人教版选修11 信息化社会 第1课时 教案.docx

4.4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】电视机呈现原理，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 1 .基本知识(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广播的发射和接收过程雷达的工作原理雷达利用微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s，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移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的 2. 思考判断(1)高频电磁波是信息传送的载体()(2)雷达是利用微波定位的() 3. 探究交流生活中哪些现象应用了电磁波？【提示】生活中，电磁波应用非常广泛，像电视、雷达、卫星导航、微波炉、移动电话(手机)等都应用了电磁波雷达的优点和测物方法【问题导思】 1. 雷达有哪些优点？ 2. 雷达是如何确定物体位置的？ 1. 优点雷达利用的电磁波在微波波段，因为波长越短，传播的直线性越好，方向性越好，反射性越强微波每隔万分之一秒向某一方向发射一次，时间约为百万分之一秒的不连续的微波，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 2. 测远处物体的方法(1)增大雷达发射微波的能量(2)使雷达发射不连续的微波的时间间隔增大例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？【审题指导】应用ab为无线电波发射到返回的时间，可求出电磁波的路程，即可求出障碍物与雷达之间的距离【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无线电波时出现的，由abbc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2sct得s m7.5103 m.【答案】7.5103 m.迁移应用 1. 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106 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1442乙所示)，可求出车速请根据t1、t2、t、c求出汽车车速的表达式图1442【解析】第一次测量时汽车距雷达的距离s1，第二次测量时汽车距雷达的距离s2，两次发射时间间隔为t，则汽车车速v.【答案】v例2：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些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dx射线有很强的穿透能力e红外线具有显著的热作用f红外线波长较长，易发生衍射【审题指导】解答本题的关键是掌握红外线、x射线、紫外线的特点及应用【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能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了x射线(2)紫外线灯主要是用来杀菌消毒的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用，而非荧光作用(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【答案】(1)d(2)c(3)e课堂练习： 1.根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是()a微波、红外线、紫外线b射线、x射线、紫外线c紫外线、可见光、红外线d紫外线、x射线、射线【解析】 微波和红外线，红外线与紫外线在电磁波谱中不相邻，更不会频率重叠，a错误紫外线、可见光、红外线虽相邻，但它们三者间有明确的界线，频率也不相重叠，c错误在电磁波谱中紫外线、x射线、射线有重叠，射线波长最短，紫外线波长最长，故b正确，d错误【答案】b2. 下列说法中正确的是()a摄像管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内要传送25张画面d电视机接收的画面是连续的【解析】通过摄像管摄到景物的光信号，再通过特殊装置(扫描)转变为电信号，在1 s内要传送25张画面；电视机通过显像管将接收到的电信号再转变为光信号，最后还原为图像和景物，每秒要接收到25张画面，由于画面更换迅速和视觉暂留，我们感觉到的便是活动的图像，所以a、b、c正确【答案】abc 3. 关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是()a一切物体都在不停地辐射红外线b红外线具有很强的热作用和荧光作用c红外线的显著作用是化学作用d红外线容易穿透云雾【解析】荧光作用和化学作用都是紫外线的重要特性，红外线波长比可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾【答案】ad 4. 高原上人的皮肤黝黑的原因是()a与高原上人的生活习惯有关b与高原上的风力过大有关c与高原上紫外线辐射过强有关d由遗传本身决定【解析】高原上紫外线辐射比平原强许多，而紫外线对皮肤的生理作用会使皮肤变得粗糙与黝黑故选项c正确，a、b、d均错误【答案】c 5. 关于手机和bp机，下列说法中正确的是()a随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置b随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置c两个携带手机的人，必须通过固定的基地台转接，才能相互通话d无线电寻呼机(bp机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置【解析】移动电话内既有无线电接收装置又有无线电发射装置由于移动电话发射功率小，因此必须通过固定的基地台转接，两个携带手机的人才能通话bp机只有接收装置，而无发射装置【答案】bcd 6.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()a电磁波可以传递信息，声波不能传递信息b手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波c太阳光中的可见光和医院“b超”中的超声波传播速度相同d遥控器发出的红外线波长和医院“ct”中的x射线波长相同【解析】声波、电磁波都能传递能量和信息，a项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，b项正确；可见光属于电磁波，b超中的超声波是声波，波速不同，c项错误；红外线波长较x射线波长长，故d项错误【答案】b作业： 1 .电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是()a无线电波、红外线、紫外线、射线b红外线、无线电波、射线、紫外线c射线、红外线、紫外线、无线电波d紫外线、无线电波、射线、红外线【解析】在电磁波家族中，按波长由长到短分别为无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、射线等，故正确答案为a.【答案】a 2 .下列说法正确的是()a用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象b在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象c用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象d电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的【解析】三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射现象，a错误；光导纤维传送图象是利用光的全反射现象，b正确；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，c错误；电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来改变频道的，d错误，故正确答案为b.【答案】b 3. 古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法中正确的是()a声音和光都是机械波b声音和光都是电磁波c声音是机械波，光是电磁波d声音是电磁波，光是机械波【解析】声音必须在介质中传播，光可以在真空中传播【答案】c 4. 一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的()图1443a可见光b射线c无线电波 d紫外线【解析】一种波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小如图所示，电磁波中的无线电波波长范围是104103m，红外线波长范围是103107m，可见光、紫外线、射线的波长更短，所以只有无线电波才符合条件【答案】c 5 .防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播，关于红外线热像仪，下列说法中正确的是()a选择红外线进行检测，主要是因为红外线波长较大，容易发生明显衍射b红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测体温c红外线热像仪同时还具有杀菌作用d一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同【解析】不同射线具有不同的特点，就会有不同的用途红外线主要特点就是一切物体都不停地发射红外线，并且发射的能力跟温度有关红外线热像仪就是应用了红外线的这一特点，选d.【答案】d 6 .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电磁波中频率最大的为射线，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，常用于医学上透视人体，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；电磁波中频率最大的为射线，其波长最短，最不容易发生衍射，c错误故正确答案为d.【答案】d 7 .间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用目标，这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，甚至车已经离开，也瞒不过它，这种遥感照相机敏感的电磁波属于()a可见光波段 b红外波段c紫外波段 dx光波段【解析】任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强，遥感照相机是利用红外线拍摄的，故b正确【答案】b 8 .雷达是应用电磁波来工作的，它发射的电磁波频率多在300 mhz至1 000 mhz的范围内，已知真空中光速c3108 m/s，下列说法中正确的是()a电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生b电磁波可由周期性变化的电场和磁场产生c雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3 m至1 m之间d雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定【解析】恒定的电场不能产生磁场，a错误；周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场也可以产生周期性变化的电场，这样的电场和磁场形成的统一体就是电磁场，b正确；雷达发射的电磁波频率多在300 mhz至1 000 mhz的范围内因此，它在真空中的波长可由c/f求得，则其波长范围为0.3 m至1 m，c正确；雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定，等于ct/2，d正确【答案】bcd 9. 关于电磁波谱，下列说法中正确的是()ax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【解析】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，故a正确射线是波长最短的电磁波，它比x射线的频率还要高，故b正确在电磁波谱中从无线电波到射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故c、d错【答案】ab 10. 如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2104s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图(甲)；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图(乙)，问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？【解析】雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，向西方发射时，有反射回来的信号，所以目标在西方目标到雷达的距离dm300 km.【答案】西方300 km 11 .“为了您和他人的安全，请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”这句警示语是乘坐过飞机的游客都听到过的有些空难事故就是由于某位乘客在飞行的飞机上使用手机造成的.2001、2003年都出现过此类问题，2003年某机场飞机降落时，机上有四位旅客同时使用了手机，使飞机降落偏离了8度，险些造成事故请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)?【解析】由于手机在使用或手提电脑无线上网时要发射电磁波，对飞机产生电磁干扰，而飞机上的导航系统是非常复杂的，抗干扰能力不是很强因此为了飞行安全，飞机上旅客不能使用手机和手提电脑【答案】见解析 12 .如图所示为伦琴射线管示意图，k为