高中物理 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 電磁波的應(yīng)用及防護(hù)課件 魯科版選修34

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1、第第2講電磁波的發(fā)射、傳播和接收講電磁波的發(fā)射、傳播和接收 電磁波電磁波的應(yīng)用及防護(hù)的應(yīng)用及防護(hù)高中物理高中物理選修選修3-4魯教版魯教版 目標(biāo)定位1.知道有效發(fā)射電磁波的條件，了解電磁波的發(fā)射、傳播和接收過程.2.認(rèn)識電磁波譜，了解電磁波各波段的特性和主要作用.3.了解電磁波的應(yīng)用和在科技、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展中的作用一、電磁波的發(fā)射、傳播和接收1電磁波的發(fā)射(1)為了有效地發(fā)射電磁波，振蒎電路必須滿足兩個條件：振蕩頻率足夠 ；電場、磁場盡可能分布到 的空間(2)開放電路：電容器變成兩條長的直導(dǎo)線，一條深入高空成為 ，另一條接入地下成為地線，形成開放電路較大較大高高天線天線2電磁波的傳播(1)地波

2、：沿地球 空間傳播的無線電波，適用于 波、 波和 波 波和 波不宜采用地波的形式傳播(2)天波：靠大氣中電離層的 傳播的無線電波 波最適合采用天波的形式傳播(3)空間波：像光束那樣沿 傳播的無線電波，適合于 波和 波通信衛(wèi)星中繼通信、衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播等也主要以空間波為傳播途徑表面表面長長中中中短中短短短微微反射反射短短直線直線超短超短微微3電磁波的接收(1)電諧振現(xiàn)象：兩個電路的振蕩頻率 ，電磁波使接收電路中產(chǎn)生 的電流的現(xiàn)象(2)調(diào)諧：選擇某一種特定的 接收空間電磁波的過程，調(diào)諧的基本原理是 (3)調(diào)諧電路：能夠進(jìn)行 的接收電路相同相同最強(qiáng)最強(qiáng)頻率頻率電諧振電諧振調(diào)諧調(diào)諧二、電磁波的應(yīng)用及防護(hù)1

3、電磁波譜(1)定義：電磁波包括無線電波、紅外線、可見光、 、X射線、射線等，把這些電磁波按 或排列起來，就構(gòu)成了電磁波譜(2)電磁波譜中的各種波有一定的波長范圍，它們都具有反射、折射、 和 的特性；它們在真空中的傳播速度均等于 紫外紫外線線波長波長頻率頻率衍射衍射干涉干涉光速光速2電磁波的應(yīng)用(1)紅外線：波長比紅光的波長要 性質(zhì)：具有較強(qiáng)的 能力， 明顯應(yīng)用：利用紅外線的熱效應(yīng)，制成紅外線烤箱、紅外線爐等利用紅外線可使特制底片感光的性質(zhì)，制成紅外攝影儀、紅外遙感器等長長感光感光熱效應(yīng)熱效應(yīng) (2)紫外線：波長比紫光的波長 性質(zhì)：有些物體在紫外線的照射下會發(fā)生 應(yīng)用：紫外線能使很多物質(zhì)發(fā)出熒光

4、，很容易讓底片感光，銀行利用紫外線燈鑒別鈔票的真?zhèn)萎?dāng)紫外線照射人體時，能促使人體合成維生素D，可以預(yù)防佝僂病紫外線具有 作用，醫(yī)院里的病房利用紫外線消毒 (3)X射線：波長范圍為0.62 nm. 性質(zhì)： 較強(qiáng) 應(yīng)用：在醫(yī)學(xué)中常用X光照片輔助進(jìn)行 短短熒光熒光殺菌殺菌穿透力穿透力疾病診斷疾病診斷 (4)射線：波長在1 nm以下，在電磁波譜中的波長最短 特點(diǎn)：能量較高， 很強(qiáng)，對生物的破壞力很大 應(yīng)用：醫(yī)院里用射線殺死細(xì)胞 (5)無線電波的應(yīng)用 無線電通信的發(fā)展過程 1895年，意大利的馬可尼成功地進(jìn)行了距離約3 km的 ，幾乎與馬可尼同時，俄羅斯的波波夫也研制成功了 穿透能力穿透能力無線電無線電

5、通信通信無線電發(fā)報機(jī)無線電發(fā)報機(jī) 雷達(dá) 原理：雷達(dá)天線發(fā)射高頻電磁波，電磁波遇到障礙物會被 回來，接收機(jī)接收反射信號，根據(jù)信號的返回時間和方向，可判斷遠(yuǎn)處物體的方位 作用：檢測飛行器、船只等遠(yuǎn)距離物體的 ，預(yù)防天氣、繪制地圖等反射反射位置位置3電磁污染及防護(hù)(1)電磁污染又稱電磁波污染或射頻輻射污染(2)危害：危害人體健康；使電視圖象不清晰或變形；干擾 系統(tǒng)(3)防治：電磁輻射的防治可以從 、 以及 這三個方面進(jìn)行防治.通信通信電磁波源電磁波源電磁波的傳播途徑電磁波的傳播途徑受輻射的人受輻射的人 一、無線電波的發(fā)射、傳播和接收 1無線電波的發(fā)射、傳播和接收過程2對概念的理解(1)“調(diào)幅”和“調(diào)

6、頻”都是調(diào)制過程，解調(diào)是調(diào)制的逆過程(2)電諧振就是電磁振蕩中的“共振”(3)調(diào)諧與電諧振不同，電諧振是一個物理現(xiàn)象，而調(diào)諧則是一個操作過程 3電磁波的傳播特性傳播形式傳播形式適合的波段適合的波段特點(diǎn)特點(diǎn)地波地波沿地球表面空間傳播沿地球表面空間傳播長波、中波、中長波、中波、中短波短波衍射能衍射能力較強(qiáng)力較強(qiáng)天波天波靠大氣電離層的反射靠大氣電離層的反射傳播傳播中短波、短波中短波、短波反射能反射能力較強(qiáng)力較強(qiáng)空間波空間波沿直線傳播沿直線傳播短波、超短波、短波、超短波、微波微波穿透能穿透能力較強(qiáng)力較強(qiáng)【例1】關(guān)于無線電波的發(fā)射過程，下列說法正確的是()A必須對信號進(jìn)行調(diào)制B必須使信號產(chǎn)生電諧振C必須

7、把傳輸信號加到高頻電流上D必須使用開放回路 解析電磁波的發(fā)射過程中，一定要對低頻輸入信號進(jìn)行調(diào)制，用開放電路發(fā)射為了有效地向外發(fā)射電磁波，必須使電路開放，A、C、D正確而產(chǎn)生電諧振的過程是在接收無線電波，B不正確 答案ACD【例2】關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是()A電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑電磁波頻率越高，越易沿直線傳播C電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長恒定D只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號傳遍全世界 解析由cf可判定：電磁波頻率越高，波長越短，衍射能力越差，不宜沿地面?zhèn)鞑ィ獾膫鞑ハ嗨?，沿直線傳播，故選項(xiàng)B正確、選項(xiàng)A錯誤；電磁波在介質(zhì)中傳播時，頻率不變，而傳播速度

8、改變，由vf，可判斷波長改變，選項(xiàng)C錯誤；由于同步衛(wèi)星相對地面靜止在赤道上空36 000 km高的地方，用它作為微波中繼站，只要有三顆，就能覆蓋全球，選項(xiàng)D正確 答案BD 二、各種電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用電磁波譜電磁波譜無線電波無線電波紅外線紅外線可見光可見光紫外線紫外線X射線射線射線射線頻率頻率(Hz)由左向右，頻率變化由小到大由左向右，頻率變化由小到大真空中波長真空中波長由左向右，波長變化由長到短由左向右，波長變化由長到短特性特性波動性強(qiáng)波動性強(qiáng)熱作用強(qiáng)熱作用強(qiáng)感光性強(qiáng)感光性強(qiáng)化學(xué)作用，化學(xué)作用，熒光效應(yīng)熒光效應(yīng)穿透力強(qiáng)穿透力強(qiáng)穿透力穿透力最強(qiáng)最強(qiáng)用途用途通訊、廣通訊、廣播、導(dǎo)航播、導(dǎo)航加熱、遙

9、加熱、遙測、遙感、測、遙感、紅外攝像、紅外攝像、紅外制導(dǎo)紅外制導(dǎo)照明、照照明、照相等相等日光燈、日光燈、殺菌消毒、殺菌消毒、治療皮膚治療皮膚病等病等檢查、探檢查、探測、透視、測、透視、治療治療探測、探測、治療治療【例3】關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，下列說法正確的是()A紅外線和X射線都有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體B過強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康C電磁波中頻率最大的為射線，最容易用它來觀察衍射現(xiàn)象D紫外線和X射線都可以使感光底片感光 解析X射線有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)透視人體，紅外線沒有，選項(xiàng)A錯誤；過強(qiáng)的紫外線照射對人的皮膚有害，選項(xiàng)B錯誤；電磁波中頻率最大的為射線，其波長最短，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯誤 答案D【例4】某地的雷達(dá)站正在跟蹤一架向雷達(dá)站勻速飛來的飛機(jī)設(shè)某一時刻從雷達(dá)發(fā)出電磁波后到再接收到反射波歷時200 s，經(jīng)4 s后又發(fā)出一列電磁波，雷達(dá)站從發(fā)出電磁波到再接收到反射波歷時186 s，則該飛機(jī)的飛行速度多大？