高中物理 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 電磁波的應(yīng)用及防護課件 魯科版選修3-4.ppt

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,,,,第2講 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 電磁波的應(yīng)用及防護,高中物理·選修3-4·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、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：①振蕩頻率足夠 ；②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,高,天線,2．電磁波的傳播 (1)地波：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,長,中,中短,短,微,反射,短,直線,超短,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：能夠進行 的接收電路．,相同,最強,頻率,電諧振,調(diào)諧,二、電磁波的應(yīng)用及防護 1．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、γ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,線,波長,頻率,衍射,干涉,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)：具有較強的 能力， 明顯． 應(yīng)用：①利用紅外線的熱效應(yīng)，制成紅外線烤箱、紅外線爐等．②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,感光,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：①紫外線能使很多物質(zhì)發(fā)出熒光，很容易讓底片感光，銀行利用紫外線燈鑒別鈔票的真?zhèn)危诋?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?。圩贤饩€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0.6～2 nm. 性質(zhì)： 較強 應(yīng)用：在醫(yī)學(xué)中常用X光照片輔助進行 ．,短,熒光,殺菌,穿透力,疾病診斷,(4)γ射線：波長在1 nm以下，在電磁波譜中的波長最短． 特點：能量較高， 很強，對生物的破壞力很大． 應(yīng)用：醫(yī)院里用γ射線殺死細(xì)胞． (5)無線電波的應(yīng)用 ①無線電通信的發(fā)展過程 1895年，意大利的馬可尼成功地進行了距離約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,無線電,通信,無線電發(fā)報機,,②雷達 原理：雷達天線發(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,位置,3．電磁污染及防護 (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 這三個方面進行防治.,通信,電磁波源,電磁波的傳播途徑,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)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,【例1】 關(guān)于無線電波的發(fā)射過程，下列說法正確的是 ( ) A．必須對信號進行調(diào)制 B．必須使信號產(chǎn)生電諧振 C．必須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?B．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c＝λf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?，而跟光的傳播相似，沿直線傳播，故選項B正確、選項A錯誤；電磁波在介質(zhì)中傳播時，頻率不變，而傳播速度改變，由v＝λf，可判斷波長改變，選項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D正確． 答案 BD,二、各種電磁波的特點及應(yīng)用,【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γ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A錯誤；過強的紫外線照射對人的皮膚有害，選項B錯誤；電磁波中頻率最大的為γ射線，其波長最短，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項C錯誤． 答案 D,【例4】 某地的雷達站正在跟蹤一架向雷達站勻速飛來的飛機．設(shè)某一時刻從雷達發(fā)出電磁波后到再接收到反射波歷時200 μs，經(jīng)4 s后又發(fā)出一列電磁波，雷達站從發(fā)出電磁波到再接收到反射波歷時186 μs，則該飛機的飛行速度多大？,,