2017-2018學(xué)年高中物理 第3章 電磁波 第2、3節(jié) 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 電磁波的應(yīng)用及防護(hù)教學(xué)案 魯科版選修3-4
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2017-2018學(xué)年高中物理 第3章 電磁波 第2、3節(jié) 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 電磁波的應(yīng)用及防護(hù)教學(xué)案 魯科版選修3-4
第2、3節(jié) 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 電磁波的應(yīng)用及防護(hù)
1.當(dāng)振蕩電路具有足夠高的頻率,且為開(kāi)放電路時(shí),電磁波可以發(fā)射出去。
2.要通過(guò)電磁波傳遞信號(hào),必須進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方法。
3.要接收電磁波傳遞的信號(hào),必須進(jìn)行調(diào)諧和檢波。
4.按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小排列起來(lái)形成電磁波譜,不同電磁波有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用。
電磁波的發(fā)射
[自讀教材·抓基礎(chǔ)]
1.有效地向外發(fā)射電磁波時(shí),振蕩電路必須具有的兩個(gè)特點(diǎn)
(1)要有足夠高的振蕩頻率:頻率越高,發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。
(2)振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間,因此,采用開(kāi)放電路。
2.電磁波的調(diào)制
調(diào)制
在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)
分 類(lèi)
調(diào)幅(AM)
使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制技術(shù)
調(diào)頻(FM)
使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制技術(shù)
[跟隨名師·解疑難]
1.電磁波發(fā)射的開(kāi)放電路
(1)有效發(fā)射電磁波的條件:
①高頻電路:理論研究證明了發(fā)射電磁波的功率與振蕩頻率的4次方成正比。頻率越高,發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。
②開(kāi)放電路:振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間,這樣才能有效地把能量輻射出去。
(2)實(shí)際應(yīng)用中的開(kāi)放電路是由天線與地線和匝數(shù)很少的線圈組成的,對(duì)應(yīng)的L、C都很小,以滿足電磁波頻率高的條件。
如下圖321所示,甲→乙→丙→丁電路的開(kāi)放程度依次增大。
圖321
2.電磁波兩種調(diào)制方式的比較
(1)調(diào)幅:使電磁波的振幅隨信號(hào)改變,頻率始終保持不變,如圖322所示。
圖322
(2)調(diào)頻:使電磁波的頻率隨信號(hào)而改變,如圖323。
圖323
[學(xué)后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小試身手)
要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng),應(yīng)該采取的措施是( )
A.減小電容器極板間距
B.使振蕩電容器的正對(duì)面積足夠大
C.盡可能使電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散開(kāi)
D.增加回路中的電容和電感
解析:選C 要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng),應(yīng)從兩個(gè)方面考慮,一是提高振蕩頻率,二是使電磁場(chǎng)盡可能地分散開(kāi),所以C正確;由f=可知,當(dāng)減小電容器極板間的距離時(shí),C變大,f減小,A錯(cuò)誤;使電容器正對(duì)面積變大,C變大,f變小,B錯(cuò)誤;增大回路中的L、C,f變小,D錯(cuò)誤。
電磁波的傳播和接收
1.無(wú)線電波通常有3種傳播途徑:地波、天波和空間波
途 徑
傳播形式
適合波段
主要特點(diǎn)
地 波
沿地球表面空間傳播
長(zhǎng)波、中波、中短波
衍射能力較強(qiáng),但能量損失較多
天 波
靠大氣中電離層的反射傳播
短 波
反射能力較強(qiáng),但不夠穩(wěn)定
空間波
像光束那樣沿直線傳播
超短波和微波
穿透能力較強(qiáng),但傳播距離受限制
2.電磁波的接收
(1)電諧振現(xiàn)象:當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時(shí),電磁波會(huì)使接收電路中產(chǎn)生最強(qiáng)的電流。與機(jī)械振動(dòng)中的共振現(xiàn)象類(lèi)似。
(2)調(diào)諧:在無(wú)線電技術(shù)中,對(duì)空間存在的各種頻率電磁波,需要選擇某一種特定的頻率接收的過(guò)程。
(3)調(diào)諧電路:能夠進(jìn)行調(diào)諧的接收電路。
(4)檢波:從高頻載波中把音頻信號(hào)“檢”出來(lái)的過(guò)程,是調(diào)制的逆過(guò)程,也叫解調(diào)。
[學(xué)后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小試身手)
調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺(tái)發(fā)出的電信號(hào),若要收到電信號(hào),應(yīng)( )
A.增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)
B.加大電源電壓
C.減少調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)
D.向線圈中插入鐵芯
解析:選C 當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等于接收的電磁波的頻率時(shí),發(fā)生電諧振才能較好地收到電臺(tái)信號(hào),本題中收不到信號(hào)的原因是調(diào)諧電路的固有頻率低,由f=知在電容器無(wú)法再調(diào)節(jié)的情況下,可減小L以提高f,故C正確。
電磁波的應(yīng)用
[自讀教材·抓基礎(chǔ)]
1.電磁波譜
電磁波包括無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線等,把這些電磁波按波長(zhǎng)或頻率順序排列起來(lái),就構(gòu)成了電磁波譜??梢?jiàn)光是整個(gè)電磁波譜中極狹窄的一段。
2.各種電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用對(duì)比
電磁
波譜
無(wú)線電波
紅外線
可見(jiàn)光
紫外線
X射線
γ射線
頻率
低→高
真空
中波長(zhǎng)
長(zhǎng)→短
特性
波動(dòng)性強(qiáng)
熱作
用強(qiáng)
感光
性強(qiáng)
化學(xué)作用,熒光效應(yīng)
穿透
力強(qiáng)
穿透力
最強(qiáng)
用途
通訊、廣播、導(dǎo)航
加熱、遙測(cè)、遙感、
紅外攝
像、紅
外制導(dǎo)
照明、照相等
日光燈、殺菌
消毒、
治療皮
膚病等
檢查、探測(cè)、
透視、治療
探測(cè)、
治療
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。研究發(fā)現(xiàn),電磁輻射會(huì)危害人體健康,波長(zhǎng)越短,危害越突出,過(guò)量的電磁波幅射對(duì)心臟、血液和眼睛等都有很大的危害。
(2)電磁波污染的防治從物理學(xué)角度看,可以從電磁波源、電磁波的傳播途徑以及受輻射的人這三個(gè)方面進(jìn)行防護(hù)。
[跟隨名師·解疑難]
1.對(duì)電磁波的理解
(1)電磁波是一種物質(zhì),像電場(chǎng)、磁場(chǎng)一樣它是客觀存在的真實(shí)物質(zhì),是物質(zhì)存在的另一種形式。
(2)電磁波具有能量,以電磁場(chǎng)的形式存在的能量,也就是說(shuō)電磁場(chǎng)的能量通過(guò)電磁波來(lái)傳播。
2.各種電磁波共性與個(gè)性的比較
(1)共性:
①它們?cè)诒举|(zhì)上都是電磁波,它們的行為服從相同的規(guī)律,各波段之間的區(qū)別并沒(méi)有絕對(duì)的意義。
②都遵守公式v=λf,它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣榷际莄=3.0×108 m/s。
③它們的傳播都不需要介質(zhì)。
④它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
⑤都是橫波。
(2)個(gè)性:
①不同電磁波的頻率或波長(zhǎng)不同,表現(xiàn)出不同的特性,波長(zhǎng)越長(zhǎng)、衍射能力越強(qiáng)可作通訊用途,波長(zhǎng)越短穿透能力越強(qiáng)。
②同頻率的電磁波,在不同介質(zhì)中速度不同。不同頻率的電磁波,在同一種介質(zhì)中傳播時(shí),頻率越大折射率越大,速度越小。
③應(yīng)用范圍不同:無(wú)線電波用于通信和廣播,紅外線用于加熱和遙感技術(shù),紫外線用于殺菌消毒。X射線應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的X光照片。γ射線檢查金屬部件的缺陷。
[學(xué)后自檢]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小試身手)
(上海高考)下列電磁波中,波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是( )
A.無(wú)線電波 B.紅外線
C.紫外線 D.γ射線
解析:選A 題中電磁波按照波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的順序,依次是:無(wú)線電波、紅外線、紫外線、γ射線,故選A。
電磁波的發(fā)射和接收
[典題例析]
1.關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量,必須是閉合電路
B.音頻電流的頻率比較低,不能直接用來(lái)發(fā)射電磁波
C.當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時(shí),接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)
D.要使電視機(jī)的屏幕上有圖像,必須要有檢波過(guò)程
[思路點(diǎn)撥]
(1)明確有效發(fā)射電磁波的條件。
(2)明確電諧振、檢波的概念。
解析:有效發(fā)射電磁波,必須采用開(kāi)放電路和高頻發(fā)射;一般的音頻電流的頻率較低,不能直接用來(lái)發(fā)射電磁波;電磁波接收原理是一種叫電諧振的現(xiàn)象,與機(jī)械振動(dòng)中的共振有些相似;電視機(jī)顯示圖像時(shí),必須通過(guò)檢波過(guò)程,把有效的信號(hào)從高頻信號(hào)中取出來(lái),否則就不能顯示。
答案:A
[探規(guī)尋律]
(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí),才能較好的接收電臺(tái)信號(hào)。
(2)調(diào)諧是為了選擇某一種特定的頻率接收。
(3)解調(diào)是為了分離出所攜帶的信號(hào)。
[跟蹤演練]
下列關(guān)于無(wú)線電廣播要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因說(shuō)法正確的是( )
A.經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng)
B.經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快
C.經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播時(shí)波長(zhǎng)才能不變
D.經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻電磁波才能把我們要告知對(duì)方的信號(hào)傳遞過(guò)去
解析:選D 聲音信號(hào)的頻率很低,衰減快,不能直接發(fā)射,高頻電磁波衰減慢、輻射能力強(qiáng),適合發(fā)射,A、C錯(cuò),D對(duì)。經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播的速度不變,故B錯(cuò)。
電磁波的應(yīng)用
[典題例析]
2.在電磁波譜大家族中,可見(jiàn)光譜的紅光外側(cè)是紅外線,它不能引起人的視覺(jué),是不可見(jiàn)光,下面關(guān)于紅外線的說(shuō)法正確的是( )
A.紅外烤箱中的紅光就是紅外線
B.可見(jiàn)光比紅外線更容易發(fā)生衍射
C.高溫物體輻射紅外線,低溫物體不輻射紅外線
D.紅外線比可見(jiàn)光更容易引起固體物質(zhì)分子共振
[思路點(diǎn)撥]
(1)明確紅外線在電磁波譜中的位置。
(2)掌握紅外線的應(yīng)用。
解析:紅外線是看不見(jiàn)的,所以烤箱中的紅光不是紅外線;紅外線比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)長(zhǎng),更容易發(fā)生衍射;一切物體(包括高溫物體和低溫物體)都在輻射紅外線,只是物體溫度越高,它輻射的紅外線就越強(qiáng);紅外線的頻率比可見(jiàn)光更接近固體物質(zhì)分子的頻率,也就更容易使分子發(fā)生共振,因而紅外線熱作用顯著。
答案:D
[探規(guī)尋律]
(1)紅外線的應(yīng)用
①紅外線加熱。這種加熱方法的優(yōu)點(diǎn)是能使物體內(nèi)部發(fā)熱,加熱效率高,效果好。應(yīng)用有紅外線爐、紅外烤箱、紅外干燥器。
②紅外攝影。這種攝影不受白天和黑夜的限制。應(yīng)用有遠(yuǎn)距離攝影、高空攝影、衛(wèi)星地面攝影。
③紅外成像??梢栽谄岷诘囊归g看見(jiàn)目標(biāo)。應(yīng)用有夜視儀。
④紅外遙感??梢栽陲w機(jī)或衛(wèi)星上勘測(cè)地?zé)?,尋找水源,監(jiān)測(cè)森林火情,估計(jì)農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)和收成,預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)、寒潮等。
(2)紫外線的應(yīng)用
紫外線能使很多物質(zhì)發(fā)出熒光,很容易讓底片感光。紫外線的顯著作用是化學(xué)作用:
①促使人體合成維生素D,但不能過(guò)多照射;
②能殺死多種細(xì)菌,具有消毒功能;
③用來(lái)鑒別鈔票真?zhèn)巍?
[跟蹤演練]
關(guān)于紫外線的作用和性質(zhì),下列說(shuō)法正確的是( )
A.一切物體都在不停地輻射紫外線
B.紫外線能殺菌消毒是因?yàn)樽贤饩€具有較高的能量,可以穿透細(xì)胞膜
C.紫外線具有較強(qiáng)的穿透能力,可以穿透人的皮膚,破壞內(nèi)臟器官
D.紫外線不具有熒光作用
解析:選B 并不是一切物體都不停地輻射紫外線,所以A錯(cuò)誤;紫外線穿透能力較強(qiáng),可以穿透細(xì)胞膜,具有殺菌消毒作用,但并不能穿透人的皮膚破壞內(nèi)臟器官,所以B正確,C錯(cuò)誤;紫外線能使熒光粉發(fā)光,具有熒光作用,所以D錯(cuò)誤。
[課堂雙基落實(shí)]
1.為了把需要傳遞的信號(hào)(圖像、聲音等)加載到電磁波上發(fā)射出去,必須對(duì)振蕩電流進(jìn)行( )
A.調(diào)諧 B.放大
C.調(diào)制 D.解調(diào)
解析:選C 信息(聲音或圖象等)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后,往往由于信號(hào)頻率低不能直接用來(lái)發(fā)射,需要把要傳遞的電信號(hào)“加載”到高頻電磁波上,這就是調(diào)制。故正確選項(xiàng)為C。
2.用一臺(tái)簡(jiǎn)易收音機(jī)收聽(tīng)某一電臺(tái)的廣播,必須經(jīng)過(guò)的兩個(gè)過(guò)程是( )
A.調(diào)制和解調(diào) B.調(diào)諧和檢波
C.檢波和解調(diào) D.調(diào)頻和調(diào)幅
解析:選B 調(diào)頻、調(diào)幅都屬于發(fā)射端的調(diào)制過(guò)程,故A、D錯(cuò)誤;檢波就是解調(diào)過(guò)程,故C錯(cuò)誤;要收聽(tīng)某一電臺(tái)的廣播必須經(jīng)過(guò)調(diào)諧選臺(tái)和檢波還原出原信號(hào)才可以,故B正確。
3.廣播電臺(tái)發(fā)射“中波”段某套節(jié)目的信號(hào)、家用微波爐的微波、VCD機(jī)中的激光(可見(jiàn)光)、人體透視用的X光,都是電磁波,它們的頻率分別為f1、 f2、 f3、 f4,則( )
A.f1>f2>f3>f4 B.f1<f2<f3<f4
C.f1<f2<f3>f4 D.f1>f2<f3<f4
解析:選B 電磁波范圍很廣,由于波長(zhǎng)不同,特性不同,可按波長(zhǎng)由大到小依次排序如下:無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線,由此可知B選項(xiàng)正確。
4.下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運(yùn)用的物理現(xiàn)象。請(qǐng)將相應(yīng)的字母填寫(xiě)在運(yùn)用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上。
(1)X光機(jī):________;
(2)紫外線燈:________;
(3)理療醫(yī)用“神燈”照射傷口,可使傷口愈合得較好,這里的“神燈”是利用________。
A.光的全反射
B.紫外線具有很強(qiáng)的熒光作用
C.紫外線具有殺菌消毒作用
D.X射線有很強(qiáng)的貫穿能力
E.紅外線具有顯著的熱作用
F.紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng),易發(fā)生衍射
解析:(1)X光機(jī)是用來(lái)透視人的體內(nèi)器官的,因此需要具有較強(qiáng)穿透能力的電磁波,但又不能對(duì)人體造成太大的傷害,因此采用了X射線。
(2)紫外線燈主要是用來(lái)殺菌的,因此它應(yīng)用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用。
(3)“神燈”又稱紅外線燈,主要是用于促進(jìn)局部血液循環(huán),它利用的是紅外線的熱效應(yīng),使人體局部受熱、血液循環(huán)加快。
答案:(1)D (2)C (3)E
[課下綜合檢測(cè)]
(時(shí)間:30分鐘 滿分:50分)
一、選擇題(共6小題,每小題5分,共30分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確。)
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A.電磁波的頻率越高,越易沿地面?zhèn)鞑?
B.發(fā)射出去的電磁波可以傳播到無(wú)限遠(yuǎn)處
C.電磁波在各種介質(zhì)中傳播的波長(zhǎng)恒定
D.為了實(shí)現(xiàn)全球的電視轉(zhuǎn)播,需要利用衛(wèi)星傳播無(wú)線電波,它傳播的是超短波或微波
解析:選D 沿地面?zhèn)鞑サ碾姶挪☉?yīng)該為波長(zhǎng)較長(zhǎng),頻率較低的電磁波,所以A錯(cuò);發(fā)射出去的電磁波隨著距離的增大,能量不斷損失,所以B錯(cuò);電磁波在不同介質(zhì)中傳播速度不同,導(dǎo)致波長(zhǎng)也發(fā)生相應(yīng)變化,所以C錯(cuò);由于電視信號(hào)屬微波段,實(shí)現(xiàn)全球的電視轉(zhuǎn)播,需要利用衛(wèi)星傳播無(wú)線電波,衛(wèi)星傳播的是超短波或微波,故D正確。
2.電視機(jī)的室外天線能把電信號(hào)接收下來(lái),是因?yàn)? )
A.天線處在變化的電磁場(chǎng)中,天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流,相當(dāng)于電源,通過(guò)饋線輸送給LC電路
B.天線只處于變化的電場(chǎng)中,天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流,相當(dāng)于電源,通過(guò)饋線輸送給LC電路
C.天線只是選擇地接收某電臺(tái)信號(hào),而其他電臺(tái)信號(hào)則不接收
D.天線將電磁波傳輸?shù)诫娨暀C(jī)內(nèi)
解析:選A 室外天線處于空間變化的電磁場(chǎng)中,天線中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,此電流通過(guò)饋線輸送給LC電路,此電流中空間各電臺(tái)信號(hào)激起的電流均存在,但只有頻率與調(diào)諧電路頻率相等的電信號(hào)對(duì)應(yīng)電流最強(qiáng),然后再通過(guò)解調(diào)處理進(jìn)入后面的電路,故選項(xiàng)A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
3.隨著無(wú)線電技術(shù)、微波技術(shù)的發(fā)展和普及,電磁輻射已成為威脅人們健康的無(wú)形污染,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.波長(zhǎng)越長(zhǎng),電磁輻射對(duì)人體危害越突出
B.電磁污染可以干擾通信系統(tǒng)、導(dǎo)航
C.電磁輻射會(huì)影響地面站對(duì)人造衛(wèi)星的控制
D.電磁輻射可以從電磁波源、電磁波的傳播途徑以及受輻射的人三個(gè)方面進(jìn)行防護(hù)
解析:選A 電磁波波長(zhǎng)越短,頻率越高,能量越強(qiáng),電磁輻射對(duì)人體危害越突出,A錯(cuò)誤;電磁輻射會(huì)干擾通信系統(tǒng)、導(dǎo)航,影響地面站對(duì)人造衛(wèi)星、宇宙飛船的控制,有效的防治電磁輻射可以從電磁波源、電磁波的傳播途徑以及受輻射的人三個(gè)方面進(jìn)行防護(hù),B、C、D描述正確。只有A描述錯(cuò)誤。
4.許多光學(xué)現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)上得到了應(yīng)用,以下對(duì)一些應(yīng)用的解釋?zhuān)e(cuò)誤的是( )
A.紫外驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線的熒光效應(yīng)
B.X光透視利用的是光的衍射現(xiàn)象
C.工業(yè)上的金屬探傷利用的是γ射線具有較強(qiáng)穿透能力
D.紅外遙感技術(shù)利用一切物體都不停地輻射紅外線的現(xiàn)象
解析:選B 紫外驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線的熒光效應(yīng),A項(xiàng)正確。X射線具有很強(qiáng)的穿透能力,在醫(yī)學(xué)上用它來(lái)透視人體,檢查病變和骨折情況,B項(xiàng)錯(cuò)誤。γ射線具有較強(qiáng)穿透能力,工業(yè)上的金屬探傷就是利用的這個(gè)原理,C項(xiàng)正確。一切物體都在不停地輻射紅外線,紅外遙感技術(shù)就是利用的這個(gè)原理,D項(xiàng)正確。
5.海豚具有完善的聲吶系統(tǒng),它能在黑暗中準(zhǔn)確而快速地捕捉食物,避開(kāi)敵害,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)代化的無(wú)線電系統(tǒng),海豚的定位是利用了自身發(fā)射的( )
A.電磁波 B.紅外線
C.次聲波 D.超聲波
解析:選D 海豚能發(fā)射超聲波,它是一種頻率高于20 kHz的聲波,它的波長(zhǎng)非常短,因而能定向發(fā)射,而且在水中傳播時(shí)因能量損失小,要比無(wú)線電波和光波傳得遠(yuǎn)。海豚就是靠自身發(fā)出的超聲波的回聲在混濁的水里準(zhǔn)確確定遠(yuǎn)處的小魚(yú)位置而猛沖過(guò)去吞食的,故D項(xiàng)正確。
6.當(dāng)代人類(lèi)的生活和電磁波緊密相關(guān),關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是( )
A.只要把帶電體和永磁體放在一起,就會(huì)在周?chē)臻g產(chǎn)生電磁波
B.電磁波在傳播過(guò)程中,其波速始終保持不變
C.電視機(jī)、收音機(jī)和手機(jī)所接收的信號(hào)都屬于電磁波
D.微波爐內(nèi)所產(chǎn)生的微波不是電磁波,而是波長(zhǎng)很短的機(jī)械波
解析:選C 變化的磁場(chǎng)、電場(chǎng)才能產(chǎn)生電磁波,A錯(cuò)誤;電磁波的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),B錯(cuò)誤;電磁波能夠攜帶信號(hào),用于通訊、廣播等,C正確;微波爐內(nèi)的微波是波長(zhǎng)較短的電磁波,D錯(cuò)誤。
二、非選擇題(共2小題,共20分)
7.(10分)有波長(zhǎng)分別為290 m、397 m、566 m的無(wú)線電波同時(shí)傳向收音機(jī)的接收天線,當(dāng)把收音機(jī)的調(diào)諧電路的頻率調(diào)到756 kHz時(shí):
(1)哪種波長(zhǎng)的無(wú)線電波在收音機(jī)中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng)?
(2)如果想接收到波長(zhǎng)為290 m的無(wú)線電波,應(yīng)該把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋進(jìn)一些,還是旋出一些?
解析:(1)根據(jù)公式f=得
f1== Hz=1 034 kHz
f2== Hz=756 kHz
f3== Hz=530 kHz
所以波長(zhǎng)為397 m的無(wú)線電波在收音機(jī)中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng)。
(2)要接收波長(zhǎng)為290 m的無(wú)線電波,應(yīng)增大調(diào)諧電路的固有頻率,因此,應(yīng)把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋出一些。
答案:(1)397 m的無(wú)線電波 (2)旋出一些
8.(10分)某一戰(zhàn)斗機(jī)正以一定的速度朝雷達(dá)的正上方水平勻速飛行,已知雷達(dá)發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時(shí)間間隔為5×10-4 s。某時(shí)刻在雷達(dá)熒光屏上顯示的波形如圖1甲所示,t=173 s后雷達(dá)向正上方發(fā)射和接收的波形如圖乙所示,雷達(dá)監(jiān)視相鄰刻線間表示的時(shí)間間隔為10-4 s,電磁波的傳播速度為c=3×108 m/s,則該戰(zhàn)斗機(jī)的飛行速度大約為多少?
圖1
解析:由題意知熒光屏相鄰刻線間的時(shí)間間隔t0=10-4 s,甲圖發(fā)射波和接收波的時(shí)間間隔t1=4×10-4 s,乙圖時(shí)間間隔t2=1×10-4 s,所以第一次飛機(jī)位置距雷達(dá)的距離為s1=c·=6.0×104 m,第二次飛機(jī)在雷達(dá)正上方,所以飛機(jī)高度h=c·=1.5×104 m,所以173 s內(nèi)
飛機(jī)飛行的水平距離為s==5.8×104 m,所以v==335 m/s。
答案:335 m/s
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