高中物理 第十四章 电磁波 4 电磁波与信息化社会学案 新人教版选修3-4.doc

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。人类通信经历了这些阶段：古代的的烽火台、击鼓鸣金、信鸽、旗语、驿站等；19世纪的电报、电话；20世纪的无线电通信；现在已经进入了信息时代。2011年11月，在地面遥控下顺利实现了天宫一号与神舟八号的对接。请你查阅有关的资料找一下，人类使用的第一种无线电设备是什么？在此之后走进人们生活的无线电设备依次又有哪些？电报机提示：第一个使用的无线电设备是电报机。在此之后又有了收音机、电视机、手机、电脑等。1电磁波与信息的传递电磁波的传输特点：可以通过_、_进行有线传输，也可以_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(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_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，然后将信号电流调制成_，通过发射机的天线把带有信号的_发射出去。(2)电视接收系统：电视接收机的天线接收到_后，将视频信号与音频信号分开。视频信号通过_中的电子枪发射的受视频信号控制的电子束对荧光屏的扫描，将视频信号即电视信号转换为图像。音频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_。3雷达(1)雷达的作用：是利用无线电波来测定_的无线电设备。(2)雷达用的无线电波的波段属于_。(3)雷达天线的作用：发射出去的电磁波遇到_时反射回来又被天线接收。(4)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_来确定目标的距离，并结合微波的_来确定目标的位置。4移动电话每一部移动电话都是一个_电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又是一台_，捕捉空中的电磁波，使用户接收对方送来的信息。思考：乘过火车的人都有这样的体验：在火车上拿出收音机，无论怎样调整方向，都听不清广播电台的节目，而在火车上打移动电话却丝毫不受影响。收音机和移动电话都靠无线电波传递信号，为什么在火车上无法用收音机收听广播却能打移动电话？5因特网因特网从根本上改变了我们的生活和工作方式，通过因特网可以听音乐、看电影、聊天、购物；可以查阅资料、远程教学、远程医疗，信息资源的共享将我们的地球真的变成了“_”。答案：1电缆光缆无线2(1)摄像管高频电流电磁波(2)电磁波显像管(3)相等3(1)物体位置(2)微波(3)障碍物(4)时间方向和仰角4无线收音机思考提示：广播电台发射的无线电波属于中、短波范围，有一定的绕射能力，可进行远距离通信，但穿透能力很弱，一旦遇到金属就会被屏蔽掉，所以火车上收不到电台节目。而移动电话频率通常在900 mhz以上，穿透能力强，可以穿过窗户进入车厢。5地球村雷达的基本原理是什么？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。雷达利用的电磁波在微波波段，因为微波的波长越短，衍射现象越不明显，传播的直线性越好，方向性越好，反射性越强。它每隔大约0.1 ms向某一方向发射一次时间约为1 s的不连续的微波(即脉冲)，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到的两个尖形波，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。雷达既可用于探测飞机、舰艇、导弹等军事目标，又可用来为飞机、船只导航，在天文学上用来研究天体，在气象上用来探测暴风、雷雨、云层等。测得从发射信号到接收目标反射信号的时间t，就可知道目标到雷达的距离sct，并可确定目标方向。类型一 对电视工作原理的理解【例1】 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题后反思：我们看电视时感觉到画面是连续的，这是由于视觉暂留效应造成的，实际上画面是不连续的。类型二 雷达测距原理【例2】 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呈现出的尖形波如图所示，已知图中刻度abbc，则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出现的，由abbc，可知无线电波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2sct，得s m7.5103 m。答案：7.5103 m题后反思：在荧光屏上根据波幅很容易区分发射波和反射波，根据两个尖形波距离，可直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离。1关于雷达的特点，下列说法中正确的是()。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2利用雷达测云层与观测点之间的距离时，电磁波从发射到吸收共经历时间103 s，则该云层离观测点多远()。a100 kmb200 kmc150 km d250 km3在海湾战争中，利用红外线探测仪发现目标飞毛腿导弹，然后将信号发射给通信卫星，再由通信卫星发射到美国本部，经计算处理再发出指挥，由原来的通道返回战场发射“爱国者”，对导弹进行拦截，请你粗略估算一下，这信号在空中传播要多长时间，假定地面距离卫星的距离为36 000 km()。a0.12 s b0.15 sc0.24 s d0.1 s4有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面涂有一层特殊材料，这种材料能够_(选填“增强”或“减弱”)对电磁波的吸收作用，秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够_(选填“增强”或“减弱”)电磁波反射回雷达设备。答案：1c2c根据公