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1、6.1電磁波載息傳萬里 課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo):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(diǎn)3了解并能列舉無線電波的常見應(yīng)用4知道電磁輻射的危害性 5通過了解電磁波的技術(shù)應(yīng)用,體會(huì)它們給人們生活方式所帶來的影響6關(guān)注電磁技術(shù)的應(yīng)用給人類現(xiàn)代生活帶來的正面和負(fù)面影響,能對電磁技術(shù)與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)表自己的觀點(diǎn),形成正確的科學(xué)觀重點(diǎn)難點(diǎn):1.電磁波譜、電磁波的傳播及應(yīng)用2無線電波傳播方式的理解 一、電磁波譜1_和_是描述電磁波的兩個(gè)基本物理量對于某一電磁波,波長和頻率成_比物理學(xué)中
2、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10310 m)、_波(波長1050 m)、_波(波長50200 m)、_波(波長2003000 m)和_波(波長300030000 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
3、空間波:像光束那樣沿_傳播的無線電波稱為空間波遠(yuǎn)距離傳播要借助中繼站_及超短波的波長較小,穿透能力強(qiáng),能穿透_層,直線性好,靠空間波傳播圖611電離層短直線微波電離 三、無線電波的應(yīng)用1無線電廣播、電視:應(yīng)用于無線電廣播的電磁波的波段有_波、_波和_波;應(yīng)用于電視的無線電波段是_波2雷達(dá):雷達(dá)是利用無線電波測定_的無線電設(shè)備,傳統(tǒng)雷達(dá)的工作波長為1 m,屬于_波段微波的應(yīng)用與發(fā)展促進(jìn)了諸多領(lǐng)域的科技進(jìn)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(huì)列入必須控制的、造成公害的主要污染物之一飛機(jī)上禁止乘客使用
4、_等無線電設(shè)備人體在長期受到過量的電磁波輻射后,會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲倦無力等癥狀一般地講,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(jī)強(qiáng)度頻率時(shí)間 核心要點(diǎn)突破一、正確理解電磁波譜1定義物理學(xué)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612)圖612 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c3108 m/s.(2)波長:相鄰兩個(gè)波峰或波谷間的距離(如圖613)圖613 (3)頻率f:單位時(shí)間振動(dòng)次數(shù);單位:H z,kH z,MH z.(4)波長、波速與頻率的關(guān)系:數(shù)學(xué)表達(dá)
5、式:cf.說明:電磁波的波速一定,頻率與波長成反比 即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)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 mB這種電磁波1 s能傳播200 mC這種電磁波1 s內(nèi)出現(xiàn)200個(gè)波峰和波谷D這種電磁波相鄰兩個(gè)波峰間距離是200 m解析:選D.電磁波1 s能傳播3108 m,由波長定義知選項(xiàng)D對 二、電磁波的傳播及應(yīng)用1電磁波的三種傳播方式傳播方式概念優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用波段地波沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波比較穩(wěn)定傳播過程中消耗部分能量長波段和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
6、外界干擾小進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播要借助于中繼站微波和超短波 2.無線電波的應(yīng)用(1)長波:主要用于導(dǎo)航、報(bào)時(shí)等(2)中波:主要用于收聽廣播(3)短波:主要用于電話、電報(bào)、廣播、標(biāo)準(zhǔn)頻率報(bào)時(shí)、防汛、救災(zāi)、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(bào)、傳輸數(shù)據(jù)、圖像、長途干線通信等 即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)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(dòng)電話一般采用地波傳播方式C空間波的傳播不需要中繼站D電視和雷達(dá)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(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播,要
7、進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播要借助中繼站,故A、C錯(cuò),空間波在傳播過程中受外界干擾小,視頻傳播、移動(dòng)電話、雷達(dá)等都主要采用空間波故B錯(cuò)D對 課堂互動(dòng)講練電磁波譜的理解 以下關(guān)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 【精講精析】按照波長由小到大的順序排列,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(jié)】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(diǎn),要熟記各部分的波長、頻率范圍
8、及其關(guān)系知道同一電磁波的波長與頻率成反比 無線電技術(shù)中通常根據(jù)波長把無線電波分成下表中的幾個(gè)波段:無線電波的傳播及應(yīng)用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(shí)驗(yàn)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(jìn)行無線電信號通信只能通過() A長波
9、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)碾姶挪ㄐ盘柋仨毮軌虼┩鸽婋x層,而只有波長小于10 m的微波才能通過,所以選項(xiàng)D正確【答案】D【方法總結(jié)】長波主要用于導(dǎo)航、報(bào)時(shí),采用地波傳播短波可應(yīng)用于電話、電報(bào)、廣播、標(biāo)準(zhǔn)頻率報(bào)時(shí),防汛、救災(zāi)、軍事通訊等應(yīng)用天波方式傳播微波在視頻傳輸、移動(dòng)電話等方面應(yīng)用廣泛,用空間波來傳播 電磁波的有關(guān)計(jì)算 某雷達(dá)工作時(shí),發(fā)射電磁波的波長為20 cm,每秒脈沖數(shù)n5000,每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t0.02 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(diǎn)撥】電磁波的波長、頻率和波速之間滿足關(guān)系cf,真空中電磁波的傳播速度等于光速 【答案】1.5109 H z3104 m 變式訓(xùn)練雷達(dá)是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中重要的軍事裝備,若雷達(dá)向飛機(jī)發(fā)出的微波從發(fā)射到反射回來的時(shí)間為52 s(1 s106 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(shí)飛機(jī)與雷達(dá)的距離為_ m.答案:310 87800