2020届人教版高中物理选修3-4教学案：第十四章 第4、5节 电磁波与信息化社会 电磁波谱含答案

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。

14.4-14.5 电磁波与信息化社会电磁波谱【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.【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。

4.移动电话它将用户的声音转变为___________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发送的信息.5．因特网人们利用互联网进行（至少写出两项）___________、___________。

第5节电磁波谱1．知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中不同波长范围的电磁波。

2．了解不同波长范围的电磁波的特性以及应用。

3．知道电磁波可以传递能量，知道太阳辐射的特点.电磁波谱：把各种电磁波按波长或频率的大小顺序排列起来,就组成了错误!电磁波谱。

按照波长从长到短依次排列为：□02无线电波、错误!红外线、错误!可见光、错误!紫外线、错误!X射线、错误!γ射线。

不同的电磁波由于具有不同的错误!频率（波长）,才具有不同的特性.1．无线电波波长大于1 mm(频率小于300 GHz）的电磁波是无线电波,主要用于错误!通信和错误!广播。

2．红外线它是一种光波,它的波长比无线电波短，比可见光长，不能引起人的视觉。

所有错误!物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射错误!强，主要应用于加热、红外摄影等。

3．可见光可见光的波长在760 nm到400 nm之间。

分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。

不同颜色的光波长(频率)□13不同。

4．紫外线波长范围在5 nm到370 nm之间，不能引起人的视觉，紫外线具有较高的能量，因此可以利用紫外线错误!灭菌消毒;许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计错误!防伪措施。

5．X射线和γ射线(1)X射线X射线能够穿透物质，可以用来错误!检查人体内部器官；在工业上,利用X射线错误!检查金属零件内部的缺陷。

(2）γ射线具有很高的能量，穿透能力更强.主要应用有：医学上具有治疗错误!癌症的作用，工业上具有错误!探测金属部件内部的缺陷。

6．电磁波传递能量电磁波传递错误!能量，电磁波是一种错误!物质。

7．太阳辐射太阳辐射中不仅含有可见光,还有无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线，其能量主要集中在错误!可见光、错误!红外线和错误!紫外线三个区域。

判一判（1）X射线是电磁波,它由速度较高的电子构成。

( )(2)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。

( )（3）可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。

4.电磁波与信息化社会1．了解电磁波的应用。

2．了解电视和雷达的基本原理。

3．了解电磁波在科技、经济、社会发展中的作用。

人类通信经历了这些阶段：古代的的烽火台、击鼓鸣金、信鸽、旗语、驿站等；19世纪的电报、电话；20世纪的无线电通信；现在已经进入了信息时代。

2011年11月，在地面遥控下顺利实现了天宫一号与神舟八号的对接。

请你查阅有关的资料找一下，人类使用的第一种无线电设备是什么？在此之后走进人们生活的无线电设备依次又有哪些？电报机提示：第一个使用的无线电设备是电报机。

在此之后又有了收音机、电视机、手机、电脑等。

1．电磁波与信息的传递电磁波的传输特点：可以通过______、______进行有线传输，也可以______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(1)电视发射系统：在电视发射端，摄像镜头将被摄物体的像成在______的屏上。

电子枪发出的电子束按一定规律偏转，对屏上的图像进行逐行扫描。

通过光电转换器件把一幅图像按照各个部分的明暗情况，逐点地变为强弱不同的信号电流，完成光电转换，然后将信号电流调制成________，通过发射机的天线把带有信号的______发射出去。

(2)电视接收系统：电视接收机的天线接收到______后，将视频信号与音频信号分开。

视频信号通过________中的电子枪发射的受视频信号控制的电子束对荧光屏的扫描，将视频信号即电视信号转换为图像。

音频信号通过扬声器转换成声音。

(3)摄像机与电视接收机中电子束扫描速率的关系：两种电器中电子束扫描的速率______。

3．雷达(1)雷达的作用：是利用无线电波来测定________的无线电设备。

(2)雷达用的无线电波的波段属于______。

(3)雷达天线的作用：发射出去的电磁波遇到______时反射回来又被天线接收。

(4)雷达确定障碍物位置的方法：通过测定微波从发射到反射回来的______来确定目标的距离，并结合微波的____________来确定目标的位置。

3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会1．无线电波的发射(1)有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点：①要有足够高的振荡频率：频率越高，发射电磁波的本领越大。

②振荡电路的电场和磁场必须能分散到尽可能大的空间，因此，要采用开放电路。

而是加载到高频信号中发射呢？因为声音信号频率较低，而电台向外发射电磁波，要有足够高的频率。

实验证明，只有提高发射频率才能提高发射能量，为此要把频率较低的信号加载到高频信号上去。

高频振荡信号就是那些有用的低频信号的载体，而“加载”的过程就是“调制”过程。

【例1】下列说法正确的是()A．用带有天线和地线的开放电路，就可将电磁波发射出去B.电磁波的传播方式只有两种：天波和地波C．发射图像信号不需要调制过程D．使发射信号振幅随高频信号而改变叫调幅2．无线电波的接收(1)原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，因此，导体可以用来接收电磁波。

(2)电谐振与调谐①电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象。

②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。

(3)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程，调幅波的解调也叫检波。

(4)无线电波技术上把波长大于1 mm的电磁波称做无线电波，并按波长把无线电波分为若干波段：长波、中波、中短波、短波、微波。

为什么超远程无线电利用无线电波中,的长波波段，而雷达利用微波波段？根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以超远程无线电利用长波波段。

微波波长短，传播时直线性好。

雷达正是利用了微波直线传播性好的特点【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．增加谐电路中线圈的匝数B．加大电源电压C ．减少调谐电路中线圈的匝数D ．将线圈中的铁芯取走解析： 改变电容接收不到较高频率的信号→调谐电路固有频率较低→f ＝12πLC ――→增大f 减小L 答案：CD3．电磁波与信息化社会 (1)电磁波的传输：可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。

电磁波谱物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

【教学目的】（一）物理观念1. 知道电磁波的存在；2. 知道电磁波的频率、波长、波速，以及相互间的关系；3. 知道电磁波在生活中的应用（二）科学思维、科学探究通过实验的方法，经历实验观察、分析、归纳的探究过程（三）科学态度与责任通过对生活中电磁波的了解，感悟科学与生活的互动作用，增强社会责任感和使命感【教学重点与难点】各种电磁波的应用教学过程引入新课：电磁波在我们生活中有哪些应用呢？电磁波和我们现代生活息息相关，在生活中有很多应用。

但不同波长电磁波的产生机理和应用领域常常有很大区别。

因此人们常把各类电磁波按波长大小依次排成一列,称为电磁波谱。

若按其波长从小到大依次排列,有：γ射线、X射线、紫外线、可见光(紫、能、蓝、绿、黄、橙、红)、红外线、无线电波(微波、超短波、短波、长波)等。

它们都具有电磁波的共性，但由于它们的性质各不相同,因而也有许多不同的用途。

我们以其中几个为例，来分析一下它们的特性先来看无线电波。

1、无线电波19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在分析和总结前人对电磁现象研究成果的基础土，建立了经典电磁理论。

人类从此进入了无线电时代。

无线电通信的原理是怎样的呢？提问：同学们，你们知道我们的手机是如何实现通信的吗？学生：手机既是个电磁波的接收器，同时也是个电磁波发射器。

可见，手机实际上是一部可移动的无线电通信设备。

移动的手机与不移动的基地台之间构成了一个可移动的无线通信系统。

其工作过程(图14-28)大体是：移动的发话人对手机讲话，手机把声波经变换器转变为电信号，经天线发射出去，载有语言信息的电磁波被基地台接收，经变换器转变为电信号发射给另一移动手机，接收方手机接收电磁波信号，经转换器和发声器转变为声音，为收话人所听到。

（教师补充）2、比微波波长更小的是红外线(infraredray)请学生说说他们对红外线的了解，教师再补充。

４电磁波与信息化社会5电磁波谱课堂合作探究问题导学一、电磁波与信息化社会活动与探究11．电磁波可以通过什么方式进行传播？用光缆通信有何特点？2．雷达的基本原理是什么？迁移与应用1某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，该电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？1．电磁波在真空中的速度c＝3.00×108 m/s是自然界的基本常数，应记住。

2．注意雷达波从发射到接收通过的路程是雷达与目标距离的两倍。

二、电磁波谱活动与探究21．许多动物具有发达的红外感受器官，因此在夜间也可以“看到”物体。

你知道哪些动物有这方面的功能吗？2．天空为什么是亮的，看起来是蓝色的，而傍晚的阳光却比较红？3．哪些现象能说明电磁波具有能量？试举例。

4．我们根据什么说电磁波是一种物质？迁移与应用2下列说法正确的是（）A．麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性B．红外线的显著作用是热作用，紫外线最显著的作用是化学作用C．X射线的穿透本领比γ射线更强D．X射线与γ射线的产生机理不同，因此它们的频率范围界线分明，不可能重叠1．高原上的人皮肤黝黑（）A．与高原上人的生活习惯有关B．与高原上的风力过大有关C．与高原上紫外线辐射过强有关D．由遗传本身决定2．电磁技术的发展，使得人们的生活发生了很大的变化。

关于电磁技术的应用，下列说法正确的是（）A．手机与手机之间可以直接通信B．电磁灶的灶台与锅之间，如果隔有绝缘物质，通电后则锅不可能被加热C．微波炉内盛放食物的器皿，只能是金属器皿D．电视信号是电视台将声音与图像信号通过电磁波快速传送到用户处并被电视机接收下来的3．据报道，新型增强型红外夜视镜已经小规模配发给美国陆军，红外夜视镜是利用了（ ）A ．红外线波长长，易绕过障碍物的特点B ．红外线热效应强的特点C ．一切物体都在不停地辐射红外线的特点D ．红外线肉眼不可见的特点4．关于雷达的特点，下列说法中正确的是（ ）A ．雷达所用无线电波的波长比短波更短B ．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离C ．雷达在能见度低的黑夜将无法使用D ．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标5．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（ ）A ．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B ．γ射线是波长最短的电磁波，它比X 射线的频率还要高C ．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D ．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线答案：课堂·合作探究【问题导学】活动与探究1：1．答案：（1）可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以进行无线传输。

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。

14.4电磁波与信息化社会14.5电磁波谱导学案电磁波与信息化社会［先填空］1.电磁波与信息的传递可以通过电缆、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)电视广播的发射和接收过程(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，根据发射无线电波到接收反射波的时间t,(、t确定障碍物的距离再根据发射无线电波的方向和仰角，可以确定障碍物的位置.(3)移动电话、因特网也是利用电磁波來传输信息的.［再判断］1.高频电磁波是信息传送的载体.（J）2.雷达是利用微波定位的.（丁）3.电视机是一种发射电磁波的装置.（X）［后思考］1.不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同吗？【提示】相同.都等于3.0X1 08 m/s.2.不同频率的电磁波在同--种介质中的传播速度是否相同？【提示】不同.频率越大，速度越小.［核心点击］1.雷达的原理与构造雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置（显示器）、电源、用于控制雷达工作和处理信号的汁算机以及防干扰设备等构成.2.雷达的优点.雷达利用的电磁波在微波波段，因为波长越短，传播的直线性越好，方向性越好，反射性越强.雷达每隔万分之一秒向某一方向发射一次时间约为百万分之一秒的不连续的微波，微波遇到障碍物反射冋来，这样可在显示器的荧光屏上呈现发射和接收的两个尖形波，通过计算可得到障碍物到雷达站的距离，再根据发射微波的方向和仰角，便可判定障碍物的位置了.3.使雷达测到更远处的物体的方法（D增大雷达发射微波的能量.（2）使雷达发射不连续的微波的时间间隔增大.1. _________________________________________________ 一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图彖如图14-4-1, A是发射时的雷达探索波的脉冲波形, B是敌机反射回来的脉冲波形，则敌机距雷达站的距离是 __________________________________________________________ .A A t/xlo-^s0 3图14-4-1【答案】4.5X105 m2.某高速公路自动测速仪装置如图14-4-2甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间为10-6 s,相邻两次发射时间间隔为t.当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现一个尖波形；在收到反射冋來的无线电波时，在显示屏上呈现第二个尖波形.根据两个波形的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带（如图14-4-2乙所示），‘可求出车速.请根据tl、t2、t、c求出汽车车速的表达式.图14-4-2【答案】v= 2t雷达侦察问题的解决方法1.电磁波在空中的传播速度可认为等于真空屮的光速c,根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，可求得侦察距离.2.根据发射无线电波的方向和仰角，确定被侦察物体的位置.3.雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播距离的一半.电磁波谱［先填空］1.概念按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱.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、丫射线.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、广播、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杀菌消毒、治疗皮肤病等荧光效应X射线穿透力强检查、探测、透视、治疗Y射线穿透力最强探测、治疗4.电磁波的能量各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有能量，电磁波是一种物质.5.太阳辐射的特点［来源:Zxxk. Com］太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强. ［再判断］1.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.(J)2.Y射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高.(J)3.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射.(X)［后思考］1.为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？【提示】根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以超远程无线电利用长波波段.微波波长短，传播时直线性好，雷达正是利用了微波直线传播性好的特点.［來源:Zxxk. Com］2.红外体温计不用与人体接触便可以迅速测量体温，如图14-4-3所示.你知道它的工作原理吗?图14-4-3【提示】根据体温越高，辐射红外线越强的原理.［核心点击］1.电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义.(2)都遵守公式v= Xf,它们在真空屮的传播速度都是c = 3.0X108 m/s.(3)它们的传播都不需要介质.⑷它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性.2.电磁波的个性(D不同电磁波的频率或波长不同，表现岀不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强.(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同.不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小.(3)产生机理不同(4)用途不同：无线电波用于通信和广播，红外线用于加热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒，X射线应用于医学上的X光照片，Y射线检查金属部件的缺陷等.［来源:学科网］3.无线电波的中波波长范围为200〜3 000 m.求该波段的频率范围.【答案】1. 0X105〜1.5X106 Hz4.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现彖，请埒相应的字母填写在运用这种现彖的医疗器械后而的空格上.⑴X光机， ________ .(2)紫外线灯，_______ ・(3)用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口.愈合得较好，这里的“神灯”是利用 _________ .A.光的全反射B.紫外线具有很强的荧光作用C.紫外线具有杀菌消毒作用D.X射线的很强的贯穿力E.红外线具有显著的热效应F.红外线波长较长，易发生衍射【答案】(1)D (2)C (3)E。

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)电视广播的发射和接收过程：(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。

根据发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，再根据发射无线电波的方向和仰角，确定障碍物的位置。

(3)移动电话、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顺序：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、广播。

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射线具有较强穿透能力，可用于检查、探测、治疗等。

按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。

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1．自主思考——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)电视机是一种发射电磁波的装置。

(×)(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)紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射。

(×)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”为中小学生授课。

思考一下，王亚平授课的视频是怎样传到地面上的？图14-4-1提示：通过电磁波来传递。

(2)为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？提示：根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以远程无线电利用长波波段。

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。

第十四章电磁波14.1、2电磁波的发现、电磁振荡三维教学目标1、知识与技能（1）了解电磁振荡产生的过程。

2、过程与方法3、情感、态度与价值观第一节电磁波的发现、电磁振荡（一）引入学习电磁振荡和电磁波的重要性。

无线电广播是利用电磁波传播的，电视广播也是利用电磁波传播的，导弹，人造地球卫星的控制以及宇宙飞船跟地面的通信联系都是利用电磁波。

那么，电磁波是什么呢？它是怎样产生的，有些什么性质以及怎样利用它来传递各种信号呢？这一章就要研究这些问题。

要了解电磁波，首先就要了解什么是电磁振荡，我们就从电磁振荡开始学习。

（二）新课教学1、实验：将电键K扳到1，给电容器充电，然后将电键扳到2，此时可以见到G表的指针来回摆动。

2、总结：能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。

1 K 2能产生振荡电流的电路叫振荡电路。

其中最简单的振荡电路叫LC回ε C L路。

3、振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。

4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质：（1）介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质：—乙丁对应的电流图像：对应电容器所带的电量：（2）电路分析：甲图：电场能达到最大，磁场能为零，电路感应电流i=0 甲→乙：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。

乙图：磁场能达到最大，电场能为零，电路中电流I达到最大。

乙→丙：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。

丙图：电场能达到最大（与甲图的电场反向），磁场能为零，电路中电流为零。

丙→丁：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。

丁图：磁场能达到最大，电场能为零，回路中电流达到最大（方向与原方向相反），丁→戊：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。

戊与甲是重合的，从而振荡电路完成了一个周期。

电磁波与信息化社会【教学目标】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。

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。

情感、态度与价值观培养学生的科学精神和爱国主义精神。

【教学重难点】重点：电视机呈现原理，雷达定位原理。

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）引入新课教师：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）进行新课一.电磁波与信息的传递教师：请同学们阅读教材有关内容，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。

）学生：语言的出现，文字的创造，纸和印刷术的发明，电磁波的发现。

教师：电磁波的传输有何特点？学生：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。

二.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。

出示电视信号的形成、发射和接收示意图投影片。

14.5电磁波谱的教学设计教学目的：1、了解光的电磁说及建立过程；2、了解各种电磁波在本质上是相同的。

它们的行为服从共同的规律。

由于频率不同而呈现出的不同特性。

并熟悉它们的不同应用。

教学过程：复习提问光具有波动性，它是以什么实验事实为依据的？导入新课1、光的电磁说19世纪初，光的波动说获得很大成功，逐渐得到人们公认。

但是当时人们把光波看成像机械波，需要有传播的媒介，曾假设在宇宙空间充满一种特殊物质“以太”，“以太”应具有的性质，一是很大的弹性（甚至像钢一样）二是极小的密度（比空气要稀薄得多），然而各种证明“以太”存在的实验结果都是否定的，这就使光的波动说在传播媒介问题上陷入了困境。

19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论，预见了电磁波的存在，并提出电磁波是横波，传播的速度等于光速，根据它跟光波的这些相似性，指出“光波是一种电磁波”-----光的电磁说。

1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在，测得它传播的速度等于光速，与麦克斯韦的预言符合得相当好，证实了光的电磁说是正确的。

2、电磁波谱我们已知无线电波是电磁波，其波长范围以几十千米到几毫米，又已知光波也是电磁波，其波长不到1微米，可见电磁波是一个很大的家族，作用于我们眼睛并引起视觉的部分，只是一个很窄的波段，称可见光，在可见光波范围外还存在大量的不可见光，如红外线、紫外线等等。

（一）、红外线发现过程：1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时，把温度计移至红光区域外侧，发现温度更高，说明这里存在一种不可见的射线，后来就叫做红外线。

（用棱镜显示可见谱）特点：最显著的是热作用应用：（1）红外线加热，这种加热方式优点是能使物体内部发热，加热效率高，效果好。

（2）红外摄影，（远距离摄影、高空摄影、卫星地面摄影）这种摄影不受白天黑夜的限制。

（3）红外线成像（夜视仪）可以在漆黑的夜间能看见目标。

（4）红外遥感，可以在飞机或卫星上勘测地热，寻找水源、监测森林火情，估计家农作物的长势和收成，预报台风、寒潮。

14.4、5电磁波与信息化社会，电磁波谱三维教学目标1、知识与技能（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。

2、过程与方法：3、情感、态的与价值观教学重点：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。

教学方法：教学过程：第四节电磁波与信息化社会，电磁波谱1、电视和雷达（1）电视电视的历史：1927年，美国人研制出最早的电视机。

1928年，美国通用公司生产出第一台电视机。

1925年，美国开始试验发射一些电视图像，不仅小，而且模糊不清。

1927年，纽约州斯克内克塔迪一家老资格的无线电台开始每周三次进行试验性广播。

1939年，全国广播公司在纽约市试验广播。

美国最早的电视机，荧光屏是圆形的，只有5-9英寸大，差不多要坐在电视机跟前才能看清。

但是，电视很快以惊人的速度冲进了美国人的家庭（第二次世界大战中，电视的发展一度陷入停顿。

1947年美国家庭中约有1．4万台电视机，1949年达到近100万台。

1955年，将近3000万台，1960年，达6000万台，于1951年问世的彩色电视机以及大屏幕电视机也进入美国人家庭。

目前美国约有l．2l亿台电视机，平均不到两个人就有一台电视机）。

中国最早的电视诞生在1958年3月17日。

这天晚上，我国电视广播中心在北京第一次试播电视节目，国营天津无线电厂（后改为天津通信广播公司）研制的中国第一台电视接收机实地接收试验成功。

这台被誉为“华夏第一屏”的北京牌820型35cm电子管黑白电视机，如今摆在天津通信广播公司的产品陈列室里。

我国在1958年以前还没有电视广播，国内不能生产电视机。

1957年4月，第二机械工业部第十局把研制电视接收机的任务交给国营天津无线电厂，厂领导立即组织试制小组，黄仕机同志主持设计。

当年，试制组多数成员只有20岁上下，他们对电视这门综合电、磁、声、光的新技术极其生疏，没有见过电视机，参考资料也很少，通过对资料、国外样机、样件的研究，他们根据当时国内元器件生产能力和工艺加工水平，制定了“电视接收和调频接收两用、通道和扫描分开供电、采用国产电子管器件”的电视机设计方案。