电磁波与信息化社会ppt课件

雷达探测的原理和应用
1．雷达的原理 利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性。 2．雷达的构造及特点 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计算机以及防干扰设备等构成。 (1)雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端。 (2)雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微波波段。
波长顺序由短到长排列的是
()
A．微波、红外线、紫外线 B．γ 射线、X 射线、紫外线
C．紫外线、可见光、红外线 D．紫外线、X 射线、γ 射线
解析：红外线与紫外线在电磁波谱中不相邻，更不会频率重叠，
A 错误；紫外线、可见光、红外线虽相邻，但它们三者间有明
确的界线，频率也不相重叠，C 错误；在电磁波谱中紫外线、
(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 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
特点
用途
无线电波
波动性强
通讯、广播、导航
力很差，A、C 项错；适量的紫外线照射有利于人的健康，过
量照射有害身体健康，B 项对；γ 射线波长很短，不容易用来
观察衍射现象，D 项错。 答案：B
3．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
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 。

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＝c2t＝3.0×108×2 50×10－6 m＝7.5×103 m.
答案：(1)a、b c (2)7.5×103 m
★要点二 各种电磁波的特性 |要点归纳|
1．共性 (1)它们在本质上都是电磁波，它们遵循相同的规律，各波段 之间的区别并没有绝对的意义． (2)都遵守公式 v＝λf，它们在真空中的传播速度都是 c＝ 3.0×108 m/s. (3)它们的传播都不需要介质． (4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．
[解析] 由题意知荧光屏相邻刻线间的时间间隔 t0＝10－4 s， 甲图发射波和接收波的时间间隔 t1＝4×10－4 s，乙图时间间隔 t2 ＝1×10－4 s．所以，第一次战斗机距雷达的距离为 s1＝c×t21＝ 6.0×104 m，第二次战斗机在雷达正上方．所以，战斗机的高度 h ＝c×t22＝1.5×104 m，故 173 s 内战斗机飞行的水平距离为 s＝
|对点训练|
1．在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转
化为电信号，这一过程完成了( )
A．光、电转化
B．电、光转化
C．光、电、光转化
D．电、光、电转化
解析：选 A 在电视信号发射端，由摄像管摄取景物并将景
物反射的光转化为电信号的过程即为摄像，这个过程由摄像管完
成，即光信号转化为电信号的过程，故选项 A 正确．
二、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 16 _电__磁__波__谱___．按照波长从长到短依次排列为：17 __无__线__电__波__、 18 __红__外__线__、19 __可__见__光__、20 __紫__外__线__、21 _X__射__线__、22 _γ_射__线 __. 不同的电磁波由于具有不同的 23 __频__率__(波长)，才具有不同的特 性．

例1.在信息化时代，我们的生活发生了巨大的转变， 我们可以用手机打车、叫外卖，汽车也在向着无人驾驶的 方向发展，但它们的基本工作方式都离不开电磁波的发射 和接收。一些电器设备同时具有发射和接收电磁波的功能， 但也有些设备只能发射或只能接收电磁波，下面所列设备
在工作时只是用来接收电磁波的是（ D ）
A．手机 B．雷达 C．微波炉 D．收音机
例2.物理理论成果总要推动社会实践科学的应用 和发展，下列实践成果中属于应用了带电粒子在磁场
中的偏转原理的是（ C ）
A．示波器 B．复印机 C．电视显像管 D．多用电表
第十四章 电磁波
14.4 电磁波与信息化社会
课标解读
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
电磁波的存在，使当代人“顺风耳，千里眼”的梦想成为了现实。
我们 的生 活已 经离 不开 电磁 波了
一、电磁波与信息的传递
飞鸽传书
烽火台狼烟 1876年，贝尔发明了电话
1939年： 第一 台黑白电视机
1954年：第 一台彩色电
视机
液晶电视
4K电视
海信8K U9系列电视
三、雷达（radio detection and ranging） 雷达在军事、导航、气象预测等方面有巨大作用。
雷达工作原理
测距：
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。
四、移动电话
利用电磁波
电磁波可以通过电缆、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。
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

【知识点拨】 1.电视系统原理 在电视的发射端，用摄像管将光信号转换为电信号，利用电信 号对高频振荡进行调制,然后通过天线把带有信号的电磁波发射 出去；在电视的接收端，通过调谐、检波、解调等过程将电信 号送到显像管，再由显像管将电信号还原成图像.
2.雷达构造及特点 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计算机以及防干扰设备 等构成. (1)雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端. (2)雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微波波段. (3)雷达发射的是不连续的无线电波，即脉冲，每次发射时间 短于1 μs，两次发射的时间间隔约为0.1 ms. (4)障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来.
2.电磁波的应用实例 (1)电视广播的发射和接收过程
摄像管：摄取景物的图像并将其转换为_电__信__号__
调制和发射
天线接收高频信号，_调__谐__，_解__调__
显像管：还原出与摄像管屏上_相__同__的图像
(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确定物体的位置.根据
发射无线电波到接收反射波的时间t,可以确定障碍物的距离 _s___c2_t _,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.
特性与应用 _波__动__性__强，用于通信 _热__效__应__强，用于遥感
引起视觉，用于照明等
_化__学__效__应__和_荧__光__效__应__强，用于消毒、防伪 _贯__穿__性__强，用于检查和医用透视
_贯__穿__本领最强，用于工业探伤和医疗
4.电磁波的能量 (1)电磁波是运动中的_电__磁__场__,赫兹通过实验证实了电磁波的 存在. (2)各种各样的仪器能够探测到许多种电磁波,表明电磁波具有 _能__量__. 5.太阳辐射:太阳辐射的能量集中在_可__见__光__、_红__外__线__和 _紫__外__线__三个区域,在眼睛感觉最敏感的_黄__绿__光__附近,辐射的能 量最强.

6．电磁波传递能量 电磁波传递_能__量___，电磁波是一种_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_可__见__光__、__红__外__线__和___ _紫__外__线__三个区域。
2．为什么说电磁波是一种物质？ 提示：从电磁波可以脱离电荷独立存在、不需借助媒质传 播、具有能量三个方面可知，电磁波和实物粒子一样，是一种 物质，这是人们对于物质认识的一个重大发现。 3．举例说明电磁波具有能量。 提示：例如，放在红外线区域的温度计升温很快；γ射线具 有很强的贯穿能力等。
要点 电磁波谱
一、电磁波谱 1．无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ 射 线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱。如图所示是按波长 由大到小(频率由小到大)顺序排列的。
(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。 无线电波用于通信和广播。 (2)红外线 红外线的波长比红光的波长还长，不是可见光，不能引起 人的视觉。一切物体(不管大小、也无论是否有生命)，凡是由 分子、原子等微粒构成的物体都在不停地辐射红外线。物体温 度越高，辐射红外线的本领越强。红外线主要有以下作用：
A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线波长较大， 容易发生明显衍射
B．红外线热像仪菌作用 D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发 射的红外线的频率和强度不同
解析：红外线热像仪就是应用了红外线的这一特点，选 D。
答案：D
电磁波谱相关问题解题方法 (1)熟记各种电磁波的特性及应用。 (2)按电磁波谱的排列顺序，波长越长，频率越低，衍射能 力越强，穿透能力越弱；波长越短，频率越高，衍射能力越 弱，穿透能力越强。

原子核受激发后产生
(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
相,γ射线用于检查金属部件的缺陷等。
典例剖析
【例题2】 下列有关电磁波的特性和应用,说法正确的是(
)
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
化社会有哪些特征?
要点提示：
信息化社会具有“四化”：智能化、电子化、全球化、
非群体化，而且还有“四性”：综合性、竞争性、渗透性、
开放性。
名师精讲
1.电视广播的发射和接收过程
2.雷达的工作原理
雷达利用无线电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= 2 ,
答案:D
变式训练2
下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用
的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器
械后面的空格上。
(1)X光机,
(2)紫外线灯,
;
;
(3)理疗医用“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
摄像机在1 s内要送出25幅画面,同样电视机在1 s内接收25幅
画面,画面是不连续的。
答案:ABC
T H A N K S
再根据发射无线电波的方向和仰角,确定障碍物的位置。
特别提醒：
（1）摄像管与显像管的功能方面：摄像管将景物的图象
转换成电信号，而显像管则是将电信号花园出图象。
（2）雷达的工作原理方面：利用了电磁波遇到障碍物会

1.电磁波可以通过什么方式进行传播?光缆通信有何特点? 提示：(1)可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可以进行无 线传输.(2)用光缆通信,由于光的频率高,所以承载的信息量 大,同时光缆传输有抗干扰能力强、损耗小、通讯质量高的 特点.
2.请仔细分析“电视”部分内容,探究分析以下问题: (1)在现代电视发射系统中,是怎样把图像信号转化为电信 号进行发射的? 提示：由摄像管(结 构如图)把摄取景物 的图像信号转化为电 信号.镜头把景物的 像成在摄像管的屏上,电子枪发出的电子束按一定的规律对 屏上的图像进行逐行扫描(扫描路径如图),把一幅图像按照
解决本题关键是掌握电磁波的性质和现代通信的常识.
【规范解答】选D.卫星通信就是以人造地球卫星作为中继 站进行通信的,A正确;光纤通信优点是容量大,不受电磁干扰、 通信质量高、能量损耗小等,B正确;电磁波的传播不需要介 质,在真空中也可以传播,C正确;不同频率的电磁波,在真空中 传播的速度是一样的,D不正确.
1.分析总结电磁波谱中各种光线产生的机理、特性、用途.
2.在太阳没有升起时,天空已经发亮了;晴朗天空看起来是 蓝色的,而到傍晚阳光又比较红,你知道这是为什么吗? 提示：天空发亮是因为大气把阳光向四面八方散射.如果没 有大气,即使太阳高悬在空中,它周围也是黑暗的;由于波长 较短的光比波长较长的光更容易散射,所以天空看起来是蓝 色的;大气对波长较短的光吸收也比较强,傍晚的阳光在穿过 厚厚的大气层时,蓝光、紫光大部分被吸收掉了，剩下红光、 橙光透过大气射入我们的眼睛，所以傍晚的阳光比较红.
各个部分的明暗情况,逐点地变为强弱不同的信号电流,然 后用信号电流调制高频电流,最后通过天线把带有信号的电 磁波发射出去.
(2)在电视接收端,接收天线接收到哪些信号,是怎样把这些 信号还原的? 提示：在电视接收端,接收到的有图像信号和伴音信号.图像 信号经过调谐、解调后送到显像管,显像管里的电子枪发射 电子束的强弱受图像信号控制,同时在荧光屏上扫描,当电子 束射到显像管的荧光屏上时,在屏上便出现了与摄像管屏上 相同的图像.伴音信号经解调后送到扬声器,还原出声音.

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。
电磁波的危害
电磁波的危害

手机的危害原因

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。

电磁波的危害

电磁波可能造成的伤害

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

电磁波这麽可怕，我们该怎麽预防 呢？ （一）拔掉插头可防止电磁波： 电器 用品不使用时，最好将插头拔掉，避 免室内环境受到电磁波的侵害。 （二）保持距离可减少电磁波： 没错， 距离越远，电磁波强度越弱。所以在 使用电器用品像电脑、电视、电风扇、 吹风机、微波炉、电磁炉时，都要远 离这些电器用品，以策安全。
第十四章 电磁波
第四节 电磁波与信息化社会Leabharlann 复习电磁波的发射与接收
电磁波的产生：

缺点：信号的频率太低，不适于电 磁波的发射。
i
t

利用振荡电路形成高频的振荡电流， 这种振荡电流形成的电磁波能够有 效地发射。
调制
方法一： 调幅 AM
调制

摄像管
让我们走进 摄像管吧！
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。
电视机的接收端
Hi!又是我！ 再带你见识一下
显像管为何能显示与摄像屏一样的像
• 显像管的电子束也在屏幕上扫描，扫描的 方式与步调与摄像管的扫描同步，同时， 显像管电子枪发射的电子束的强弱受图象 信号的控制。
电视广播的发射与接收
发射 低频电信号 调制 高频载波信号 接收_调谐 还原
解调 检波
全过程示意图
(2)、雷达—作为军事侦察最有力的手段
常 见 的 车 载 雷 达
(2)、雷达—作为军事侦察最有力的手段
铺 路 爪 ” 远 程 预 警 雷 达 “
(2)、雷达—作为军事侦察最有力的手段
每 套 8 亿 美 元 的 美 售 台 预 警 雷 达
1、聪明的人有长的耳朵和短的舌头。 ——弗莱格 2、重复是学习之母。 ——狄慈根 3、当你还不能对自己说今天学到了什么东西时，你就不要去睡觉。 ——利希顿堡 4、人天天都学到一点东西，而往往所学到的是发现昨日学到的是错的。 ——B.V 5、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。 ——洛 克 6、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。 ——阿卜· 日· 法拉兹 7、学习是劳动，是充满思想的劳动。 ——乌申斯基 8、聪明出于勤奋，天才在于积累 －－华罗庚 9、好学而不勤问非真好学者。 10、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。 11、人的大脑和肢体一样，多用则灵，不用则废 －茅以升 12、你想成为幸福的人吗？但愿你首先学会吃得起苦 －－屠格涅夫 13、成功＝艰苦劳动＋正确方法＋少说空话 －－爱因斯坦 14、不经历风雨，怎能见彩虹 －《真心英雄》 15、只有登上山顶，才能看到那边的风光。 16只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。 17、勤奋是你生命的密码，能译出你一部壮丽的史诗。 1 8．成功，往往住在失败的隔壁！ 1 9 生命不是要超越别人，而是要超越自己． 2 0．命运是那些懦弱和认命的人发明的！ ２1．人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了！ ２2．世界上大部分的事情，都是觉得不太舒服的人做出来的． ２3．昨天是失效的支票，明天是未兑现的支票，今天才是现金． ２4．一直割舍不下一件事，永远成不了! ２5．扫地，要连心地一起扫！ ２6．不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力． ２7．当你停止尝试时，就是失败的时候． ２8．心灵激情不在，就可能被打败． ２9．凡事不要说＂我不会＂或＂不可能＂，因为你根本还没有去做！ ３0．成功不是靠梦想和希望，而是靠努力和实践． ３1．只有在天空最暗的时候，才可以看到天上的星星． ３2．上帝说：你要什么便取什么，但是要付出相当的代价． ３3．现在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移动。 ３4．宁可辛苦一阵子，不要苦一辈子． ３5．为成功找方法，不为失败找借口． ３6．不断反思自己的弱点，是让自己获得更好成功的优良习惯。 ３7．垃圾桶哲学：别人不要做的事，我拣来做！ ３8．不一定要做最大的，但要做最好的． ３9．死的方式由上帝决定，活的方式由自己决定！ ４0．成功是动词，不是名词！ 20、不要只会吃奶，要学会吃干粮，尤其是粗茶淡饭。

換為圖像。伴音信號通過揚聲器轉換成聲音。
-3-
4.电磁波与信息化社会
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
(3)攝像機與電視接收機中電子束掃描速率的關係:兩種電器中電
子束掃描的速率相等。
3.雷達
(1)雷達的作用:是利用無線電波來測定物體位置的無線電設備。
離。
-13-
的,由AB=BC,可知無線電波發射到返回所用時間為50 μs。
設雷達離障礙物的距離為s,無線電波來回時間為t,波速為c,
由 2s=ct,得 s=

2
=
3.0×108 ×50×10-6
2
m=7.5×103 m。
答案:7.5×103 m
題後反思在螢光屏上根據波幅很容易區分發射波和反射波,根據
兩個尖形波之間的距離,可直接從螢光屏上的刻度讀出障礙物的距
應造成的,實際上畫面是不連續的。
-11-
4.电磁波与信息化社会
類型一
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXIFra bibliotek類型二
雷達測距原理
【例2】 一個雷達向遠處發射無線電波,每次發射的時間為1 μs,
兩次發射的時間間隔為100 μs,在指示器的螢光屏上呈現出的尖形
-6-
4.电磁波与信息化社会
一
目标导航
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
二