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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。
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、B
2、BCD
3、AB
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【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=kd
S 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=2
ct =21050103.0-6
8⨯⨯⨯ 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=4πr 2（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：.e
I 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.。
