【2019-2020】高中物理第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱课下作业新人教版选修3_4
人教版选修3-4 第十四章 第4-5节 电磁波与信息化社会 电磁波谱 课件(27张)
解析：设以通信装置为球心，半径为 R 的球面以外是符
合规定的安全区域，则4πPR2＝0.50 W/m2.
可得 R＝
P 4π×0.5 W/m2
≈0.40 m.
答案：0.40 m
谢谢观看！
1．手机 A 拨手机 B 时，手机 B 发出铃声屏上显示 A 的 号码．若将手机 A 置于一真空玻璃罩中，用手机 B 拨叫手机 A，则( )
A．能听到 A 发出的铃声，并看到 A 显示 B 的号码 B．不能听到 A 发出的铃声，但看到 A 显示 B 的号码 C．不能听到 A 发出的铃声，但看到 A 显示 A 的号码 D．既不能听到 A 发出的铃声，也不能显示号码 解析：选 B 电磁波能在真空中传播而声波不能在真空 中传播，故选 B.
4．太阳辐射 太阳辐射中不仅含有可见光，还有无线电波、红外线、 紫外线、X 射线、γ 射线，其能量主要集中在 20 __可__见__光____、 21 __红__外__线____和 22 __紫__外__线____三个区域．
4．电磁波包含了 γ 射线、红外线、紫外线、无线电波 等，按波长由长到短的排列顺序是( )
解析：由题意知荧光屏相邻刻线间的时间间隔 t0＝10－4 s， 甲图发射波和接收波的时间间隔 t1＝4×10－4 s，乙图时间间隔 t2＝1×10－4 s．所以，第一次战斗机距雷达的距离为 s1＝c×t21＝ 6.0×104 m，第二次战斗机在雷达正上方．所以，战斗机的高 度 h＝c×t22＝1.5×104 m，故 173 s 内战斗机飞行的水平距离为 s＝ s12－h2＝5.8×104 m．所以，v＝st≈335 m/s.
2．共性 (1)它们在本质上都是电磁波，它们遵循相同的规律，各 波段之间的区别并没有绝对的意义． (2)都遵守公式 v＝λf，它们在真空中的传播速度都是 c ＝3.0×108 m/s. (3)它们的传播都不需要介质． (4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．
高中物理 第14章 第4、5节电磁波与信息化社会电磁波谱课件 新人教版选修3-4
3．构造及特点 一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置(显示 器)、电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰 设备等构成。 (1)雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端； (2)雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微波波 段； (3)雷达发射的是不连续的无线电波，即脉冲，每次发射时 间短于1 μs，两次发射的时间间隔约为0.1 ms； (4)障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来。
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路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
电磁波 第十四章
第四节 电磁波与信息化社会 第五节 电 磁 波 谱
第十四章
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课后强化作业
学习目标定位
※ 了解电磁波与信息的传递
※ 知道电磁波谱及组成部分
2．雷达 (1)雷达的作用：是利用无线电波来测定___物__体__位__置___的无 线电设备。 (2)雷达用的无线电波的波段属于___微___波____。 (3)雷达确定障碍物位置的方法：通过测定微波从发射到反 射 回 来 的 ___时__间_____ 来 确 定 目 标 的 距 离 ， 并 结 合 微 波 的 ______方__向__和__仰__角______来确定目标的位置。
电磁波传递能量
从场的观点来看电场具有电能，磁场具有磁能，电磁场具 有___电__磁__能_____。电磁波的发射过程就是辐射___能__量____的过 程。电磁波在空间传播，____电__磁__能_____就随着一起传播。
太阳辐射
太阳辐射 太阳光中含有可见光、无线电波、红外线、紫外线、X射 线 、 γ 射 线 。 太 阳 辐 射 的 能 量 主 要 集 中 在 _可__见__光____ 、 __红__外__线___和__紫__外__线___三个区域，如图所示。
高中物理第十四章4、5电磁波与信息化社会,电磁波谱教案新人教版选修34
电磁波与信息化社会，电磁波谱教学目的：一、了解光信号和电信号的转换进程，了解电视信号的录制、发射和接收进程，了解雷达的定位原理教学重点：电磁波在信息社会的作用教学难点：电磁波在信息社会的作用教学进程：一、电视和雷达⒈电视⑴电视的历史1927年，美国人研制出最先的电视机。
1928年，美国通用公司生产出第一台电视机。
1925年，美国开始实验发射一些电视图像，不仅小，而且模糊不清。
1927年，纽约州斯克内克塔迪一家老资格的无线电台开始每周三次进行实验性广播。
1939年，全国广播公司在纽约市实验广播。
美国最先的电视机，荧光屏是圆形的，只有5-9英寸大，差不多要坐在电视机跟前才能看清。
可是，电视专门快以惊人的速度冲进了美国人的家庭（第二次世界大战中，电视的进展一度陷入停顿。
1947年美国家庭中约有1．4万台电视机，1949年达到近100万台。
1955年，快要3000万台，1960年，达6000万台，于1951年问世的彩色电视机和大屏幕电视机也进入美国人家庭。
目前美国约有l．2l亿台电视机，平均不到两个人就有一台电视机）。
中国最先的电视诞生在1958年3月17日。
此日晚上，我国电视广播中心在北京第一次试播电视节目，国营天津无线电厂（后改成天津通信广播公司）研制的中国第一台电视接收机实地接收实验成功。
这台被誉为“华夏第一屏”的北京牌820型35cm电子管黑白电视机，现在摆在天津通信广播公司的产品陈列室里。
我国在1958年以前尚未电视广播，国内不能生产电视机。
1957年4月，第二机械工业部第十局把研制电视接收机的任务交给国营天津无线电厂，厂领导当即组织试制小组，黄仕机同志主持设计。
昔时，试制组多数成员只有20岁上下，他们对电视这门综合电、磁、声、光的新技术极为生疏，没有见过电视机，参考资料也很少，通过对资料、国外样机、样件的研究，他们按照那时国内元器件生产能力和工艺加工水平，制定了“电视接收和调频接收两用、通道和扫描分开供电、采用国产电子管器件”的电视机设计方案。
14-4、5电磁波与信息化社会和电磁波谱
第四节 第五节
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重点难点突破
第十四章
第四节 第五节
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一、走近科学，了解雷达 1． 雷达的原理： 利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性。 2．确定位置的方法，已知无线电波的传播速度为 c，测 出从发射无线电波脉冲到接收到反射回来无线电波的时间 t， 就可由公式 2s＝ct 确定被测物体的距离，再根据无线电波的 方向和仰角，便可以确定被测物体的位置了。
7
＝0.24 s。
答案：电磁波传递信息也是需要时间的；0.24s
第十四章
第四节 第五节
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点评：本题考查学生处理实际问题的能力，电磁波是以 光速传播，但由于距离大，所以时间不能忽略，再综合万有 引力定律及向心力知识，是考查综合能力的好题。
第十四章
第四节 第五节
－11
N· 2· 2) m kg
－
第十四章
第四节 第五节
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解析：主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是 以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时 间的，设同步卫星高度为H，由万有引力提供卫星做圆周运 3 GMT2 GMm 4π 动的向心力，即 ＝m 2 (R＋H)，H＝ －R＝ T 4π2 R＋H2 2H 3.6×10 m，则一方讲话另一方听到所需的最少时间是t＝ c
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。 这里的“神灯”是利用________。 A．光的全反射 B．紫外线具有很强的荧光作用 C．紫外线具有杀菌消毒作用 D．X射线有很强的贯穿能力 E．红外线具有显著的热作用 F．红外线波长较长，易发生衍射
高中物理 第十四章 4 电磁波与信息化社会 5 电磁波谱课件4高二选修34物理课件
900 MHz的电磁波,无线WiFi使用频率为2.4 GHz(1 GHz=109 Hz)的电磁波,地铁行李安
检时使用频率为1018 Hz的电磁波.根据图中给出的电磁波谱和相关信息,下列说法
(shuōfǎ)正确的是(
)
C
A.手机工作时使用的电磁波是纵波
B.机场安检门使用的电磁波只能在空气中传播
C.地铁行李安检(ān jiǎn)时使用的电磁波是利用了电磁波的穿透本领 D.无线WiFi使用的电磁波比GPS定位系统使用的电磁波更容易发生衍射现象
s1= vt = 3108 4 104 m=6×104 m;
2
2
同理 30 s 后相距
s2= vt = 3108 3104 m=4.5×104 m
2
2
监视目标的移动速度 v′= s = 6 104 4.5 104 m/s=500 m/s,故选 C.
t
30
12/9/2021
第十二页，共三十二页。
12/9/2021
第二十页，共三十二页。
解析:手机工作时使用(shǐyòng)的电磁波为横波,故A错误;电磁波可以在真空中 传播,也可以在介质中传播,故B错误;地铁行李安检时使用的电磁波是利用了电 磁波的穿透本领,故C正确;无线WiFi使用的电磁波比GPS定位系统使用的电磁 波频率高,波长短,不容易衍射,故D错误.
电磁波中,无线电波波长范围为几十千米到几毫米,光波波长不到1微米.作用于我们的 眼睛并能引起(yǐnqǐ)视觉反应的部分——可见光,只是电磁波中很窄的波段.在可见光范 围外还存在大量的不可见光线.各种电磁波谱成员按波长顺序是如何排列的?
答案:波长从长到短依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ 射线,合起来(qǐ lái)构成了范围广阔的电磁波谱.
高中物理第14章4电磁波与信息化社会5电磁波谱课件新人教版选修3
(4)X 射线对生命物质有较强的作用，过量的 X 射线辐射会引起生物
体的病变．
(√ )
(5)γ 射线是波长最短的电磁波，它比 X 射线的频率还要高． (√ )
13
2．(单选)对于雷达指示器的荧光屏上出现的尖形波如图所示， 下列说法正确的是( )
14
①两个尖形波都是雷达向目标发射的无线电波形成的
②两个尖形波都是雷达收到反射回来的无线电波形成的
22
[解析] 第一次测量时汽车距雷达的距离 s1＝c2t1，第二次测量时 汽车距雷达的距离 s2＝c2t2，两次发射时间间隔为 t，则汽车车速 v＝st ＝s1－t s2＝ct12－t t2.
[答案] v＝ct12－t t2
23
雷达侦察问题的解决方法 (1)电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速 c，根据雷 达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，可求得侦察距离． (2)根据发射无线电波的方向和仰角，确定被侦察物体的位置． (3)雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲 的时间间隔内传播距离的一半．
(1)X 光机，________. (2)紫外线灯，________. (3)用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神 灯”是利用________．
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A．光的全反射 B．紫外线具有很强的荧光作用 C．紫外线具有杀菌消毒作用 D．X 射线的很强的贯穿力 E．红外线具有显著的热效应 F．红外线波长较长，易发生衍射
③第一个尖形波是雷达向目标发射的无线电波形成的
④第二个尖形波是雷达收到反射回来的无线电波形成的
A．①②
B．②③
C．③④
D．①
C [第一个尖形波振幅大能量大，是发射的无线电波形成的， 第二个尖形波振幅小，能量小，是反射回来的无线电波形成的．]
高中物理第十四章电磁波14.4电磁波与信息化社会14.5电磁波谱课件新人教版
特别提醒 从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波，其行为遵循共同的 规律，但因波长(或频率)不同又表现出不同的特点．
典例精析 (多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起 生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高 C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射 D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线 【解析】 X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射 会引起生物体的病变，选项A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比 X射线的频率还要高，选项B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射 线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，波动性越强，越容 易发生干涉、衍射现象，因此紫光应比紫外线更容易发生干涉和衍射 现象，无线电波最容易发生衍射现象，故选项C、D错误． 【答案】 AB
【方法归纳】 不同的电磁波由于其波长的不同，表现出不同的 特征．如波长较长的无线电波、红外线很容易发生干涉、衍射现象； 而波长较短的紫外线、X射线、γ射线则表现出直线传播和穿透性．
跟踪练习 2．“红外夜视仪”在夜间也能看清黑暗中的物体，主要是因为 () A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体 B．一切物体均在不停地辐射红外线 C．一切高温物体在不停地辐射红外线 D．“红外夜视仪”发射出γ射线，被视物体受到激发而放出红外 线
新知预习 一、电磁波与信息化社会 1．电磁波的传输：电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输， 也可实现无线传输．电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越 大． 2．电磁波的应用实例： (1)电视：摄像机采集图象信号：在1 s内要传送25幅画面，电视 接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些画面，便实现了影像的传 递和再现． (2)雷达：利用无线电波来测定物体位置和速度的无线电设备． (3)移动电话：指通信双方至少有一方可以自由移动进行信息交 换的通信方式． (4)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的．
2020_2021学年高中物理第十四章电磁波4电磁波与信息化社会5电磁波谱课件新人教版选修3_4
傍晚的太阳光比较红的原因：大气对波长较短的光吸收也较 强，傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被吸收 掉了，剩下红光、橙光透过大气层射入我们的眼睛，所以傍晚的阳 光比较红.
1．根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重
叠，且波长顺序由短到长的排列是( )
A．微波、红外线、紫外线
6×104 m；
同理 30 s 后相距 s2＝v2t＝3×108×23×10－4 m＝4.5×104 m
监视目标的移动速度
v′
＝
Δs Δt
＝
6×104－4.5×104 30
m/s＝500
m/s，故选 C.
【答案】 C
变式训练 1 (多选)关于雷达的特点，下列说法中正确的是
() A．雷达所用无线电波的波长比短波更短 B．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离 C．雷达在能见度低的黑夜将无法使用 D．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标
2．电磁波的应用实例 (1)电视：摄像机采集图象信号，在 1 s 内要传送__2_5___幅画面， 电视接收机也以相同的__速__率____在荧光屏上显现这些画面，便实现 了影像的传递和再现．
(2)雷达：利用无线电波来测定物体__位__置____的无线电设备． (3)移动电话：指通信双方都可以自__由__移__动__进行信息交换的通信 方式．
(4)因特网：20 世纪 90 年代中期，世界最大的计算机互联网 ——__因__特__网__出现了爆炸式的发展．
二、电磁波谱
1．概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱．
2．电磁波谱的排列：按波长由长到短依次为：无__线__电__波__、红
外线、_可__见__光___、紫外线、X 射线、__γ_射__线___. 3．不同电磁波的特点及应用Fra bibliotek 【思考辨析】
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【2019-2020】高中物理第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱课下作业新人教版选修3_4
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1．据报道，新型增强型红外夜视镜已经小规模配发给美国陆军，红外夜视镜是利用了
( ) A．红外线波长长，易绕过障碍物的特点
B．经外线热效应强的特点
C．一切物体都在不停地辐射红外线的特点
D．红外线肉眼不可见的特点
解析：红外夜视镜利用了一切物体都在不停地辐射红外线，且温度不同的物体辐射红外线强度不同。
故选C。
答案：C
2．下列关于雷达的说法中正确的是( )
A．雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备
B．电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的
C．雷达要确定较远物体的位置，使用的是长波段的无线电波
D．雷达每次发射无线电波的时间约为10－6 s
解析：雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备。
电磁波遇到障碍物要反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。
波长短的电磁波，传播的直线性好，有利于用电磁波定位，因此雷达用的是微
波。
雷达每次发射无线电波的时间一般不超过1 μs，
故选项A、B、D正确，C错误。
答案：ABD
3．太阳光通过棱镜时，在竖直放置的屏幕上形成如图1所示的光带。
若将灵敏温度计的球部放在屏幕上的MN、NP、PQ区域时，在哪个区域上升的示数最大( )
图1
A．MN B．NP
C．PQ D．无法确定
解析：红外线频率低，折射时的偏角最小，因此射到PQ区域，由于红外线热作用强，所以选项C正确。
答案：C
4．下列说法正确的是( )
A．各种电磁波中，最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B．红外线的显著作用是热作用，紫外线有显著的化学作用
C．X射线的贯穿本领比γ射线更强
D．在电磁波谱中，X射线与γ射线有很大一部分重叠区域，因此两者产生机理应该是一样的
解析：干涉和衍射现象是光的波动性的体现，根据发生干涉和衍射现象的条件，显然波长越长越易满足，而γ射线频率最高，波长最短，故A项错。
B项与客观事实一致，正确。
C项与客观事实相矛盾，容易判断C项错。
对于D项，应认识到射线产生的机理与在电磁波谱中区域重叠是两回事，对电磁波谱的排列是人为的，我们是把射线按波长(频率)的大小排列的，产生这种重叠的根本原因是：原子的内层电子受激发而产生的X射线，也不都是同频率的，同样，原子核受激发而产生的γ射线，也不都是同频率的，于是较高频率的X射线和较低频率的γ射线在电磁波谱中产生了重叠，故D项错误。
答案：B
5．对于雷达指示器的荧光屏上出现的尖形波如图2所示，下列说
法正确的是( )
图2
①两个尖形波都是雷达向目标发射的无线电波形成的
②两个尖形波都是雷达收到反射回来的无线电波形成的
③第一个尖形波是雷达向目标发射的无线电波形成的
④第二个尖形波是雷达收到反射回来的无线电波形成的
A．①②B．②③C．③④D．①
解析：第一个尖形波振幅大能量大，是发射的无线电波形成的，
第二个尖形波振幅小，能量小，是反射回来的无线电波形成的。
答案：C
6．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。
请
将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
(1)X光机________；(2)紫外线灯________；(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。
这里的“神灯”是利用了________。
A．光的全反射
B．紫外线具有很强的荧光作用
C．紫外线具有杀菌消毒作用
D．X射线的很强的贯穿力
E．红外线具有显著的热作用
解析：X射线能够穿透物质，可以用来检查人体内部器官；紫外线具有较高的能量，足以破坏细菌中的物质，因此可以用来杀菌消毒；红外线有加热物体的能力，可以使伤口升温，加快血液循环，使伤口愈合。
答案：D C E
7．某广播电台发射“中波”段某套节目的讯号，家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X光，都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，则它们的频率大小关系为
________________。
解析：电磁波范围很广，由于波长不同，特性不同，可按波长由长到短依次排列如下：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
由此可知f1＜f2＜f3＜f4。
答案：f1＜f2＜f3＜f4
8．早期电视机接收的频道为1～12频道(48.5～223 MHz)，全频道电视机所接收的频道除1～12频道外，还包括13～56频道(470～862 MHz)，则早期电视机和全频道电视机所接收的无线电波的波长范围。
分别为________和________。
解析：由v＝λf得λ＝＝c
f
代入数据得λ1＝＝m≈1.35 m。
λ2＝＝m≈6.19 m。
则早期电视机所接收的波长范围为1.35～6.19 m。
同理可计算出f3＝862 MHz时
λ3＝m≈0.35 m。
则全频道电视机所接收的波长范围 0.35～6.19 m。
答案：1.35～6.19 m 0.35～6.19 m
9．某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n
＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？
解析：电磁波在空中的传播速度可以认为等于真空中的光速c，由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率，根据雷达荧光屏上发射
波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须
在后一个发射波发出前到达雷达接收器，可见，雷达的最大侦察距离
应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内的传播距离的一半。
由c＝λf可得电磁波的振荡频率f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz，电磁波在
雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离s＝c·Δt＝c(－t)＝
6×104 m，所以雷达的最大侦察距离s′＝＝3×104 m。
答案：1.5×109 Hz3×104 m。