新高中物理 第十四章 2电磁波的发射和接收 电磁波与信息化社会 电磁波谱课件 新人教版选修34.ppt

第十四章 电磁波 学案2电磁波的发射和接收电磁波与信息化社会电磁波谱 目标定位 1 了解有效地发射电磁波的两个条件 2 了解调制 调幅 调频 调谐 解调 电谐振在电磁波发射 接收过程中的作用 3 了解电磁波的应用和在科技 经济 社会发展中的作用 4 知道电磁波谱以及各波段的特性和主要作用 知识探究 自我检测 一 电磁波的发射和接收 问题设计 1 如今在我们周围的空间充满了各种频率不同 传递信息各异的电磁波 这些电磁波是如何发射出去的呢 收音机 电视机 手机又是如何检索出需要的电磁波呢 答案电磁波由巨大的开放电路发射出去 通过调谐选择出需要的电信号 通过解调还原出声音或图象 知识探究 2 电台发射的信号 如声音信号 为什么不直接将声音信号转化为电信号发射出去 而是加载到高频信号中发射呢 答案因为声音信号频率较低 而电台要向远处发射电磁波 要有足够高的频率 实践证明 只有提高发射频率才能提高发射能力 高频电磁波就是那些有用的低频信号的 载体 而把频率较低的信号加载到高频电磁波上去的过程就是调制过程 要点提炼 无线电波的发射和接收过程 调制 调频 调谐 解调 1 电磁波的发射 1 有效地向外发射电磁波时 振荡电路必须具有的两个特点 要有的振荡频率 采用电路 2 实际应用中的开放电路 线圈的一端用导线与相连 这条导线叫做地线 线圈的另一端与高高地架在空中的相连 足够高 开放 大地 天线 3 电磁波的调制在电磁波发射技术中 使电磁波随各种而改变的技术 包括 调幅 am 使高频电磁波的随信号的强弱而变的调制方法 调频 fm 使高频电磁波的随信号的强弱而变的调制方法 信号 振幅 频率 2 电磁波的接收 1 用和组成的接收电路来接收电磁波 2 通过电谐振来选台 电谐振 当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率时 接收电路中产生的振荡电流最强的现象 相当于机械振动中的 调谐 使接收电路发生的过程 天线 地线 相同 共振 电谐振 3 通过解调获取信号解调 把声音或图像信号从中还原出来的过程 检波 调幅波的解调也叫检波 4 把解调之后得到的原来的信号 经过放大就可以在或中重现了 高频电流 扬声器 显像管 3 无线电波技术上把波长 频率低于300ghz 的电磁波称做无线电波 并按波长 频率 把无线电波分为若干波段 中短波 短波 无线电波可用于广播 电视 等 大于1mm 长波 中波 微波 导航 二 电磁波与信息化社会 问题设计 信息的掌握和信息的交流在日常生活和工作 学习中很重要 你常采用什么方法收集和交流信息 答案通过广播 电视 移动电话 因特网等 要点提炼 1 电磁波的传播 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 相同时间内传递的信息量越大 越高 2 电磁波的应用实例 1 电视广播的发射和接收过程 电信号 解调 2 雷达的工作原理雷达是利用遇到障碍物的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l 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 因特网也是利用来传输信息的 微波 反射 电磁波 三 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 叫做 电磁波谱按频率由小到大的顺序排列为 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 x射线 射线 2 各种电磁波的共性 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 f 它们在真空中的传播速度都是c m s 3 它们的传播都不需要 4 它们都具有反射 和的特性 3 108 介质 折射 衍射 干涉 3 不同电磁波的特点及应用 小 大 长 短 天体 物理 遥控 加热 照明 防伪 透视 探测 4 电磁波的能量电磁波是运动中的 各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波 表明电磁波可以传递 5 太阳辐射的特点太阳辐射的能量集中在可见光 和三个区域 在眼睛最敏感的黄绿光附近 辐射的能量最强 电磁场 能量 红外线 紫外线 典例精析 一 电磁波的发射和接收 例1要提高lc振荡电路辐射电磁波的本领 应该采取的措施是 a 增加辐射波的波长b 使回路中电容器的正对面积足够小c 尽可能使电场和磁场分散开d 增加回路中的电容和电感 答案b 例2关于电磁波的接收 下列说法正确的是 a 当处于电谐振时 所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流b 当处于电谐振时 只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流c 由调谐电路接收的感应电流 再经过耳机就可以听到声音了d 由调谐电路接收的感应电流 再经过检波 放大 通过耳机才可以听到声音 解析当处于电谐振时 所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流 只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波 在接收电路中激发的感应电流最强 由调谐电路接收的感应电流 要再经过检波 也就是解调 放大 通过耳机才可以听到声音 故正确答案为a d 答案ad 二 电磁波与信息化社会 例3目前雷达发射的电磁波频率多在200mhz至1000mhz的范围内 下列关于雷达和电磁波的说法正确的是 a 真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0 3m至1 5m之间b 电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的c 测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离d 波长越短的电磁波 反射性能越强 电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的 b错误 由雷达的工作原理可知c正确 波长越短的电磁波 传播的直线性越好 反射性能越强 d正确 答案acd 三 电磁波谱 例4下面列出了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 解析x光机是用来透视人体内部器官的 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 故选择d d 2 紫外线灯 解析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 故选择c c 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 解析 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 故选择e 答案e 课堂要点小结 1 2 3 4 1 电磁波的发射和接收 关于无线电波的发射过程 下列说法正确的是 a 必须对信号进行调制b 必须使信号产生电谐振c 必须对信号进行解调d 必须使用开放电路 自我检测 解析电磁波的发射过程中 一定要对低频输入信号进行调制 用开放电路发射 ad 1 2 3 4 2 电磁波的发射和接收 要接收到载有信号的电磁波 并通过耳机发出声音 在接收电路中必须经过下列过程中的 a 调幅b 调频c 调谐d 解调 解析接收电路中必须通过调谐接收到载有信号的电磁波 再通过解调得到声音信号 cd 3 电磁波与信息化社会 下面关于电视的说法中正确的是 a 电视信号的发射 接收过程 景物 电信号 电磁波 电信号 图像b 摄像机在一秒钟内要传递24张画面c 显像管是将电信号还原成景物图像的关键部分d 由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的影像 1 2 3 4 acd 1 2 3 4 4 电磁波谱 关于电磁波谱 下列说法中正确的是 a 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b 射线是波长最短的电磁波 它比x射线的频率还要高c 紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射d 在电磁波谱中 最容易发生衍射现象的是 射线 1 2