高中物理 第三章 電磁振蕩與電磁波 第五節(jié) 電磁波的應(yīng)用學(xué)案（含解析）粵教版選修3-4

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1、 第五節(jié)　電磁波的應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點(diǎn)難點(diǎn) 1．能說(shuō)出電視信號(hào)的錄制、發(fā)射和接收過(guò)程． 2．能說(shuō)出移動(dòng)通信的流程． 3．能說(shuō)出電磁波與科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的關(guān)系． 重點(diǎn)：電磁波在生產(chǎn)、生活、科技、軍事等方面的應(yīng)用． 難點(diǎn)：電視信號(hào)的錄制、發(fā)射、接收和移動(dòng)通信的流程． 一、無(wú)線電廣播與電視 電視能傳遞活動(dòng)的圖象．在電視的發(fā)射端，把景物的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的過(guò)程叫攝像．在電視接收端，將電信號(hào)還原成像的過(guò)程由電視機(jī)的顯像管完成，電視的應(yīng)用很廣泛，發(fā)展也很快． 二、移動(dòng)電話 它將用戶的聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)發(fā)射到空中，同時(shí)它又相當(dāng)于一臺(tái)收音機(jī)，捕捉空中的電磁波，使用戶接收

2、到通話對(duì)方發(fā)送的信息． 預(yù)習(xí)交流 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們的生活已進(jìn)入電氣化時(shí)代，電磁爐與微波爐已進(jìn)入普通家庭，為我們做飯?zhí)峁┝朔奖?，那么兩者的工作原理是什么? 答案：電磁爐是利用電磁感應(yīng)原理工作的，它是在爐內(nèi)通過(guò)交變電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使灶臺(tái)上的鐵鍋體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流而發(fā)熱，進(jìn)而加熱食物；微波爐是利用微波能穿透食物表面進(jìn)入內(nèi)部，使食物分子高速振動(dòng)，部分微波能量被轉(zhuǎn)換成食物分子的內(nèi)能，使食物溫度升高． 一、無(wú)線電廣播與電視 現(xiàn)在電視已進(jìn)入千家萬(wàn)戶，極大地豐富了人們的生活，方便了人們的學(xué)習(xí)和工作．早期電視機(jī)只能接收12個(gè)頻道，全頻道電視機(jī)能接收56個(gè)頻道，而且現(xiàn)在備受大家青睞的

3、液晶電視已十分普及，試簡(jiǎn)要敘述電視機(jī)的工作原理． 答案：電視系統(tǒng)主要由攝像機(jī)和接收機(jī)組成，把圖象各個(gè)部位分成一系列小點(diǎn)，稱為像素，每幅圖象至少要有幾十萬(wàn)個(gè)像素，攝像機(jī)將畫面上各個(gè)部分的光點(diǎn)，根據(jù)明暗情況逐點(diǎn)逐行逐幀地變化為強(qiáng)弱不同的信號(hào)電流，隨電磁波發(fā)射出去．電視機(jī)接收到電磁波后，經(jīng)調(diào)諧、檢波得到信號(hào)，按原來(lái)的次序在顯像管的熒光屏上匯成圖象．中國(guó)電視廣播標(biāo)準(zhǔn)采用每秒鐘傳送25幀圖畫，每幀由625條線組成． 下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．?dāng)z像機(jī)實(shí)際上是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)的裝置 B．電視機(jī)實(shí)際上是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)的裝置 C．?dāng)z像機(jī)在1 s內(nèi)要送出25張畫面 D．電視

4、機(jī)接收的畫面是連續(xù)的 點(diǎn)撥：攝像機(jī)把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，電視機(jī)把電信號(hào)還原為光信號(hào)，接受的畫面并不是連續(xù)的． 答案：BC 解析：攝像機(jī)通過(guò)攝像鏡頭攝到景物的光信號(hào)，再通過(guò)特殊裝置（掃描）轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，在1 s內(nèi)要傳送25張畫面；電視機(jī)通過(guò)顯像管將接收到的電信號(hào)再轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，最后還原成圖象和景物，每秒要接收到25張畫面，由于畫面更換迅速和視覺暫留，我們感覺到的便是活動(dòng)的圖象．所以B、C選項(xiàng)正確，A錯(cuò)誤；電視機(jī)接收的畫面是不連續(xù)的，D錯(cuò)誤． 在電視信號(hào)發(fā)射端，由攝像管攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在電視信號(hào)接收端，電視機(jī)的顯像管把電信號(hào)還原成景物的像． 二、移動(dòng)通信 已步

5、入信息化社會(huì)的我們，手機(jī)已成了必備品，手機(jī)的普及已從根本上改變了我們的生活和工作方式，請(qǐng)大家談?wù)勈謾C(jī)對(duì)我們生活的影響． 答案：手機(jī)的積極作用已家喻戶曉，消積作用也逐步暴露．人們的交流越來(lái)越頻繁、便利，信息的獲取越來(lái)越方便容易，提高了社會(huì)生產(chǎn)力，改變了人們的生產(chǎn)、生活，甚至思維的方式．但是手機(jī)的濫用也已成為一個(gè)日益突出的問(wèn)題．過(guò)于頻繁地使用手機(jī)，將對(duì)人體產(chǎn)生過(guò)量的電磁輻射． 移動(dòng)電話將用戶的____信號(hào)轉(zhuǎn)換成______發(fā)射到空中，同時(shí)它又相當(dāng)于一臺(tái)____機(jī)，捕捉空中的電磁波，使用戶接收到對(duì)方發(fā)送的通話信息． 答案：聲音　電磁波　收音 解析：每一個(gè)移動(dòng)電話都是一個(gè)電磁波發(fā)射器，將用

6、戶的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波發(fā)射到空中，同時(shí)它又是一個(gè)電磁波接收器，相當(dāng)于一臺(tái)收音機(jī)，捕捉空中的電磁波，使用戶接收到對(duì)方發(fā)送的通話信息． 移動(dòng)通信系統(tǒng)由兩部分組成：空間系統(tǒng)和地面系統(tǒng)．地面系統(tǒng)包括：①衛(wèi)星移動(dòng)無(wú)線電臺(tái)和天線；②關(guān)口站、基站． 1．下列說(shuō)法正確的是（　　）． A．發(fā)射的圖象信號(hào)不需要調(diào)制過(guò)程 B．接收到的圖象信號(hào)也要經(jīng)過(guò)調(diào)諧、檢波 C．電視信號(hào)包括圖象信號(hào)和伴音信號(hào)兩種 D．圖象信號(hào)和伴音信號(hào)傳播的速度不同 答案：BC 解析：無(wú)線電波的發(fā)射需要調(diào)制過(guò)程，接收要經(jīng)過(guò)調(diào)諧和檢波過(guò)程．圖象和聲音信號(hào)傳播速度是相同的，否則看電視時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同步的現(xiàn)象．故B、C正確，A、D錯(cuò)

7、． 2．目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)．下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波說(shuō)法正確的是（　　）． A．真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)范圍在0.3 m至1.5 m之間 B．電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的 C．測(cè)出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離 D．波長(zhǎng)越長(zhǎng)的電磁波，反射性能越強(qiáng) 答案：AC 解析：由v＝λf， 可得：λ1＝＝m＝1.5 m， λ2＝＝m＝0.3 m． 故A選項(xiàng)正確；電磁波是由周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生的，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電磁波測(cè)距的原理就是通過(guò)發(fā)射和接收的時(shí)間間隔來(lái)確定距離，故C選項(xiàng)正確；波長(zhǎng)越長(zhǎng)的電

8、磁波，其頻率越低，能量越小，反射性能越差，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 3．雷達(dá)是用來(lái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位的現(xiàn)代化定位系統(tǒng)，雷達(dá)的定位是利用自身發(fā)射的（　　）． A．電磁波 B．紅外線 C．次聲波 D．光線 答案：A 解析：雷達(dá)是一個(gè)電磁波的發(fā)射和接收系統(tǒng)，因而是靠發(fā)射電磁波來(lái)定位的，選A． 4．下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．雷達(dá)是利用無(wú)線電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電裝置 B．電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射，雷達(dá)就是利用電磁波的這個(gè)特性工作的 C．雷達(dá)用的是中波波段的無(wú)線電波 D．雷達(dá)每次發(fā)射無(wú)線電波的時(shí)間約為10－8 s 答案：AB 解析：雷達(dá)是利用無(wú)線電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線裝置，工作特性是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射，每次發(fā)射的時(shí)間約為10－6 s，是用微波波段的無(wú)線電波． 5．我國(guó)電視廣播規(guī)定0.02 s電子束掃完一幅圖象，而一束圖象中，電子束要掃描312.5行，則電子束的行掃描頻率是________． 答案：15 625 Hz 解析：電子束在0.02 s內(nèi)掃描圖象為312.5 行，那么1 s內(nèi)掃描行數(shù)即頻率： f＝Hz＝15 625 Hz． 3