人教版選修34 電磁波與信息化社會 第1課時 學案 (1).doc

14.4電磁波與信息化社會【學習目標】1了解幾種傳感器的應(yīng)用特點。2了解信息傳遞的主要途徑通過電磁波傳輸。3了解信息的處理和數(shù)字通信，信息記錄等。4了解數(shù)字電視和因特網(wǎng)特點。重點：了解信息傳遞的主要途徑通過電磁波傳輸。難點：了解數(shù)字電視和因特網(wǎng)特點?！咀灾鲗W習】填一填：電視信號是電視臺先把影像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的電信號，發(fā)射出去的電信號被接收后通過電視機被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。點一點：受圖象信號控制的顯像管電子束在屏幕上掃描的方式和步調(diào)與攝像管的掃描同步，且由于畫面更換迅速和視覺暫留效應(yīng)，我們可看到與景物一樣的活動的影像。填一填：雷達是利用無線電波的反射來測定物體位置的無線電設(shè)備，故波長越短的波越有利，則雷達用的是微波。填一填：手機和因特網(wǎng)各以不同的特點成為人們生活中必不可少的工具。典題熱題知識點一 無線電波的發(fā)射例1用一平行板電容器和一個線圈組成lc振蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長，可采用的做法是（ ）a.增大電容器兩極板間的距離b.減小電容器兩極板間的距離c.減小電容器兩極板正對面積d.在電容器兩極板間加入電介質(zhì)解析：由=c/f知，要增大發(fā)射電磁波的波長，必須減小振蕩電路的振蕩頻率f=可知，要減小f，就必須增大電容器的電容c或電感l(wèi)，由c=，可判斷b、d兩選項操作滿足要求.答案：bd巧解提示 熟記f=和c=是分析問題的基礎(chǔ).例2在lc振蕩電路中，如果c=100 pf，要發(fā)出波長為30 m的無線電波，應(yīng)用多大電感的線圈？解析：本題考查應(yīng)用lc振蕩電路的周期公式以及電磁波的速度、周期、波長關(guān)系進行分析、計算的能力.答案：由公式t=2和v=/t 得l=2/42v2c 式中v=3.0108 m/s,c=10010-12 fl= h=2.5 h.方法歸納 lc振蕩電路是最簡單的電磁振蕩電路，在多種計算中廣泛應(yīng)用，須熟記.知識點二 無線電波的接收例3調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺發(fā)出的電信號，要收到電信號，應(yīng)（ ）a.增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)b.加大電源電壓c.減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)d.將線圈中的鐵芯取走解析：當調(diào)諧電路的固有頻率等于電臺發(fā)出信號的頻率時，發(fā)生電諧振才能收聽到電臺信號，由題意知收不到電信號的原因是調(diào)諧電路固有頻率低，由f=，可知在c無法調(diào)節(jié)前提下，可減小電感l(wèi)，即可通過c、d兩選項的操作升高f.答案：cd知識點三 電磁波的傳播例4關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是（ ）a.電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑.電磁波頻率越高，越易直線傳播c.電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長恒定d.只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號傳遍全世界解析：由c=f可判定：電磁波頻率越高，波長越短，衍射性越差，不宜沿地面?zhèn)鞑?，而跟光的傳播相似，沿直線傳播，故b選項對a選項錯；電磁波在介質(zhì)中傳播時，頻率不變，而傳播速度改變，由v=f可判斷波長改變，c選項錯；由于同步衛(wèi)星相對地面靜止在赤道上空3 600 km高的地方，用它作微波中繼站，只要有三顆，就能覆蓋全球，d選項正確.答案：bd方法歸納 記住波長越長衍射能力越強，波在各種介質(zhì)中傳播時頻率不變，傳播速度公式v=f是解題關(guān)鍵.知識點四 雷達例5一個雷達向遠處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時間為1 s，兩次發(fā)射的時間間隔為100 s，在指示器的熒光屏上現(xiàn)出的尖形波如圖14-3-4所示，已知圖中刻度ab=bc，則障礙物與雷達之間的距離是_.圖14-3-4解析：圖中a和c處的尖形波是雷達向目標發(fā)射無線電波時出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達收到障礙物反射回來的無線電波時出現(xiàn)的，由ab=bc，可知無線電波發(fā)射到返回所用時間為50 s. 設(shè)雷達離障礙物的距離為s，無線電波來回時間為t，波速為c， 由2s=ct得s= m=7.5103 m.答案：7.5103 m方法歸納 在熒光屏上根據(jù)波幅很容易區(qū)分發(fā)射波和反射波，根據(jù)兩個尖形波距離，可直接從熒光屏上的刻度讀出障礙物的距離.知識點五 電磁污染例6科學技術(shù)是一把雙刃劍.電磁波的應(yīng)用也是這樣.它在使人類的生活發(fā)生日新月異變化的同時也存在副作用電磁污染.頻率超過0.1 mhz的電磁波的強度足夠大時就會對人體構(gòu)成威脅.按照有關(guān)規(guī)定，人體所受到的電磁輻射強度（即單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁波的能量）不得超過某一規(guī)定值ie.已知某無線通信設(shè)備發(fā)射電磁波的功率為p，設(shè)該通信設(shè)備向四面八方均勻地發(fā)射電磁波，且電磁波在傳播過程中無能量損失.由數(shù)學知識可知，球面的面積s=4r2（式中r為球半徑），球半徑與球面總是垂直的.根據(jù)上述資料，可估算出人體到該通信設(shè)備發(fā)射電磁波處的安全距離至少應(yīng)為，這時人體所受到的電磁輻射強度才不會超過規(guī)定值.解析：由題給信息知發(fā)射的電磁波都分布在以天線為中心的球面上， 即：ie， 則：r.答案：r方法歸納 解決本題時需構(gòu)建物理模型，電磁波發(fā)射出去后，電磁波所有的能量都均勻分布在以天線為中心的球面上，就像太陽發(fā)出的光都均勻分布在以太陽為中心的球面上一樣.同步練習1利用雷達測云層離我們觀察點的距離時，電磁波從發(fā)射到吸收共經(jīng)歷1ms時間，則該云層到觀察點的距離為( )a100km b150kmc200kmd250km2在海灣戰(zhàn)爭中，利用紅外線探測儀發(fā)現(xiàn)目標“飛毛腿”導彈，然后將信號發(fā)射給通訊衛(wèi)星，再由通訊衛(wèi)星發(fā)射到美國本部，經(jīng)過計算機處理再發(fā)出指令，由原來的通道返回戰(zhàn)聲發(fā)射“愛國者”，對導彈進行攔截。設(shè)同衛(wèi)星距離地面高度約為3萬6千公里，則該信號在空中傳播所用的時間約為 ( )a0.1s b0.12sc0.15sd0.24s3關(guān)于電視信號的發(fā)射，下列說法中說法的是 ( )a攝像管輸出的電信號可以直接通過天線向外發(fā)射b攝像管輸出的電信號必須加在高頻等幅振蕩電流上，才能向外發(fā)射c伴音信號和圖像信號是同步向外發(fā)射的d電視臺發(fā)射的是帶有信號的高頻電磁波4.下列說法中正確的是：（ ）a攝像機實際上是一種將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置b電視機實際上是一種將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柕难b置c電視機接收的畫面是連續(xù)的，d攝像機在s內(nèi)要送出張畫面5關(guān)于雷達的特點，下列說法中正確的是：（ ）a雷達所用的無線電波的波長比短波更短b雷達只有連續(xù)發(fā)射無線電波，才能發(fā)現(xiàn)目標c雷達的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離d雷達在能見度低的黑夜將無法使用圖16雷達是利用電磁波來測定物體的位置和速度的設(shè)備，它可以向一定方向發(fā)射不連續(xù)的電磁波，當遇到障礙物時要發(fā)生反射雷達在發(fā)射和接收電磁波時，在熒光屏上分別呈現(xiàn)出一個尖形波某型號防空雷達發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時間間隔為5104s現(xiàn)在雷達正在跟蹤一個勻速移動的目標，某時刻在雷達監(jiān)視屏上顯示的雷達波形如圖1甲所示，30s后在同一方向上監(jiān)視屏顯示的雷達波形如圖1乙所示已知雷達監(jiān)視屏上相鄰刻線間表示的時間間隔為104s，電磁波在空氣中的傳播速度3108m/s，則被監(jiān)視目標的移動速度最接近( )a.1200m/sb.900m/s c.500m/sd.300m/s7“神州五號”載人飛船成功發(fā)射，如果你想通過同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的無線電話與楊利偉通話，則在你講完話后，至少要等 s才能聽到對方的回話（已知地球的質(zhì)量為 m=6.01024kg，地球半徑為r=6.4106m，萬有引力恒量g=6.671011nm2/kg2）.8.某雷達工作站，發(fā)射電磁波的波長為，每秒脈沖數(shù)，每個脈沖持續(xù)時間，問電磁波的頻率為多少？最大的偵察距離是多少？4* 電磁波與信息化社會答案1.b2.d3.bcd 4. abd5. ac6.c7.解析：同步衛(wèi)星是相對于地面靜止的，它的運動周期t=360024s，設(shè)衛(wèi)星離地面距離為h，它繞地球轉(zhuǎn)動的向心力是它對地球的萬有引力，即，代入，h=3.59107m。最短通信距離是發(fā)話人和聽話人均在同步衛(wèi)星的正下方，這時電磁波傳播的最短距離為s=2h，所以最短時間為t=22h/c=0.48s。8.解析：由于電磁波的波長.頻率和波速之間滿足關(guān)系，真空中電磁波的傳播速度等于光速，一般在空氣中傳播，電磁波的傳播