高中物理 第十四章 第4、5节 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 第4 5节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 要点一 要点二 1 了解电磁波的应用和在科技 经济 社会发展中的作用 2 认识电磁波谱 知道光是电磁波 3 了解电磁波各波段的特点和主要用途 1 电磁波与信息化社会 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 相同时间内传递信息量越大 越高 2 电磁波的应用实例 电视广播的发射和接收过程 电信号 解调 仰角 因特网 2 电磁波谱 1 概念 按电磁波的或大小的顺序把它们排列成的光谱 2 电磁波谱中 不同波长 或频率 的电磁波的特点及应用对比 波长 频率 红外线 紫外线 小 大 大 小 红外线 紫外线 3 电磁波的能量 电磁波是一种物质 通过实验证实了电磁波的存在 电磁波可以被探测到 表明电磁波具有 4 太阳辐射的特点 太阳辐射的能量集中在 和紫外线三个区域 在眼睛感觉最敏感的光附近 辐射的能量最强 赫兹 能量 红外线 可见光 黄绿 1 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1s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1s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 2 关于电磁波和现代通信 下列叙述不正确的是 a 卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站 进行通信b 光纤通信具有传输信息量大 抗干扰能力强及光能损耗小等优点c 电磁波可以在真空中传播d 电磁波的频率越高 在真空中传播的速度越大解析 卫星通信就是以人造地球卫星作为中继站进行通信的 光纤通信的优点是容量大 不受电磁干扰 通信质量高 传输损耗小等 电磁波的传播不需要介质 在真空中也可以传播 它的传播速度为光速 不同频率的电磁波 在真空中传播的速度是一样的 答案 d 3 一种电磁波入射到半径为1m的孔上 可发生明显的衍射现象 这种波属于电磁波谱的区域是 a 射线b 可见光c 无线电波d 紫外线解析 波发生明显衍射现象的条件是 障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或者比波长更小 电磁波中无线电波的波长范围大约在10 2m以上 而红外线的波长范围在10 2 10 6m 可见光 紫外线的波长更短 故只有无线电波才能发生明显的衍射 故正确选项应为c 答案 c 4 1 各种电磁波在真空中传播时 都具有相同的 2 波从一种介质进入另一种介质 一定不发生改变的是 3 对于红外线 紫外线 x射线和 射线来说 最容易发生明显衍射的是 4 红光 橙光 黄光和绿光在同一种均匀介质中传播时 波速最大的是 最小的是 答案 1 波速 2 频率 3 红外线 4 红光绿光 1 雷达的原理利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性 2 构造及特点一般由天线系统 发射装置 接收装置 输出装置 显示器 电源 用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成 1 雷达既是无线电波的发射端 又是无线电波的接收端 2 雷达使用的无线电波是直线性好 反射性能强的微波波段 3 雷达发射的是不连续的无线电波 即脉冲 每次发射时间短于1 s 两次发射的时间间隔约为0 1ms 4 障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来 3 应用探测飞机 导弹等军事目标 可以用于导航 天文学上研究星体 在气象上可以用于探测台风 雷雨 乌云 1 某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行 已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5 10 4s 某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图14 4 1 a 所示 t 173s后雷达向正上方发射和接收的波形如图 b 所示 雷达监视相邻刻线间表示的时间间隔为10 4s 电磁波的传播速度为c 3 108m s 则该战斗机的飞行速度大约为多少 图14 4 1 答案 335m s 雷达侦察问题的解决方法 电磁波在空中的传播可认为等于真空中的光速c 由波速 波长和频率三者间的关系可求得频率 根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的间隔 即可求得侦察距离 为此反射波必须在下一个发射波发出前到达雷达接收器 可见 雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的间隔时间内传播距离的一半 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 0 108m 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 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 频率越大折射率越大 速度越小 3 产生机理不同 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光照片 射线用于检查金属部件的缺陷等 名师点睛 x射线与射线都具有穿透能力 但射线的穿透能力最强 x射线能穿透人体 通常用作人体透视 而射线可以穿过几厘米厚的铅板 可以作探测金属内部缺陷的射线 2 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 审题指导 解答本题应注意以下两个方面 1 各种电磁波的用途 2 不同波段电磁波的波长及特