电磁波与现代通信能源与可持续发展.ppt

第十七章电磁波与现代通信 执教 金月升 文正实验学校九年级物理教学课件 一 信息与信息传播 1 信息与信息传播什么是信息 人类特有的三种信息是什么 各种事物发出的有意义的消息称为信息 人类特有的三种信息 语言 符号和图像 信息无处不在 例1 信息是各种事物发出的有意义的消息 下述关于信息的说法中错误的是 A 信息都是有实际意义的B 电报 电话 电视都是传播信息的工具C 历史上信息传播方式的每一次变革都使信息传播量变大 传播速度变快D 语言 文字 表情都属于信息 信息本身的意义和信息能起的实际作用 即实际意义 是完全不同的两个概念 要注意区分不能混淆 信息尽管是含有意义的消息 但信息必须通过传播才有实际意义 信息不流通就没有实际的价值了 答案 应选A 人类历史上 信息和信息传播活动经历的五次巨大的变革 语言的诞生 文字的诞生 印刷术的诞生 电磁波的应用 计算机技术的应用 发明了电报机 制成了最早的电话 莫尔斯 贝尔 活动 验证电磁波的存在 课件演示 波的种类有哪些 课件演示 凹凸相间的波为横波 2 电磁波及其传播 疏密相间的波为纵波 你们能举出生活中有哪些波的例子吗 水波 声波 电磁波 在空间传播的周期性变化的电磁场被称为电磁波 振幅 波源偏离平衡位置的最大距离叫做振幅 用字母A表示 单位是米 m 它反映了波源振动的强弱 周期 波源振动一次所需要的时间叫做周期 用字母T表示 单位是秒 s 频率 波源每秒内振动的次数叫做频率 用字母f表示 单位是赫兹 Hz 波长 波在一个周期T内传播的距离叫做波长 单位是米 m 电磁波的振幅 周期 频率 波长是什么 他们之间存在着什么关系 根据速度的概念 波的传播速度v 简称波速 反映波传播的快慢 为 可知 波速与波长 频率的关系是 v f 频率与周期反映了振动的快慢 它们的关系是 电磁波在真空中的传播速度是多少 传播能量 v 3 0 108m s 电磁波在传播过程中的实质是什么 例2 波是传递信息的一种重要方式 下述关于波的说法中正确的是 A 同一波源发出的波 在任何介质中传播速度都是相同的B 波源振动的快慢叫频率 频率是反映波源振动次数的多少C 波传递过程中只传递了振动的形式D 波源振动的强弱叫振幅 振幅反映了波源振动时偏离平衡位置的最大距离 D 中考链接 大连 对于在空气中传播的电磁波 下列说法正确的是 A 频率越低 波速越大B 频率越低 波长越长C 波长越长 波速越大D 电磁波的波长都相等 B 电磁波谱是按波长连续排列的一系列电磁波 活动 探究电磁波的特性 1 电磁波 能 不能 在真空中传播 电磁波的传播 需要 不需要 介质 2 金属容器能 电磁波 能 不需要 屏蔽 例3 电磁波是现代通信的重要工具 下述关于电磁波的说法中不符合事实的是 A 电磁波就是周期性变化的电磁场在空间传播而形成的B 光也是电磁波的一种 波长约几百纳米C 电磁波传播不需要介质 因而电磁波可通过任何物质传播D 真空或空气中传播的电磁波 不论波长大小 传播速度都约等于3X108m s C 可以分为无线电通讯 卫星通信 光纤通信 互联网四大类 无线电通讯分为长 中 短波通讯 卫星通讯由空间部分 通信卫星 和地面部分 通信地面站 两大部分组成 具有覆盖面大 通信距离长 不受环境限制等优点 光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式 光纤通信的容量极大 互联网即因特网 Internet 是全世界的计算机 计算机网络互相连接成的信息传送网络 它拥有丰富的信息资源 3 现代通信 雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备 它可以向一定方向发射电磁波 电磁波在空气中的传播速度是3 108m s 当遇到障碍物时要发生反射 雷达在发射和接收反射回来的电磁波时 在荧光屏上分别呈现出一个尖形波 如果雷达监视屏上显示的发射和接收的尖形波如图所示 已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10 4s 则被监视目标与雷达的距离最接近 A 4 5 104mB 6 104mC 9 104mD 1 2 105m B 贵阳 利用光纤传输信息的优点是信息传输量大和能力强 抗干扰 阅读短文 技术是一把双刃剑 电磁波的应用也是这样 它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用 电磁污染 例如 频率超过0 1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁 按照有关规定 人体所受到的电磁辐射强度 即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量 不得超过某一规定值Ie 已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P 设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波 且电磁波在传播过程中无能量损失 由数学知识可知 球面的面积S 4 r2 式中r为球半径 球半径与球面总是垂直的 根据上述资料 可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为 这时人体所受到的电磁辐射强度才不会超过规定值 信息库 1 电话和话筒与听筒 2 电磁污染 3 模拟通信 数字通信 中考链接 临沂 小灵通 是一种移动通讯工具 它环保 经济 如图所示 是随处可见的安装于某楼顶的 小灵通 发射接收信号的装置 其中AB CD为绝缘支架 AE BG CF DM为四根等长的银白色的金属杆 ON为普通金属杆且比AE长许多 并由较粗的金属线RP直接连接到楼顶边缘的钢筋上 则0N所起的是 作用 是接收 发射电磁波的天线 黄冈 下列关于信息的传递的说法中 正确的是 A 声 光和电磁波中 只有电磁波能够传递信息B 固定电话 移动电话 广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的C 摄像机拍得的物体图像 直接通过发射天线发射传播信息D 微波通信 卫星通信 光纤通信 网络通信都可以用来传递信息 D 学长寄语 学习是要心力与脑力的付出的 只有辛勤的付出才有丰硕的收获 二 能源与可持续发展 能源的分类 一次能源 二次能源 可再生能源 不可再生能源 常规能源 新能源 清洁能源和非清洁能源 05贵阳 下列能源中属于不可再生能源的是 A 风能B 水能C 化石能D动 植物能 常规能源按利用状况分类能源可以分为常规能源和新能源两类 常规能源有哪些 他们的能量是如何获得的 煤 石油 天然气都是常规能源 他们都是燃烧获得内能的 新能源有哪些 核能 地热能 太阳能等 1 核能怎样才能获得核能呢 我们如何是利用核能的呢 核能是安全 清洁 廉价的能源吗 新能源 核裂变 核聚变 建造核电站 2 太阳能大阳能除可直接利用它的光和热外 它还是地球上多种能源的主要源泉 地球上除核能 地热能和潮汐能以外的所有能几乎都来源于太阳 太阳能在我们生活中有哪些利用呢 可以直接利用太阳能 如太阳能热水器是将太阳能转换为内能 太阳能电池将太阳辐射能转变为电能 例4 太阳是人类 能源之母 下述关于太阳能的说法中错误的是 A 三大常规能源都是太阳能的产物B 光合作用是太阳能转换为化学能C 光驱动机械手表是太阳能先转换为电能 再转换为机械能D 自然界的风能 水能 潮汐能也都来自于太阳能 能量既不会凭空消灭 也不会凭空产生 它只会从一种形式转化为另一种形式 或者从一个物体转移到另一个物体 而在转化或转移的过程中 其总量保持不变 能量转化守恒定律 如图25展示了一个极具想象力的设想 其大意是 上面水池中的水流下来 冲击叶轮转动 叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动 人利用打磨轮打磨工件 同时 运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中 只要一开始在上面水池中注满水 就能通过水的上下循环 使机器不停地工作 你认为 上面水池中流下来的水 能否被水泵全部抽送到上面水池中 并说明理由 这个设想曾得到不少人的赞许 并把这个装置誉为 永动机 请运用你掌握的知识 说明这个装置是否真能 永动 2 不能因为 高处水池中水的重力势能 只有部分转化为叶轮的动能 而叶轮的动能部分用来打磨物体及转动部分摩擦做功 不会全部提供给水泵用来提升水 或简答为 用于水泵提升水的能量只是从上面流下的水的动能的一部分 不能由于从上面流到下面水池中的水不能全部被抽送到上面的水池中 或 对外做功消耗能量 用来打磨物体消耗能量 克服装置的摩擦要消耗能量 上面水池中的水越来越少 一定时间后便不再有水从上面流下来 所以这个装置不能够 永动 可持续发展 是既满足当代人的需要 又不危害后代人满足自身需要的发展 可持续发展 实现人类可持续发展的途径有哪些呢 1 依靠科技进步 改变能源结构 2 开发和推广清洁的可再生能源 3 提高能源的利用效率 4 减少环境污染 05年桂林 氢气 煤 石油和太阳能这四种能源中 属于可再生能源的是和 电磁波在一个内传播的距离叫做波长 若某电台教育频道的频率为6 0 106Hz 则这套节目的波长是m 电磁波传播速度 3 0 108m s 05贵阳 1876年贝尔发明