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第四节电磁波与信息化社会第五节电磁波谱课标解读明确要求把握方向学业有成1．了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用．2．认识电磁波谱，知道光是电磁波．3．了解电磁波各波段的特性和主要用途．教材知识梳理感受自主学习收获成果一、电磁波与信息化社会1．电磁波的传输：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)电视广播的发射和接收过程摄像管：摄取景物的图像并将其转换为电信号⇓调制和发射⇓天线接收高频信号，调谐，解调⇓显像管，还原出与摄像管屏上相同的图像(2)雷达的工作原理雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置．根据发射无线电波到接收反射波的时间t，确定障碍物的距离x＝ct2，再根据发射无线电波的方向和仰角，可以确定障碍物的位置．(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的．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的光谱．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特性用途无线电波波动性强通讯、广播、导航红外线热作用强加热、遥测、遥感、红外线制导可见光感光性强照明、照相等紫外线化学作用、荧光效应日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等X射线穿透力强检查、探测、透视、治疗γ射线穿透力最强探测、治疗4.电磁波的能量各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有能量，电磁波是一种物质．5．太阳辐射的特点太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强.知识图解教材拓展提升欲穷千里目更上一层楼一、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2x＝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．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1μs.两次发射的时间间隔约为0.1ms；(4)障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来．4．应用：探测飞机、导弹等军事目标；可以用于导航；天文学上研究星体；在气象上可以用于探测台风、雷雨、乌云．二、各种电磁波共性和个性的比较1．共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，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是c＝3.0×108m/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．2．个性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强．(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同．不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小．(3)产生机理不同无线电波振荡电路中电子周期性运动产生红外线、可见光和紫外线原子的外层电子受激发产生X射线原子的内层电子受激发后产生γ射线原子核受激发后产生3.电磁波的特性及其应用典例分析举一反三触类旁通一、雷达测速问题【例1】某高速公路自动测速仪装置如图所示，雷达向汽车驰来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间为10－6s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现一个尖波形；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波．根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带(如图所示)，可求出车速．请根据t1、t2、t、c求出汽车车速表达式．【解析】第1次测量时汽车距雷达的距离s1＝ct12，第二次测量时汽车距雷达的距离s2＝ct22，两次发射时间间隔为t，则汽车车速v＝st＝s1－s2t＝ct1－t22t.【答案】ct1－t22t名师点拨这里有一个微小误差，即t并不是两位置的时间差，准确值为t－t12＋t22，但t12和t22相差不大，对v的计算结果影响很小，可忽略不计．二、电磁波的特性【例2】(多选题)下列关于红外线的说法中正确的是()A．红外烤箱中的红光就是红外线B．红外线比可见光更容易发生衍射C．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线D．红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振【解析】红外线是看不见的，红外线的波长比可见光的长，更容易发生衍射；一切物体，包括高温物体和低温物体都在辐射红外线，只是物体温度越高，它辐射红外线就越强；红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的频率，也就更容易使分子发生共振，因而红外线热作用显著．【答案】BD名师点拨红外线在现代科技和生活中应用广泛，限于中学生的知识水平，课本只作了大概的介绍，像这种介绍性的知识课本上还有很多，我们应该尽可能地把它与我们学过的有关内容联系起来．