高中物理 14.4 14.5 電磁波與信息化社會(huì)、電磁波譜精品練案（含解析） 新人教版選修34.doc

第十四章電磁波14.4電磁波與信息化社會(huì)14.5 電磁波譜 【自主預(yù)習(xí)】1.1927年，英國(guó)發(fā)明家_在倫敦公開(kāi)表演了向遠(yuǎn)處傳遞活動(dòng)圖像的技術(shù)。這個(gè)表演標(biāo)志著_的誕生。2攝像機(jī)在1 s內(nèi)要傳送_幅畫(huà)面，電視接收機(jī)也以相同的速率在熒光屏上顯現(xiàn)這些畫(huà)面。由于畫(huà)面_和視覺(jué)_效應(yīng)，我們感覺(jué)到的便是活動(dòng)的影像。3雷達(dá)是利用_來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備。4_年，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生了，20世紀(jì)90年代中期，世界最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)_出現(xiàn)了爆炸式的發(fā)展5.按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做_。按波長(zhǎng)從大到小的順序依次是無(wú)線電波、_、可見(jiàn)光、_、_、射線。6可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在_nm到_nm之間。陽(yáng)光是由各種色光組成的。按波長(zhǎng)從大到小的順序依次是紅、_、黃、_、藍(lán)靛、_。7太陽(yáng)輻射的能量集中在_、_和_三個(gè)區(qū)域。其中_附近，輻射的能量最強(qiáng)。我們的眼睛正好對(duì)這個(gè)區(qū)域的電磁輻射最敏感。8.電磁波譜:（1）無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、射線合起來(lái)，構(gòu)成了范圍非常廣闊的電磁波譜。(2)特點(diǎn)從無(wú)線電波到射線都是本質(zhì)相同的電磁波，其行為服從共同的規(guī)律，但因波長(zhǎng)(或頻率)不同又表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。可見(jiàn)光只是其中很窄的一個(gè)波段。波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波，很容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象。波長(zhǎng)越來(lái)越短的可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、射線，要觀察到它們的干涉、衍射現(xiàn)象，就越來(lái)越困難了?！镜湫屠}】一、電磁波與信息化社會(huì)【例題1】在電視信號(hào)發(fā)送和接收的過(guò)程中，要用到許多電學(xué)部件，將元件名稱(chēng)和它們?cè)陔娐分械淖饔眠B接起來(lái)。攝像機(jī) 將聲信號(hào)還原后放出話筒 向空中發(fā)送電磁波發(fā)送天線 接收空中的電磁波顯像管 將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)揚(yáng)聲器 將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)接收天線 將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)二、電磁波譜【例2】根據(jù)電磁波譜選出下列各組電磁波，其中頻率互相交錯(cuò)重疊，且波長(zhǎng)順序由短到長(zhǎng)的排列是()a微波、紅外線、紫外線b射線、x射線、紫外線c紫外線、紅外線、無(wú)線電波d紫外線、x射線、射線【例3】電磁波包含了射線、紅外線、紫外線、無(wú)線電波等，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的排列順序是()a無(wú)線電波、紅外線、紫外線、射線b紅外線、無(wú)線電波、射線、紫外線c射線、紅外線、紫外線、無(wú)線電波d紫外線、無(wú)線電波、射線、紅外線三、電磁波譜的分類(lèi)及特點(diǎn)【例4】在下列說(shuō)法中符合實(shí)際的是 ()a在醫(yī)院里常用x射線對(duì)病房和手術(shù)室消毒b醫(yī)院里常用紫外線對(duì)病房和手術(shù)室消毒c在人造地球衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用紫外線有較好的分辨能力d在人造地球衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用紅外線有較好的穿透云霧煙塵的能力【例5】間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機(jī)，可用來(lái)探測(cè)軍用和民用目標(biāo)。這種照相機(jī)能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車(chē)，即使汽車(chē)離開(kāi)，也瞞不過(guò)它。這種遙感照相機(jī)敏感的電磁波屬于()a可見(jiàn)光波段b紅外波段c紫外波段 dx射線波段【例6】近年來(lái)，無(wú)線光通信技術(shù)(不需光纖，利用紅外線在空間的定向傳播來(lái)傳遞信息)的通信手段，在局域網(wǎng)、移動(dòng)通信等方面顯示出巨大的應(yīng)用前景。關(guān)于紅外線和光通信，以下說(shuō)法中正確的是()光通信就是將文字、數(shù)據(jù)、圖像等信息轉(zhuǎn)換成光信號(hào)從一地傳向另一地的過(guò)程光纖通信中的光信號(hào)在光纖中傳輸，無(wú)線光通信的光信號(hào)在空氣中傳輸紅外線的頻率比可見(jiàn)光的頻率高紅外光子的能量比可見(jiàn)光子的能量大a b c d【課后練習(xí)】1下列說(shuō)法正確的是()a發(fā)射的圖像信號(hào)不需要調(diào)制過(guò)程b接收到的圖像信號(hào)也要經(jīng)過(guò)調(diào)諧、檢波c電視信號(hào)包括圖像信號(hào)和伴音信號(hào)兩種d圖像信號(hào)和伴音信號(hào)傳播的速度不同2關(guān)于雷達(dá)的特點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()a雷達(dá)所用無(wú)線電波的波長(zhǎng)比短波更長(zhǎng)b雷達(dá)只有連續(xù)發(fā)射無(wú)線電線，才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)c雷達(dá)的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離d雷達(dá)在能見(jiàn)度低的黑夜將無(wú)法使用3雷達(dá)采用微波的原因是()a微波具有很高的頻率b微波具有直線傳播的特性c微波的反射性強(qiáng)d微波比其它無(wú)線電波(長(zhǎng)波、中波、短波等)傳播的距離更遠(yuǎn)4雷達(dá)向一定方向發(fā)射一微波，經(jīng)時(shí)間t接收到障礙物反射回來(lái)的微波，由此可知雷達(dá)到障礙物的距離為()a. bct c2ct d4ct5眼睛的視覺(jué)暫留時(shí)間為0.1 s，為了使電視圖像是連續(xù)活動(dòng)的，電視臺(tái)每秒內(nèi)發(fā)送的圖像信號(hào)()a應(yīng)該多于10張 b應(yīng)該少于10張c通常每秒發(fā)射10張 d通常每秒發(fā)射25張6下列說(shuō)法正確的是()a攝像機(jī)實(shí)際上是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置b電視機(jī)實(shí)際上是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)的裝置c攝像機(jī)在1 s內(nèi)要送出25張畫(huà)面d電視機(jī)接收的畫(huà)面是連續(xù)的 7關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法中正確的是()a電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波b紅外線、紫外線、可見(jiàn)光是原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的cx射線和射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的d紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線8下列各組電磁波，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的正確排列是()a射線、紅外線、紫外線、可見(jiàn)光b紅外線、可見(jiàn)光、 紫外線、射線c可見(jiàn)光、紅外線、紫外線、射線d紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、射線9下面關(guān)于紅外線說(shuō)法中正確的是()a紅外烤箱中的紅光就是紅外線b紅外線比可見(jiàn)光更容易發(fā)生衍射c高溫物體輻射紅外線，低溫物體不輻射紅外線d紅外線比可見(jiàn)光更容易引起固體物質(zhì)分子共振10.列關(guān)于紫外線的幾種說(shuō)法中，正確的是()a紫外線是一種紫色的可見(jiàn)光b紫外線的頻率比紅外線的頻率低c紫外線可使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光d利用紫外線可以進(jìn)行電視機(jī)等電器的遙控11列能說(shuō)明電磁波具有能量的依據(jù)是()a可見(jiàn)光射入人的眼睛，人看到物體b放在紅外線區(qū)域的溫度計(jì)升溫很快c收音機(jī)調(diào)到某個(gè)臺(tái)時(shí)，調(diào)諧電路發(fā)生電諧振d射線具有很強(qiáng)的貫穿能力12列說(shuō)法正確的是()a只有物體溫度較高時(shí)，才能向外輻射紅外線b紫外線的主要作用是化學(xué)作用c可見(jiàn)光比紅外線容易發(fā)生衍射現(xiàn)象dx射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，穿透力較強(qiáng)，可用來(lái)進(jìn)行人體透視13.風(fēng)暴襲擊地球時(shí)，不僅會(huì)影響通信，威脅衛(wèi)星。而且會(huì)破壞臭氧層，臭氧層作為地球的保護(hù)傘，是因?yàn)槌粞跄芪仗?yáng)輻射中()a波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光b波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光c波長(zhǎng)較短的紫外線d波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線14圖261所示是x射線管的示意圖。下列有關(guān)x射線管或x射線的說(shuō)法中正確的有()a高壓電源的右端為正極b蓄電池也可用低壓交流電源代替cx射線是由對(duì)陰極a發(fā)出的dx射線的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)例題答案1. 答案：2. 【答案】b【解析】題目給出了兩個(gè)要求，一是頻率相互交錯(cuò)，需要各電磁波是相鄰的，二是波長(zhǎng)由短到長(zhǎng)，故b選項(xiàng)正確。3. 解析：在電磁波家族中，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短分別有無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、x射線、射線等，所以a項(xiàng)對(duì)。答案：a4. 【答案】b、d【解析】紫外線具有殺菌、消毒的作用，x射線穿透能力較強(qiáng)，因此醫(yī)院里常用紫外線對(duì)病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒，用x射線透視人體；在人造地球衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用射線的衍射能力較強(qiáng)，容易透過(guò)云霧煙塵，因而用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線，所以答案為b、d。5. 解析：由這種照相機(jī)能夠晚上拍照的特點(diǎn)可知，它的電磁波屬于紅外波段。答案：b6. 【答案】a【解析】無(wú)線光通信技術(shù)是光信號(hào)在空氣中直接傳輸各種信息。光纖通信中的光信號(hào)是在光纖維中傳輸。不論哪種方式，傳輸?shù)亩际俏淖帧?shù)據(jù)、圖像等信息。而紅外線的頻率由電磁波譜可知比可見(jiàn)光的頻率低，由愛(ài)因斯坦的光子論可知eh，紅外光子的能量比可見(jiàn)光的光子的能量小。課后練習(xí)答案：1. 解析：發(fā)射電磁波須先調(diào)制，接收電磁波須先調(diào)諧、解調(diào)，a項(xiàng)錯(cuò)誤，b項(xiàng)正確；根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)可知c項(xiàng)正確；不管是什么信號(hào)，只要以電磁波形式發(fā)送，速度是一樣的，d項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：b、c2. 解析：雷達(dá)一般采用直線性好，反射性強(qiáng)的微波，不是連續(xù)的發(fā)射無(wú)線電波，每次發(fā)射的時(shí)間及兩次發(fā)射的時(shí)間間隔都有一定要求，障礙物的距離等情況都由指示器顯示出來(lái)，分析可知c項(xiàng)正確。答案：c3.解析：雷達(dá)一般采用直線性好，反射性強(qiáng)的微波，每次發(fā)射的時(shí)間短于1 s，故a、b、c項(xiàng)正確。答案：a、b、c4. 解析：雷達(dá)的工作原理是雷達(dá)發(fā)射出電磁波，碰到障礙物后返回雷達(dá)接收電磁波，故ct2x，則x，a項(xiàng)正確。答案：a5. 解析：每秒發(fā)送25幅畫(huà)面，電視機(jī)每秒也播放25幅畫(huà)面，這樣才感到圖像活動(dòng)是連續(xù)的。答案：d6.解析：攝像機(jī)通過(guò)攝像鏡頭攝到景物的光信號(hào)，再通過(guò)特殊裝置(掃描)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，在1 s內(nèi)要傳送25張畫(huà)面；電視機(jī)通過(guò)顯像管將接收到的電信號(hào)再轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，最后還原成圖像和景物，每秒要接收到25張畫(huà)面，由于畫(huà)面更換迅速和視覺(jué)暫留，我們感覺(jué)到的便是活動(dòng)的圖像，所以a、b、c選項(xiàng)正確。答案：a、b、c7. 解析：波長(zhǎng)越長(zhǎng)的無(wú)線電波波動(dòng)性越顯著，干涉、衍射現(xiàn)象易發(fā)生；從電磁波產(chǎn)生的機(jī)理可知射線是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的；不論物體溫度高低都能輻射紅外線，物體的溫度越高，它輻射的紅外線越強(qiáng)。答案：a、b8. 解析：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制，調(diào)制分為調(diào)幅和調(diào)頻，調(diào)幅是使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)強(qiáng)弱而變，b選項(xiàng)即是這種情況。答案：b9. 解析：紅外線是看不見(jiàn)的，紅外線比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，更容易發(fā)生衍射；一切物體，包括高溫物體和低溫物體都在輻射紅外線，只是物體溫度越高，它輻射的紅外線就越強(qiáng)；紅外線的頻率比可見(jiàn)光更接近固體物質(zhì)分子的固有頻率，也就更容易使分子發(fā)生共振，因而紅外線熱作用顯著。答案：b、d10. 解析：紫外線波長(zhǎng)比可見(jiàn)光中紫光的波長(zhǎng)還短，不能引起視覺(jué)，是不可見(jiàn)光，其頻率比可見(jiàn)光及紅外線都要高；紫外線有熒光作用，鈔票上的熒光物質(zhì)受到紫外線照射時(shí)，能發(fā)出熒光。故a、b選項(xiàng)錯(cuò)誤，而c選項(xiàng)正確；電視機(jī)等電器都是利用紅外線遙控的，故d選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：c11. 解析：a項(xiàng)，人眼看到物體，說(shuō)明人眼感受到了可見(jiàn)光的能量；b項(xiàng)，紅外線具有熱作用，說(shuō)明紅外線具有能量；c項(xiàng)，電諧振在調(diào)諧電路中的感應(yīng)電流的能量來(lái)源于空中的無(wú)線電波；d項(xiàng)，射線的貫穿能力說(shuō)明射線具有很高的能量。答案：a、b、c、d12. 解析：一切物體都發(fā)射人眼觀察不到的紅外線，用紅外夜視鏡，不管是白天還是黑夜都能觀察到物體，紅外線夜間拍攝也是這個(gè)道理，c項(xiàng)正確。答案：c13. 解析：臭氧層的主要作用就是吸收由太陽(yáng)射向地球的紫外線，從而有效地對(duì)地球上的動(dòng)植物起保護(hù)作用。作為人類(lèi)，保護(hù)臭氧層就是保護(hù)我們自己