下载文档原格式
第2节电磁波的发射、传播和接收第3节电磁波的应用及防护1．电磁波的发射(1)有效发射条件①振荡频率足够高．②电场、磁场尽可能分布到较大的空间．(2)开放电路为了满足发射条件，可以减小电容器的极板面积，增大极板间距，使电容器变成两条长直导线，一条伸入高空成为天线，另一条接入地下成为地线．2．电磁波的传播(1)无线电波通常有三种传播途径：地波、天波和空间波．①地波：沿地球表面空间传播的无线电波．在无线电技术中，通常采用地波的形式传播长波、中波和中短波．②天波：靠大气层中电离层的反射传播的无线电波．短波最适合采用天波的形式传播．③空间波：象光束那样沿直线传播的无线电波．这种传播方式适用于超短波和微波通信，此外卫星中继通信，卫星电视转播等也主要是利用空间波作为传输途径．3．电磁波的接收(1)电谐振现象当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生电流最强的现象．与机械振动中的共振现象类似．(2)调谐在无线电技术中，对空间存在的各种频率电磁波，需要选择某一特定的频率接收的过程．(3)调谐电路能够调谐的接收电路．调节调谐电路可调电容或电感，改变电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁波的频率相同，这个电磁波在调谐电路里激起的电流最强．1．振荡频率足够高的开放电路才能发射电磁波．(√)2．电磁波波长较长的波贯穿障碍物的能力强．(×)3．电磁波波长较短的波能量大，穿透能力强．(√)如图321，这是著名的法国埃菲尔铁塔，曾经保持世界最高建筑纪录45年，现在塔顶装有超高频(UHF)电视天线，既是法国广播电台的中心，又是气象台和电视发射台．电视塔和电视转播塔为什么都建在高处？图321【提示】电视塔发射和转播采用微波，传播形式为直线传播，越高覆盖范围越大．1．无线电波的发射：由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去．2．调制(1)使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制．(2)调制方法：调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变． 调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变．3．无线电波的接收：天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经解调取出携带的信号，放大后再还原成声音或图象的过程．4．电谐振、调谐和检波(1)电谐振：当接收电路的固有频率跟接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，类似于机械振动中的共振．(2)调谐：使接收电路发生电谐振的过程． (3)通过解调获取信号．解调：把声音或图象等信号从高频振荡电流中还原出来的过程． 检波：调幅波的解调称为检波．1．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是( )【导学号：78510035】A ．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的B ．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波C ．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强D ．要使电视机的屏幕上有图象，必须要有检波过程E ．电视信号可以直接通过天线向外发射【解析】 有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一般的音频电流和电视信号的频率较低，不能直接用来发射电磁波；电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似；电视机显示图象时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频调制信号中取出来，否则就不能显示．故A 、E 错误，B 、C 、D 正确．【答案】 BCD2．收音机的调谐电路中线圈的自感系数为L ，要想接收波长为λ的电磁波，应把调谐电路中电容器的电容调至(c 为光速)多少？【解析】 接收电磁波必须进行调谐，使接收回路产生电谐振，由产生电谐振的条件f固＝f 电磁波得12πLC ＝cλ，解得C ＝λ24π2Lc 2.【答案】 λ24πLc1．电磁波的发射需要振荡频率高，电磁场分布空间大的开放电路．2．电磁波的接收需要调谐和解调．1．电磁波谱电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了电磁波谱．电磁波谱中的各种波有一定的波长范围，它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性；它们在真空中的传播速度均等于光速．2．电磁波的应用(1)红外线和紫外线的应用①红外线：具有明显的热效应．利用红外线的这种热效应，制成了红外线烤箱、红外线炉等；利用红外线还可制成夜视仪、遥感器等．②紫外线：紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底片感光．当紫外线照射人体时，能使人体合成维生素D，可以预防佝偻病，但过量的紫外线会伤害人体，应注意防护．紫外线还具有杀菌作用，医院里的病房利用紫外线消毒；银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪．(2)无线电波的应用①雷达a．雷达的概念：是一种用来检测飞行器、船只等远距离物体位置的系统．b．雷达的工作原理电磁波遇到障碍物会被反射，根据信号的返回时间和方向，判断物体的方位．c．雷达的用途探测目标、导航、预报天气、绘制地图等．②移动电话a．功能：使用户接收到通话对方送来的信息，并能发送自己的信息．b．特点：需通过无线基站转接实现自由通话．3．电磁污染及防护(1)电磁污染又称电磁波污染或射频辐射污染．研究发现，电磁辐射会危害人体健康，波长越短，危害越突出，过量的电磁波辐射对心脏、血液和眼睛等都有很大的危害．(2)电磁波污染的防治从物理学角度看，可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人这三个方面进行防护．1．可见光是整个电磁波谱中极狭窄的一段，其中红光波长最长．(√)2．红外线属于可见光．(×)3．紫外线有明显的热效应．(×)生活中的哪些现象应用了电磁波？【提示】生活中，电磁波应用非常广泛，象电视、雷达、卫星导航、微波炉、移动电话(手机)等都应用了电磁波．3．关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )【导学号：78510036】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，更容易发生衍射现象的是γ射线E．红外线容易穿透云雾烟尘【解析】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，故A 正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X 射线的频率还要高，故B 正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，波动性越强，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C 、D 错；红外线波长比可见光长，更容易发生衍射、易穿透云雾烟尘，E 正确．【答案】 ABE4．某防空雷达发射的电磁波频率为f ＝3×103MHz ，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt ＝0.4 ms ，那么被监视的目标到雷达的距离为________ km.该雷达发出的电磁波的波长为________ m.【解析】 s ＝c Δt ＝1.2×105m ＝120 km ，这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为60 km.由c ＝λf 可得λ＝0.1 m.【答案】 60 0.15.一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呈现出的尖形波如图所示，已知图322中刻度ab ＝bc ，则障碍物与雷达之间的距离是多大？图322【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，无线电波从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 ＝ct 2＝3.0×108×50×10－62m ＝7.5×103m.【答案】 7.5×103m雷达侦察问题的解决方法1．电磁波在空气中的传播速度可认为等于真空中的光速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．。
第十三章热学（选修3-3）第69课时分子动理论内能(双基落实课)[命题者说]本课时内容既是高考选考内容，又是热学最基本的知识，因此高考针对这些内容命题时，难度不会很大。
在复习这部分内容时，只需全面复习，不需要过深的挖掘。
1.(1)分子的大小①一般无机分子直径的数量级约为：10－10 m。
②一般无机分子质量的数量级约为：10－26 kg。
(2)阿伏伽德罗常数：指1 mol的任何物质中含有相同的微粒个数，用符号N A表示，N A ＝6.02×1023 mol－1。
2．分子热运动：指分子永不停息的无规则运动(1)扩散现象：指相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高，扩散越快；扩散可在固体、液体、气体中进行。
(2)布朗运动：指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动。
微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。
3．分子间的相互作用力分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快，如图所示。
(1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0；(2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F引＜F斥，F表现为斥力；(3)当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F引＞F斥，F表现为引力；(4)当r＞10r0(10－9m)时，F引和F斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(F＝0)。
[小题练通]1．(2016·北京高考)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。
雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并且PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm 的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。
某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。
第节单摆．单摆是一个理想化模型，在偏角很小的状况下，单摆做简谐运动。
单摆的回复力由重力沿圆弧切向的分力供应。
．单摆的周期公式为：＝π ，此式仅在摆角小于°时成立，单摆的周期由摆长和重力加速度共同决定，与摆球质量没关。
．由＝π 得＝，依照此式可求出某地的重力加速度。
单摆的运动[ 自读教材·抓基础]．定义把一根细线上端固定，下端拴一个小球，线的质量和球的大小能够忽略不计，这种装置叫做单摆。
．单摆的回复力() 回复力的本源：摆球的重力沿圆弧切线方向的分力。
() 回复力的特点：在偏角很小时，单摆的回复力与它偏离平衡地址的位移成正比，方向总指向平衡地址。
．运动规律单摆在偏角很小时做简谐运动，其振动图像依照正弦函数规律。
[ 随从名师·解疑难]．单摆是一种理想模型，实质摆可视为单摆的要求是什么？() 细线形变要求：细线的伸缩能够忽略。
() 细线与小球质量要求：细线质量与小球质量对照能够忽略。
() 小球密度要求：小球的密度较大。
() 线长度要求：球的直径与线的长度对照能够忽略。
() 受力要求：与小球碰到的重力及线的拉力对照，空气对它的阻力能够忽略。
() 摆角要求：单摆在摇动过程中要求摆角小于°。
．单摆做简谐运动的条件判断单摆可否做简谐运动，可解析摆球的受力状况，看回复力可否吻合＝－的特点，如图-- 所示。
图--() 在随意地址，有向线段OP 为此时的位移，重力沿圆弧切线方向的分力＝θ 供应摆球以点为中心做往来运动的回复力。
() 在摆角很小时，θ ≈ θ＝，＝θ＝，方向与摆球位移方向相反，因此有回复力回＝＝－。
令＝，那么回＝－。
因此，在摆角θ 不高出°时，单摆做简谐运动。
．单摆的运动特点() 摆球以悬挂点 ( ′点 ) 为圆心在竖直平面内做变速圆周运动。
() 摆球以最低点 ( 点 ) 为平衡地址做简谐运动。
[ 特别提示 ]() 单摆振动的回复力为摆球重力沿圆弧切线方向的分力，回复力不是摆球所受的合外力，自然向心力也不是摆球所受的合外力( 最高、最低点除外) 。
[高考导航]基础课1分子动理论内能知识点一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数1．物体是由大量分子组成的(1)分子很小：①直径数量级为10－10m。
②质量数量级为10－26～10－27kg。
(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023mol－1。
2．分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。
温度越高，扩散越快。
(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地做无规则运动。
其特点是：①永不停息、无规则运动。
②颗粒越小，运动越明显。
③温度越高，运动越激烈。
3．分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。
(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快。
知识点二、温度是分子平均动能的标志、内能1．温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2．两种温标摄氏温标和热力学温标。
关系：T＝t＋273.15 K。
3．分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
4．分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。
(2)分子势能的决定因素：微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；宏观上——决定于体积和状态。
5．物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，是状态量。
(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。
(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
(4)改变内能的方式知识点三、气体分子运动速率的统计分布气体和气体分子运动的特点知识点四、用油膜法估测分子的大小1．原理与操作2．注意事项(1)将所有的实验用具擦洗干净，不能混用。
(2)油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。
