(选修3-4)4.4 电磁波与信息化社会教案

14.4 电磁波与信息化社会一、核心素养：通过《电磁波与信息化社会》的学习过程，让学生体会科学技术在推动社会进步过程中的巨大作用；开阔学生的视野，树立努力学习，为祖国的信息化发展做贡献的信念。

二、学习目标：1.了解电磁波在推动信息化社会中的巨大作用；2.了解电视，雷达等电磁设备的原理；3.开阔视野，体会信息化社会的便捷。

重难点：电视、雷达和手机的基本原理。

三、教学过程：课前：登陆教育平台，发送预习任务。

根据平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。

1.引入：我们都知道，人类文明的每次重大进步，都伴随着信息交流的发展，下面我们请同学来给大家介绍信息交流的发展过程。

请学生进行ppt展示和讲解。

(学生分小组课前准备)2.展示利用光传递信息的发展趋势1844年电报的发明，让人类进入了用电传播信息的时代，电磁波的发现又实现了无线通信。

现代信息通信理论告诉我们，电磁波的频率越大，单位时间传播的信息量就越大，我们知道光的频率比无线电波大很多，那么能不能利用光进行通信呢？展示新科技：比wifi快100倍的li-fi3.请同学展示电视的发展历程，讲解利用电视传递图像的原理，介绍电视的广泛应用。

(学生分小组课前准备)4.播放微课视频：雷达介绍请同学介绍各种军事雷达。

(学生分小组课前准备)微课讲解：雷达测速的原理5.介绍移动通信的发展，移动电话和基站6.让学生谈谈体会到的信息化社会的便捷。

三、关于电磁波带来的危害在我们了解了电磁波的应用带给我们无限便捷的同时，也要知道电磁波会对我们的身体造成一定危害。

但在处于安全级的电磁环境下，如果长期幻想电磁波会对自己的健康造成损害，必然会因为精神压力过大产生心理问题，进而影响到自身健康。

所以正确认识电磁波的产生的原因和其可能造成的危害、并掌握如何降低或避免生活中常见的电磁波的影响是很有必要的。

只要不是处于绝对零度（摄氏温标零下273.15摄氏度）的物体均会向外界辐射电磁波，绝对零度在自然界里是不可能达到的，所以电磁波是无处不在的。

高中物理 14.4 电磁波与信息化社会导学案新人教版选修3-4【学习目标】1、了解光信号和电信号的转换过程，2、了解电视信号的录制、发射和接收过程，3、了解雷达的定位原理4、了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。

5、知道电磁波具有能量，是一种物质。

6、了解太阳辐射【重点难点】1、电磁波谱的构成，各波段的电磁波的主要作用及应用。

2、电磁波具有能量.【使用说明及学法指导】本学案包括《电磁波与信息化社会>><< 电磁波谱>>两节课的内容，建议在教师的指导下先认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。

【学习内容】课前自学一、知识点一、电磁波与信息化社会1.电磁波与信息的传递:电磁波可以通过电缆、____________进行____________、也可以实现无线传输。

2.电视(1)摄像管：摄像管的作用是摄取警务的____________并将其转换为____________。

(2)显像管：显像管的作用是电子枪发射电子束的强弱受___________的控制，当电子束射到显像管的荧光屏上时，在屏上出现了与摄像管屏上相同的____________。

(3)数字电视：数字电视能够提供更清晰的____________。

更丰富的____________。

还能让用户点播自己的节目，实现用户与____________的互动。

(4)应用：监视生产线的工作情况，进行间接___________等。

3.雷达(1)雷达：是利用无线电波来测定物体___________的无线电设备。

(2)工作原理：雷达利用转动的天线，向一定方向发射无线电脉冲，每次发射的时间短于____________，两次发射的时间间隔大约是___________发射出去的无线电波越到障碍物反射回来的电磁波背无线电接收，根据发射无线电波到接收反射波的____________ ，可以确定障碍物的位置(3)应用：探测___________，舰艇、导弹等，为飞机、船只___________，可以用来研究卫星，行星，可以探测云层、雷雨等。

14.4 电磁波与信息化社会 学案【知识目标】〔1〕电磁波与信息的传递；〔2〕了解电视信号的录制、发射和接收过程；〔3〕了解雷达的定位原理。

【教学重点 】：电磁波在信息社会的作用。

【教学难点】：电磁波在信息社会的作用。

【知识梳理】1、电磁波与信息的传递：电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传播，也可以实现无线传播。

电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大。

2、电视：电视在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号。

扫描的路线如下列图，从a 开始，逐行进行，直到b 。

电子束把一幅图像按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流。

天线那么把带有图像信号的电磁波发射出去。

3、雷达：雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备。

电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的．波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此雷达用的是微波。

应用：利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹等军事目标，还可以用来为飞机、船只导航。

在天文学上可以用雷达研究飞近地球的小行星、慧星等天体，气象台那么用雷达探测台风、雷雨云。

4、阅读课本了解移动 和因特网【典型例题】【例1】在我们生活的小区楼道内装有自动开关：晚上有人经过楼道时，开关自动接通；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，请你解释其原理。

【解析】这是因为在楼道内装有了声光控开关，在晚上，利用声音来控制开关，当人经过时，开关自动接通，而无人时，自动熄灭。

而在白天，是利用照顾强度来控制开关的，由于白天照顾强度大，所以不管是否有人经过，开关都是断开的。

【例2】在真空中传播的波长是15m 的电磁波，进入某一介质中传播时，其传播速度为2×810m/s ，求此电磁波在介质中的波长。

【解析】电磁波在真空中的传播速度c ＝3.0×810m/s ，根据波速、波长与频率的关系式c ＝f 0λ，得此电磁波的频率又因V ＝λf ，得电磁波在介质中的波长10m m 100.210278=⨯⨯==f v λ【例3】有一架雷达搜寻到了目标，经1.4×10-4s 后收到了回波，那么这个目标距雷达多远【解析】雷达是利用无线电波——电磁波来发现目标的，它能将一定频率的无线电波向空中发射出去，遇到目标后，电磁波被反射回，被雷达接收后在荧光屏上显示出来.因此，1.4×10-4s 的时间是电磁波发射到目标并反射回原地共需时间.根据s=υt 可求出目标距雷达的距离，这里t=21×1.4×10-4s.：t=21×1.4×10-4s υ=3×108m/s ，求：S解：S=υt=3×108m/s×21×1.4×10-4s=2.1×104m答：目标距雷达的距离是2.1×104m.【根底练习】1、现代信息技术的三大根底是〔 ABD 〕A 、信息的拾取B 、信息的传输C 、信息的记录D 、信息的处理2、在信息化时代，以下那些技术应运而生〔ACD 〕A 、传感技术B 、无线电技术C 、通信技术D 、计算机技术3、以下说法正确的选项是( A )A 、导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波B 、电磁波不能在真空中传播C 、雷雨天打雷时，收音机中听到“咔咔〞声是由于雷声是声波且较强大造成的D 、电磁波的波长越长，频率越大4、数字信号比模拟信号具有的有点是〔ABC 〕A 、抗干扰力强B 、容易加密C 、便以计算机处理D 、传输简单5、在空气中传播着几种电磁波，以下说法中正确的选项是( D )A 、频率越高的电磁波传播越快B 、频率越低的电磁波传播越快C 、波长越短的电磁波传播越快D 、电磁波的传播速度与频率、波长无关6、数字电视与模拟电视相比较具有如下优点〔ABCD 〕A 、高清晰度B 、网上浏览C 、收发邮件D 、信息处理7、在生活中打 的电信号是信号，而发电报的电信号是信号。

14.4电磁波与信息化社会【学习目标】1．了解电视、雷达和移动电话的基本原理以及因特网．2．知道电磁波谱以及各组成部分．知识回顾：1.电磁波在我们生活有哪些例子？答：电话、卫星、电视机2.电磁波在我们生活中的实际作用是什么？答；传递信息3.电磁波除了传递信息能传递能量吗？答：可以传递能量、比如太阳光要点四、电磁波与信息化社会1．光缆传输电磁波可以通过无线传输，也可以通过有线传输．电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大，而光的频率比无线电波的频率高得多．因此光缆可以传递大量信息．2．电视（1）电视信号的采集．摄像机采集图像信号，在1 s内要传递25帧画面，电视接收机也以相同的速度在荧光屏上显现这些画面，由于画面更换迅速和视觉暂留效应，我们感觉到的便是活动的图像．声音信号由话筒采集．（2）电视信号的发射．（3）电视信号的接收．3．雷达（1）雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备．（2）雷达用的是通过转动的天线发射微波信号，这种信号传播的直线特性好．遇到障碍物要发生反射，反射信号又被雷达天线接收，测出从发射信号到接收目标反射信号的时间t，就可以知道目标到雷达的距离12s ct=，并可确定目标的方向．（3）除军事用途外，雷达可以为飞机、船只导航，可以用于研究天体的运动．4．移动电话移动通信是指通信双方中至少有一方可以自由移动进行信息交换的通信方式．移动通信的工作模式如图所示．5．因特网因特网是世界上最大的计算机互联网．人们可以通过互联网玩游戏、听音乐、看电影、看电视、聊天、经商、购物、从事金融活动，也可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗，甚至可以为身处世界各地的人召开电视会议；通过互联网可以进行网上办公、网上上班、网上信息发布等．高中生学习任务重，不能因上网而影响正常的学习、生活．例题1. 传真机原理分析：报纸上印的许多照片都是传真照片，传真是利用无线电波传送图表、书信、照片的一种方法．无线电传真的示意图如图所示．简要说明无线电传真的过程、器件及其作用．【答案】见解析 【解析】发射机上装有的光电管，将文字、图表转化为电信号，将其附加在高频无线电波上发射出去，接收机利用电谐振原理将其接收，通过辉光管转化为原来的文字、图表在复印纸张上复印出来．无线电波和电磁振荡密切联系，不论发射和接收都和振荡电路相联系．2T LC π=，12f LC π=经常使用．课堂练习一：目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz ～1000 MHz 的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是A ．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m ～150m 之间B ．电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的C ．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D ．测出电磁波从发射到接收的时间，就可以确定到障碍物的位置【答案】D 【解析】根据v cλ=电磁波频率在200MHz ～1000 MHz 的范围内，，则电磁波的波长范围在0.30m ～1.50m 之间，故A 错误；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是变化磁场产生电场变化电场产生磁场不断交替变化产生的，故B 错误；波长越短的电磁波，越不容易发生衍射，不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，故C 错误；测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，根据无线电波的传播速度，就可以间距，D 正确。

高三物理选修3-4第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会导学案【教学目标】1．了解电磁波在推动信息化社会发展中的巨大作用。

2．了解电视、雷达、移动电话等电磁设备的基本原理。

【教学重点】现代信息技术的传递，电视、雷达、移动电话等设备的基本原理【教学难点】电视、雷达、移动电话等设备的基本原理及其应用【自主学习】一、电磁波与信息传递1．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输。

2．电磁波的越高，相同时间传递的信息量越大。

光的频率比无线电波的频率高得多。

因此光缆可以传递大量信息。

二、电视1．电视发射系统中，摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号。

2．在电视接收端，天线接收到高频信号以后，经过调谐、解调，将得到的图像信号送到显像管。

三、雷达1．雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。

2．电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。

波长短的电磁波，由于衍射现象不明显，传播的直线性好，有利于用电磁波定位，因此雷达用的是微波。

四、移动电话1．移动电话是一个无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；同时它又相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。

2．移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。

因此，它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。

这种固定的电台叫做基地台或基站。

在城市中，移动通信基地台的天线建在高大建筑物上。

五、因特网1．1946年，世界上第一台电子计算机诞生了。

20世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网——因特网。

2．人们可以通过互联网听音乐、看电影、聊天、购物；可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗，甚至可以为身处世界各地的人召开电视会议。

3．现代通信使我们的地球真的成了“地球村”。

数以亿计的人们通过信息联系起来，实现了更大程度的资源共享和更有效的全球合作。

【典题训练】1．许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释正确的是（）A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用B．X光透视利用的是光的衍射现象C．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力D．红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象2．下列说法正确的是（）A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．紫外线的主要作用是化学作用C．可见光比红外线容易发生衍射现象D．X射线也能在磁场中偏转3．一种电磁波入射到半径为1m的孔上，可发生明显衍射现象，此波属于电磁波谱区域可能是（）A．可见光B．γ射线C．紫外线D．无线电波4．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．麦克斯韦用实验成功地证明了电磁波的存在B．电磁波为横波，且它的传播不需要借助任何介质C．电磁波的传播过程是电磁场能的传播过程D．均匀变化的电场一定能形成电磁波5．关于电磁波的传播，下列说法正确的是（）A．真空中传播速度都等于光束B．波长较长的波绕过障碍物的能力强C．波长较长的波贯穿障碍物的能力强D．波长较短的波能量大，穿透能力强6．下列说法正确的是（）A．各种电磁波在真空中传播时，都具有相同的波速B．波从一种介质进入另一种介质，一定不发生改变的是波长C．对于红外线、紫外线、x射线和γ射线来说，最容易发生明显衍射现象的是红外线D．红光、橙光、黄光和绿光在同一种均匀介质中传播的波速最大的是红光7．电磁波的不同成分具有不同的特性，其中红外线的最显著作用是效应，紫外线的最显著作用是效应，伦琴射线的特点是具有很强的。

电磁波与信息化社会知识集结知识元电磁波与信息化社会知识讲解1．移动通信（1）移动电话机由电磁波来传递声音，它既是无线电发射台又是接收台．（2）移动电话靠基地台（较大的固定无线电台）使在不同地方的人可以互相通话．设立基地台的原因：手机体积小，发射功率不大，天线简单，灵敏度不高．无绳电话：主机和手机间没有电话线相连，靠无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于一个小型基地台．手机不能离主机太远．2．总结：每个移动电话都是一个电磁波发射器，它通过电磁波把你讲话的信息发射到空中；同时它又是一个电磁波接收器，在空中捕获电磁波，是你得到对方讲话信息．移动电话不需要电话线，比固定电话方便．移动电话与固定电话的工作原理基本一样，只是移动电话声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的电磁波来传递．移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台．3．无线电广播信号的发射和接收（1）无线电广播信号的发射由广播电台完成．（2）发射过程：话筒把声音信号转换成电信号，然后再用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线发射到空中．（3）接收过程：收音机的天线接收到各种各样的电磁波．转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定的频率的信号．收音机内的电子电路再把频率信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里．扬声器把音频电信号转换成声音，我们就听到广播电台的节目了．4．电视的发射和接收（1）电视用电磁波传递图象信号和声音信号．（2）声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程大致相似．（3）图象信号的工作过程：摄像机把图象变成电信号，发射机把电信号加载到高频电流上，通过天线发射到空中．电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图象信号取出并放大，由显像管把它还原成图象．例题精讲电磁波与信息化社会例1.下列各过程中，没有利用到电磁波的是（）A．用水银温度计测量体温B．用手机接听电话C．用遥控器打开电视机D．用微波炉加热面包例2.关于电磁波，以下说法中不正确的是（）A．微波炉利用了微波的热效应B．家用电器的遥控器大多采用红外线遥控的原理，它有一个有效使用的角度范围C．电磁波从空气中进入水中，频率不发生变化D．我们看到的电视直播节目，声音和画面基本同步，表明声波和光波传播速度十分接近例3.下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波不具有能量B．Χ射线和γ射线都不是电磁波C．电磁波在真空中的传播速度等于光速D．不同频率的电磁波在真空中的波长都相等例4.关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（）A．无线电波广泛应用于通信和广播B．红外线探测器能探测出物体的红外辐射C．适量的紫外线照射，对人体健康有益D．因为γ射线穿透能力不强，可用来检查金属内部伤痕。

14.4电磁波与信息化社会★新课标要求（一）知识与技能1．了解几种传感器的应用特点。

2．了解信息传递的主要途径――通过电磁波传输。

3．了解信息的处理和数字通信，信息记录等。

4．了解数字电视和因特网特点。

（二）过程与方法感悟信息时代对人们的生产生活及研究带来的影响。

了解信息的记录及相关应用。

（三）情感、态度与价值观培养学生的科学精神和爱国主义精神。

★教学重点电视机呈现原理，雷达定位原理。

★教学难点图形与电信号的转化原理。

★教学方法教师引导，学生阅读讨论★教学用具：投影仪，幻灯片。

★教学过程（一）引入新课师：上节课我们学习了电磁波的发射和接收过程，为了有效地发射电磁波，需要将闭合电路变成开放电路，然后将调制后的电磁波发射出去，在接收电路中通过调谐和解调，就可以得到我们所需要的信号了。

人类认识电磁波到现在只不过一百多年的时间，但电磁波在科学技术上已经得到十分广泛的应用，本节介绍无线电波的现代应用。

（二）进行新课1．电磁波与信息的传递师：请同学们阅读教材92页有关内容，谈一谈在人类文明发展史上，信息的传递经历了怎样的过程。

学生阅读、讨论。

生：语言的出现，文字的创造，纸和印刷术的发明，电磁波的发现。

师：电磁波的传输有何特点？生：可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以无线传输。

电磁波的频率越高，相同时间内传输的信息量越大。

2．电视教师提出问题，引导学生通过看书，讨论并回答问题（培养学生的阅读能力）（1）在电视的发射端需要什么仪器？（2）电子枪的扫描路线是怎样的？（3）在电视的接收端需要什么仪器？各起什么作用？（4）你能说说调谐、检波的基本工作原理吗？（5）显像管里的电子枪发射电子束的强弱受什么控制？它扫描的方式和步调与什么相同？（6）摄像机在一秒钟内传送多少张画面？为什么在电视里我们看到的景象是连续的？（7）你能说说伴音信号经过怎样的处理后被送到扬声器的吗？学生阅读课文后分组讨论，回答上述问题。

教师投影幻灯片做总结。

第十四章电磁波4.电磁波与信息化社会【学习目标】1．了解几种传感器的应用特点。

2．了解信息传递的主要途径――通过电磁波传输。

3．了解信息的处理和数字通信，信息记录等。

4．了解数字电视和因特网特点。

【重点难点】电视机的呈现原理，雷达定位原理;图形与电信号的转化原理【课前预习】1、现代电视信号包括音频信号和视频信号，在发送端的信号转换是光、电转化，在接收端的信号转换是电、光转化，电视图像每秒钟传输25画面。

2、雷达是用无线电波测定物体位置的无线电设备。

电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是应用电磁波的这个特性工作，波长越短的电磁波，传播的越好，因此雷达用的是微波。

雷达天线可以转动，测出从发射无线电波到收到反射信号的时间，就可以求出障碍物距离，再根据发射电磁波的方向和仰角，便可确定障碍物的位置了。

3．移动电话将用户的声音信号转换成高频电信号发射到空中，同时它又相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方发送的通话信息。

【预习检测】1、关于电视机和示波器中电子的运动，下列说法正确的是（）A、电视机中电子是电场偏转，示波器中电子是磁场偏转B、电视机中电子是磁场偏转，示波器中电子是电场偏转C、电视机和示波器中电子都是磁场偏转D、电视机和示波器中电子都是电场偏转2．关于电视信号的发射，下列说法中说法的是（）A、摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B、摄像管输出的电信号必须加在高频等幅振荡电流上，才能向外发射C、伴音信号和图像信号是同步向外发射的D、电视台发射的是带有信号的高频电磁波3．雷达采用微波的原因是（）A、微波具有很高的频率B、微波具有直线传播的特性C、微波的反射性强D、微波比其它无线电波（长波、中波、短波等）传播的距离更远【参考答案】【预习检测】1、B2、BCD3、AB▲ 堂中互动▲【典题探究】例1用一平行板电容器和一个线圈组成LC 振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是（ ）A.增大电容器两极板间的距离B.减小电容器两极板间的距离C.减小电容器两极板正对面积D.在电容器两极板间加入电介质解析：由λ=c/f 知，要增大发射电磁波的波长，必须减小振荡电路的振荡频率f=LC π21可知，要减小f ，就必须增大电容器的电容C 或电感L ，由C=kd S πε4，可判断B 、D 两选项操作满足要求.拓展 熟记f=LC π21和C=kdS πε4是分析问题的基础. 例2调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应（ ）A.增大调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.减小调谐电路中线圈的匝数D.将线圈中的铁芯取走解析：当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时，发生电谐振才能收听到电台信号，由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由f=LC π21，可知在C 无法调节前提下，可减小电感L ，即可通过C 、D 两选项的操作升高f.例3关于电磁波的传播，下列叙述正确的是（ ）A.电磁波频率越高，越易沿地面传播B.电磁波频率越高，越易直线传播C.电磁波在各种介质中传播波长恒定D.只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界解析：由c=λf 可判定：电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，不宜沿地面传播，而跟光的传播相似，沿直线传播，故B 选项对A 选项错；电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由v=λf 可判断波长改变，C 选项错；由于同步卫星相对地面静止在赤道上空3 600 km 高的地方，用它作微波中继站，只要有三颗，就能覆盖全球，D 选项正确.拓展 记住波长越长衍射能力越强，波在各种介质中传播时频率不变，传播速度公式v=λf 是解题关键.例4一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上现出的尖形波如图所示，已知图中刻度ab=bc ，则障碍物与雷达之间的距离是_______________________.解析：图中a 和c 处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b 处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab=bc ，可知无线电波发射到返回所用时间为50 μs. 设雷达离障碍物的距离为s ，无线电波来回时间为t ，波速为c ，由2s=ct 得s=2ct =21050103.0-68⨯⨯⨯ m=7.5×103 m. 拓展 在荧光屏上根据波幅很容易区分发射波和反射波，根据两个尖形波距离，可直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离.例5科学技术是一把双刃剑.电磁波的应用也是这样.它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染.频率超过0.1 MHz 的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁.按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度（即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量）不得超过某一规定值I e .已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P ，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能量损失.由数学知识可知，球面的面积S=4πr2（式中r 为球半径），球半径与球面总是垂直的.根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为，这时人体所受到的电磁辐射强度才不会超过规定值. 解析：由题给信息知发射的电磁波都分布在以天线为中心的球面上，即：e I r p ≤24π 则：.eI p r π4≥ 拓展 解决本题时需构建物理模型，电磁波发射出去后，电磁波所有的能量都均匀分布在以天线为中心的球面上，就像太阳发出的光都均匀分布在以太阳为中心的球面上一样.。

14.4 电磁波与信息化社会14.5电磁波谱【教学目标】1、知识与技能：了解电磁波在现代社会中的应用了解电磁波谱的特点和应用2、过程与方法：理解各种电磁波的特点3、情感态度与价值观：体会科学与社会的结合之美体会事物是有两面性的【重点难点】1、重点：各种电磁波的特点2、难点：各种电磁波的特点【授课内容】一、电磁波与信息化社会1、电视简单地说：电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号，发射出去后被接收的电信号通过还原，被还原为光的图象重现荧光屏。

电子束把一幅图象按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流，通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。

2、雷达工作原理发射接收利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。

3、手机在待机状态下，手机不断的发射电磁波，与周围环境交换信息。

手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。

手机释放的电磁辐射对脑细胞的影响电磁辐射的遗害会不断累积﹐在十至十五年后﹐很可能出现更多因手机普及而导致的癌症病例电磁辐射对胎儿的发育起到极大的影响。

容易导致胎儿畸形和发育不良。

手机危害的预防移动电话接通瞬间释放的电磁波容易产生不好的影响，所以移动电话响时，一秒后再听手机。

如果身边有其他电话可用，就不要使用手机。

在使用手机时，可以采用手机专用耳机，实现远距离使用是比较有效的办法。

休息时不要将手机置于枕头边。

注意手机的摆放位置。

医学专家建议我们，手机不用时最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。

2、光的颜色是由电磁波的频率决定的．不同频率的色光在真空中波速相同，在介质中波速不同．同一色光在不同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变．在同一介质中，频率越高，波速越小．3、电磁波与机械波的比较:共同点：都能产生干涉和衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同介质中传播，频率都不变．不同点：机械波的传播一定需要介质，其波速与介质的性质有关，与波的频率无关．而电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可以在介质中传播．电磁波在真空中传播的速度均为 3.0×108m／s，在介质中传播时，波速和波长不仅与介质性质有关，还与频率有关．二、电磁波谱1、红外线在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视觉的，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光。

4.电磁波与信息化社会课堂互动三点剖析1.雷达和电视的工作原理雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。

电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达是利用电磁波的这个特性工作的。

在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光信号转换为电信号，然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去。

电视接收天线接收到电磁波以后，经过调谐、检波，将得到的电信号送到电视接收机的显像管，显像管把电信号还原成景物的像。

电视接收机的天线接收的电磁波除了载有图象信号外，还有伴音信号，伴音信号经检波取出后，送到扬声器。

2.电磁波在科技发展中的作用电磁波在通信、遥感、空间探测、工农业生产、国防、科学研究及日常生活中都得到了广泛的应用。

进入20世纪，无线电通信事业得到了迅猛发展，相继出现了无线电广播、雷达、无线电传真机、电视、无线电寻呼机(BP 机)、移动电话(手机)。

1957年，第一颗人造卫星发射成功，人类开始步入卫星通信的新时代。

电磁波的应用和相关技术的发展加速了产品的更新换代，带动了经济的快速发展，同时也推动了人们生活方式的变革。

我们每天都遨游在电磁波的海洋中，尽情地享受着它给人类带来的巨大物质文明和精神财富。

各个击破【例1】 雷达发射出电磁波后，若经过1.8×10-4 s 收到敌机反射后的回波，则敌机距雷达站的距离约为__________。

解析：设距离为s ，则2s=ct ， 所以，m ct s 2108.1100.3248-⨯⨯⨯===2.7×104 m 答案：2.7×104m.类题演练 如何理解调谐的作用?答案：世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号，如果不加选择全部接收下来，那必然是一片混乱，分辨不清。

因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台。

在无线电技术中利用电谐振(类似于机械振动中的共振)达到目的。

答图14-2使接收电路中产生电谐振的过程叫调谐，能够调谐的接收电路叫调谐电路。

4 电磁波与信息化社会-人教版选修3-4教案一、教学目标1.了解电磁波是什么，以及其与信息化社会的关系；2.知道电磁波的分类及其频率范围；3.熟悉电磁波的基本特性，如波长、频率、速度等；4.能够简单描述电波的产生、传播和接收过程；5.掌握电波的调制技术和数码通信。

二、教学重点1.电磁波的基本特性及其应用；2.电磁波的调制技术和数码通信。

三、教学难点1.描述电波的产生、传播和接收过程；2.掌握电波的调制技术和数码通信。

四、教学方法1.讲授法：分别针对电磁波的基本概念、产生与传播、调制技术及数码通信等方面进行系统的讲解；2.实验演示法：通过简单的电磁波发射和接收实验演示，加深学生对电波的产生、传播及接收过程的理解；3.互动式教学法：教师与学生互动，鼓励学生发现问题与解决问题的方法，并提高学生的学习兴趣。

五、教学内容1. 电磁波的基本概念电磁波是由振荡的电场和磁场在空间中相互作用而产生的一种波动现象。

电磁波是一种能量的传递方式，它不需要载体，可以在真空中传播。

电磁波的频率越高，穿透物质的能力就越强，但也越容易被物质吸收。

电磁波的频率范围非常广泛，主要可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

2. 电磁波的产生和传播电磁波的产生方式有许多种，例如：电子在导线中运动时，会向周围发射无线电波；当带电粒子加速运动时，也会产生电磁波。

电磁波在真空中传播的速度为光速，即299792458m/s，与波长、频率有关。

电磁波遇到物体时，会遵循反射、折射、衍射等规律发生偏转。

3. 电磁波的调制技术和数码通信调制技术是将模拟信号转化为数字信号的技术。

常用的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。

在数码通信中，数字信号被转换为模拟信号，通过调制技术发送到接收端，再通过解调技术还原成数字信号。

六、教学评价1.提问：提出问题，检查学生对电磁波的理解；2.实验检验：通过实验检查学生对电波的产生、传播和接收过程的理解；3.笔试：考查学生对电磁波的基本概念、分类、调制技术及数码通信等方面的掌握情况。

第4、5节电磁波与信息化社会__电磁波谱一、电磁波与信息化社会 1．电磁波的传输信息可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。

电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大。

2．电磁波的应用实例(1)电视播送的放射和接收过程：(2)雷达的工作原理：雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。

依据放射无线电波到接收反射波的时间t ，确定障碍物的距离s ＝ct2，再依据放射无线电波的方向和仰角，确定障碍物的位置。

(3)移动 、因特网也是利用电磁波来传输信息的。

二、电磁波谱 1．概念1.按电磁波的波长由大到小排列挨次：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线。

2．无线电波的特性是波动性强，可用于通讯、播送。

红外线具有较强热效应，可用于遥感、加热等。

可见光具有较强的感光性，可用于照明、照相等。

紫外线具有化学作用和荧光作用，可用于日光灯、杀菌等。

X 射线和γ射线具有较强穿透力量，可用于检查、探测、治疗等。

按电磁波的波长或频率大小的挨次把它们排列成谱。

2．电磁波谱的排列按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

3．不同电磁波的特点及应用特点用途无线电波波动性强通讯、播送、导航红外线热作用强加热、遥测、遥感、红外线制导可见光感光性强照明、照相等紫外线化学作用荧光效应杀菌消毒、治疗皮肤病等X射线穿透力强检查、探测、透视、治疗γ射线穿透力最强探测、治疗1．自主思索——判一判(1)高频电磁波是信息传送的载体。

(√)(2)雷达是利用微波定位的。

(√)(3)电视机是一种放射电磁波的装置。

(×)(4)X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变。

(√)(5)γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高。

(√)(6)紫外线比紫光更简单发生干预和衍射。

(×)2．合作探究——议一议(1)如图14-4-1，中国女航天员王亚平在“天宫一号〞为中学校生授课。

4.4信息化社会学习目标1、了解常见的传感器及其应用，体会传感器的应用给我们带来的方便。

2、了解信息的拾取、传递、处理、记录的基础知识。

3、了解信息时代人们的生活方式发生的变革。

自主学习1信息社会是指以信息技术为基础,以信息产业为支柱,以信息价值的生产为中心,以信息产品为标志的社会.现代信息技术的三大基础是信息的、和。

2人类文明的每一次最大进步都伴随着信息交流的发展，我国四大发明中的和的发明使得信息能够大量流通。

课堂训练：1通常当人走向商场或银行的门口时，有的门就会自动打开，是因为门上安装了下列那种传感器（）A．温度传感器 B．压力传感器C．红外线传感器 D．声音传感器2下列关于模拟信号与数字信号说法正确的是（）A．模拟信号是机器模仿人的声音的信号B．数字信号是由阿拉伯数字组成的信号C．可以在同一条通信线路上综合传输声音、图象等多种模拟信号D．电报的信号是一种数字信号3在信息化时代，下列哪些技术应运而生（）A、传感技术B、无线电技术C、网络通信技术D、计算机技术4下列关于人体感觉器官的说法正确的是 ( )A. 视觉相当于人的光传感器B. 嗅觉相当于人的湿度、气体传感器C. 味觉相当于人的声音传感器D. 听觉相当于人的味传感器5下列关于几种传感器的说法正确的是（）A双金属温度传感器是用来控制温度的，应用于日光灯启动器.B．光敏电阻传感器是用来控制光照强度的，应用于卧室C．烟雾传感器，应用于舞台D．声光传感器是用来控制光和声音的，在楼道有应用6数字信号比模拟信号具有的有点是 ( ) A、抗干扰力强 B、容易加密C、便于计算机处理D、传输简单7以下家用电器中利用了温度传感器的是A、洗衣机B、电冰箱C、空调D、电饭锅8下述仪器或装置中没有使用到传感器的有 ( ) A．自动报警器 B．弹簧秤C．电视遥控器 D．红外线探测仪小结：作业：p94-1高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。