2018-2019高中物理 第3章 電磁技術與社會發(fā)展 第4節(jié) 電磁波的技術應用 第5節(jié) 科學、技術與社會的協(xié)調(diào)學案 粵教版選修1 -1.doc

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第四節(jié)　電磁波的技術應用 第五節(jié)　科學、技術與社會的協(xié)調(diào) 學 習 目 標 知 識 脈 絡 1.了解電磁波在生產(chǎn)和生活中的應用，知道無線電波的發(fā)射及接收過程．(重點、難點) 2．簡單了解無線電廣播、電視、雷達的工作原理．(重點) 3．知道科學技術對社會發(fā)展的促進作用，了解它對社會帶來的負面影響. [自 主 預 習探 新 知] [知識梳理] 一、電磁波的技術應用 1．1895年，意大利的馬可尼利用電磁波成功地實現(xiàn)了無線電通信，揭開了人類通信史上的新篇章． 2．電磁波最重要、最廣泛的應用是用來進行信息傳遞． (1)無線電廣播和電視：通過振蕩電路將聲音和圖畫轉(zhuǎn)變?yōu)橐纛l和視頻信號，放大后搭載到高頻電磁波上，然后由天線向周圍空間發(fā)送；接收機上的天線接收到所有電磁波，然后經(jīng)調(diào)諧器選擇出所需要的電磁波，再經(jīng)檢波取出攜帶的信號，放大后還原成聲音或圖畫． (2)雷達：雷達是利用電磁波進行測距、定位的儀器． (3)移動電話：無繩電話、無線對講機、移動電話均是通過電磁波實現(xiàn)信號的發(fā)射與接收的． 二、科學技術與社會的協(xié)調(diào) 1．科學技術推動社會發(fā)展 科學技術的進步使人們不僅能探索地球上的一切，還能通過研究來自宇宙的電磁輻射來探索宇宙的奧秘． 2．科學技術是一把“雙刃劍” 電磁污染是科學技術發(fā)展帶來的負面影響之一，電磁污染的方式是電磁輻射． [基礎自測] 1．思考判斷 (1)攝像機攝像管實際上是一種將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置．(√) (2)雷達用的是中波波段的無線電波．() (3)移動電話是利用無線電波進行通信的．(√) (4)醫(yī)院里常用紫外線對病房進行消毒．(√) (5)電磁波不會污染環(huán)境．() (6)科學技術創(chuàng)造巨大物質(zhì)財富的同時，也會對人類和自然界產(chǎn)生負面影響．(√) [提示]　(2)雷達采用的是微波． (5)電磁波會造成電磁污染． 2．手機是現(xiàn)代人們最常用的通信工具之一，手機間通話和收發(fā)信息是利用(　　) A．電磁波傳送　　 B．超聲波傳送 C．光纖傳送 D．空氣傳送 A　[手機相當于一個小型電磁波發(fā)射臺，又相當于一個接收臺，捕捉空中的電磁波，使用戶接收到對方送來的信息．選項A正確．] 3．下列設備不屬于電磁輻射污染源的是(　　) 【導學號：71082068】 A．高壓變電站　 B．電視發(fā)射塔 C．移動電話發(fā)射塔 D．電燈 D　[電燈中通過的交變電流的頻率很低，電流很小，不會產(chǎn)生電磁污染．] [合 作 探 究攻 重 難] 電磁波的發(fā)射和接收 1．無線電波的發(fā)射 (1)發(fā)射電磁波的條件 ①要有足夠高的振蕩頻率．理論研究表明，振蕩電路向外輻射能量的本領，即單位時間內(nèi)輻射出去的能量與頻率的四次方成正比，頻率越高，發(fā)射電磁波的本領越大． ②開放電路．只有使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場的能量傳播出去．用開放電路可以把電磁波發(fā)射出去． (2)發(fā)射電磁波的電路特點 在如圖341(a)～(d)所示的發(fā)射無線電波的裝置中，由閉合電路變成開放電路的變化過程． 圖341 在實際發(fā)射無線電波的裝置中，在開放電路旁還需加一個振蕩器電路與之耦合，如圖341(e)，振蕩電路產(chǎn)生的高頻振蕩電流．通過L1和L2的互感作用，使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開放電路中激發(fā)無線電波，向四周發(fā)射． 2．無線電波的接收 (1)選臺與電諧振 ①選臺：接收電磁波時，從諸多的電磁波中把我們需要的選出來，通常叫選臺． ②電諧振：當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強，這種現(xiàn)象叫電諧振． (2)調(diào)諧與調(diào)諧電路 ①調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧． ②調(diào)諧電路：能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路． (3)解調(diào) 從接收到的高頻電磁波中“檢”出所攜帶的信號，叫做檢波，也叫解調(diào)，它是調(diào)制的逆過程． (4)無線電波的接收 天線收到的所有的電磁波，經(jīng)調(diào)諧器選擇出所需要的電磁波，再經(jīng)過檢波取出攜帶的信號，放大后還原成聲音或圖像的過程． 　關于無線電波的發(fā)射和接收，下列說法正確的是(　　) 【導學號：71082069】 A．為了將信號發(fā)送出去，先要進行解調(diào) B．為了從各個電臺發(fā)出的電磁波中將需要的電磁波選出來，就要進行解調(diào) C．為了從高頻電流中取出聲音信號，就要進行調(diào)頻 D．利用開放電路可以有效地把電磁波發(fā)射出去 D　[為了將信號發(fā)送出去，首先要進行調(diào)制；從各個電臺發(fā)出的電磁波中將需要的電磁波選出來，要進行調(diào)諧；從高頻電流中取出聲音信號，需要解調(diào)；利用開放電路可以有效地發(fā)射電磁波．故只有D正確．] 無線電波的發(fā)射和接收過程 [針對訓練] 1．下列關于無線電廣播的敘述中，不正確的是(　　) A．發(fā)射無線電廣播信號必須采用調(diào)頻方式 B．發(fā)射無線電廣播信號必須進行調(diào)制 C．接收無線電廣播信號必須進行調(diào)諧 D．接收到無線電廣播信號必須進行解調(diào)才能由揚聲器播放 A　[發(fā)射無線電廣播信號必須經(jīng)過調(diào)制，可以采用調(diào)頻，也可以采用調(diào)幅，所以A錯誤，B正確；接收無線電廣播信號必須經(jīng)過調(diào)諧也就是選臺，C正確；由于無線電波中有高頻信號，所以要經(jīng)過解調(diào)將低頻信號檢出來，才能由揚聲器播放，D正確．] 科學、技術與社會的協(xié)調(diào) 1．科學技術創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)財富． 2．科學技術對人類和自然界產(chǎn)生的負面影響 (1)電磁污染 電磁輻射：電力、電子設備都會向外輻射電磁波，稱為電磁輻射． 電磁污染：指各種電器設備所產(chǎn)生的，對其他儀器設備的正常工作產(chǎn)生干擾或者對人、動物、植物等生物體產(chǎn)生損害的電磁輻射． 電磁污染源：廣播電視系統(tǒng)的發(fā)射設備、通信設備、焊接設備、高壓輸變電系統(tǒng)、高頻設備、手機、電腦、家用電器等工作時都是電磁污染源． 電磁污染的危害：干擾通信系統(tǒng)，損害人(動物)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等，表現(xiàn)出頭暈、失眠、易疲勞、記憶力減退、情緒不佳等癥狀． (2)火力發(fā)電造成的環(huán)境污染 溫室效應、水資源污染、酸雨、空氣污染等． (3)廢舊電池造成的污染 水土污染，重金屬污染和硫酸化合物污染，重金屬鉛、汞、鎘、錳等能損害動物和人的神經(jīng)系統(tǒng)和造血功能，導致血液中毒． 　關于電磁輻射，以下說法中正確的是(　　) A．電子設備不論是否使用，都向外輻射電磁波 B．長期、過量的電磁輻射會對人體造成較大的傷害 C．電磁輻射對電器設備的影響不大 D．由于電磁輻射會影響人的健康，因此人們不應使用手機等電器 B　[電子設備內(nèi)的電子線路中的高頻電場和高頻磁場，能夠產(chǎn)生電磁波且向外輻射．當設備停止工作時，高頻電場和高頻磁場消失，不再產(chǎn)生電磁波向外輻射，故A錯；長期、過量的電磁輻射會對人、動物、植物產(chǎn)生損害，如損害人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等，臨床表現(xiàn)為頭暈、失眠、疲勞、記憶力減退、情緒不佳等，故B對；電器設備產(chǎn)生的電磁輻射可能對其他電器設備的工作產(chǎn)生干擾，故C錯；手機等電器使用的電磁波雖然能夠產(chǎn)生電磁輻射，但只要正常使用，尤其是不連續(xù)長時間的使用，不會對人體造成損害，故D錯．] [針對訓練] 2．關于電磁污染，下列說法中錯誤的是(　　) A．電磁污染是指電磁波干擾其他儀器設備正常工作，對人、動物、植物等有機體也會產(chǎn)生損害 B．配有心臟起搏器的人使用手機可能會導致起搏器工作異常，是電磁污染的例子 C．長期、過量的電磁輻射會損害人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等 D．低頻設備一定比高頻設備的電磁污染大 D　[一般來說電磁波越強，頻率越高，照射時間越長，對人體的危害越大．] [當 堂 達 標固 雙 基] 1．(多選)雷達采用微波的原因是(　　) A．微波具有很高的頻率 B．微波具有沿直線傳播的特性 C．微波的反射性強 D．微波比其他無線電波(長波、中波、短波等)傳播的距離更遠 ABC　[微波具有頻率高、反射性強、沿直線傳播的特點，A、B、C正確．] 2．(多選)要接收到載有信號的電磁波，并通過耳機發(fā)出聲音，在接收電路中必須經(jīng)過下列過程中的(　　) A．調(diào)幅　　　　 B．調(diào)頻 C．調(diào)諧 D．解調(diào) CD　[接收電路中必須通過調(diào)諧接收到載有信號的電磁波，再通過解調(diào)得到聲音信號．] 3．下列說法不正確的有(　　) A．電磁輻射可能會造成導航系統(tǒng)的失控 B．CDMA手機是綠色手機，一點電磁污染也沒有 C．電磁波的輻射強度越大，頻率越高，危害越大 D．電磁輻射已被聯(lián)合國人類環(huán)境大會列為造成公害的主要污染物之一 B　[CDMA手機發(fā)射和接收信號都是通過電磁波來實現(xiàn)的，電磁波不可避免地會發(fā)生電磁輻射，故B選項不正確．]