高中物理第四節(jié)電磁波與信息化社會學(xué)案新人教版選修

1、第十四章 電磁波4.電磁波與信息化社會【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解幾種傳感器的應(yīng)用特點。2了解信息傳遞的主要途徑通過電磁波傳輸。3了解信息的處理和數(shù)字通信，信息記錄等。4了解數(shù)字電視和因特網(wǎng)特點。【重點難點】電視機的呈現(xiàn)原理，雷達(dá)定位原理;圖形與電信號的轉(zhuǎn)化原理【課前預(yù)習(xí)】1、現(xiàn)代電視信號包括音頻信號和視頻信號，在發(fā)送端的信號轉(zhuǎn)換是光、電轉(zhuǎn)化，在接收端的信號轉(zhuǎn)換是電、光轉(zhuǎn)化，電視圖像每秒鐘傳輸25畫面。2、雷達(dá)是用無線電波測定物體位置的無線電設(shè)備。電磁波如果遇到尺寸明顯大于波長的障礙物就要發(fā)生反射，雷達(dá)就是應(yīng)用電磁波的這個特性工作，波長越短的電磁波，傳播的 越好，因此雷達(dá)用的是微波。雷達(dá)天線可以轉(zhuǎn)動，測

2、出從發(fā)射無線電波到收到反射信號的時間，就可以求出障礙物距離，再根據(jù)發(fā)射電磁波的方向和仰角，便可確定障礙物的位置了。3移動電話將用戶的聲音信號轉(zhuǎn)換成高頻電信號發(fā)射到空中，同時它又相當(dāng)于一臺收音機，捕捉空中的電磁波，使用戶接收到對方發(fā)送的通話信息?！绢A(yù)習(xí)檢測】1、關(guān)于電視機和示波器中電子的運動，下列說法正確的是（ ）A、電視機中電子是電場偏轉(zhuǎn)，示波器中電子是磁場偏轉(zhuǎn)B、電視機中電子是磁場偏轉(zhuǎn)，示波器中電子是電場偏轉(zhuǎn)C、電視機和示波器中電子都是磁場偏轉(zhuǎn)D、電視機和示波器中電子都是電場偏轉(zhuǎn)2關(guān)于電視信號的發(fā)射，下列說法中說法的是 （）A、攝像管輸出的電信號可以直接通過天線向外發(fā)射B、攝像管輸出的電信號

3、必須加在高頻等幅振蕩電流上，才能向外發(fā)射C、伴音信號和圖像信號是同步向外發(fā)射的D、電視臺發(fā)射的是帶有信號的高頻電磁波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D、微波比其它無線電波（長波、中波、短波等）傳播的距離更遠(yuǎn)【參考答案】【預(yù)習(xí)檢測】1、B 2、BCD 3、AB 堂中互動【典題探究】例1用一平行板電容器和一個線圈組成LC振蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長，可采用的做法是（ ）A.增大電容器兩極板間的距離B.減小電容器兩極板間的距離C.減小電容器兩極板正對面積D.在電容器兩極板間加入電介質(zhì)解析：由=c/f知，要增大發(fā)射電磁波的波長，必須減

4、小振蕩電路的振蕩頻率f=可知，要減小f，就必須增大電容器的電容C或電感L，由C=，可判斷B、D兩選項操作滿足要求.拓展 熟記f=和C=是分析問題的基礎(chǔ).例2調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺發(fā)出的電信號，要收到電信號，應(yīng)（ ）A.增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)B.加大電源電壓C.減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)D.將線圈中的鐵芯取走解析：當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等于電臺發(fā)出信號的頻率時，發(fā)生電諧振才能收聽到電臺信號，由題意知收不到電信號的原因是調(diào)諧電路固有頻率低，由f=，可知在C無法調(diào)節(jié)前提下，可減小電感L，即可通過C、D兩選項的操作升高f.例3關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的

5、是（ ）A.電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑.電磁波頻率越高，越易直線傳播C.電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長恒定D.只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號傳遍全世界解析：由c=f可判定：電磁波頻率越高，波長越短，衍射性越差，不宜沿地面?zhèn)鞑?，而跟光的傳播相似，沿直線傳播，故B選項對A選項錯；電磁波在介質(zhì)中傳播時，頻率不變，而傳播速度改變，由v=f可判斷波長改變，C選項錯；由于同步衛(wèi)星相對地面靜止在赤道上空3 600 km高的地方，用它作微波中繼站，只要有三顆，就能覆蓋全球，D選項正確.拓展 記住波長越長衍射能力越強，波在各種介質(zhì)中傳播時頻率不變，傳播速度公式v=f是解題關(guān)鍵.例4一個雷達(dá)向

6、遠(yuǎn)處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時間為1 s，兩次發(fā)射的時間間隔為100 s，在指示器的熒光屏上現(xiàn)出的尖形波如圖所示，已知圖中刻度ab=bc，則障礙物與雷達(dá)之間的距離是_.解析：圖中a和c處的尖形波是雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)射無線電波時出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達(dá)收到障礙物反射回來的無線電波時出現(xiàn)的，由ab=bc，可知無線電波發(fā)射到返回所用時間為50 s. 設(shè)雷達(dá)離障礙物的距離為s，無線電波來回時間為t，波速為c， 由2s=ct得s= m=7.5×103 m.拓展 在熒光屏上根據(jù)波幅很容易區(qū)分發(fā)射波和反射波，根據(jù)兩個尖形波距離，可直接從熒光屏上的刻度讀出障礙物的距離.例5科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍.電磁波的應(yīng)用也是這樣.它在使人類的生活發(fā)生日新月異變化的同時也存在副作用電磁污染.頻率超過0.1 MHz的電磁波的強度足夠大時就會對人體構(gòu)成威脅.按照有關(guān)規(guī)定，人體所受到的電磁輻射強度（即單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁波的能量）不得超過某一規(guī)定值Ie.已知某無線通信設(shè)備發(fā)射電磁波的功率為P，設(shè)該通信設(shè)備向四面八方均勻地發(fā)射電磁波，且電磁波在傳播過程中無能量損失.由數(shù)學(xué)知識可知，球面的面積S=4r2（式中r為球半徑），球半徑與球面總是垂直的.根據(jù)上述資料，可估算出人體到該通信設(shè)備發(fā)射電磁波處的安全距離至少應(yīng)為，這時人體所受到的電磁輻射強度才不會超過規(guī)定值.解析：由題給信息知發(fā)射的電磁波都分布