2018-2019学年高中物理 第3章 电磁波 第2讲 电磁波的发射、传播和接收 电磁波的应用及防护学案 鲁科版选修3-4

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1、第2讲　电磁波的发射、传播和接收　电磁波的应用及防护[目标定位]　1.知道有效发射电磁波的条件，了解电磁波的发射、传播和接收过程.2.认识电磁波谱，了解电磁波各波段的特性和主要作用.3.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用．一、电磁波的发射、传播和接收1．电磁波的发射(1)为了有效地发射电磁波，振蒎电路必须满足两个条件：①振荡频率足够高；②电场、磁场尽可能分布到较大的空间．(2)开放电路：电容器变成两条长的直导线，一条深入高空成为天线，另一条接入地下成为地线，形成开放电路．2．电磁波的传播(1)地波：沿地球表面空间传播的无线电波，适用于长波

2、、中波和中短波．短波和微波不宜采用地波的形式传播．(2)天波：靠大气中电离层的反射传播的无线电波．短波最适合采用天波的形式传播．(3)空间波：像光束那样沿直线传播的无线电波，适合于超短波和微波通信．卫星中继通信、卫星电视转播等也主要以空间波为传播途径．3．电磁波的接收(1)电谐振现象：两个电路的振荡频率相同，电磁波使接收电路中产生最强的电流的现象．(2)调谐：选择某一种特定的频率接收空间电磁波的过程，调谐的基本原理是电谐振．(3)调谐电路：能够进行调谐的接收电路．二、电磁波的应用及防护1．电磁波谱(1)定义：电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、

3、X射线、γ射线等，把这些电磁波按波长或频率排列起来，就构成了电磁波谱．(2)电磁波谱中的各种波有一定的波长范围，它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性；它们在真空中的传播速度均等于光速．2．电磁波的应用(1)红外线：波长比红光的波长要长．性质：具有较强的感光能力，热效应明显．应用：①利用红外线的热效应，制成红外线烤箱、红外线炉等．②利用红外线可使特制底片感光的性质，制成红外摄影仪、红外遥感器等．(2)紫外线：波长比紫光的波长短．性质：有些物体在紫外线的照射下会发生荧光．应用：①紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底片感光，银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪

4、．②当紫外线照射人体时，能促使人体合成维生素D，可以预防佝偻病．③紫外线具有杀菌作用，医院里的病房利用紫外线消毒．(3)X射线：波长范围为0.6～2nm.性质：穿透力较强应用：在医学中常用X光照片辅助进行疾病诊断．(4)γ射线：波长在1nm以下，在电磁波谱中的波长最短．特点：能量较高，穿透能力很强，对生物的破坏力很大．应用：医院里用γ射线杀死细胞．(5)无线电波的应用①无线电通信的发展过程1895年，意大利的马可尼成功地进行了距离约3km的无线电通信，几乎与马可尼同时，俄罗斯的波波夫也研制成功了无线电发报机．②雷达原理：雷达天线发射高频电磁波，电磁波遇

5、到障碍物会被反射回来，接收机接收反射信号，根据信号的返回时间和方向，可判断远处物体的方位．作用：检测飞行器、船只等远距离物体的位置，预防天气、绘制地图等．3．电磁污染及防护(1)电磁污染又称电磁波污染或射频辐射污染．(2)危害：危害人体健康；使电视图象不清晰或变形；干扰通信系统．(3)防治：电磁辐射的防治可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人这三个方面进行防治．一、无线电波的发射、传播和接收1．无线电波的发射、传播和接收过程2．对概念的理解(1)“调幅”和“调频”都是调制过程，解调是调制的逆过程．(2)电谐振就是电磁振荡中的“共振”．(3)调谐

6、与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则是一个操作过程．3．电磁波的传播特性传播形式适合的波段特点地波沿地球表面空间传播长波、中波、中短波衍射能力较强天波靠大气电离层的反射传播中短波、短波反射能力较强空间波沿直线传播短波、超短波、微波穿透能力较强例1　关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是(　　)A．必须对信号进行调制B．必须使信号产生电谐振C．必须把传输信号加到高频电流上D．必须使用开放回路解析　电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射．为了有效地向外发射电磁波，必须使电路开放，A、C、D正确．而产生电谐振的过程是在接收

7、无线电波，B不正确．答案　ACD例2　关于电磁波的传播，下列叙述正确的是(　　)A．电磁波频率越高，越易沿地面传播B．电磁波频率越高，越易沿直线传播C．电磁波在各种介质中传播波长恒定D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全球解析　由c＝λf可判定：电磁波频率越高，波长越短，衍射能力越差，不宜沿地面传播，而跟光的传播相似，沿直线传播，故选项B正确，选项A错误；电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由v＝λf，可判断波长改变，选项C错误；由于同步卫星相对地面静止在赤道上空36000km高的地方，用它作为微波中继站，只要有三颗，就

8、能覆盖全球，选项D正确．答案　BD二、各种电磁波的特点及应用电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线