电磁波与信息时代电子教案.ppt

山东水浒书业有限公司山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书优化方案系列丛书优化方案系列丛书第第6章电磁波与信息时代章电磁波与信息时代课课前前自自主主学学案案核核心心要要点点突突破破课课堂堂互互动动讲讲练练知知能能优优化化训训练练电磁波与信息时代5通过了解电磁波的技术应用，体会它们给人通过了解电磁波的技术应用，体会它们给人们生活方式所带来的影响们生活方式所带来的影响6关注电磁技术的应用给人类现代生活带来的关注电磁技术的应用给人类现代生活带来的正面和负面影响，能对电磁技术与社会协调发正面和负面影响，能对电磁技术与社会协调发展发表自己的观点，形成正确的科学观展发表自己的观点，形成正确的科学观重点难点：重点难点：1.电磁波谱、电磁波的传播及应用电磁波谱、电磁波的传播及应用2无线电波传播方式的理解无线电波传播方式的理解 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第1 1节节课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、电磁波谱一、电磁波谱1_和和_是描述电磁波的两个基本物是描述电磁波的两个基本物理量对于某一电磁波，波长和频率成理量对于某一电磁波，波长和频率成_比比物理学中把电磁波按波长物理学中把电磁波按波长(或频率或频率)依照一定的依照一定的顺序排列成的谱线就是顺序排列成的谱线就是_按照波长由按照波长由_到到_的顺序排列，电磁波可划分为：的顺序排列，电磁波可划分为：射射线、线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波波波长波长频率频率反反电磁波谱电磁波谱小小大大2无线电波：在电磁波谱中，波长大于无线电波：在电磁波谱中，波长大于1 mm范围属于无线电波无线电波按其波长由小到范围属于无线电波无线电波按其波长由小到大又可分为大又可分为_波波(波长波长10310 m)、_波波(波长波长1050 m)、_波波(波长波长50200 m)、_波波(波长波长2003000 m)和和_波波(波长波长300030000 m)二、无线电波的传播二、无线电波的传播1地波：沿地波：沿_传播的无线电波称为地传播的无线电波称为地波地波传播的方式较适合于波地波传播的方式较适合于_波段和波段和_波波段无线电波段无线电波微微短短中短中短中中长长地球表面地球表面长长中中2天波：靠大气中天波：靠大气中_的反射传播的无线电波的反射传播的无线电波称为天波天波最适合于称为天波天波最适合于_波的传播波的传播3空间波：像光束那样沿空间波：像光束那样沿_传播的无线电波传播的无线电波称为空间波远距离传播要借助中继站称为空间波远距离传播要借助中继站_及及超短波的波长较小，穿透能力强，能穿透超短波的波长较小，穿透能力强，能穿透_层，层，直线性好，靠空间波传播直线性好，靠空间波传播图图611电离层电离层短短直线直线微波微波电离电离三、无线电波的应用三、无线电波的应用1无线电广播、电视：应用于无线电广播的电磁无线电广播、电视：应用于无线电广播的电磁波的波段有波的波段有_波、波、_波和波和_波；应用于电视波；应用于电视的无线电波段是的无线电波段是_波波2雷达：雷达是利用无线电波测定雷达：雷达是利用无线电波测定_的的无线电设备，传统雷达的工作波长为无线电设备，传统雷达的工作波长为1 m，属于，属于_波段微波的应用与发展促进了诸多领域波段微波的应用与发展促进了诸多领域的科技进步，如微波的科技进步，如微波_、海上救援等、海上救援等长长中中短短微微物体位置物体位置微波微波遥感遥测遥感遥测四、电磁辐射的危害四、电磁辐射的危害电磁波虽然给人们的生产生活带来了方便，但电磁波虽然给人们的生产生活带来了方便，但_也已被联合国人类环境大会列入必也已被联合国人类环境大会列入必须控制的、造成公害的主要污染物之一飞机须控制的、造成公害的主要污染物之一飞机上禁止乘客使用上禁止乘客使用_等无线电设备人体在等无线电设备人体在长期受到过量的电磁波辐射后，会出现头痛、长期受到过量的电磁波辐射后，会出现头痛、头晕、疲倦无力等症状一般地讲，辐射头晕、疲倦无力等症状一般地讲，辐射_越大，越大，_越高，距离越近，接触越高，距离越近，接触_越长，对人体的危害也就越大越长，对人体的危害也就越大电磁辐射电磁辐射手机手机强度强度频率频率时间时间核心要点突破核心要点突破一、正确理解电磁波谱一、正确理解电磁波谱1定义定义物理学中把电磁波按波长或频率按照一定的顺物理学中把电磁波按波长或频率按照一定的顺序排列成的谱线叫做电磁波谱序排列成的谱线叫做电磁波谱2按波长由小到大顺序排列按波长由小到大顺序排列(如图如图612)图图6123电磁波的特征电磁波的特征(1)波速波速c：波传播的快慢叫波速，电磁波在真：波传播的快慢叫波速，电磁波在真空中传播的速度等于光速，即空中传播的速度等于光速，即c3108 m/s.(2)波长：相邻两个波峰或波谷间的距离波长：相邻两个波峰或波谷间的距离(如图如图613)图图613(3)频率频率f：单位时间振动次数；单位：单位时间振动次数；单位：Hz，kHz，MHz.(4)波长、波速与频率的关系：波长、波速与频率的关系：数学表达式：数学表达式：cf.说明：说明：电磁波的波速一定，频率与波长成反比电磁波的波速一定，频率与波长成反比即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1一种电磁波的波长是一种电磁波的波长是200 m，它表示，它表示()A这种电磁波能传递的距离是这种电磁波能传递的距离是200 mB这种电磁波这种电磁波1 s能传播能传播200 mC这种电磁波这种电磁波1 s内出现内出现200个波峰和波谷个波峰和波谷D这种电磁波相邻两个波峰间距离是这种电磁波相邻两个波峰间距离是200 m解析：解析：选选D.电磁波电磁波1 s能传播能传播3108 m，由波长定，由波长定义知选项义知选项D对对二、电磁波的传播及应用二、电磁波的传播及应用1电磁波的三种传播方式电磁波的三种传播方式传播传播方式方式概念概念优点优点缺点缺点适用适用波段波段地波地波沿地球表面沿地球表面传播的无线传播的无线电波电波比较比较稳定稳定传播过程中传播过程中消耗部分能量消耗部分能量长波段长波段和中波和中波段段天波天波靠大气中电靠大气中电离层的反射离层的反射传播的无线传播的无线电波电波受地面障受地面障碍的影响碍的影响较小较小传播不稳定传播不稳定短波短波空间波空间波像光束那样像光束那样沿直线传播沿直线传播的无线电波的无线电波受外界受外界干扰小干扰小进行远距离进行远距离传播要借助传播要借助于中继站于中继站微波和微波和超短波超短波2.无线电波的应用无线电波的应用(1)长波：主要用于导航、报时等长波：主要用于导航、报时等(2)中波：主要用于收听广播中波：主要用于收听广播(3)短波：主要用于电话、电报、广播、标准短波：主要用于电话、电报、广播、标准频率报时、防汛、救灾、军事通信等频率报时、防汛、救灾、军事通信等(4)微波：卫星通信、常规的中继通信、电话、微波：卫星通信、常规的中继通信、电话、电报、传输数据、图像、长途干线通信等电报、传输数据、图像、长途干线通信等即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2下列说法正确的是下列说法正确的是()A微波和超短波一般采用天波传播微波和超短波一般采用天波传播B视频传输、移动电话一般采用地波传播方式视频传输、移动电话一般采用地波传播方式C空间波的传播不需要中继站空间波的传播不需要中继站D电视和雷达的传播方式主要是空间波，这种电视和雷达的传播方式主要是空间波，这种传播方式在传输过程中受外界的干扰最小传播方式在传输过程中受外界的干扰最小解解析析：选选D.微微波波和和超超短短波波一一般般采采用用空空间间波波传传播播，由由于于空空间间波波沿沿直直线线传传播播，不不能能进进行行远远距距离离传传播播，要要进进行行远远距距离离传传播播要要借借助助中中继继站站，故故A、C错错，空空间间波波在在传传播播过过程程中中受受外外界界干干扰扰小小，视视频频传传播播、移移动动电电话话、雷达等都主要采用空间波故雷达等都主要采用空间波故B错错D对对课堂互动讲练课堂互动讲练类类型一型一电磁波谱的理解电磁波谱的理解 以下关于电磁波谱的理解正确的是以下关于电磁波谱的理解正确的是()A红外线的波长比紫外线的波长短红外线的波长比紫外线的波长短B可见光不属于电磁波可见光不属于电磁波C无线电波的波长比无线电波的波长比射线波长要短射线波长要短D无线电波的波长大于无线电波的波长大于1 mm例例例例1 1【精讲精析精讲精析】按照波长由小到大的顺序排列，按照波长由小到大的顺序排列，电磁波可划分为电磁波可划分为射线、射线、X射线、紫外线、可见射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波，而波长大于光、红外线和无线电波，而波长大于1 mm的电的电磁波属于无线电波所以磁波属于无线电波所以D正确正确【答案答案】D【方法总结方法总结】从无线电波到从无线电波到射线都是本质相射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长长(或频率或频率)不同又表现出不同的特点，要熟记不同又表现出不同的特点，要熟记各部分的波长、频率范围及其关系知道同一各部分的波长、频率范围及其关系知道同一电磁波的波长与频率成反比电磁波的波长与频率成反比 无线电技术中通常根据波长把无线电波分成无线电技术中通常根据波长把无线电波分成下表中的几个波段：下表中的几个波段：类类型二型二无线电波的传播及应用无线电波的传播及应用例例例例2 2波段波段长波长波中波中波短波短波微波微波波长波长/m300003000300020020010100.001大家知道，地球被厚厚的大气层包围着，在距地大家知道，地球被厚厚的大气层包围着，在距地面面50千米到几百千米的范围内的大气层叫电离层，千米到几百千米的范围内的大气层叫电离层，电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性实验表明，对于波长小于实验表明，对于波长小于10 m的微波，电离层的微波，电离层能让它通过；对于波长超过能让它通过；对于波长超过3000 m的长波，电离的长波，电离层基本上把它吸收掉；对于中波和短波，电离层层基本上把它吸收掉；对于中波和短波，电离层对它有反射作用地球同步通信卫星静止在赤道对它有反射作用地球同步通信卫星静止在赤道上空上空36000 km高的地方，所以利用同步卫星进行高的地方，所以利用同步卫星进行无线电信号通信只能通过无线电信号通信只能通过()A长波长波B中波中波C短波短波 D微波微波【精讲精析精讲精析】地球同步通信卫星传输的电磁地球同步通信卫星传输的电磁波信号必须能够穿透电离层，而只有波长小于波信号必须能够穿透电离层，而只有波长小于10 m的微波才能通过，所以选项的微波才能通过，所以选项D正确正确【答案答案】D【方法总结方法总结】长波主要用于导航、报时，采长波主要用于导航、报时，采用地波传播短波可应用于电话、电报、广播、用地波传播短波可应用于电话、电报、广播、标准频率报时，防汛、救灾、军事通讯等应用标准频率报时，防汛、救灾、军事通讯等应用天波方式传播微波在视频传输、移动电话等天波方式传播微波在视频传输、移动电话等方面应用广泛，用空间波来传播方面应用广泛，用空间波来传播类类型三型三电磁波的有关计算电磁波的有关计算 某雷达工作时，发射电磁波的波长为某雷达工作时，发射电磁波的波长为20 cm，每秒脉冲数，每秒脉冲数n5000，每个脉冲持续时，每个脉冲持续时间间t0.02 s，问电磁波的振荡频率为多少？最，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？大的侦察距离是多少？【思路点拨思路点拨】电磁波的波长、频率和波速之电磁波的波长、频率和波速之间满足关系间满足关系cf，真空中电磁波的传播速度等，真空中电磁波的传播速度等于光速于光速例例例例3 3【答案答案】1.5109 Hz3104 m变变式式训训练练雷雷达达是是现现代代战战争争中中重重要要的的军军事事装装备备，若若雷雷达达向向飞飞机机发发出出的的微微波波从从发发射射到到反反射射回回来来的的时时间间为为52 s(1 s106 s)，微微波波的的传传播播速速度度等等于于光光速速，则则微微波波的的传传播播速速度度大大小小为为_ m/s，此时飞机与雷达的距离为，此时飞机与雷达的距离为_ m.答案：答案：31087800知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢使用谢谢使用山东水浒书业有限公司山东水浒书业有限公司 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