第三章、电磁技术的发展(-文科物理选修1-1)

1、第三章第三章 电磁技术与社会发展电磁技术与社会发展 “指南针指南针”是我国古代的四大发明之一，对航海事是我国古代的四大发明之一，对航海事 业的发展，促进中西方文化经贸交往等方面发挥了巨大的作业的发展，促进中西方文化经贸交往等方面发挥了巨大的作 用。用。 1.郑和七次下西洋，推动人类航海事业的发展，促进了郑和七次下西洋，推动人类航海事业的发展，促进了 世界文化的交流。世界文化的交流。 2.哥伦布发现美洲大陆。哥伦布发现美洲大陆。 3.麦哲伦首次环球航行。麦哲伦首次环球航行。 伏打伏打 A.Volta 1745-1827 奥斯特奥斯特 H.C.Oersted 1777-1851 亨利亨利 J.He

2、nry 1797-1878 法拉第法拉第 M.Faraday 1791-1867 西门子西门子 W.Siemens 1816-1892 爱迪生爱迪生 T.A.Edison 1847-1931 特斯拉特斯拉 等等 N.Tesla 1856-1943 1800年年发明电池发明电池 1820年年 1827年年 1831年年 1866年年 1879年年 19世纪世纪80年代末年代末 发现电流的磁效应发现电流的磁效应 发明实用的电磁铁发明实用的电磁铁 发现电磁感应定律发现电磁感应定律 发明实用的自激式发明实用的自激式 直流发电机直流发电机 发明白炽灯发明白炽灯 发明交流输电技术发明交流输电技术 这一系列

3、伟大的发明、发现，催生了电力工这一系列伟大的发明、发现，催生了电力工 业，引发了第二次工业革命，促进了社会的发展。业，引发了第二次工业革命，促进了社会的发展。 建立在电磁技术基础上的建立在电磁技术基础上的、 、等早已成为国民经济的支柱等早已成为国民经济的支柱 产业，没有电磁技术就没有现代化。产业，没有电磁技术就没有现代化。 第二次工业革命以第二次工业革命以为显著特点。为显著特点。 19 19世纪末期，有线电报电话的发明开始改变人世纪末期，有线电报电话的发明开始改变人 类的信息交流方式。类的信息交流方式。 随后，马可尼发明了无线电通信。随后，马可尼发明了无线电通信。 2020世纪早期，广播电视的

4、发明。世纪早期，广播电视的发明。 2020世纪末期出现了互联网技术世纪末期出现了互联网技术 能源的分类方法很多。能源的分类方法很多。 来自自然界、没有经过加工或转换的能源叫做来自自然界、没有经过加工或转换的能源叫做 ； 从一次能源直接或间接转化而来的能源叫做从一次能源直接或间接转化而来的能源叫做。 按可再生分类：可分为按可再生分类：可分为和和两大类。两大类。 按应用的广泛程度分：能源也可分为按应用的广泛程度分：能源也可分为和和 。 新能源的共同特点是资源丰富、没有污染或很少污染，可新能源的共同特点是资源丰富、没有污染或很少污染，可 以说是远有前景、近有实效的能源。以说是远有前景、近有实效的能源

5、。 此外，能源还可分为此外，能源还可分为和和等。等。 家用电风扇的电动机家用电风扇的电动机 一次能源一次能源 发电机发电机 电能电能 （二次能源）（二次能源） 电动机电动机 机械能机械能 一次能源转换为一次能源转换为 机械能的示意图机械能的示意图 能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成 可用输出信号的器件或装置。可用输出信号的器件或装置。 把非电学量转换为电学量的装置把非电学量转换为电学量的装置 一、什么是传感器一、什么是传感器 通常由通常由敏感元件敏感元件和和转换元件转换元件组成。组成。 二、目前常用的传感器有：二、目前常用的传感器有： 温度传感器、

6、红外线传感器、生物传感器等温度传感器、红外线传感器、生物传感器等 热敏电阻器热敏电阻器 空调机、电冰箱等空调机、电冰箱等 红外线红外线 自动门、报警器等自动门、报警器等 生物特性生物特性 微生物、细胞传感器微生物、细胞传感器 第四节 电磁波的 技术应用 从从赫兹赫兹用实验证实电磁波的存在后，电磁波很快用实验证实电磁波的存在后，电磁波很快 就应用在远距离无线电通信上。就应用在远距离无线电通信上。19061906年，年，美国美国做了一做了一 次试验性的次试验性的广播广播。以后无线电广播就开始进入千家万。以后无线电广播就开始进入千家万 户。户。 1932 1932年，年，英国英国广播公司播出世界上第

7、一个规范的广播公司播出世界上第一个规范的 电视节目电视节目，从此，人类开始步入电视时代。，从此，人类开始步入电视时代。 电视系统的原理与广播系统的原理基本相同，它电视系统的原理与广播系统的原理基本相同，它 们主要由们主要由发射系统发射系统和和接收系统接收系统组成，电视系统有组成，电视系统有图像图像 和和声音声音两部分，而广播系统则只有两部分，而广播系统则只有声音声音部分。部分。 在这这2020世纪中，无线电通信事业得世纪中，无线电通信事业得 到了迅猛发展，除了广播、电视还相到了迅猛发展，除了广播、电视还相 继出现了雷达、无线电传真机、无线继出现了雷达、无线电传真机、无线 电寻呼机（电寻呼机（B

8、PBP机）、移动电话（手机）、移动电话（手 机）。机）。 到到19571957年，第一颗人造卫星发身成年，第一颗人造卫星发身成 功，人类开始步入卫星通信时代。功，人类开始步入卫星通信时代。 一、电磁波在生产生活中的应用一、电磁波在生产生活中的应用 1无线电广播无线电广播 无线电广播的过程，话筒把无线电广播的过程，话筒把_信号转变成信号转变成 _信号，放大后搭载到信号，放大后搭载到_电磁波上，电磁波上， 然后由天线向周围空间发送出去然后由天线向周围空间发送出去 接收机上的接收天线，接收来自广播电台的电接收机上的接收天线，接收来自广播电台的电 磁波，经调谐器选取所需信号，放大后送给扬磁波，经调谐器

9、选取所需信号，放大后送给扬 声器，再现声音声器，再现声音 声音声音 音频音频高频高频 电磁波在通信、遥感、空间探测、工农电磁波在通信、遥感、空间探测、工农 业生产、国防、科学研究及日常生活中都得业生产、国防、科学研究及日常生活中都得 到了广泛的应用。到了广泛的应用。 2电视电视 电视传播原理同无线电广播相似电视传播原理同无线电广播相似 电视信号的传播使用的电磁波是电视信号的传播使用的电磁波是_，微波波，微波波 长小，只能沿长小，只能沿_传播，因此需建立中继站传播，因此需建立中继站 电磁波信号可由通信卫星进行传播，理论计算电磁波信号可由通信卫星进行传播，理论计算 与实践证明，只要三颗通信卫星就几

10、乎覆盖整与实践证明，只要三颗通信卫星就几乎覆盖整 个地球表面个地球表面 3雷达雷达 雷达是利用雷达是利用_进行测距、定位的仪器进行测距、定位的仪器 雷达的工作原理：雷达是利用电磁波遇到障碍雷达的工作原理：雷达是利用电磁波遇到障碍 物要发生反射的特性工作的物要发生反射的特性工作的 雷达有广泛的实际应用雷达有广泛的实际应用 微波微波 直线直线 电磁波电磁波 4移动电话移动电话 移动电话又称为手机每个手机都是一个小型移动电话又称为手机每个手机都是一个小型 电磁波发射台，它将用户的声音或数字信息转电磁波发射台，它将用户的声音或数字信息转 变为变为_信号发射到空中；同时它又相当于一信号发射到空中；同时它

11、又相当于一 个收音机，捕捉空中的个收音机，捕捉空中的_，使用户接收到，使用户接收到 通话对方送来的信息通话对方送来的信息 高频高频 电磁波电磁波 第五节 科学、技术与社会的协调 科学技术的成就改变了人类的生产、生活方式，极大科学技术的成就改变了人类的生产、生活方式，极大 地提高了人民的生活质量，推动社会向前飞速发展。地提高了人民的生活质量，推动社会向前飞速发展。 请举出几个科学技术影响我们生活的例子。请举出几个科学技术影响我们生活的例子。 人们安坐家中可了解天下事；人们安坐家中可了解天下事； 可与远方的朋友联系交谈；可与远方的朋友联系交谈； 可驱散黑暗；可驱散黑暗； 资讯资讯 科学技术带来的工

12、业文明在创造巨大的物质财富的同科学技术带来的工业文明在创造巨大的物质财富的同 时，对人类和自然界也产生了种种负面的影响。时，对人类和自然界也产生了种种负面的影响。 请分别说出喜欢电视和不喜欢电视的几个理由。请分别说出喜欢电视和不喜欢电视的几个理由。 请分别说出喜欢手机和不喜欢电手机几个理由。请分别说出喜欢手机和不喜欢电手机几个理由。 电磁辐射电磁辐射 电磁污染电磁污染 环境污染环境污染 常见的电磁污染源有哪些？常见的电磁污染源有哪些？ 答案：广播电视系统的发射设备，答案：广播电视系统的发射设备， 通信设备，工业、科学研究、医学通信设备，工业、科学研究、医学 等领域的高频设备、高压输电系统、等领

13、域的高频设备、高压输电系统、 家用电器等家用电器等 2.电能的获得造成了环境污染及生态的破坏电能的获得造成了环境污染及生态的破坏 常用的干电池、充电电池含有铅、汞、镉、常用的干电池、充电电池含有铅、汞、镉、 锰等金属和硫酸化合物等。如果处理不当，会污染锰等金属和硫酸化合物等。如果处理不当，会污染 土壤和水。土壤和水。 一节一号干电池就可使一节一号干电池就可使1 1m m2 2的土地失去农的土地失去农 用价值。用价值。 铅、汞、镉、锰等可以损害人的神经系统铅、汞、镉、锰等可以损害人的神经系统 和造血功能，导致血液中毒，甚至诱发癌症。和造血功能，导致血液中毒，甚至诱发癌症。 事实表明，科学技术既可

14、以对社会的发展产生积极的事实表明，科学技术既可以对社会的发展产生积极的 作用，也可能产生消极作用。在运用科学技术时，要注意作用，也可能产生消极作用。在运用科学技术时，要注意 趋利避害，切不可应用科学技术做违反自然规律的事。趋利避害，切不可应用科学技术做违反自然规律的事。 只有妥善处理科学技术与社会的关系，科学技术与社会只有妥善处理科学技术与社会的关系，科学技术与社会 的发展才能协调地向前发展的发展才能协调地向前发展. 一单项选择题一单项选择题 1、世界上最早文字记载电磁现象的国家是（ ） A、美国 B、英国 C、中国 D、法国 2、第二次工业革命的重要标志是（ ） A、发明了电磁波 B、发明了电机 C、发明了热机 D、发明了互联网 3、是什么发明使人们第一次获得了稳定持续的 电流，为电现象的研究打下基础，并直接推动 了电解、电镀等化学工业的发展（ ） A、伏打电池 B、贝尔电话 C、法拉第感应电流 D、爱迪生电灯 4、下列关于电机的说法，不正确的是（ ） A、电机就是发电机 B、电机实现了电能和其他形式能源的相互转换 C、电机使人类获得了高效清洁的电能 D、电机包括电动机和发电机 5、电梯门不会夹伤人的手，是因为电梯门安装 了什么传感器（ ） A、温度传感器 B、红外线传感器 C、压力传感器 D、生物传感器 6、世界上最早发明实用的无线电报技术的科学 家是（ ） A