电磁波与信息时代电子教案

电磁波与信息时代5．通过了解电磁波的技术应用，体会它们给人们生活方式所带来的影响．6．关注电磁技术的应用给人类现代生活带来的正面和负面影响，能对电磁技术与社会协调发展发表自己的观点，形成正确的科学观．重点难点：1.电磁波谱、电磁波的传播及应用2．无线电波传播方式的理解

核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第1节课前自主学案课前自主学案一、电磁波谱1．______和______是描述电磁波的两个基本物理量．对于某一电磁波，波长和频率成____比．物理学中把电磁波按波长(或频率)依照一定的顺序排列成的谱线就是___________按照波长由____到____的顺序排列，电磁波可划分为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波．波长频率反电磁波谱．小大2．无线电波：在电磁波谱中，波长大于1mm范围属于无线电波．无线电波按其波长由小到大又可分为____波(波长10－3～10m)、____波(波长10～50m)、______波(波长50～200m)、___波(波长200～3000m)和____波(波长3000～30000m)．二、无线电波的传播1．地波：沿__________传播的无线电波称为地波．地波传播的方式较适合于___波段和___波段无线电波．微短中短中长地球表面长中2．天波：靠大气中_______的反射传播的无线电波称为天波．天波最适合于____波的传播．3．空间波：像光束那样沿______传播的无线电波称为空间波．远距离传播要借助中继站．_____及超短波的波长较小，穿透能力强，能穿透______层，直线性好，靠空间波传播．图6－1－1电离层短直线微波电离三、无线电波的应用1．无线电广播、电视：应用于无线电广播的电磁波的波段有____波、____波和___波；应用于电视的无线电波段是___波．2．雷达：雷达是利用无线电波测定__________的无线电设备，传统雷达的工作波长为1m，属于______波段．微波的应用与发展促进了诸多领域的科技进步，如微波__________、海上救援等．长中短微物体位置微波遥感遥测四、电磁辐射的危害电磁波虽然给人们的生产生活带来了方便，但___________也已被联合国人类环境大会列入必须控制的、造成公害的主要污染物之一．飞机上禁止乘客使用_______等无线电设备．人体在长期受到过量的电磁波辐射后，会出现头痛、头晕、疲倦无力等症状．一般地讲，辐射______越大，_____越高，距离越近，接触_______越长，对人体的危害也就越大．电磁辐射手机强度频率时间核心要点突破一、正确理解电磁波谱1．定义物理学中把电磁波按波长或频率按照一定的顺序排列成的谱线叫做电磁波谱．2．按波长由小到大顺序排列(如图6－1－2)图6－1－23．电磁波的特征(1)波速c：波传播的快慢叫波速，电磁波在真空中传播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.(2)波长：相邻两个波峰或波谷间的距离(如图6－1－3)．图6－1－3(3)频率f：单位时间振动次数；单位：Hz，kHz，MHz.(4)波长、波速与频率的关系：数学表达式：c＝λ·f.说明：电磁波的波速一定，频率与波长成反比．即时应用(即时突破，小试牛刀)1．一种电磁波的波长是200m，它表示(

)A．这种电磁波能传递的距离是200mB．这种电磁波1s能传播200mC．这种电磁波1s内出现200个波峰和波谷D．这种电磁波相邻两个波峰间距离是200m解析：选D.电磁波1s能传播3×108m，由波长定义知选项D对．二、电磁波的传播及应用1．电磁波的三种传播方式传播方式概念优点缺点适用波段地波沿地球表面传播的无线电波比较稳定传播过程中消耗部分能量长波段和中波段天波靠大气中电离层的反射传播的无线电波受地面障碍的影响较小传播不稳定短波空间波像光束那样沿直线传播的无线电波受外界干扰小进行远距离传播要借助于中继站微波和超短波2.无线电波的应用(1)长波：主要用于导航、报时等．(2)中波：主要用于收听广播．(3)短波：主要用于电话、电报、广播、标准频率报时、防汛、救灾、军事通信等．(4)微波：卫星通信、常规的中继通信、电话、电报、传输数据、图像、长途干线通信等．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．下列说法正确的是(

)A．微波和超短波一般采用天波传播B．视频传输、移动电话一般采用地波传播方式C．空间波的传播不需要中继站D．电视和雷达的传播方式主要是空间波，这种传播方式在传输过程中受外界的干扰最小解析：选D.微波和超短波一般采用空间波传播，由于空间波沿直线传播，不能进行远距离传播，要进行远距离传播要借助中继站，故A、C错，空间波在传播过程中受外界干扰小，视频传播、移动电话、雷达等都主要采用空间波．故B错D对．课堂互动讲练类型一电磁波谱的理解以下关于电磁波谱的理解正确的是(

)A．红外线的波长比紫外线的波长短B．可见光不属于电磁波C．无线电波的波长比γ射线波长要短D．无线电波的波长大于1mm例1【精讲精析】按照波长由小到大的顺序排列，电磁波可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波，而波长大于1mm的电磁波属于无线电波．所以D正确．【答案】

D【方法总结】

从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长(或频率)不同又表现出不同的特点，要熟记各部分的波长、频率范围及其关系．知道同一电磁波的波长与频率成反比．无线电技术中通常根据波长把无线电波分成下表中的几个波段：类型二无线电波的传播及应用例2波段长波中波短波微波波长/m30000～30003000～200200～1010～0.001大家知道，地球被厚厚的大气层包围着，在距地面50千米到几百千米的范围内的大气层叫电离层，电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性．实验表明，对于波长小于10m的微波，电离层能让它通过；对于波长超过3000m的长波，电离层基本上把它吸收掉；对于中波和短波，电离层对它有反射作用．地球同步通信卫星静止在赤道上空36000km高的地方，所以利用同步卫星进行无线电信号通信只能通过(

)A．长波 B．中波C．短波 D．微波【精讲精析】地球同步通信卫星传输的电磁波信号必须能够穿透电离层，而只有波长小于10m的微波才能通过，所以选项D正确．【答案】

D【方法总结】长波主要用于导航、报时，采用地波传播．短波可应用于电话、电报、广播、标准频率报时，防汛、救灾、军事通讯等应用天波方式传播．微波在视频传输、移动电话等方面应用广泛，用空间波来传播．类型三电磁波的有关计算某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20cm，每秒脉冲数n＝5000，每个脉冲持续时间t＝0.02μs，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？【思路点拨】电磁波的波长、频率和波速之间满足关系c＝λf，真空中电磁波的传播速度等于光速．例3【答案】

1.5×109Hz

3×104m变式训练雷达是现代战争中重要的军事装备，若雷达向飞机发出