电磁波与信息化社会电磁波谱课件新人教选修

1、课课前前自自主主导导学学当当堂堂双双基基达达标标课课堂堂互互动动探探究究课课后后知知能能检检测测 教教学学教教法法分分析析教教学学方方案案设设计计4 电磁波与信息化社会电磁波与信息化社会5 电磁波谱电磁波谱课标要求课标要求1了解电视、雷达和移动电话的基本原理以及因特网了解电视、雷达和移动电话的基本原理以及因特网2认识电磁波谱，知道光是电磁波认识电磁波谱，知道光是电磁波3认识电磁波各波段的特性和主要用途认识电磁波各波段的特性和主要用途课标解读课标解读1了解电磁波在电视、雷达、移动电话和因特网中的应了解电磁波在电视、雷达、移动电话和因特网中的应用用2知道光是电磁波，记住电磁波谱知道光是电磁波，记住

2、电磁波谱3了解电磁波各波段的特性和主要用途了解电磁波各波段的特性和主要用途教学地位教学地位本节知识与现实生活联系紧密，具有很强的应用性，也本节知识与现实生活联系紧密，具有很强的应用性，也是高考的热点是高考的热点新课导入建议新课导入建议当今社会是信息化社会，电磁波的作用举足轻重，不同当今社会是信息化社会，电磁波的作用举足轻重，不同波段上的电磁波具有什么特性和应用呢？这节课我们探究这波段上的电磁波具有什么特性和应用呢？这节课我们探究这些问题些问题教学流程设计教学流程设计课标解读课标解读重点难点重点难点1.了解电磁波在电视、雷达和移了解电磁波在电视、雷达和移动电话上的应用动电话上的应用. 2.能说出

3、电磁波谱的组成，知道能说出电磁波谱的组成，知道光是电磁波光是电磁波. 3.能说出电磁波谱各波段的特性能说出电磁波谱各波段的特性和主要用途和主要用途.1.电磁波谱的组成及各电磁波谱的组成及各波段的应用波段的应用(重点重点) 2.电磁波谱各波段的特电磁波谱各波段的特性和应用性和应用(难点难点)1.基本知识基本知识(1)电磁波的传输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输电磁波的频率，相同时间内传递的信息量越大，相同时间内传递的信息量越大越高越高(2)电磁波的应用实例电磁波的应用实例电视广播的发射和接收过程电视广播的发射

4、和接收过程移动电话、移动电话、_也是利用电磁波来传输信息的也是利用电磁波来传输信息的因特网因特网2思考判断思考判断(1)高频电磁波是信息传送的载体高频电磁波是信息传送的载体()(2)雷达是利用微波定位的雷达是利用微波定位的()3探究交流探究交流你知道所谓你知道所谓“隐形飞机隐形飞机”是怎样隐形的吗？是怎样隐形的吗？【提示【提示】隐形飞机主要是降低雷达的可探测性根据隐形飞机主要是降低雷达的可探测性根据雷达的工作原理可知，只要照射到飞机上的电磁波不被反射雷达的工作原理可知，只要照射到飞机上的电磁波不被反射回雷达，就不会被探测到，所以飞机要实现对雷达隐身，主回雷达，就不会被探测到，所以飞机要实现对雷

5、达隐身，主要措施有：要措施有：(1)在机身上涂吸收雷达波的涂层在机身上涂吸收雷达波的涂层(2)使机身呈多使机身呈多面体状，让雷达波反射到其他方向面体状，让雷达波反射到其他方向(3)经过特殊设计使雷达经过特殊设计使雷达波能穿过机身而不被反射等波能穿过机身而不被反射等.1.基本知识基本知识(1)概念概念按电磁波的按电磁波的_或或_大小的顺序把它们排列成谱大小的顺序把它们排列成谱(2)电磁波谱的排列电磁波谱的排列按波长由长到短依次为：按波长由长到短依次为：_、红外线、红外线、_、紫外线、紫外线、X射线、射线、_波长波长频率频率无线电波无线电波可见光可见光射线射线(3)不同电磁波的特点及应用不同电磁波

6、的特点及应用特点特点用途用途无线电无线电波波波动性强波动性强通讯、广播、导航通讯、广播、导航红外线红外线热作用强热作用强加热、遥测、遥感、红外线加热、遥测、遥感、红外线制导制导可见光可见光感光性强感光性强照明、照相等照明、照相等紫外线紫外线化学作用化学作用荧光效应荧光效应杀菌消毒、治疗皮肤病等杀菌消毒、治疗皮肤病等X射线射线穿透力强穿透力强检查、探测、透视、治疗检查、探测、透视、治疗射线射线穿透力最强穿透力最强探测、治疗探测、治疗(4)电磁波的能量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，说明电磁波具有波具有，电磁波是一种物质，电磁波是

7、一种物质(5)太阳辐射的特点太阳辐射的特点太阳辐射的能量集中在可见光、太阳辐射的能量集中在可见光、_和和_三三个区域，在眼睛最敏感的个区域，在眼睛最敏感的光附近，辐射的能量最强光附近，辐射的能量最强能量能量红外线红外线紫外线紫外线黄绿黄绿2思考判断思考判断(1)X射线对生命物质有较强的作用，过量的射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会射线辐射会引起生物体的病变引起生物体的病变()(2)射线是波长最短的电磁波，它比射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要射线的频率还要高高()(3)紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射()3探究交流探究交流冬天晒太阳为什么感

8、觉暖和？夏天日光浴时为什么不能冬天晒太阳为什么感觉暖和？夏天日光浴时为什么不能隔着玻璃晒？隔着玻璃晒？【提示【提示】冬天晒太阳取暖是因为阳光中的红外线热效冬天晒太阳取暖是因为阳光中的红外线热效应明显，把内能传递到人体；日光浴主要是阳光中的紫外线应明显，把内能传递到人体；日光浴主要是阳光中的紫外线起作用，而普通玻璃不能透过紫外线，所以不能隔着普通玻起作用，而普通玻璃不能透过紫外线，所以不能隔着普通玻璃进行日光浴璃进行日光浴【问题导思】【问题导思】1雷达有哪些优点？雷达有哪些优点？2雷达是如何确定物体位置的？雷达是如何确定物体位置的？1优点优点雷达利用的电磁波在微波波段，因为波长越短，传播的雷达利

9、用的电磁波在微波波段，因为波长越短，传播的直线性越好，方向性越好，反射性越强微波每隔万分之一直线性越好，方向性越好，反射性越强微波每隔万分之一秒向某一方向发射一次，时间约为百万分之一秒的不连续的秒向某一方向发射一次，时间约为百万分之一秒的不连续的微波，微波遇到障碍物反射回来，这样可在显示器的荧光屏微波，微波遇到障碍物反射回来，这样可在显示器的荧光屏上呈现发射和接收的两个尖形波，通过计算可得到障碍物到上呈现发射和接收的两个尖形波，通过计算可得到障碍物到雷达站的距离，再根据发射微波的方向和仰角，便可判定障雷达站的距离，再根据发射微波的方向和仰角，便可判定障碍物的位置了碍物的位置了2测远处物体的方法

10、测远处物体的方法(1)增大雷达发射微波的能量增大雷达发射微波的能量(2)使雷达发射不连续的微波的时间间隔增大使雷达发射不连续的微波的时间间隔增大 一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 s，两次发射的时间间隔为，两次发射的时间间隔为100 s，在指示器的荧光屏上呈现，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图出的尖形波如图1441所示，已知图中刻度所示，已知图中刻度abbc，则障碍物，则障碍物与雷达之间的距离是多大？与雷达之间的距离是多大？【审题指导【审题指导】应用应用ab为无线电波发射到返回的时间，为无线电波发射到返回的时间，可求出电磁波的路程，

11、即可求出障碍物与雷达之间的距离可求出电磁波的路程，即可求出障碍物与雷达之间的距离【解析】【解析】图中图中a和和c处的尖形波是雷达向目标发射无线处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来无线处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来无线电波时出现的，由电波时出现的，由abbc可知，无线电波从发射到返回所用可知，无线电波从发射到返回所用时间为时间为50 s.1某高速公路自动测速仪装置如图某高速公路自动测速仪装置如图1442甲所示，雷达甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间为向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间为106 s

12、，相邻两次发射时间间隔为，相邻两次发射时间间隔为t.当雷达向汽车发射无线电波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，在显示屏上呈现第二个尖波形根据两个波形的距波时，在显示屏上呈现第二个尖波形根据两个波形的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带(如如图图1442乙所示乙所示)，可求出车速请根据，可求出车速请根据t1、t2、t、c求出汽车求出汽车车速的表达式车速的表达式【问题导思】【问题导思】1各种电磁波都能发生干涉和衍射吗？各种电磁波都能发

13、生干涉和衍射吗？2验钞机利用了紫外线的什么特性？验钞机利用了紫外线的什么特性？1共性共性(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律，各波段之间的区别并没有绝对的意义(2)都遵守公式都遵守公式vf，它们在真空中的传播速度都是，它们在真空中的传播速度都是c3.0108 m/s.(3)它们的传播都不需要介质它们的传播都不需要介质(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性2个性个性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同

14、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强(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同不同频率同频率的电磁波，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，的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小速度越小(3)产生机理不同产生机理不同无线电波无线电波振荡电路中电子周期性运动产生振荡电路中电子周期性运动产生红外线、可见光红外线、可见光和紫外线和紫外线原子的外层电子受激发后产生原子的外层电子受激发后产生X射线射线原子的内层电子受激发后产生原子的内层电子受激发后产生射线射线原

15、子核受激发后产生原子核受激发后产生(4)用途不同：无线电波用于通信和广播，红外线用于加用途不同：无线电波用于通信和广播，红外线用于加热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒，热和遥感技术，紫外线用于杀菌消毒，X射线应用于医学上的射线应用于医学上的X光照片，光照片，射线检查金属部件的缺陷等射线检查金属部件的缺陷等 下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理下面列出了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些现象的医疗器械后面现象请将相应的字母填写在运用这些现象的医疗器械后面的空格上的空格上(1)X光机光机_(2)紫外线灯紫外线灯_(3)理疗医用理疗医用“神灯神灯”照射伤

16、口，可使伤口愈合得较照射伤口，可使伤口愈合得较好这里的好这里的“神灯神灯”是利用是利用_A光的全反射光的全反射B紫外线具有很强的荧光作用紫外线具有很强的荧光作用C紫外线具有杀菌消毒作用紫外线具有杀菌消毒作用DX射线有很强的穿透能力射线有很强的穿透能力E红外线具有显著的热作用红外线具有显著的热作用F红外线波长较长，易发生衍射红外线波长较长，易发生衍射【审题指导【审题指导】解答本题的关键是掌握红外线、解答本题的关键是掌握红外线、X射线、射线、紫外线的特点及应用紫外线的特点及应用【解析】【解析】(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波

17、，但又不能对人体造成太大的要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了伤害，因此采用了X射线射线(2)紫外线灯主要是用来杀菌消毒的，因此它应用的是紫紫外线灯主要是用来杀菌消毒的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用，而非荧光作用外线的杀菌作用，而非荧光作用(3)“神灯神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快环加快【答案【答案】(1)D(2)C(3)E2(2012徐州检测徐州检测)根据电磁波谱选出下列各组电磁波，根据电磁波谱选出

18、下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是()A微波、红外线、紫外线微波、红外线、紫外线B射线、射线、X射线、紫外线射线、紫外线C紫外线、可见光、红外线紫外线、可见光、红外线D紫外线、紫外线、X射线、射线、射线射线【解析】【解析】 微波和红外线，红外线与紫外线在电磁波谱微波和红外线，红外线与紫外线在电磁波谱中不相邻，更不会频率重叠，中不相邻，更不会频率重叠，A错误紫外线、可见光、红外错误紫外线、可见光、红外线虽相邻，但它们三者间有明确的界线，频率也不相重叠，线虽相邻，但它们三者间有明确的界线，频率也不相重叠，C错误在电磁波谱

19、中紫外线、错误在电磁波谱中紫外线、X射线、射线、射线有重叠，射线有重叠，射线波射线波长最短，紫外线波长最长，故长最短，紫外线波长最长，故B正确，正确，D错误错误【答案【答案】B【问题导思】【问题导思】1微波炉是怎样对食物加热的？微波炉是怎样对食物加热的？2太阳辐射的能量主要集中在哪些区域？太阳辐射的能量主要集中在哪些区域？1电磁波的能量电磁波的能量电磁波是由电磁场的传播形成的电磁场是客观存在的电磁波是由电磁场的传播形成的电磁场是客观存在的一种物质，它具有能量例如，微波炉在给食物加热时，就一种物质，它具有能量例如，微波炉在给食物加热时，就是利用了一种电磁波是利用了一种电磁波微波由于微波的频率接近

20、固体食物微波由于微波的频率接近固体食物中水分子振动的固有频率，所以能发生共振这种微波中的中水分子振动的固有频率，所以能发生共振这种微波中的能量传递给了食物中的水分子，使之振动，能量增加，温度能量传递给了食物中的水分子，使之振动，能量增加，温度升高，从而能很快地达到加热目的升高，从而能很快地达到加热目的2太阳辐射太阳辐射阳光中含有可见光，还有无线电波、红外线，也有紫外阳光中含有可见光，还有无线电波、红外线，也有紫外线、线、X射线、射线、射线太阳辐射的能量集中在可见光、红外线射线太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域波长在和紫外线三个区域波长在5.5107 m的黄绿光附近，辐射的黄绿光

21、附近，辐射的能量最强，我们的眼睛正好对这个区域的电磁辐射最敏的能量最强，我们的眼睛正好对这个区域的电磁辐射最敏感感太阳光照射大地，给人类带来了无限的能源，哺育了太阳光照射大地，给人类带来了无限的能源，哺育了众多的生命，那么，是否众多的生命，那么，是否“晒太阳晒太阳”越多越好？越多越好？【解析】【解析】阳光中有一部分射线对人类健康是有害的，阳光中有一部分射线对人类健康是有害的，例如过多吸收紫外线会导致癌变，所以不是晒太阳越多越例如过多吸收紫外线会导致癌变，所以不是晒太阳越多越好好【答案【答案】见解析见解析3北京时间北京时间2003年年10月月29日日14时时13分，太阳风暴袭击地分，太阳风暴袭击

22、地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电网出现了电流急冲现象太阳风暴袭击地球时，不部一些电网出现了电流急冲现象太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中()A波长较短的可见光波长较短的可见光B波长较长的可见光波长较长的可见光C波长较短的紫外线波长较短的紫外线

23、D波长较长的红外线波长较长的红外线【解析】【解析】臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用作为的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己，故人类，保护臭氧层就是保护我们自己，故C正确正确【答案【答案】C1(多选多选)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A摄像管实际上是一种将光信号转变为电信号的装置摄像管实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C摄像机在摄像机在1 s内要传送内要传送2

24、5张画面张画面D电视机接收的画面是连续的电视机接收的画面是连续的【解析】【解析】通过摄像管摄到景物的光信号，再通过特殊通过摄像管摄到景物的光信号，再通过特殊装置装置(扫描扫描)转变为电信号，在转变为电信号，在1 s内要传送内要传送25张画面；电视机通张画面；电视机通过显像管将接收到的电信号再转变为光信号，最后还原为图过显像管将接收到的电信号再转变为光信号，最后还原为图像和景物，每秒要接收到像和景物，每秒要接收到25张画面，由于画面更换迅速和视张画面，由于画面更换迅速和视觉暂留，我们感觉到的便是活动的图像，所以觉暂留，我们感觉到的便是活动的图像，所以A、B、C正正确确【答案【答案】ABC2(多选多选)关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是()A一切物体都在不停地辐射红外线一切物体都在不停地辐射红外线B红外线具有很强的热作用和荧光作用红外线具有很强的热作用和荧光作用C红外线的显著作用是化学作用红外线的显著作用是化学作用D红外线容