高二物理电磁波与信息化社会共44页文档
第四节电磁波与信息化社会
移动电话
1.移动电话是一个怎样的仪器？ 1.移动电话是一个怎样的仪器？ 移动电话是一个怎样的仪器 2.什么是“基站”？为什么要建设“基站”？ 什么是“基站” 为什么要建设“基站”
• 是不是所有的手机在使用时会对附近的音箱产生 明显干扰 • 什么样的手机在使用时会对附近的音箱产生明显 干扰？ 干扰？ • 试着查阅资料找出原因。 试着查阅资料找出原因。 • 分析什么样的手机是相对环保的手机，并根据你 分析什么样的手机是相对环保的手机， 的分析，给你的家人作出使用建议。 的分析，给你的家人作出使用建议。
一、电视： 电视：
1、电视实现了景象的（包括伴音）的传送，担当 电视实现了景象的（包括伴音）的传送， 着图像（包括伴音）信号的发射、 着图像（包括伴音）信号的发射、接收和还的任务 2、电视信号的发送：在电视发射端，用摄像管将 电视信号的发送：在电视发射端， 光信号转换为电信号，对高频振荡进行调制， 光信号转换为电信号，对高频振荡进行调制，然 后通过天线把带有信号的电磁波发射出去。（ 。（包 后通过天线把带有信号的电磁波发射出去。（包 括伴音） 括伴音） 电视信号的接收：接收端通过调谐、 3、电视信号的接收：接收端通过调谐、检波将电 信号送到显像管， 信号送到显像管，由显象管将电信号还原成图像 接收端同时将伴音信号还原成声音。 ，接收端同时将伴音信号还原成声音。
电视
阅读课文， 阅读课文，试着理解电视机的成像原理 简单地说： 简单地说：电视信号是电视 台先把影像信号转变为可以 发射的—— 发射的—— ，发射出去后被 接收的电信号通过—— ——被还 接收的电信号通过——被还 原为光的图象重现荧光屏。 原为光的图象重现荧光屏。
摄像管
电子束把一幅图象按照各点的明暗情况， 电子束把一幅图象按照各点的明暗情况，逐点 变为强弱不同的信号电流，通过天线把带有图 变为强弱不同的信号电流， 象信号的电磁波发射出去。 象信号的电磁波发射出去。
高中物理选修3-4-电磁波与信息化社会
电磁波与信息化社会知识集结知识元电磁波与信息化社会知识讲解1．移动通信（1）移动电话机由电磁波来传递声音，它既是无线电发射台又是接收台．（2）移动电话靠基地台（较大的固定无线电台）使在不同地方的人可以互相通话．设立基地台的原因：手机体积小，发射功率不大，天线简单，灵敏度不高．无绳电话：主机和手机间没有电话线相连，靠无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于一个小型基地台．手机不能离主机太远．2．总结：每个移动电话都是一个电磁波发射器，它通过电磁波把你讲话的信息发射到空中；同时它又是一个电磁波接收器，在空中捕获电磁波，是你得到对方讲话信息．移动电话不需要电话线，比固定电话方便．移动电话与固定电话的工作原理基本一样，只是移动电话声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁波来传递．移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台．3．无线电广播信号的发射和接收（1）无线电广播信号的发射由广播电台完成．（2）发射过程：话筒把声音信号转换成电信号，然后再用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线发射到空中．（3）接收过程：收音机的天线接收到各种各样的电磁波．转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定的频率的信号．收音机内的电子电路再把频率信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里．扬声器把音频电信号转换成声音，我们就听到广播电台的节目了．4．电视的发射和接收（1）电视用电磁波传递图象信号和声音信号．（2）声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程大致相似．（3）图象信号的工作过程：摄像机把图象变成电信号，发射机把电信号加载到高频电流上，通过天线发射到空中．电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图象信号取出并放大，由显像管把它还原成图象．例题精讲电磁波与信息化社会例1.下列各过程中，没有利用到电磁波的是（）A．用水银温度计测量体温B．用手机接听电话C．用遥控器打开电视机D．用微波炉加热面包例2.关于电磁波，以下说法中不正确的是（）A．微波炉利用了微波的热效应B．家用电器的遥控器大多采用红外线遥控的原理，它有一个有效使用的角度范围C．电磁波从空气中进入水中，频率不发生变化D．我们看到的电视直播节目，声音和画面基本同步，表明声波和光波传播速度十分接近例3.下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波不具有能量B．Χ射线和γ射线都不是电磁波C．电磁波在真空中的传播速度等于光速D．不同频率的电磁波在真空中的波长都相等例4.关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（）A．无线电波广泛应用于通信和广播B．红外线探测器能探测出物体的红外辐射C．适量的紫外线照射，对人体健康有益D．因为γ射线穿透能力不强，可用来检查金属内部伤痕。
高中物理第四章电磁波及其应用第4讲信息化社会课件新
想一想 你用互联网做过什么？ 答案 聊天、购物、查阅资料、下载视频、音乐等.
一、传感器及其应用 1.传感器
传感器是这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学 量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通 断.
2.常见的传感器 (1)双金属温度传感器 ①原理：把两种不同热膨胀系数的金属片贴合在一起，制成一条双金属片，温度 变化时，因为两种金属片膨胀系数不同，两金属片伸长也不同而导致弯曲，使电 路的开关闭合或断开. ②应用：日光灯启动器、电熨斗、电饭锅中的自动控温等.
(2)光敏电阻传感器 ①原理：光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，无光照时，光敏电阻阻值很 大，流过电路的电流很小.有光照时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流增大. 因此，根据电路中电流的大小，可以探知光的强弱.也可以在电路中达到进行自 动控制的目的. ②应用：声光控开关、电脑鼠标器、路灯控制等.
电容式话筒：
图4－4－1 原理：如图4－4－2所示，Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器， 被直流电源充电.当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流， 于是声信号就被话筒转换为电信号输出.
优点：保真性好.
图4－4－2
【例1】 家用电饭锅使用的传感器类型是( )
A.温度传感器
想一想 你所知道的从古代到现代的信息记录方式是什么？ 答案 刻写 书写 印刷 拷贝
五、数字电视 数字高清晰度电视，可以给我们提供__更__清__晰____的图像、更富临场效果的声音.不 仅如此，由于使用了计算机及现代通信兼容的技术，通过数字电视线路可以跟电 视台进行__交__互__式____的信息传输，并赋予电视许多新的功能.
高中物理 第四章 电磁波及其应用 第4讲 信息化社会课件1高二选修11物理课件
12/9/2021
第六页，共二十五页。
想一想 数字通信是一种既现代又古老的通信方式.现代电话已全部采用(cǎiyòng)数字信号进行处理. 若用“0”和“1”代表“开”和“关”这两个动作，组成一组数字信号，可以表达一句话.例如：
开关动作 表示数字 中文意义
开关
0
1
我他
开、关 01 和
开、开 00
三、信息的处理和数字通信
1.对着话筒讲话，话筒输出音频信号，音频信号电流(或电压)的振幅是随着声振动而变化的，
电信号在“模拟(mónǐ)”着声信号，叫做_______模__拟_.信号
2.电报的工作方式与电话不同，它只有______点__“_与·”________画__“，－不”同的点与画的组合，代表不同的
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想一想 你用互联网做过什么？
答案 聊天、购物、查阅资料、下载视频(shìpín)、音乐等.
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第十三页，共二十五页。
一、传感器及其应用(yìngyòng) 1.传感器
传感器是这样一类元件：它能够感受诸如力、温度(wēndù)、光、声、化学成分等非电学量， 并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断.
化情况.
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第十七页，共二十五页。
电容式话筒(huàtǒng)：
图4－4－1 原理：如图4－4－2所示，Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源 充电.当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，于是(yúshì)声信号就 被话筒转换为电信号输出.
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意思.电报的信号是一种__________信号. 数字(shùzì) 3.数字信号的优点：(1)__抗__干__扰__能__力__强__、__容__易___(r_ón；gy(ì)2加) 密________便__于__用__计__算__机__处__理；(3)不仅声音，
人教版高中物理课件-电磁波与信息化社会
二、電視
1.歷史：1927年英國的發明家貝爾德首次在 倫敦公開表演了遠處傳來的活動圖像
（標誌著電視的誕生）
2.基本思想：把複雜問題分解成簡單問題的組合
3.攝像管：將光信號通過攝像管轉變成電信號
4.顯像管：將電信號轉變成電光信號
（1）為什麼顯像管中會幾乎同時出現與攝像 管中相同的圖像？
同步掃描
（2）為什麼電視的畫面是連續的？
手錶式彩電
浴缸式彩電
三、雷達
1.基本任務：探測感興趣的目標，測定有關目標 的距離、方向、速度等狀態參數
2.主要構造：天線、發射機、接收機和顯示幕
3.工作過程：
雷達發射機
產生足夠
的電磁能量 天線
輻射
目標
產生反射
部分能反射 回來
顯示器
信號處理機 信號放大 接收機
天線
4.有關參數的測定：
（1）目標距離 （２）目標方向 （３）目標速度
預 警 雷 達
搜索雷達
“
鋪 路 爪 ” 遠 程 預 警 雷 達
8
每 套 億 美 元 的 美 售 臺 預 警 雷 達
利用雷達進行天氣預報
汽車倒車雷達
四、移動電話
1.移動電話是一個怎樣的儀器？ 1.什麼是“基站”？為什麼要建設“基
5.雷達的指標： 作用距離、威力範圍、測距解析度與精度 測角解析度與精度、測速解析度與精度
6.雷達的分類： 脈衝雷達 連續波雷達 預警雷達、搜索警式雷達、無線線測高雷達、
氣象雷達、航管雷達、引導雷達、炮瞄雷達、 戰場監視雷達、機載截擊雷達、導航雷達、敵 我識別雷達、防撞雷達等等
常 見 的 車 載 雷 達
a. 攝像機在1s內能夠傳送25幀圖像，而電 視機也以相同的速率在螢光屏上顯現這些 圖像。
人教版高中物理课件-电磁波与信息化社会
攝像管
讓我們走進 攝像管吧！
電子束把一幅圖象按照各點的明暗情況， 逐點變為強弱不同的信號電流，通過 天線把帶有圖象信號的電磁波發射出去。
電視機的接收端
Hi!又是我！ 再帶你見識一下
顯像管為何能顯示與攝像屏一樣的像
• 顯像管的電子束也在螢幕上掃描，掃描的 方式與步調與攝像管的掃描同步，同時， 顯像管電子槍發射的電子束的強弱受圖象 信號的控制。
第十四章 電磁波
第四節 電磁波與資訊化社會
電磁波與資訊的傳遞
1、廣泛的影響 在google中搜索“電磁波” 在google中搜索“無線電波” 在google中搜索“電波”
2、廣泛的應用
56萬條
70萬條 1777萬條
20 50
(1)、電視—作為20世紀最有影響力的發明
世 紀 年 代 年 的 小 電 視 機
(2)、雷達—作為軍事偵察最有力的手段
移 動 式 超 視 距 雷 達 天 線
(2)、雷達—作為軍事偵察最有力的手段
利用雷達進行天氣預報
汽車倒車雷達
(3)、外太空探測器— 人類最先進科技技術的代表
機遇號和勇氣號
移動電話
• 移動通信設備極大的方便了我們的聯繫。
因特網
• 是不是所有的手機在使用時會對附近的音箱產生 明顯干擾
• 什麼樣的手機在使用時會對附近的音箱產生明顯 干擾？
• 試著查閱資料找出原因。
• 分析什麼樣的手機是相對環保的手機，並根據你 的分析，給你的家人作出使用建議。
80
(1)、電視—作為20世紀最有影響力的發明
年 代 我 們 常 見 的 黑 白 電 視 機
(1)、電視—作為20世紀最有影響力的發明 最 新 的 大 螢 幕 液 晶 彩 電
【高中物理】第四节 电磁波与信息化社会
第四节电磁波与信息化社会教学目标：（一）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。
（二）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。
（三）情感、态度与价值观培养学生的科学精神和爱国主义精神。
教学重点：电视机成像原理，雷达定位原理。
教学难点：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，本节介绍无线电波在现代生产和科技上的应用。
（二）新课教学1、电磁波与信息的传递教师：请同学们阅读教材相关内容，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。
2、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。
高中物理第十四章电磁波4电磁波与信息化社会5电磁波谱课件
简答:探索地外文明的方法主要有 3 大类: ①接收并分析来自太空的各种可能的电波。这方面的工作从 1960 年就开始了。 ②人类主动向外太空发出表明人类在太阳系内存在的信号。 1974 年 11 月 16 日,美国利用设在波多黎各的阿雷西博 305 米直径 的射电望远镜,发出人类第一组信号,对准武仙座球状星团,发射 3 分 钟。 ③发射探测器去登门拜访外星人。 美国发射的“先驱者”10 号和 11 号,“旅行者”1 号和 2 号,都在完成对太阳系内的探测任务后,带着 许多人类的信息,作为人类使者,漫游在恒星际空间,这就像一只宇宙 飘流瓶。如果巧遇人类的知音,他们将从探测器中了解人类的活动, 确定进一步交往的可能。 由此可见,探索地外文明是一项综合性的科 学使命,过于乐观是不现实的,过于悲观也是没有根据的。
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电磁波与信息化社会 电磁波谱
目标导航
1.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作 学习 用。 目标 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点和主要用途。 重点 电磁波谱的组成及各波段电磁波的应用。 难点
激趣诱思
在电影中常常看到这样的情节:闪闪发光的飞碟从天而降,然后 从里面走出绿皮肤、大眼睛的小矮人,口中念叨着“我们为和平而 来”(当然,也有不打声招呼就要毁灭地球的那种)。而在现实中,飞碟 总是能成为报纸关注的焦点,或者说,一种时髦。然而,搜寻地外文明 是一项严肃的科学研究,我们什么时候才能得到答案?或许是明天, 或许是 1 万年后。 既然地球上的生命能够从无生命的物质中产生出 来,那么在宇宙中的其他地方也有可能发生类似的故事。 因此寻找地 球以外的其他天体上可能存在的高级理智生物的文明一直没有停 止。那么你知道目前探索地外文明的方法吗?
答案:隐形飞机主要是降低雷达的可探测性。 根据雷达的工作原 理可知,只要照射到飞机上的电磁波不被反射回雷达,就不会被探测 到,所以飞机要实现对雷达隐身,主要措施有:(1)在机身上涂吸收雷 达波的涂层。(2)使机身呈多面体状,让雷达波反射到其他方向。(3) 经过特殊设计使雷达波能穿过机身而不被反射等。
人教版高中物理课件-电磁波与信息化社会
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4.电磁波与信息化社会
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
(3)攝像機與電視接收機中電子束掃描速率的關係:兩種電器中電
子束掃描的速率相等。
3.雷達
(1)雷達的作用:是利用無線電波來測定物體位置的無線電設備。
離。
-13-
的,由AB=BC,可知無線電波發射到返回所用時間為50 μs。
設雷達離障礙物的距離為s,無線電波來回時間為t,波速為c,
由 2s=ct,得 s=
2
=
3.0×108 ×50×10-6
2
m=7.5×103 m。
答案:7.5×103 m
題後反思在螢光屏上根據波幅很容易區分發射波和反射波,根據
兩個尖形波之間的距離,可直接從螢光屏上的刻度讀出障礙物的距
應造成的,實際上畫面是不連續的。
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4.电磁波与信息化社会
類型一
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXIFra bibliotek類型二
雷達測距原理
【例2】 一個雷達向遠處發射無線電波,每次發射的時間為1 μs,
兩次發射的時間間隔為100 μs,在指示器的螢光屏上呈現出的尖形
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4.电磁波与信息化社会
一
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
二
高二物理选修3-4_14.4_电磁波与信息化社会_LI
手表式彩电 浴缸式彩电
阅读课文P 阅读课文P85，试着理解电 视机的成像原理
简单地说：电视信号是电视 简单地说： 台先把影像信号转变为可以 发射的—— 发射的—— ，发射出去后被 接收的电信号通过——被还 接收的电信号通过——被还 原为光的图象重现荧光屏。 原为光的图象重现荧光屏。
现代电视技术
图像的采集 及传输
发射 接收
利用发射与接收之间的时间差， 利用发射与接收之间的时间差， 计算出物体的距离。 计算出物体的距离。 s =C⋅
∆t 2
三、移动电话
移动电话的体积小，发射功率小，天线简单， 移动电话的体积小，发射功率小，天线简单，灵敏 度低，必须依靠较大的固定无线电台转接， 度低，必须依靠较大的固定无线电台转接，这种固定电 台叫做基地台或基站。 台叫做基地台或基站。
预 警 雷 达
搜索雷达
“ 铺 路 爪 ” 远 程 预 警 雷 达
每 套 8
汽车倒车雷达 利用雷达进行天气预报
2、雷达是利用电磁波遇到障碍物（如飞机等） 雷达是利用电磁波遇到障碍物（如飞机等） 雷达工作原理 发生反射来工作的，雷达采用的是微波。 发生反射来工作的，雷达采用的是微波。
测距：
• 移动通信设备极大的方便了我们的联系。 移动通信设备极大的方便了我们的联系。
四、因特网
第十四章 电磁波Βιβλιοθήκη 14.4 电磁波与信息化社会
一、电磁波与信息的传递
（1）从语言的出现到文字的创造，人类文明的每一次重大进步 ）从语言的出现到文字的创造， 都伴随着信息交流的发展； 都伴随着信息交流的发展； （2）由于电磁学的进步，人们开始利用电报来传递信息。1844年 ）由于电磁学的进步，人们开始利用电报来传递信息。 年 电报的发明揭开了电信的序幕； 电报的发明揭开了电信的序幕； （3）电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线 ）电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输， 传输。电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大； 传输。电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大； （4）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 ）光的频率比无线电波的频率高得多。 信息。 信息。 2、电视 、 （1）1927年，英国发明家贝尔德在伦敦公开表演了向远处传递活 ） 年 动图像的技术； 动图像的技术； 马可尼无线电波