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1、6.1 電磁波載息傳萬里 課標定位 學習目標： 1.知道電磁波可分為 射線、 X射線、紫 外線、可見光、紅外線和無線電波知道無線電波 的波長范圍 2知道無線電波的三種傳播方式，即地波、天波和 空間波傳播，了解三種傳播方式的不同特點 3了解并能列舉無線電波的常見應用 4知道電磁輻射的危害性 5通過了解電磁波的技術應用，體會它們給人 們生活方式所帶來的影響 6關注電磁技術的應用給人類現(xiàn)代生活帶來的 正面和負面影響，能對電磁技術與社會協(xié)調(diào)發(fā) 展發(fā)表自己的觀點，形成正確的科學觀 重點難點： 1.電磁波譜、電磁波的傳播及應用 2無線電波傳播方式的理解 一、電磁波譜 1 ______和 ______是描述

2、電磁波的兩個基本物 理量對于某一電磁波，波長和頻率成 ____ 比物理學中把電磁波按波長 (或頻率 )依照一定 的順序排列成的譜線就是 ___________按照波長 由 ____到 ____的順序排列，電磁波可劃分為： 射線、 X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線 電波 波長 頻率 反 電磁波譜 小 大 2無線電波：在電磁波譜中，波長大于 1 mm 范圍屬于無線電波無線電波按其波長由小到 大又可分為 ____波 (波長 10 3 10 m)、 ____波 (波長 10 50 m)、 ______波 (波長 50 200 m)、 ___波 (波長 200 3000 m)和 ____波 (波長

3、3000 30000 m) 二、無線電波的傳播 1地波：沿 __________傳播的無線電波稱為地 波地波傳播的方式較適合于 ___波段和 ___波 段無線電波 微 短 中短 中 長 地球表面 長 中 2天波：靠大氣中 _______的反射傳播的無線電波 稱為天波天波最適合于 ____波的傳播 3空間波：像光束那樣沿 ______傳播的無線電波 稱為空間波遠距離傳播要借助中繼站 _____及 超短波的波長較小，穿透能力強，能穿透 ______層， 直線性好，靠空間波傳播 圖 6 1 1 電離層 短 直線 微波 電離 三、無線電波的應用 1無線電廣播、電視：應用于無線電廣播的電磁 波的波段有

4、____波、 ____波和 ___波；應用于電視 的無線電波段是 ___波 2雷達：雷達是利用無線電波測定 __________的 無線電設備，傳統(tǒng)雷達的工作波長為 1 m，屬于 ______波段微波的應用與發(fā)展促進了諸多領域 的科技進步，如微波 __________、海上救援等 長 中 短 微 物體位置 微波 遙感遙測 四、電磁輻射的危害 電磁波雖然給人們的生產(chǎn)生活帶來了方便，但 ___________也已被聯(lián)合國人類環(huán)境大會列入必 須控制的、造成公害的主要污染物之一飛機 上禁止乘客使用 _______等無線電設備人體在 長期受到過量的電磁波輻射后，會出現(xiàn)頭痛、 頭暈、疲倦無力等癥狀一般地講

5、，輻射 ______越大， _____越高，距離越近，接觸 _______越長，對人體的危害也就越大 電磁輻射 手機 強度 頻率 時間 核心要點突破 一、正確理解電磁波譜 1定義 物理學中把電磁波按波長或頻率按照一定的順 序排列成的譜線叫做電磁波譜 2按波長由小到大順序排列 (如圖 6 1 2) 圖 6 1 2 3電磁波的特征 (1)波速 c：波傳播的快慢叫波速，電磁波在真 空中傳播的速度等于光速，即 c 3 108 m/s. (2)波長：相鄰兩個波峰或波谷間的距離 (如圖 6 1 3) 圖 6 1 3 (3)頻率 f：單位時間振動次數(shù)；單位： Hz， kHz， MHz. (4)波長、波速與頻

6、率的關系： 數(shù)學表達式： c f. 說明： 電磁波的波速一定，頻率與波長成反比 即時應用 (即時突破，小試牛刀 ) 1一種電磁波的波長是 200 m，它表示 ( ) A這種電磁波能傳遞的距離是 200 m B這種電磁波 1 s能傳播 200 m C這種電磁波 1 s內(nèi)出現(xiàn) 200個波峰和波谷 D這種電磁波相鄰兩個波峰間距離是 200 m 解析： 選 D.電磁波 1 s能傳播 3 108 m，由波長定 義知選項 D對 二、電磁波的傳播及應用 1電磁波的三種傳播方式 傳播 方式 概念 優(yōu)點 缺點 適用 波段 地波 沿地球表面 傳播 的無 線 電波 比較 穩(wěn)定 傳播過程中 消耗部分 能量 長波段 和

7、中波 段 天波 靠大氣中電 離層的反射 傳播的無線 電波 受地面障 礙的影響 較小 傳播不穩(wěn)定 短波 空間波 像光束那樣 沿直線傳播 的無線電波 受外界 干擾小 進行遠距離 傳播要借助 于中繼站 微波和 超短波 2.無線電波的應用 (1)長波：主要用于導航、報時等 (2)中波：主要用于收聽廣播 (3)短波：主要用于電話、電報、廣播、標準 頻率報時、防汛、救災、軍事通信等 (4)微波：衛(wèi)星通信、常規(guī)的中繼通信、電話、 電報、傳輸數(shù)據(jù)、圖像、長途干線通信等 即時應用 (即時突破 ， 小試牛刀 ) 2下列說法正確的是 ( ) A微波和超短波一般采用天波傳播 B視頻傳輸、移動電話一般采用地波傳播方式

8、C空間波的傳播不需要中繼站 D電視和雷達的傳播方式主要是空間波，這種 傳播方式在傳輸過程中受外界的干擾最小 解析： 選 D.微波和超短波一般采用空間波傳播 ， 由 于空間波沿直線傳播 ， 不能進行遠距離傳播 ， 要進 行遠距離傳播要借助中繼站 ， 故 A、 C錯 ， 空間波 在傳播過程中受外界干擾小 ， 視頻傳播 、 移動電話 、 雷達等都主要采用空間波 故 B錯 D對 課堂互動講練 電磁波譜的理解 以下關于電磁波譜的理解正確的是 ( ) A紅外線的波長比紫外線的波長短 B可見光不屬于電磁波 C無線電波的波長比 射線波長要短 D無線電波的波長大于 1 mm 例 1 【 精講精析 】 按照波長由

9、小到大的順序排列， 電磁波可劃分為 射線、 X射線、紫外線、可見 光、紅外線和無線電波，而波長大于 1 mm的 電磁波屬于無線電波所以 D正確 【 答案 】 D 【 方法總結 】 從無線電波到 射線都是本質(zhì) 相同的電磁波，其行為服從共同的規(guī)律，但因 波長 (或頻率 )不同又表現(xiàn)出不同的特點，要熟 記各部分的波長、頻率范圍及其關系知道同 一電磁波的波長與頻率成反比 無線電技術中通常根據(jù)波長把無線電波分成 下表中的幾個波段： 無線電波的傳播及應用 例 2 波段 長波 中波 短波 微波 波長 /m 300003000 3000200 20010 100.001 大家知道，地球被厚厚的大氣層包圍著，在

10、距地 面 50千米到幾百千米的范圍內(nèi)的大氣層叫電離層， 電離層對于不同波長的電磁波表現(xiàn)出不同的特 性實驗表明，對于波長小于 10 m的微波，電離 層能讓它通過；對于波長超過 3000 m的長波，電 離層基本上把它吸收掉；對于中波和短波，電離 層對它有反射作用地球同步通信衛(wèi)星靜止在赤 道上空 36000 km高的地方，所以利用同步衛(wèi)星進 行無線電信號通信只能通過 ( ) A長波 B中波 C短波 D微波 【 精講精析 】 地球同步通信衛(wèi)星傳輸?shù)碾姶?波信號必須能夠穿透電離層，而只有波長小于 10 m的微波才能通過，所以選項 D正確 【 答案 】 D 【 方法總結 】 長波主要用于導航、報時，采 用

11、地波傳播短波可應用于電話、電報、廣播、 標準頻率報時，防汛、救災、軍事通訊等應用 天波方式傳播微波在視頻傳輸、移動電話等 方面應用廣泛，用空間波來傳播 電磁波的有關計算 某雷達工作時，發(fā)射電磁波的波長為 20 cm，每秒脈沖數(shù) n 5000，每個脈沖持續(xù)時 間 t 0.02 s，問電磁波的振蕩頻率為多少？最 大的偵察距離是多少？ 【 思路點撥 】 電磁波的波長、頻率和波速之 間滿足關系 c f，真空中電磁波的傳播速度等 于光速 例 3 【精講精析】 一般在空氣中傳播時，電磁波的傳播速 度就認為等于光速 c 3.0 10 8 m/s. 由公式 c f 得： f c 1.5 10 9 H z .

12、雷達工作時發(fā)射電磁脈沖，每個脈沖持續(xù)時間 t 0.0 2 s ，在兩個脈沖時間間隔內(nèi)，雷達必須接收反射回來的 電磁脈沖，否則會與后面的電磁脈沖重疊而影響測量 設最大偵察距離為 s ，則 2 s c t ，而 t 1 5000 s 20 0s 0. 02 s( 脈沖持續(xù)時間可以略去不計 ) ，所以 s c t 2 3 10 4 m . 【 答案 】 1.5 109 Hz 3 104 m 變式訓練 雷達是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中重要的軍事裝備 ， 若雷達向飛機發(fā)出的微波從發(fā)射到反射回來的 時間為 52 s(1 s 10 6 s)， 微波的傳播速度等 于光速 ， 則微波的傳播速度大小為 ________ m/s， 此時飛機與雷達的距離為 ________ m. 解析： 微波的傳播速度 為 3 10 8 m/s ，從發(fā)射 到接收，微波走過的路程為 s v t 3 10 8 52 10 6 m 15 60 0 m. 所以飛機與雷達距離為 s 2 7800 m. 答案： 3 108 7800