《讓信息“飛”起來》優(yōu)教

第十九章走進信息時代二、讓信息“飛”起來

飛機上的飛行員與地面指揮員的對話不用電線；我們每天聽收音機或看電視，也沒有電線直接通向電臺或電視臺?？梢?，這些都不是用電線來傳播電信號的，我們稱作“無線電通信”。那么，無線電通信是怎樣傳輸信號的呢？信息是怎樣飛起來的呢？今天我們就來學(xué)習(xí)這方面的簡單知識。（1）知道波長、頻率和波速的關(guān)系，可以進行簡單的計算。（2）知道光是電磁波。記住電磁波在真空中的傳播速度。（3）了解電磁波的危害與預(yù)防學(xué)習(xí)目標(biāo)一、認識電磁波當(dāng)導(dǎo)體中的電流迅速變化時（既可以是方向變化，也可以是強弱變化），導(dǎo)體就會向四周發(fā)射一種波，這種波是由電磁現(xiàn)象產(chǎn)生的，叫做電磁波。1.什么能讓信息飛起來？電磁波。2.電磁波是怎樣產(chǎn)生的？3.電磁波的定義：導(dǎo)體中迅速變化的電流在周圍空間產(chǎn)生的波叫做電磁波。4.電磁波的形成：5.電磁波的形式電磁波的形式多種多樣①γ射線、②X射線、③紫外線、④紅外線、⑤微波、⑥無線電波（微波、超短波、短波、長波）、⑦可見光、激光等都是電磁波。除了自然界本身產(chǎn)生的電磁波外，人們還用專門儀器發(fā)射各種形式的電磁波用以傳遞信息和傳遞能量。6.電磁波的應(yīng)用我們生活在電磁波的海洋里。由于各種形式的電磁波的性質(zhì)各不相同,因而也有許多不同的用途。

醫(yī)學(xué)上用γ射線做腦手術(shù)γ射線(γ-ray)是放射性物質(zhì)發(fā)出的電磁波,波長在2×10-10m以下，是一種能量很大的光子流。在醫(yī)療上用γ射線作為“手術(shù)刀”來切除腫瘤,叫做γ刀,有很好的治療效果。接受γ刀手術(shù)的病人②X射線在醫(yī)學(xué)上、工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用◆1895年德國物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線的性質(zhì)時,發(fā)現(xiàn)陰極射線(高速電子流)射到玻璃壁上,管壁會發(fā)出一種看不見的射線,倫琴把它叫做X射線?！舢a(chǎn)生條件:高速電子流射到任何固體上,都會產(chǎn)生X射線?！籼匦?穿透本領(lǐng)很強?！魬?yīng)用:醫(yī)療上透視人體。如用X光片判斷是否骨折、做胸透、CT、磁共振。工業(yè)上金屬探傷醫(yī)用X光機金屬探傷③用紫外線殺菌1801年德國的物理學(xué)家里特,發(fā)現(xiàn)在紫外區(qū)放置的照相底板感光,熒光物質(zhì)發(fā)光。特性:主要作用是化學(xué)作用,還有很強的熒光效應(yīng),殺菌消毒作用。應(yīng)用:醫(yī)院里病房和手術(shù)室的消毒。治療皮膚病,硬骨病。照明和誘殺害蟲的日光燈,黑光燈。紫外照相,可辨別出很細微差別,如可以清晰地分辨出留在紙上的指紋。④紅外線遙控器1800年英國物理學(xué)家赫謝耳用靈敏溫度計研究光譜各色光的熱作用時,把溫度計移至紅光區(qū)域外側(cè),發(fā)現(xiàn)溫度更高,說明這里存在一種不可見的射線,后來就叫做紅外線.(用棱鏡顯示可見光譜)

特點:最顯著的是熱作用應(yīng)用:(1)遙控器。生活中的電視機、空調(diào)遙控器發(fā)射的都是紅外線。(2)紅外線加熱。這種加熱方式優(yōu)點是能使物體內(nèi)部發(fā)熱,加熱效率高,效果好。(3)紅外攝影。(遠距離攝影,高空攝影,衛(wèi)星地面攝影)這種攝影不受白天黑夜的限制。(4)紅外線成像(夜視儀)可以在漆黑的夜間看見目標(biāo)。(5)紅外遙感?？梢栽陲w機或衛(wèi)星上勘測地?zé)?尋找水源,監(jiān)測森林火情,估計農(nóng)作物的長勢和收成,預(yù)報臺風(fēng),寒潮。⑤微波在通信領(lǐng)域大顯身手。⑥無線電波，生活中、生產(chǎn)中軍事上都有應(yīng)用。生活中：電視機、收音機等。生產(chǎn)中：遠距離生產(chǎn)調(diào)度用電臺等。軍事上：雷達等優(yōu)教提示打開工具欄，點擊課件素材，播放科學(xué)動畫：用電磁波傳遞信號二、電磁波的特征根據(jù)波的傳播情況將波分為兩種。橫波：像水波和繩波一樣，波的傳播方向與波源的振動方向相垂直，這種波叫做橫波。電磁波是橫波?？v波：如音叉（或其他發(fā)聲體）振動時，在空氣中會有疏密相間的狀態(tài)向外傳播，形成聲波。聲波看不見，摸不到，但聲波傳到我們的耳朵，會引起鼓膜振動，使我們產(chǎn)生聽覺。聲波的傳播方向與波源的振動方向相同，這種波叫做縱波。所有的波都有波速、波長、頻率。電磁波也一樣。波速：波傳播的快慢稱為波速。電磁波不同于聲波，它能在真空中傳播（即電磁波的傳播不需要介質(zhì)）。在真空中傳播的速度等于光速，即c＝3×108m/s.空氣中的光速接近于真空中的光速。波長：波長是相鄰兩個波峰（或波谷）間的距離。用字母λ表示。波長的國際單位是m。頻率：表示單位時間內(nèi)振動的次數(shù)。即在1s內(nèi)，出現(xiàn)的波峰數(shù)（或波長數(shù)）。用符號ν表示。國際單位制中，頻率的單位是赫茲（Hz），簡稱赫。常用的頻率單位有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。1kHz=103Hz1MHz=106Hz波速（c）、波長（λ）、頻率（ν）的關(guān)系：c＝λνcλ＝νν＝cλ變式：波長與頻率互成反比關(guān)系頻率越高，傳遞的信息量越大頻率越低，波長越長頻率越高，波長越短實驗證明，不僅無線電波是電磁波，光、X射線、γ射線等也都是電磁波。它們的區(qū)別僅在于頻率或波長有很大差別。光波的頻率比無線電波的頻率要高很多，光波的波長比無線電波的波長短很多；而X射線和γ射線的頻率則更高，波長則更短。為了對各種電磁波有個全面的了解，人們按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來，這就是電磁波譜。電磁波譜圖三、電磁波的危害與預(yù)防電磁波有利也有弊。電磁污染，已被認為是繼大氣污染、水質(zhì)污染、噪聲污染后的第四大公害。電磁污染是指天然的和人為的各種電磁波干擾和有害的電磁輻射。當(dāng)電磁波達到一定強度時，會導(dǎo)致控制系統(tǒng)和信息傳輸系統(tǒng)的失控，也會引發(fā)頭疼、失眠、記憶力衰退等癥狀的產(chǎn)生。（1）天然電磁污染源。如雷電、火山噴發(fā)、地震和太陽黑子活動的磁暴都能產(chǎn)生電磁干擾。（2）人為電磁污染源。人為電磁污染源按頻率的不同可分為工頻場源與射頻場源。工頻場源以大功頻輸電線路產(chǎn)生的電磁污染為主，也包括若干放電型污染源。射頻場源主要由無線電或射頻設(shè)備工作過程產(chǎn)生的電磁感應(yīng)與電磁輻射所引起的。目前人為電磁污染源已成為環(huán)境污染的主要來源。電磁污染源的種類1.電磁輻射能干擾電視的收看，使圖像不清或變形，并發(fā)出令人難受的噪聲。電磁污染會干擾收音機和通信系統(tǒng)工作，使自動控制裝置發(fā)生故障，使飛機導(dǎo)航儀表發(fā)生錯誤和偏差，影響地面站對人造衛(wèi)星、宇宙飛船的控制。2.電磁輻射對人體危害程度隨波長而異，波長愈短對人體作用愈強，微波作用最為突出。處于中、短波頻段電磁場（高頻電磁場）的操作人員，經(jīng)受一定強度與時間的暴露，將產(chǎn)生身體不適感，嚴重者引起神經(jīng)衰弱，如心血管系統(tǒng)的植物神經(jīng)失調(diào)。電磁污染危害現(xiàn)象電磁污染的防護1.安設(shè)電磁屏蔽裝置。在電磁場傳遞的途徑中，安裝屏蔽裝置，使有害的電磁強度降低到容許范圍內(nèi)。這種裝置為金屬材料的封閉殼體。當(dāng)交變電磁場傳向金屬殼體時，幅度衰減。電磁屏蔽可分有源場屏蔽和無源場屏蔽兩類。2.其它綜合性的防治對策。例如工業(yè)布局合理，使電磁污染源遠離居民稠密區(qū)；改進電氣設(shè)備；在近場區(qū)采用電磁輻射吸性材料或裝置；實行遙控。一、認識電磁波1、電磁波的產(chǎn)生：迅速變化的電流產(chǎn)生電磁波。2、電磁波的應(yīng)用：⑴傳遞信息。⑵傳遞能量。二、電磁波的特征：波速：波傳播的快慢稱為波速。c＝3×108m/s=3×105Km/s.

波長：波長是相鄰兩個波峰（或波谷）間的距離。用字母λ表示。波長的國際單位是m。頻率：表示單位時間內(nèi)振動的次數(shù)。即在1s內(nèi)，出現(xiàn)的波峰數(shù)（或波長數(shù)）。用符號ν表示。1kHz=103Hz1MHz=106Hz三、電磁波的危害與預(yù)防：⑴干擾儀器⑵傷害人體。防護：金屬屏蔽。本課小結(jié)你學(xué)會了嗎？

一起來完成課堂作業(yè)吧！優(yōu)教提示打開工具欄，點擊課件訓(xùn)練，選取課堂訓(xùn)練-《讓信息飛起來》課堂訓(xùn)練例1：電視機、微波爐等家用電器給我們的生活帶來了許多方便，微波爐使用的電磁波波長很短，但比電視機遙控器所用的波長要長些，下列電磁波成分中波長也比電視機遙控器所用波長長的是（）A．γ射B．可見光C．紅外線D．無線電波解：電磁波譜（波長從大到小的順序）：無線電波，紅外線，可見光，紫外線，x射線，γ射線．波長最長的為無線電波．故選D．D優(yōu)教互動答題卡例2：下列家用電器和通信設(shè)備中，沒有利用電磁波工作的是（）A．電視機B．電冰箱C．手機D．收音機解：A、電視機用電磁波傳遞圖象信號和聲音信號；B、電冰箱是利用物態(tài)變化時的吸熱和放熱原理制冷的，故B不是利用電磁波；C、手機通過發(fā)射及接收電磁波而傳遞信息的，故應(yīng)用了電磁波；D、收音機是靠接收廣播電臺發(fā)射的電磁波來完成信號的接收并工作的．故選B．B優(yōu)教互動答題卡例3：下列說法正確的是（）A．空氣中的電磁波頻率越高波長越長B．手機是利用超聲波來傳遞信息的C．人能夠聽到20Hz-20000Hz的聲音D．體育館、劇院的內(nèi)墻要用吸音材料來裝飾是為了防止噪聲產(chǎn)生解：A、電磁波的波速是一定值，c=3×108m/s，根據(jù)c=λf可知，電磁波頻率越高波長越短，故錯誤；B、手機是利用電磁波來傳遞信息的，故錯誤；C、人耳朵能聽到的聲音的頻率范圍是20Hz～20000Hz，故正確；D、體育館、劇院的內(nèi)墻要用吸音材料來裝飾是為了