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4 电磁波与信息化社会 5 电磁波谱,填一填,练一练,1.电磁波与信息化社会(见课本第85页) (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 电视:摄像机采集图像信号,在1 s内要传送25幅画面,电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些画面,便实现了影像的传递和再现。 雷达:雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。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。 移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的。,填一填,练一练,2.电磁波谱(见课本第90页) (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、射线。 (3)不同电磁波的特点及应用,填一填,练一练,(4)电磁波传递能量 电磁波是一种物质,电磁波可以传递能量。 (5)太阳辐射 太阳辐射的能量集中在红外线、可见光、紫外线三个区域,尤其在黄绿光附近,辐射的能量最强。,填一填,练一练,下列不属于电磁波的是( ) A.红外线 B.X射线 C.射线 D.射线 解析:红外线、X射线、射线是电磁波,射线是电子流,不是电磁波。 答案:C,探究一,探究二,探究一电磁波与信息化社会 问题导引 人类历史经历了农业社会、工业社会,现正在步入信息社会。在信息社会,信息作为一种重要的资源和财富,影响着人们的生活,加速了社会的运转。根据你的了解和理解,你认为信息化社会有哪些特征?,探究一,探究二,探究一,探究二,名师精讲 1.电视广播的发射和接收过程,探究一,探究二,2.雷达的工作原理 雷达利用无线电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 再根据发射无线电波的方向和仰角,确定障碍物的位置。,探究一,探究二,典例剖析 【例题1】 假设有一战斗机正以一定的速度进入某防空识别区且朝雷达正上方匀速飞行,已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为510-4 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。已知雷达荧光屏上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=3108 m/s,则该战斗机的飞行速度大约为多少?,探究一,探究二,探究一,探究二,变式训练1 一个雷达向远处发射无线电波,每次发射的时间为1 s,两次发射的时间间隔为100 s,在指示器的荧光屏上出现的尖形波如图所示,已知图中ab=bc,则障碍物与雷达之间的距离是 。 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,可知无线电波从发射到返回所用时间为50 s。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2 s=ct得 答案:7.5103 m,探究一,探究二,探究一,探究二,探究二各种电磁波的共性和个性的比较 问题导引 在我们身边到处都有电磁波的影子,它的应用更是比比皆是。下面列出的设备中工作时所发出的波,哪些不属于电磁波?(1)微波炉加热食物时发出的波;(2)电视发射塔发出的波;(3)互联网光缆中传播的波;(4)电视机遥控器发出的波。,探究一,探究二,探究一,探究二,名师精讲 从无线电波到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(频率)不同,又表现出不同的特点。 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=f,它们在真空中的传播速度都是c=3.0108 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。,探究一,探究二,2.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,速度越小。 (3)产生机理不同:,探究一,探究二,(4)用途不同:无线电波用于通信和广播,红外线用于加热和遥感技术,紫外线用于杀菌消毒,X射线应用于医学上的X光照相,射线用于检查金属部件的缺陷等。,探究一,探究二,典例剖析 【例题2】 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.电磁波中频率最高的为射线,最容易发生衍射现象 D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光 解析:X射线有很高的穿透本领,医学上常用于透视人体,红外线不能,A错误;过强的紫外线照射对人的皮肤有害,B错误;电磁波中频率最高的为射线,其波长最短,最不容易发生衍射,C错误;紫外线和X射线都可以使感光底片感光,D正确。 答案:D,探究一,探究二,变式训练2 导学号38190129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)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射线具有很强的贯穿力 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,探究一,探究二,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力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的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。 答案:(1)D (2)C (3)E,探究一,探究二,1 2 3 4 5,1.关于雷达的特点,下列说法正确的是( ) A.雷达所用无线电波的波长比短波更长 B.雷达只有连续发射无线电波,才能发现目标 C.雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离 D.雷达在能见度低的黑夜将无法使用 解析:雷达是利用无线电波的反射来工作的,因此它利用的无线电波处于微波段,目的是为了增加反射,减小衍射。雷达大约每隔0.1 ms发射时间短于1 s的脉冲信号,根据屏上显示的发射信号和接收到的反射信号可以直接读出障碍物的距离。选项C正确,A、B、D错误。 答案:C,1 2 3 4 5,2.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1 s内要送出25幅画面 D.电视机接收的画面是连续的 解析:摄像机把光信号转化成电信号,然后经过发射装置发射出去。电视机中的显像管将接收到的电信号还原成光信号。摄像机在1 s内要送出25幅画面,同样电视机在1 s内接收25幅画面,画面是不连续的。 答案:ABC,1 2 3 4 5,3.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.紫外线有显著的化学作用 C.可见光比红外线容易发生衍射现象 D.X射线穿透力较强,可用来进行人体透视 解析:任何温度的物体,都可向外辐射红外线,选项A错误;紫外线有显著的化学作用,选项B正确;可见光波长比红外线波长短,不容易发生衍射现象,选项C错误;X射线穿透力强可用于人体透视、探测等,选项D正确。 答案:BD,1 2 3 4 5,4.关于电磁波谱,下列说法中正确的是( ) A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波 B.红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的 C.X射线和射线是原子的内层电子受激发后产生的 D.红外线的显著作用是热作用,温度较低的物体不能辐射红外线 解析:波长越长的无线电波波动性越显著,干涉、衍射现象易发生;从电磁波产生的机理可知射线是原子核受激发后产生的;不论物体温度高低如何都能辐射红外线,物体的温度越高,它辐射的红外线越强。 答案:AB,1 2 3 4 5,5.导学号38190130(选做题)某高速公路自动测速仪装置如图甲所示,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(如图乙所示),可求出车速v。请根据t1、t2、t、c求出汽车车速v的表达式。,1 2 3 4 5,
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