选修选修3-4第三章第3节电磁波的应用及防护

1福清美佛儿学校自主学习模式物理导学案姓名高二班日期月日编号：024课题：电磁波的应用及防护课时：2课时一、学习目标：1、了解光信号和电信号的转换过程；2、了解电视信号的录制、发射和接收过程；3、了解雷达的定位原理。二、学习过程：模块一、电磁波的应用学习指导：阅读相关材料了解电磁波的应用。1、电磁波有哪些应用？2、雷达雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备。电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的．波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此雷达用的是微波。雷达的天线可以转动。它向一定的方向发射不连续的无线电波（叫做脉冲）。每次发射的时间不超过1ms，两次发射的时间间隔约为这个时间的100倍。这样，发射出去的无线电波遇到障碍物后返回时，可以在这个时间间隔内被天线接收。测出从发射无线电波到收到反射波的时间，就可以求得障碍物的距离，再根据发射电波的方向和仰角，便能确定障碍物的位置了。实际上，障碍物的距离等情况是由雷达的指示器直接显示出来的。当雷达向目标发射无线电波时，在指示器的荧光屏上呈现一个尖形脉冲；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形脉冲，如图所示。根据两个脉冲的间隔可以直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离．现代雷达往往和计算机相连，直接对数据进行处理。利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹等军事目标，还可以用来为飞机、船只导航。在天文学上可以用雷达研究飞近地球的小行星、慧星等天体，气象台则用雷达探测台风、雷雨云。模块二、电磁波谱请同学们阅读课本回答下列问题：1、按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱，叫____________。2、按波长从长到短的顺序排列，依次是_______________________________。2三、当堂检测1、某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×103MHZ，屏幕上尖形波显示，从发射到接受经历时间Δt=0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为______km。该雷达发出的电磁波的波长为______m。2、一台收音机，把它的调谐电路中的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一较高频率的电台信号。要想收到该电台信号，应该______（增大还是减小）电感线圈的匝数。基础巩固一、填空题1.电磁波可以通过电缆、进行有线传播，也可以实现传输。2.电磁波在真空中的传播速度大小为ｍ/ｓ；地球上一发射器向月球发射电磁波，需经ｓ的时间才能接受到反射波（已知地球与月球间的距离为3.84×105km）。3.频率为600kHz到1.5MHz的电磁波其波长由m到m．4.一列真空中的电磁波波长为=30ｍ，它的频率是Hz。当它进入水中后，波速变为原来的3/4，此时它的频率是Hz。5.把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为。信号的调制方式有调幅信号和两种方式。其中信号由于抗干扰能力强，操作性强，因此高质量的音乐和语言节目，电视伴音采用这种信号调制方式。6.太阳辐射的能量集中在、和三个区域内。波长在黄绿光附近，辐射的能量最，我们的眼睛正好能感受这个区域的电磁辐射。7.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。⑴X光机；⑵紫外线灯；⑶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；F．红外线波长较长易发生衍射。8.有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力，这是因为它能对某个波段的光线产生视觉。根据热辐射理论，物体发出光的最3大波长m与物体的绝对温度T满足关系式mT=2.9×103ｍ·Ｋ，若猫头鹰的猎物——蛇在夜间体温是27℃，则它发出光的最大波长为ｍ，属于波段。二、选择题9.建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是()A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦10.关于电磁场和电磁波的正确说法是()A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场B．电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波C．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场D．电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波动11.根据麦克斯韦电磁理论，如下说法正确的是()A．变化的电场一定产生变化的磁场B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C．稳定的电场一定产生稳定的磁场D．振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变磁场12.以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是()A．频率越大，传播的速度越大B．频率不同，传播的速度相同C．频率越大，其波长越大D．频率不同,传播速度也不同13.如果你用心看书，就会发现机械波和电磁波有许多可比之处，小王同学对此作了一番比较后，得到如下结论，你认为是错误的是()A．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播B．机械波可能是纵波，也可能是横波，电磁波一定是横波C．机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象D．当机械波和电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小14.电磁波在传播过程中，保持不变的物理量是()A．频率B．波长C．振幅D．波速15.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（X射线）三个波段的频率大小关系是()A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．伦琴射线频率最大，可见光的频率最小16.关于紫外线，下列说法中正确的是()A．一切物体都会发出紫外线4B．紫外线可用于无线电通讯C．紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质D．在紫外线照射下，所有物质会发出荧光17.如图所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定()A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的18.转换电视频道，选择自己喜欢的电视节目，称为()A．调幅B．调频C．调制D．调谐19.电磁波在空气中的传播速度为3×108ｍ/ｓ，某广播电台能够发射波长为50ｍ的无线电波，那么收音机接收这个电台时调谐的频率应工作在()A．150MHzB．500MHzC．6.00MHzD．3.00MHz20.下列可作为传感器的来使用的是()A．受力而形变的弹簧B．实验室内养殖的兔子C．用来砌房子的砖头D．自然界的风21.关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是()A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同22．大量信息的存储和多用户的使用对信息安全提出了严峻的挑战，下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是()A．内存大小B．计算机病毒C．电脑的存储速度D．电脑的计算速度23．（2003年上海综合）用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器24．如右图所示，为光敏电阻自动计数器的示意图，其中Ａ是发光仪器，Ｂ是传送带上物品，Ｒ1为太阳光含碘溶液温度计信号处理系1R2RB5光敏电阻，Ｒ2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理应是()A．当有光照射Ｒ1时，信号处理系统获得低电压B.光线被遮住时，信号处理系统无输出C．信号处理系统每获得一次高电压，就计数一次D．信号处理系统每获得一次低电压，就计数一次三、计算题25．太阳光从太阳发出后经500s到达地球表面，则日地距离为多少？26．一长波的波长是30km，该波从地球传到月球约需1.3s，则在这一段距离内可排满几个波长？27．夏天常有雷暴雨，一次下雷雨时，某人头顶一条闪电从约3.4km的高空基本竖直向下延伸，闪电总长度约为1.36km,则人在地面从见到闪电到听见雷声，约需几秒？雷声约持续多长时间？（空气中的声速v=340ｍ/ｓ）四、课堂小结：当堂检测参考答案：1、解：由s=cΔt=1.2×105m=120km。这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为60km。由c=fλ可得λ=0.1m2、解：调谐电路的频率和被接受电台的频率相同时，发生电谐振，才能收到电台信号。由公式LCf21可知，L、C越小，f越大。当调节C达不到目的时，肯定是L太大，所以应减小L，因此要减小匝数。基础巩固练习答案6一、填空题1.⑴光缆⑵无线2.⑴3×108⑵2.563.⑴500⑵2004.⑴107⑵1075.⑴调制⑵调频信号⑶调频6.⑴红外线⑵可见光⑶紫外线⑷强7.⑴O⑵C⑶E8.⑴9.67×10-6⑵红外线二、选择题三、计算题25.rse=1.5×1011m26.n=1.3×10427.⑴t=6s⑵△t=4s题号910111213141516答案ＤＢＤＢＢＡＢＣ题号1718192021222324答案ＣＤＣＡＣＢＡＣ