202X學(xué)年高中物理第3章電磁波第2講電磁波的發(fā)射、傳播和接收電磁波的應(yīng)用及防護(hù)課件魯科版選修3_4

1、第3章第2講電磁波的發(fā)射、傳播和接收電磁波的應(yīng)用及防護(hù)目標(biāo)定位1.知道有效發(fā)射電磁波的條件，了解電磁波的發(fā)射、傳播和接收過程.2.認(rèn)識(shí)電磁波譜，了解電磁波各波段的特性和主要作用.3.了解電磁波的應(yīng)用和在科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)開展中的作用1 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥 2 課堂講義 理解深化探究3對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋欄目索引 CONTENTS PAGE 一、電磁波的發(fā)射、傳播和接收1電磁波的發(fā)射(1)為了有效地發(fā)射電磁波，振蒎電路必須滿足兩個(gè)條件：振蕩頻率足夠 ；電場(chǎng)、磁場(chǎng)盡可能分布到 的空間(2)開放電路：電容器變成兩條長(zhǎng)的直導(dǎo)線，一條深入高空成為 ，另一條接入地下成為地線，形成開放電路較大天線高2電

2、磁波的傳播(1)地波：沿地球 空間傳播的無線電波，適用于 波、 波和 波 波和 波不宜采用地波的形式傳播(2)天波：靠大氣中電離層的 傳播的無線電波 波最適合采用天波的形式傳播(3)空間波：像光束那樣沿 傳播的無線電波，適合于 波和 波通信衛(wèi)星中繼通信、衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播等也主要以空間波為傳播途徑外表長(zhǎng)中中短短微反射短直線超短微3電磁波的接收(1)電諧振現(xiàn)象：兩個(gè)電路的振蕩頻率 ，電磁波使接收電路中產(chǎn)生的電流的現(xiàn)象(2)調(diào)諧：選擇某一種特定的 接收空間電磁波的過程，調(diào)諧的根本原理是.(3)調(diào)諧電路：能夠進(jìn)展 的接收電路一樣最強(qiáng)頻率電諧振調(diào)諧二、電磁波的應(yīng)用及防護(hù)1電磁波譜(1)定義：電磁波包括無線電

3、波、紅外線、可見光、 、X射線、射線等，把這些電磁波按 或 排列起來，就構(gòu)成了電磁波譜(2)電磁波譜中的各種波有一定的波長(zhǎng)范圍，它們都具有反射、折射、 和 的特性；它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣染扔谧贤饩€波長(zhǎng)頻率衍射干預(yù)光速2電磁波的應(yīng)用(1)紅外線：波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)要 .性質(zhì)：具有較強(qiáng)的 能力， 明顯應(yīng)用：利用紅外線的熱效應(yīng)，制成紅外線烤箱、紅外線爐等利用紅外線可使特制底片感光的性質(zhì)，制成紅外攝影儀、紅外遙感器等長(zhǎng)感光熱效應(yīng)(2)紫外線：波長(zhǎng)比紫光的波長(zhǎng) .性質(zhì)：有些物體在紫外線的照射下會(huì)發(fā)生 .應(yīng)用：紫外線能使很多物質(zhì)發(fā)出熒光，很容易讓底片感光，銀行利用紫外線燈鑒別鈔票的真?zhèn)萎?dāng)紫外線照射人體時(shí)，

4、能促使人體合成維生素D，可以預(yù)防佝僂病紫外線具有 作用，醫(yī)院里的病房利用紫外線消毒短熒光殺菌(3)X射線：波長(zhǎng)范圍為0.62 nm.性質(zhì)：較強(qiáng)應(yīng)用：在醫(yī)學(xué)中常用X光照片輔助進(jìn)展 .(4)射線：波長(zhǎng)在1 nm以下，在電磁波譜中的波長(zhǎng)最短特點(diǎn)：能量較高， 很強(qiáng)，對(duì)生物的破壞力很大應(yīng)用：醫(yī)院里用射線殺死細(xì)胞穿透力疾病診斷穿透能力(5)無線電波的應(yīng)用無線電通信的開展過程1895年，意大利的馬可尼成功地進(jìn)展了距離約3 km的 ，幾乎與馬可尼同時(shí)，俄羅斯的波波夫也研制成功了 . 無線電通信無線電發(fā)報(bào)機(jī)雷達(dá)原理：雷達(dá)天線發(fā)射高頻電磁波，電磁波遇到障礙物會(huì)被 回來，接收機(jī)接收反射信號(hào)，根據(jù)信號(hào)的返回時(shí)間和方向

5、，可判斷遠(yuǎn)處物體的方位作用：檢測(cè)飛行器、船只等遠(yuǎn)距離物體的 ，預(yù)防天氣、繪制地圖等反射位置3電磁污染及防護(hù)(1)電磁污染又稱電磁波污染或射頻輻射污染(2)危害：危害人體安康；使電視圖象不清晰或變形；干擾 系統(tǒng)(3)防治：電磁輻射的防治可以從 、 以及受輻射的人這三個(gè)方面進(jìn)展防治通信電磁波源電磁波的傳播途徑一、無線電波的發(fā)射、傳播和接收1無線電波的發(fā)射、傳播和接收過程2對(duì)概念的理解(1)“調(diào)幅和“調(diào)頻都是調(diào)制過程，解調(diào)是調(diào)制的逆過程(2)電諧振就是電磁振蕩中的“共振(3)調(diào)諧與電諧振不同，電諧振是一個(gè)物理現(xiàn)象，而調(diào)諧那么是一個(gè)操作過程3電磁波的傳播特性 傳播形式適合的波段特點(diǎn)地波沿地球表面空間傳

6、播長(zhǎng)波、中波、中短波衍射能力較強(qiáng)天波靠大氣電離層的反射傳播中短波、短波反射能力較強(qiáng)空間波沿直線傳播短波、超短波、微波穿透能力較強(qiáng)例1 關(guān)于無線電波的發(fā)射過程，以下說法正確的選項(xiàng)是()A必須對(duì)信號(hào)進(jìn)展調(diào)制B必須使信號(hào)產(chǎn)生電諧振C必須把傳輸信號(hào)加到高頻電流上D必須使用開放回路解析電磁波的發(fā)射過程中，一定要對(duì)低頻輸入信號(hào)進(jìn)展調(diào)制，用開放電路發(fā)射為了有效地向外發(fā)射電磁波，必須使電路開放，A、C、D正確而產(chǎn)生電諧振的過程是在接收無線電波，B不正確答案ACD例2 關(guān)于電磁波的傳播，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑電磁波頻率越高，越易沿直線傳播C電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長(zhǎng)恒定D只要

7、有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號(hào)傳遍全球解析由cf可判定：電磁波頻率越高，波長(zhǎng)越短，衍射能力越差，不宜沿地面?zhèn)鞑?，而跟光的傳播相似，沿直線傳播，應(yīng)選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，而傳播速度改變，由vf，可判斷波長(zhǎng)改變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止在赤道上空36 000 km高的地方，用它作為微波中繼站，只要有三顆，就能覆蓋全球，選項(xiàng)D正確答案BD二、各種電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線射線頻率(Hz)由左向右，頻率變化由小到大真空中波長(zhǎng)由左向右，波長(zhǎng)變化由長(zhǎng)到短特性波動(dòng)性強(qiáng)熱作用強(qiáng)感光性強(qiáng)化學(xué)作用，熒光效應(yīng)穿透力強(qiáng)穿透力最強(qiáng)

8、通訊、廣播、導(dǎo)航加熱、遙測(cè)、遙感、紅外攝像、紅外制導(dǎo)照明、照相等日光燈、殺菌消毒、治療皮膚病等檢查、探測(cè)、透視、治療探測(cè)、治療用途例3 關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，以下說法正確的選項(xiàng)是()A紅外線和X射線都有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體B過強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚安康C電磁波中頻率最大的為射線，最容易用它來觀察衍射現(xiàn)象D紫外線和X射線都可以使感光底片感光解析X射線有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)透視人體，紅外線沒有，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；過強(qiáng)的紫外線照射對(duì)人的皮膚有害，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電磁波中頻率最大的為射線，其波長(zhǎng)最短，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤答案D三、雷達(dá)1雷達(dá)是利用電磁波中的微波遇到障礙物

9、發(fā)生反射的特性工作的2雷達(dá)既是無線電波的發(fā)射端，又是無線電波的接收端例4某地的雷達(dá)站正在跟蹤一架向雷達(dá)站勻速飛來的飛機(jī)設(shè)某一時(shí)刻從雷達(dá)發(fā)出電磁波后到再接收到反射波歷時(shí)200 s，經(jīng)4 s后又發(fā)出一列電磁波，雷達(dá)站從發(fā)出電磁波到再接收到反射波歷時(shí)186 s，那么該飛機(jī)的飛行速度多大？答案525 m/s1要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是()A增加輻射波的波長(zhǎng)B使振蕩電容的正對(duì)面積足夠小C減小電容器兩極板間的距離D增加回路中的電容和電感電磁波的發(fā)射、傳播和接收答案B2圖1中A為某火箭發(fā)射場(chǎng)，B為山區(qū)，C為城市發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)展某型號(hào)火箭的發(fā)射試驗(yàn)為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場(chǎng)建立了

10、發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射播送與電視信號(hào)傳輸無線電播送所用的電磁波波長(zhǎng)為550 m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566 m，為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)的傳播，使城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射的實(shí)況，必須通過建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn)發(fā)_(填“無線電 播 送 信 號(hào) 或 “ 電 視 信 號(hào) ) 這 是 因 為_圖1解析從題中知，傳輸無線電播送所用電磁波波長(zhǎng)為550 m，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，知該電磁波很容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，繞過山坡而傳播到城市所在的C區(qū)，因而不需要轉(zhuǎn)發(fā)裝置電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566 m，其波長(zhǎng)很短，衍射現(xiàn)象很不明顯，幾乎沿直線傳播，能傳播到山頂卻不能傳播到城市所在的C區(qū)，要想使信號(hào)

11、傳到C區(qū)，必須通過建在山頂?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn)發(fā)答案電視信號(hào)電視信號(hào)波長(zhǎng)短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用3下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運(yùn)用的物理現(xiàn)象，請(qǐng)將相應(yīng)的字母填寫在運(yùn)用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上(1)X光機(jī)，_.解析X光機(jī)是用來透視人的體內(nèi)器官的，因此需要具有較強(qiáng)穿透力的電磁波，但又不能對(duì)人體造成太大的傷害，因此采用了穿透能力比較強(qiáng)又不會(huì)給人體造成太大的傷害的X射線，應(yīng)選擇D.D(2)紫外線燈，_.解析 紫外線燈主要是用來殺菌的，因此它應(yīng)用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用，應(yīng)選擇C.C(3)理療醫(yī)用“神燈照射傷口，可使傷口愈合得較好，這里的“神燈是利用_A光的全反射B紫外線具有很強(qiáng)的熒光作用C紫外線具有殺菌消毒作用DX射線的很強(qiáng)的貫穿力E紅外線具有顯著的熱效應(yīng)F紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，易發(fā)生衍射解析 “神燈又稱紅外線燈，主要是用于促進(jìn)局部血液循環(huán)，它利用的是紅外線的熱效應(yīng)，使人體局部受熱，血液循環(huán)加快，因此選擇E.答案E4關(guān)于雷達(dá)的特點(diǎn)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A雷達(dá)所用無線