【優(yōu)化方案】高中物理 第14章 第五節(jié)電磁波譜課件 新人教選修34

第五節(jié)電磁波譜課前自主學(xué)案核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課標(biāo)定位知能優(yōu)化訓(xùn)練

第五節(jié)電磁波譜課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解信息主要是通過(guò)電磁波傳輸?shù)?；了解信息的處理和?shù)字通信、信息記錄等．2．了解電視和雷達(dá)的基本原理；了解數(shù)字信號(hào)和因特網(wǎng)特點(diǎn)．3．知道電磁波譜，掌握不同的電磁波產(chǎn)生的機(jī)理．4．知道紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)的主要作用．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.電視機(jī)成像原理，雷達(dá)定位原理．2．電磁波譜及其特性，對(duì)電磁波能量的理解．課前自主學(xué)案一、電磁波與信息的傳遞1．電磁波可以通過(guò)________、______進(jìn)行有線(xiàn)傳輸，也可以進(jìn)行_______傳輸．2．電磁波的________越高，相同時(shí)間傳遞的信息量越大．光纜電纜無(wú)線(xiàn)頻率二、電視1．電視發(fā)射系統(tǒng)：攝像管的作用是攝取景物的圖像并將其轉(zhuǎn)換為_(kāi)________．鏡頭把景物的像成在攝像管的屏上，通過(guò)電子束的掃描，顯像管把一幅圖像按照各個(gè)部分的_______情況，逐點(diǎn)地變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號(hào)電流，然后調(diào)制高頻電流，最后通過(guò)天線(xiàn)把帶有信號(hào)的電磁波發(fā)射出去．2．接收系統(tǒng)：電視接收端接收到高頻信號(hào)后，經(jīng)調(diào)諧、解調(diào)，將得到的_________送到________，去控制顯像管里電子槍發(fā)射電子束的強(qiáng)弱，在熒光屏上掃描，在屏上便出現(xiàn)了與攝像管屏上相同的圖像．電信號(hào)明暗圖像信號(hào)顯像管三、雷達(dá)1．雷達(dá)是利用無(wú)線(xiàn)電波來(lái)測(cè)定___________的無(wú)線(xiàn)電設(shè)備．電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射，雷達(dá)就是利用電磁波的這個(gè)特性工作的．雷達(dá)用的是________．2．雷達(dá)有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的天線(xiàn)，它能向一定方向發(fā)射______________，每次發(fā)射的時(shí)間短于1μs，兩次發(fā)射的時(shí)間間隔大約是0.1ms，測(cè)出從發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波到接收反射波的時(shí)間t，就可以確定障礙物的距離s.再根據(jù)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波的______和______，便可準(zhǔn)確確定物體位置．物體位置微波無(wú)線(xiàn)電脈沖方向仰角四、移動(dòng)電話(huà)每一部移動(dòng)電話(huà)都是一個(gè)______________，它將用戶(hù)的聲音轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)_____________發(fā)射到空中；同時(shí)它又相當(dāng)于一臺(tái)__________，捕捉空中的電磁波，使用戶(hù)接收到通話(huà)對(duì)方送來(lái)的信息．無(wú)線(xiàn)電臺(tái)高頻電信號(hào)收音機(jī)五、因特網(wǎng)世界上最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)——________的飛速發(fā)展，將從根本上改變我們的生活和工作方式．人們可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聽(tīng)音樂(lè)、看電視、聊天、購(gòu)物，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查閱各種資料，進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療，甚至可以為身處世界各地的人召開(kāi)電視會(huì)議，數(shù)以?xún)|計(jì)的人通過(guò)因特網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)資源共享和最有效的全球合作，推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)更快向前發(fā)展．因特網(wǎng)六、電磁波譜1．電磁波譜的概念：按電磁波的_____________大小的順序把它們排列成的譜．2．電磁波譜中，不同波長(zhǎng)(或頻率)的電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用對(duì)比：波長(zhǎng)或頻率電磁波譜無(wú)線(xiàn)電波紅外線(xiàn)可見(jiàn)光紫外線(xiàn)X射線(xiàn)γ射線(xiàn)頻率由左向右，頻率變化為：由小到大真空中波長(zhǎng)由左向右，波長(zhǎng)變化為：由大到小電磁波譜無(wú)線(xiàn)電波紅外線(xiàn)可見(jiàn)光紫外線(xiàn)X射線(xiàn)γ射線(xiàn)特性波動(dòng)性強(qiáng)熱效應(yīng)強(qiáng)感光性強(qiáng)化學(xué)作用、熒光作用穿透力大穿透力最強(qiáng)用途通訊、廣播、天體研究加熱、遙測(cè)、夜視、紅外攝像、紅外制導(dǎo)照明、照相等日光燈、殺菌、治療皮膚病等檢查、探測(cè)、透視、治療、

探測(cè)、治療3.電磁波傳傳遞能量量(1)電磁波是是一種物物質(zhì)，________通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)了了電磁波波的存在在．(2)各種各樣的的儀器能夠夠探測(cè)到許許多電磁波波，表明電電磁波具有有_______．4．太陽(yáng)輻射射太陽(yáng)輻射的的能量集中中在_________、_________和紫外線(xiàn)三三個(gè)區(qū)域，，在眼睛感感覺(jué)最敏感感的______光附近，輻輻射的能量量最強(qiáng)．赫茲能量可見(jiàn)光紅外線(xiàn)黃綠核心要點(diǎn)突破一、雷達(dá)1.用途：利用用無(wú)線(xiàn)電波波來(lái)測(cè)定物物體位置的的無(wú)線(xiàn)電設(shè)設(shè)備(如圖14－4－1)．圖14－4－12．雷達(dá)的原原理：利用用電磁波遇遇到障礙物物發(fā)生反射射的特性．．3．確定位置置的方法：：已知無(wú)線(xiàn)線(xiàn)電波的傳傳播速度為為c，測(cè)出從發(fā)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電電波脈沖到到接收反射射回來(lái)無(wú)線(xiàn)線(xiàn)電波的時(shí)時(shí)間t，就可由公公式2s＝ct確定被測(cè)物物體的距離離，再根據(jù)據(jù)無(wú)線(xiàn)電波波的方向和和仰角，便便可以確定定被測(cè)物體體的位置了了．4．構(gòu)造及特特點(diǎn)一般由天線(xiàn)線(xiàn)系統(tǒng)、發(fā)發(fā)射裝置、、接收裝置置、輸出裝裝置(顯示器)、電源、用用于控制雷雷達(dá)工作和和處理信號(hào)號(hào)的計(jì)算機(jī)機(jī)以及防干干擾設(shè)備等等構(gòu)成．(1)雷達(dá)既是無(wú)無(wú)線(xiàn)電波的的發(fā)射端，，又是無(wú)線(xiàn)線(xiàn)電波的接接收端．(2)雷達(dá)使用的的無(wú)線(xiàn)電波波是直線(xiàn)性性好、反射射性能強(qiáng)的的微波波段段．(3)雷達(dá)發(fā)射的的是不連續(xù)續(xù)的無(wú)線(xiàn)電電波，即脈脈沖，每次次發(fā)射時(shí)間間短于1μs，兩次發(fā)射射的時(shí)間間間隔約為0.1ms.(4)障礙物的距距離等情況況都由顯示示器直接顯顯示出來(lái)．．5．應(yīng)用：探探測(cè)飛機(jī)、、導(dǎo)彈等軍軍事目標(biāo)；；可以用于于導(dǎo)航；天天文學(xué)上研研究星體；；在氣象上上可以用于于探測(cè)臺(tái)風(fēng)風(fēng)、雷雨、、烏云等．．特別提醒：：當(dāng)反射波形形與發(fā)射波波形對(duì)應(yīng)的的時(shí)間間隔隔等于發(fā)射射脈沖的時(shí)時(shí)間間隔時(shí)時(shí)，雷達(dá)的的偵察距離離最大．x＝cΔt/2.二、電磁波波譜及特性性無(wú)線(xiàn)電波、、紅外線(xiàn)、、可見(jiàn)光、、紫外線(xiàn)、、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)合起來(lái)來(lái)，便構(gòu)成成了范圍非非常廣闊的的電磁波譜譜．1．無(wú)線(xiàn)電波波：波長(zhǎng)大大于1mm(頻率小于300GHz)的電磁波是是無(wú)線(xiàn)電波波．無(wú)線(xiàn)電電波用于通通信和廣播播．2．紅外線(xiàn)：：紅外線(xiàn)的的波長(zhǎng)比紅紅光的波長(zhǎng)長(zhǎng)還長(zhǎng)，是是不可見(jiàn)光光，不能引引起人的視視覺(jué)．一切切物體(不管大小、、也無(wú)論是是否有生命命)，凡是由分分子、原子子等微粒構(gòu)構(gòu)成的物體體都在不停停地輻射紅紅外線(xiàn)．物物體溫度越越高，輻射射紅外線(xiàn)的的本領(lǐng)越強(qiáng)強(qiáng)．紅外線(xiàn)有以以下主要作作用：(1)紅外線(xiàn)遙感感：勘測(cè)地地?zé)帷ふ艺宜?、人人體檢查等等．(2)紅外線(xiàn)遙控控：家用電電器配套的的遙控器發(fā)發(fā)出紅外線(xiàn)線(xiàn)脈沖信號(hào)號(hào)，受控機(jī)機(jī)器就會(huì)按按照指令改改變工作狀狀態(tài)．(3)加熱物體：：紅外線(xiàn)很很容易使物物體的溫度度升高，如如市場(chǎng)上的的“遠(yuǎn)紅外外烤箱”．．3．可見(jiàn)光：：可見(jiàn)光的的波長(zhǎng)在700nm到400nm之間，不同同顏色的光光是波長(zhǎng)(頻率)范圍不同的的電磁波.序號(hào)紅橙黃綠藍(lán)、靛紫真空中的波長(zhǎng)λ/nm700～620620～600600～580580～490490～450450～400天空看起來(lái)來(lái)是藍(lán)色的的，是由于于波長(zhǎng)較短短的光比波波長(zhǎng)較長(zhǎng)的的光更容易易被散射．．傍晚的陽(yáng)陽(yáng)光比較紅紅，是由于于大氣對(duì)波波長(zhǎng)較短的的藍(lán)光、紫紫光比波長(zhǎng)長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅紅光、橙光光吸收較強(qiáng)強(qiáng)的緣故．．4．紫紫外外線(xiàn)線(xiàn)：：紫紫外外線(xiàn)線(xiàn)也也是是不不可可見(jiàn)見(jiàn)光光，，其其波波長(zhǎng)長(zhǎng)比比紫紫光光還還短短，，波波長(zhǎng)長(zhǎng)范范圍圍為為5nm到370nm之間．高高溫物體體發(fā)出的的光中往往往都含含有紫外外線(xiàn)．紫紫外線(xiàn)的的顯著特特征是化化學(xué)作用用，它能能促使人人體合成成維生素素D，但不能能過(guò)多照照射，能能殺死多多種細(xì)菌菌，具有有消毒功功能．5．X射線(xiàn)和γ射線(xiàn)：X射線(xiàn)和γ射線(xiàn)的波波長(zhǎng)都比比紫外線(xiàn)線(xiàn)短．X射線(xiàn)對(duì)生生命物質(zhì)質(zhì)有較強(qiáng)強(qiáng)的作用用，過(guò)量量的照射射會(huì)引起起生物體體的病變變．X射線(xiàn)能夠夠穿透物物質(zhì)，可可以用于于人體透透視，檢檢查金屬屬零件內(nèi)內(nèi)部的缺缺陷．γ射線(xiàn)具有有很高的的能量，，在醫(yī)學(xué)學(xué)上可以以用來(lái)治治療癌癥癥，也可可探測(cè)金金屬部件件內(nèi)部的的缺陷．．從無(wú)線(xiàn)電電波到γ射線(xiàn)都是是本質(zhì)相相同的電電磁波，，其行為為服從共共同的規(guī)規(guī)律，各各波段之之間的區(qū)區(qū)別并沒(méi)沒(méi)有絕對(duì)對(duì)的意義義．課堂互動(dòng)講練類(lèi)型一電磁波的特性及應(yīng)用下列關(guān)于于電磁波波譜各成成員說(shuō)法法正確的的是()A．最容易易發(fā)生衍衍射現(xiàn)象象的是無(wú)無(wú)線(xiàn)電波波B．紫外線(xiàn)線(xiàn)有明顯顯的熱效效應(yīng)C．X射線(xiàn)穿透透能力較較強(qiáng)，所所以可用用來(lái)檢查查工件D．晴朗的的天空看看起來(lái)是是藍(lán)色是是光散射射的結(jié)果果例1【精講精析析】波長(zhǎng)越長(zhǎng)長(zhǎng)越易衍衍射，故故A正確；有有明顯熱熱效應(yīng)的的是紅外外線(xiàn)，故故B錯(cuò)誤；X射線(xiàn)因其其穿透能能力常用用于人體體拍片和和檢查金金屬零件件缺陷，，故C正確；天天空的藍(lán)藍(lán)色是由由于波長(zhǎng)長(zhǎng)較短的的光易被被散射，，故D正確．【答案】ACD【方法總結(jié)結(jié)】掌握各類(lèi)類(lèi)電磁波波的特性性及用途途是解決決此類(lèi)問(wèn)問(wèn)題的關(guān)關(guān)鍵．變式訓(xùn)練練1間諜衛(wèi)星星上裝有有某種遙遙感照相相機(jī)，可可用來(lái)探探測(cè)軍用用和民用用目標(biāo)．．這種照照相機(jī)能能拍到晚晚上關(guān)燈燈行駛的的汽車(chē)，，即使車(chē)車(chē)隊(duì)離開(kāi)開(kāi)，也瞞瞞不過(guò)它它．這種種遙感照照相機(jī)敏敏感的電電磁波屬屬于()A．可見(jiàn)光光波段B．紅外波波段C．紫外波波段D．X射線(xiàn)波段段解析：選B.所有的物物體都能能發(fā)出紅紅外線(xiàn)，，熱的物物體的紅紅外線(xiàn)輻輻射比冷冷的物體體的強(qiáng)，，間諜衛(wèi)衛(wèi)星上裝裝的遙感感照相機(jī)機(jī)，實(shí)際際上是紅紅外線(xiàn)探探測(cè)器，，它能在在較冷的的背景上上探測(cè)出出較熱物物體的紅紅外線(xiàn)輻輻射，這這是紅外外線(xiàn)攝影影的基礎(chǔ)礎(chǔ)．再者者，紅外外線(xiàn)波長(zhǎng)長(zhǎng)比其他他波(如可見(jiàn)光光、紫外外線(xiàn)、X射線(xiàn))的長(zhǎng)，有有較好的的穿透云云霧的能能力，故故選B.而其他選選項(xiàng)的光光不具備備以上特特點(diǎn)，故故A、C、D錯(cuò)誤．例2一個(gè)雷達(dá)達(dá)向遠(yuǎn)處處發(fā)射無(wú)無(wú)線(xiàn)電波波，每次次發(fā)射的的時(shí)間為為1μs，兩次發(fā)射的的時(shí)間間隔為為100μs，在指示器的的熒光屏上呈呈現(xiàn)出的尖形形波如圖14－4－2所示，已知圖圖中刻度ab＝bc，求障障礙物物與雷雷達(dá)之之間的的距離離．類(lèi)型二雷達(dá)測(cè)距問(wèn)題圖14－4－2【答案案】7.5×103m變式式訓(xùn)訓(xùn)練練2(2011年泰泰安安高高二二調(diào)調(diào)研研)某地地的的雷雷達(dá)達(dá)站站正正在在跟