九年级物理下册10.2电磁波的应用教案省公开课一等奖新名师获奖

1、电磁波在真空中传输速度是______m/s,北京音乐台发射一个电磁波频率是FM97.4MHz，他波长是________m。2、以下设备工作不是靠电磁波来实现是()

A、无线电广播B、雷达导航

C、无线电话D、有线电话3、电磁波与水波、声波重大区分之一是__________________________。

达标反馈

3×108≈3D电磁波传输不需要介质1/38关于电磁波说法中正确（）A、电磁波只能在真空中传输。B、波长不一样电磁波速度不一样。C、电磁波是沿某一特定方向向空间远处传输。D、改变电流在周围空间产生电磁波。D2/38以下说法中正确是（）A、频率越大电磁波，它传输速度越大。B、电磁波和声波一样不能在真空中传输。C、不一样频率、不一样波长电磁波，它们传输速度相同。D、以上说法都正确。C3/381991年海湾战争中，以美国为首多国部队使用了电子干扰，电子干扰是指（）A、向敌方发射电磁波。B、向敌方发射很强电磁波。C、向敌方发射频率很高电磁波。D、发射与敌方电子设备相同频率高强度电磁波，并施放反射电磁波干扰。D4/38在短波、中波和长波这三种电磁波中频率最大是（）A、短波B、中波C、长波D、一样大A5/38电磁波应用6/38电磁波谱分布示意图按频率由小到大（波长由大到小）排列形成电磁波谱是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线．7/38无线电广播与电视

从赫兹用试验证实电磁波存在后，电磁波很快就应用在远距离无线电通信上。1906年，美国做了一次试验性广播。以后无线电广播就开始进入千家万户。1932年，英国广播企业播出世界上第一个规范电视节目，从此，人类开始步入电视时代。

电视系统原理与广播系统原理基本相同，它们主要由发射系统和接收系统组成，电视系统有图像和声音两部分，而广播系统则只有声音部分。你能说出电视系统及接收流程图吗？广播系统呢？8/38大家一起想一想

广播电视图像和声音信号是依靠什么传过来?电磁波是传递信号载体9/3810/38大家一起想一想

无线电广播信号是怎样来进行发射和接收?发射11/38无线电广播信号发射和接收发射：2、____________产生___________3、________把__________加载到__________上－－类似于把信绑在信鸽身上4、_____把_______________________发射出去－－类似于信鸽放飞－－类似于要远飞信鸽－－类似于要发出信件（由_______完成）1、_____把_______转换成________广播电台声音信号音频电信号高频电磁波音频电信号高频电磁波载有音频电信号电磁波话筒载波发生器调制器天线(音频电信号不能用来直接用来发射)12/38大家一起想一想无线电广播信号是怎样来进行发射和接收?接收13/381、天线：2、选台和解调：3、扬声器：接收：接收在空间传输_______________（1）经过______从各种各样电磁波中选择我们要接收某一频率电磁波把音频电信号转换为声音（由_____完成）收音机各种各样电磁波（2）从高频电信号中取出音频电信号调谐器（没有选择性，若把天线接收电磁波全部变成声音，只会一片嘈杂)14/38无线电广播信号发射由广播电台完成。发射过程：话筒把声音信号转换成电信号，然后再用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再经过天线发射到空中。接收过程：收音机天线接收到各种各样电磁波。转动收音机调谐器旋钮，能够从中选出特定频率信号。收音机内电子电路再把频率信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里。扬声器把音频电信号转换成声音，我们就听到广播电台节目了。无线电广播信号发射和接收（注意记红字）15/38电磁波危害尽管电磁波为人类造福，但也给人类带来一些坏处，它会干扰人体生理节律，破坏免疫机能，引发头疼、失眠等症状，常被人们称为“无形杀手”。1995年4月，美国一架飞机在航行中，因为机上有些人使用手机，使机上电子设备全部失灵，飞机偏离了航线。所以，电磁污染对人类生存环境干扰已成为环境科学中新课题。16/38大家一起想一想电视信号是怎样发射和接收?发射天线电磁波传输接收天线话筒声音图像摄像机显像管显示图像发声扬声器发射机音频放大音频放大接收机17/38电视发射和接收加载到高频电磁波上_______接收天线接收__________发射到空中由_______还原成图像由_______放出声音摄像机话筒____信号____信号声音图像电信号发射机发射天线接收：电视机高频信号取出____________并放大图像和声音电信号显像管扬声器发射：高频信号（由_______完成）电视台（由_______完成）电视机18/38电视发射和接收电视用电磁波传递图像信号和声音信号。声音信号产生、传输和接收跟无线电广播工作过程大致相同。图像信号工作过程：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到高频电流上，经过天线发射到空中。电视机接收天线把这么高频信号接收下来，经过电视机把图像信号取出并放大，由显像管把它还原成图像。19/38广播、电视发射和接收电视台∕广播电台发射器无线电流中继台电视天线收音机天线20/38那么移动电话是如何完成通话的？每个移动电话都是一个电磁波发射器，它经过电磁波把你讲话信息发射到空中；同时它又是一个电磁波接收器，在空中捕捉电磁波，是你得到对方讲话信息。21/38移动通信

2、移动电话靠________（较大固定无线电台）使在不一样地方人能够相互通话无绳电话：主机和手机间没有电话线相连，靠无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于一个小型基地台。手机不能离主机太远。设置基地台原因：1、移动电话机由_____来传递声音，它既是__________又是_____。电磁波无线电发射台接收台基地台手机体积小，发射功率不大，天线简单，灵敏度不高。22/38移动电话移动电话不需要电话线，比固定电话方便。移动电话与固定电话工作原理基本一样，只是移动电话声音信息不是由导线中电流来传递，而是由空间电磁波来传递。移动电话既是无线电发射台，又是无线电接收台。23/38大家一起想一想这是为什么?24/38又叫：基地台作用：加强电磁波，连接交换机25/38(1)摄像管将光信号转化为电信号（摄像机关键器件）(2)显像管将电信号转化为光信号（电视机关键器件）9.电视发送与接收介绍:26/38(3)电视台发送与电视机接收(4)为在屏幕上取得整幅图像,不论摄像管还是显象管都要进行“扫描”.27/38二、移动通信

移动通信是指通信双方最少有一方能够自由移动进行信息交换通信方式。

移动通信以其特有灵活、便捷优点符合当代社会人们对通信技术要求，成为20世纪80年代中期以来发展最为快速通信方式。你能想象出移动通信工作模式吗？28/38

移动通信系统是一个有线与无线相结合综合通信系统。以甲市移动用户A与乙市移动用户B进行移动通信为例，其信号流程图如图：移动用户A邻近基站移动交换中心甲市话局乙市话局移动交换中心邻近基站移动用户B29/3810.雷达:经过物体对无线电波反射来发觉目标,测定目标30/38相关参考知识1.数字信号:31/3832/3833/382.多普勒雷达

多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位，测速，测距等工作雷达。所谓多普勒效应就是，当声音，光和无线电波等振动源与观察者以相对速度V相对运动时，观察者所收到振动频率与振动源所发出频率有所不一样。因为这一现象是奥地利科学家多普勒最早发觉，所以称之为多普勒效应。由多普勒效应所形成频率改变叫做多普勒频移，它与相对速度V成正比，与振动频率成反比。脉冲多普勒雷达工作原理可表述以下：当雷达发射一固定频率脉冲波对空扫描时，如碰到活动目标，回波频率与发射波频率出现频率差，称为多普勒频率。依据多普勒频率大小,可测出目标对雷达径向相对运动速度；依据发射脉冲和接收时间差,能够测出目标距离。同时用频率过滤方法检测目标多普勒频率谱线,滤除干扰杂波谱线，可使雷达从强杂波中分辨出目标信号.

34/38所以脉冲多普勒雷达比普通雷达抗杂波干扰能力强，能探测出隐蔽在背景中活动目标。机载火控系统用主要是脉冲多普勒雷达。如美国战机装备APG－68雷达，代表了机载脉冲多普勒火控雷达先进水平。它有18种工作方式，可对空中、地面和海上目标边搜索边跟踪，抗干扰性能好，当飞机在低空飞行时，还可引导飞机跟踪地形起伏，以防止与地面相撞。这种雷达体积小，重量轻,可靠性高.脉冲多普勒雷达于20世纪60年代研制成功并投入使用。20世纪70年代以来，美国首先在F-14、F-15、F-16飞机上装备，使战斗机含有“下视”雷达，当前脉冲多普勒雷达广泛用于S-27、S-30、歼-10等三代战斗机。装有脉冲多普勒雷达预警飞机，已成为对付低空轰炸机和巡航导弹有效军事装备。另外，这种雷达还用于气象观察，对气象回波进行多普勒速度分辨，可取得不一样高度大气层中各种空气湍流运动分布情况。35/383.石英晶体振荡器基本原理

(1)、石英晶体振荡器结构

石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅结晶体）压电效应制成一个谐振器件，它基本组成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片,它能够是正方形、矩形或圆形等），在它两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就组成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品普通用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装。下列图是一个金属外壳封装石英晶体结构示意图。36/38(2)、压电效应

若在石英晶体两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片两侧施加机械压力，则在晶片对应方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。假如在晶片两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片机械振动又会产生交变电场。在普通情况下，晶片机械振动振幅和交变电场振幅非常微小，但当外加交变电压频率为某一特定值时，振幅显著加大，比其它频率下振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路谐振现象十分相同。它谐振频率与晶片切割方式、几何形状、尺寸等相关。

(3)、等效电路

当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它大小与晶片几何尺寸、电极面积相关，普通约几个PF到几十PF。当晶体振荡时，机械振动惯性可用电感L来等效。普通L值为几十mH到几百mH。晶片弹性可用电容C来等效，C值37/38普通只有0.0002～0.1pF。晶片振动时因摩擦而造成损耗用R来等效，它数值约为100Ω。因为晶片等效电感很大，而C很小，R也小，所以回路品质因数Q很大，可达1000～10000。加上晶片本身谐振频率基本上只与晶片切割方式、几何形状、尺寸相关，而且能够做得准确，所以利用石英谐振器组成振荡电路可