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1、6.1電磁波載息傳萬(wàn)里 課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo):1.知道電磁波可分為射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電波知道無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)范圍2知道無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)電波的常見(jiàn)應(yīng)用4知道電磁輻射的危害性 5通過(guò)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(lái)的影響6關(guān)注電磁技術(shù)的應(yīng)用給人類(lèi)現(xiàn)代生活帶來(lái)的正面和負(fù)面影響,能對(duì)電磁技術(shù)與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)表自己的觀(guān)點(diǎn),形成正確的科學(xué)觀(guān)重點(diǎn)難點(diǎn):1.電磁波譜、電磁波的傳播及應(yīng)用2無(wú)線(xiàn)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(duì)于某一電磁波,波長(zhǎng)和頻率成_比物理學(xué)中
2、把電磁波按波長(zhǎng)(或頻率)依照一定的順序排列成的譜線(xiàn)就是_按照波長(zhǎng)由_到_的順序排列,電磁波可劃分為:射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電波波長(zhǎng)頻率反電磁波譜小大 2無(wú)線(xiàn)電波:在電磁波譜中,波長(zhǎng)大于1 mm范圍屬于無(wú)線(xiàn)電波無(wú)線(xiàn)電波按其波長(zhǎng)由小到大又可分為_(kāi)波(波長(zhǎng)10310 m)、_波(波長(zhǎng)1050 m)、_波(波長(zhǎng)50200 m)、_波(波長(zhǎng)2003000 m)和_波(波長(zhǎng)300030000 m)二、無(wú)線(xiàn)電波的傳播1地波:沿_傳播的無(wú)線(xiàn)電波稱(chēng)為地波地波傳播的方式較適合于_波段和_波段無(wú)線(xiàn)電波微短中短中長(zhǎng)地球表面長(zhǎng)中 2天波:靠大氣中_的反射傳播的無(wú)線(xiàn)電波稱(chēng)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(wú)線(xiàn)電波稱(chēng)為空間波遠(yuǎn)距離傳播要借助中繼站_及超短波的波長(zhǎng)較小,穿透能力強(qiáng),能穿透_層,直線(xiàn)性好,靠空間波傳播圖611電離層短直線(xiàn)微波電離 三、無(wú)線(xiàn)電波的應(yīng)用1無(wú)線(xiàn)電廣播、電視:應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)電廣播的電磁波的波段有_波、_波和_波;應(yīng)用于電視的無(wú)線(xiàn)電波段是_波2雷達(dá):雷達(dá)是利用無(wú)線(xiàn)電波測(cè)定_的無(wú)線(xiàn)電設(shè)備,傳統(tǒng)雷達(dá)的工作波長(zhǎng)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(zhǎng)中短微物體位置微波遙感遙測(cè) 四、電磁輻射的危害電磁波雖然給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了方便,但_也已被聯(lián)合國(guó)人類(lèi)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(wú)線(xiàn)電設(shè)備人體在長(zhǎng)期受到過(guò)量的電磁波輻射后,會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、疲倦無(wú)力等癥狀一般地講,輻射_越大,_越高,距離越近,接觸_越長(zhǎng),對(duì)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(zhǎng)或頻率按照一定的順序排列成的譜線(xiàn)叫做電磁波譜2按波長(zhǎng)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(zhǎng):相鄰兩個(gè)波峰或波谷間的距離(如圖613)圖613 (3)頻率f:?jiǎn)挝粫r(shí)間振動(dòng)次數(shù);單位:H z,kH z,MH z.(4)波長(zhǎng)、波速與頻率的關(guān)系:數(shù)學(xué)表達(dá)
5、式:cf.說(shuō)明:電磁波的波速一定,頻率與波長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)定義知選項(xiàng)D對(duì) 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(wú)線(xiàn)電波比較穩(wěn)定傳播過(guò)程中消耗部分能量長(zhǎng)波段和中波段天波靠大氣中電離層的反射傳播的無(wú)線(xiàn)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(xiàn)傳播的無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)電波的應(yīng)用(1)長(zhǎng)波:主要用于導(dǎo)航、報(bào)時(shí)等(2)中波:主要用于收聽(tīng)廣播(3)短波:主要用于電話(huà)、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(huà)、電報(bào)、傳輸數(shù)據(jù)、圖像、長(zhǎng)途干線(xiàn)通信等 即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破,小試牛刀)2下列說(shuō)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(huà)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(guò)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(xiàn)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(guò)程中受外界干擾小,視頻傳播、移動(dòng)電話(huà)、雷達(dá)等都主要采用空間波故B錯(cuò)D對(duì) 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(xiàn)的波長(zhǎng)比紫外線(xiàn)的波長(zhǎng)短B可見(jiàn)光不屬于電磁波C無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)比射線(xiàn)波長(zhǎng)要短D無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)大于1 mm 【精講精析】按照波長(zhǎng)由小到大的順序排列,電磁波可劃分為射線(xiàn)、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電波,而波長(zhǎng)大于1 mm的電磁波屬于無(wú)線(xiàn)電波所以D正確【答案】D【方法總結(jié)】從無(wú)線(xiàn)電波到射線(xiàn)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(zhǎng)(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(zhǎng)、頻率范圍
8、及其關(guān)系知道同一電磁波的波長(zhǎng)與頻率成反比 無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中通常根據(jù)波長(zhǎng)把無(wú)線(xiàn)電波分成下表中的幾個(gè)波段:無(wú)線(xiàn)電波的傳播及應(yīng)用波段長(zhǎng)波中波短波微波波長(zhǎng)/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(duì)于不同波長(zhǎng)的電磁波表現(xiàn)出不同的特性實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)于波長(zhǎng)小于10 m的微波,電離層能讓它通過(guò);對(duì)于波長(zhǎng)超過(guò)3000 m的長(zhǎng)波,電離層基本上把它吸收掉;對(duì)于中波和短波,電離層對(duì)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(wú)線(xiàn)電信號(hào)通信只能通過(guò)() A長(zhǎng)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?hào)必須能夠穿透電離層,而只有波長(zhǎng)小于10 m的微波才能通過(guò),所以選項(xiàng)D正確【答案】D【方法總結(jié)】長(zhǎng)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(huà)、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(huà)等方面應(yīng)用廣泛,用空間波來(lái)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(zhǎng)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(wèn)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(zhǎng)、頻率和波速之間滿(mǎn)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(zhēng)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(lái)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_(kāi) m/s,此時(shí)飛機(jī)與雷達(dá)的距離為_(kāi) m.答案:310 87800