蓝色的。大气对波长较短的光吸收能力比较强,傍晚的阳光在穿过 厚厚的大气层时,蓝光、紫光大部分被吸收掉了,剩下红光、橙光通过 大气折射入我们的眼睛,所以傍晚的阳光比较红。
人教版高中物理选修3-4课件 14 电磁波与信息化社会课件
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。 中国最早的电视诞生在1958年3月17日。
人民教育出版社 高二 | 选修3-4
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（2）电视广播的发射过程：电视在现代电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为 电信号。摄像镜头把被摄景物的像投射在摄像管的屏上，电子枪发出的电子束对屏上的图像进行 扫描。扫描的路线如图所示，从a开始，逐行进行，直到b。显像管把一幅图像按照各点的明暗情 况，逐点变为强弱不同的信号电流。然后用信号电流调制高频电流，天线则把带有图像信号的电 磁波发射出去。
大的计算机互联网—因特网出现了爆炸式的发展，数据通信的业务量飞速增 加。
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。
人民教育出版社 高二 | 选修3-4
人民教育出版社 高二 | 选修3-4
课堂练习： 例1：雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是1μs，两次发射的时
利用电磁波的这个特性工作的．波长越短的电磁波，传播的直线性越好， 反射性能越强，因此雷达用的是微波。
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，便可 以确定障碍物的位置了。
人民教育出版社 高二 | 选修3-4
利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹等军事目标，还可以用来为飞机、船只 导航。在天文学上可以用雷达研究飞近地球的小行星、慧星等天体，气象台则用 雷达探测台风、雷雨云。
人民教育出版社 高二 | 选修3-4
一、电磁波与信息的传递： 由于电磁学的进步，人们又开始利用电来传递信息。1844年电报的发明解开了电信
的序幕，电磁波的发现又实现了无线通信。 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。根据信息论的研
2015年高中物理 第十四章 电磁波 第四节 电磁波与信息化社会,第五节 电磁波谱课件 新人教版选修3-4
【解析】
ct1 第1次测量时汽车距雷达的距离s1＝ ，第二 2
ct2 次测量时汽车距雷达的距离s2＝ ，两次发射时间间隔为t，则 2 s s1－s2 ct1－t2 汽车车速v＝ t ＝ t ＝ . 2t
【答案】
ct1－t2 2t
名师点拨
这里有一个微小误差，即t并不是两位置的时
t1 t2 t1 t2 间差，准确值为t－ ＋ ，但 和 相差不大，对v的计算结果 2 2 2 2 影响很小，可忽略不计．
二、电磁波的特性 【例2】 ( ) A．红外烤箱中的红光就是红外线 B．红外线比可见光更容易发生衍射 C．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线 D．红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振 (多选题)下列关于红外线的说法中正确的是
【解析】
红外线是看不见的，红外线的波长比可见光的
长，更容易发生衍射；一切物体，包括高温物体和低温物体都 在辐射红外线，只是物体温度越高，它辐射红外线就越强；红 外线的频率比可见光更接近固体物质分子的频率，也就更容易 使分子发生共振，因而红外线热作用显著．
化学作用、荧 日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病 光效应 穿透力强 穿透力最强 等 检查、探测、透视、治疗 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.
第四节 电磁波与信息化社会 第五节 电磁波谱
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1．了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作 用． 2．认识电磁波谱，知道光是电磁波． 3．了解电磁波各波段的特性和主要用途．
《电磁波与信息化社会、电磁波谱》人教版高三物理选修3-4PPT课件
低频电信号 调制
发射
接收 调谐
还原
高频载波信 号
解调
全过程示意图
三、雷达
雷达在军事、飞机导航、气象预测方面有巨大作用。 了解雷达用的是什么电磁波? 为什么可以根据雷达显示屏看出离障碍物有多远？
三、雷达
雷达所用电磁波特点
• 微波（超短波）——频率高，波长极短，沿直线传播，能够穿过电离层，受大气影响小，收到 的信号强且稳定。
一、无线电波的发射
在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，例如，广播、 电视要利用电磁波，无线电通信要利用电磁波，航空、航天中的自动控制和通 信联系都要利用电磁波……那么，学习了前面几节的电磁学内容，我们知道了 电磁波是怎样产生的、它的性质。那么怎样利用它来传递各种信号？
首先，我们学习无线电波的发射。
二、无线电波的传播方式
长波 微波
短波 微波
二、无线电波的传播方式
长波 长波: 波长较长，容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 （大山、高大建筑物……）
二、无线电波的传播方式
短波
长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射； 微波容易穿过电离层。
二、无线电波的传播方式
微波 微波: 频率很高；
一、无线电波的发射
③发射：
为了使开放电路中产生振荡电流，常用如图所示的方法，使 振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈L1 。当振荡器中产生 振荡电流时，由于互感作用，就可以在开放振荡电路中产生相 同频率的振荡电流，这种方法叫做感应耦合。
发射端
一、无线电波的发射
声音信号的调制过程
调幅 (AM)：中波和短波波段； 调频 (FM)：微波（甚高频和超高频波段）
讲解人： 时间：2020.5.25
2017_2018学年高中物理第十四章电磁波14.4电磁波与信息化社会课件新人教版选修3_4
类型一
类型二
雷电波,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?
类型一
类型二
解析：题图中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
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。
1
2
3
4
5
1.电磁波与信息的传递 电磁波的传输特点: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。
1
2
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5
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 摄像管的屏上。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,然后用 信号电流调制高频电流,通过发射机的天线把带有信号的电磁波发 射出去。 (2)电视接收系统:电视接收机的天线接收到高频信号后,将图像 信号与伴音信号分开。图像信号通过显像管中的电子枪发射的受 图像信号控制的电子束对荧光屏的扫描,将图像信号即电视信号转 换为图像。伴音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 子束扫描的速率相等。
一
二
特别警示(1)雷达既是无线电波的发射端,又是无线电波的接收端。 (2)测得从发射信号到接收目标反射信号的时间t,就可知道目标
人教版高中物理选修3-4课件 14 电磁波与信息化社会课件3
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)特点 ①体积_很__小___，发射功率_不__大___；
②它的天线很__简__单__，灵敏度_不__高___。因此，它与其他用 户的通话要靠较大的无线电台的转接。
例3 雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是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ab＝bc，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
谢谢观看！
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。
1．摄像管和显像管的作用有什么不同？ 提示：摄像管将景物的图象转换为电信号，而显像管将电 信号还原出图象。 2．雷达的基本原理是什么？ 提示：雷达是利用无线电波来判定物体位置的无线电设 备，它是利用电磁波遇到障碍物要反射的特点来工作的，通过 电磁波的发射、反射和接收，可以测定障碍物的方位和距离。
此时飞机距雷达的距离为：
L1＝
3.0×108×200×10－6 2
m＝3.0×104
m。经4
s后，飞机
距雷达的距离为：
L2＝
3.0×108×186×10－6 2
m＝2.79×104
m，故飞机飞行的
速度为：
v＝L1－t L2＝0.21×4 104 m/s＝525 m/s。
答案：525 m/s
课后课时精练
②它的天线很__简__单__，灵敏度_不__高___。因此，它与其他用 户的通话要靠较大的无线电台的转接。
例3 雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是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ab＝bc，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
谢谢观看！
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。
1．摄像管和显像管的作用有什么不同？ 提示：摄像管将景物的图象转换为电信号，而显像管将电 信号还原出图象。 2．雷达的基本原理是什么？ 提示：雷达是利用无线电波来判定物体位置的无线电设 备，它是利用电磁波遇到障碍物要反射的特点来工作的，通过 电磁波的发射、反射和接收，可以测定障碍物的方位和距离。
此时飞机距雷达的距离为：
L1＝
3.0×108×200×10－6 2
m＝3.0×104
m。经4
s后，飞机
距雷达的距离为：
L2＝
3.0×108×186×10－6 2
m＝2.79×104
m，故飞机飞行的
速度为：
v＝L1－t L2＝0.21×4 104 m/s＝525 m/s。
答案：525 m/s
课后课时精练
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。
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高中物理选修3-4课件
• 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
• 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.
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• (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．
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• 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.
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• 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．
• 1．电磁波可以通过 电缆、光缆进行有线传输， 无线 也可以实现 传输． • 2．1927年，英国发明家 贝尔德 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 电视 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 无线电波 ． • 4．红外线波长较大，一切物体都能发射 红外线 ，红外线具有显著的 热作用 ， 所 以 在 炉 旁 觉得比较温暖．可见光的波长范围在 700nm 到 400nm 之间． 紫外线 可用于杀菌消毒，X射线 和 γ射线 的穿透力较强．
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• 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 ( )
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物质
• 5．电磁波是一种 ，具有能量．
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• (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．
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第四节
电磁波与信息社会
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课标定位
信第 息四 社节 会 电 磁 波 与
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
知 ※ ※
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
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• 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．
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• 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：
高中物理选修3-4课件
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• 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．
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高中物理选修3-4课件
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• 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
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• 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
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• (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.
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• 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．
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• (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．
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