物理魯科版（2019）必修第三冊 5.3初識電磁波及應(yīng)用課件

第3節(jié)初識電磁波及其應(yīng)用

第5章初識電磁場與電磁波【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解電磁波的產(chǎn)生與傳播。2．了解電磁波的作用及其帶來的影響。3.知道手機和通信衛(wèi)星等都是電磁波的應(yīng)用一、電磁場1.變化的磁場產(chǎn)生電場:(1)在變化的磁場中如果有閉合的回路,由于磁通量的變化產(chǎn)生了_________,表明變化的磁場產(chǎn)生了_____。_。感應(yīng)電流電場思考：英國物理學(xué)家麥克斯韋在電磁學(xué)方面的主要貢獻是什么？答案：發(fā)現(xiàn)變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系形成統(tǒng)一的電磁場2.變化的電場產(chǎn)生磁場:如果在空間有變化的電場,那么這個變化的電場也會產(chǎn)生_____。磁場(2)變化的磁場中如果沒有閉合回路,也同樣會在空間產(chǎn)生____電場二、電磁波1.電磁波的產(chǎn)生:周期性變化的_____周圍會產(chǎn)生周期性變化的電場,周期性變化的_____周圍也會產(chǎn)生周期性變化的磁場。變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系在一起,就會在空間形成一個統(tǒng)一的、不可分割的_______,這種在空間交替變化的電磁場傳播出去就形成了_______。磁場電場電磁場電磁波2.電磁波可以在_____中傳播,電磁波的傳播___需要介質(zhì)。3.光也是電磁波:(1)電磁波的傳播速度恰好與真空中的光速_____。(2)麥克斯韋指出,光是以波動形式傳播的一種________。真空不相同電磁振動4.科學(xué)探究:德國物理學(xué)家赫茲通過實驗證實了_______的存在,從而證實了_________電磁理論,為無線電技術(shù)的發(fā)展開拓了道路。電磁波麥克斯韋5.電磁波的波長、頻率與波速:如圖鄰近的兩個_____(或波谷)的距離叫作波長,波長用符號___來表示;波的頻率是在1s內(nèi)有多少次_____(或波谷)通過,頻率用符號__來表示;波速是用來描述波傳播_____的物理量,波速用符號__來表示。波峰λ波峰f快慢c6.λ、f、c三者之間的關(guān)系:λ=C/f,其c=3×108m/s。7.電磁波譜:(1)按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜,叫做電磁波譜。(2)電磁波譜按波長由大到小(頻率由小到大)的順序,依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線.(3)電磁波用途三、電磁波的應(yīng)用1.電視①電視信號的發(fā)射：用話筒把聲音信號轉(zhuǎn)換成音頻電信號,用攝像機把圖像信號轉(zhuǎn)換成視頻電信號,但音頻、視頻電信號不能直接發(fā)射出去.由載波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電磁波,通過調(diào)制器把音頻、視頻電信號加載到高頻電磁波上.最后通過天線把載有音頻、視頻電信號的電磁波發(fā)射出去。②電視信號的接收

接收機收到高頻電磁波以后,利用電視機的調(diào)諧器選出我們所需要的某一頻率的電磁波,再從高頻電信號中取出音頻、視頻電信號,音頻電信號經(jīng)放大后送到揚聲器,轉(zhuǎn)換成聲音;視頻電信號送到顯像設(shè)備,轉(zhuǎn)換成圖像2.雷達（1）.構(gòu)造：雷達一般由天線系統(tǒng)、發(fā)射裝置、接收裝置、輸出裝置(顯示器)、電源、用于控制雷達工作和處理信號的計算機以及防干擾設(shè)備等構(gòu)成（2）.工作原理:利用電磁波遇到障礙物會發(fā)生反射的特性來確定目標(biāo)物體的位置（3）.特點①雷達既是無線電波的發(fā)射端,又是無線電波的接收端；②雷達使用的無線電波是直線性好、反射性能強的微波波段;③雷達發(fā)射的是不連續(xù)的無線電波,即脈沖,每次發(fā)射時間小于1，,兩次發(fā)射的時間間隔約為0.1ms;④障礙物的距離等情況都由顯示器直接顯示出來。（4）.應(yīng)用

可以用于探測飛機、導(dǎo)彈等軍事目標(biāo),也可以用于導(dǎo)航,在天文學(xué)上可以用于研究星體,在氣象上可以用于探測臺風(fēng)、雷雨、烏云等。3.移動電話特點：手持移動電話的體積很小，發(fā)射功率不大。它的天線也很簡單，靈敏度不高因此，手機通話時要靠強大的固定無線電臺轉(zhuǎn)接。這種固定的無線電臺叫做基站。城市高大建筑物上、農(nóng)村有的山頭上，常?？梢钥吹揭苿油ㄐ呕镜奶炀€。4.因特網(wǎng)

因特網(wǎng)是世界上最大的計算機互聯(lián)網(wǎng),可以在網(wǎng)上看電影、聊天購物、答查閱各種資料,進行遠程教學(xué)、遠程醫(yī)療,也可進行網(wǎng)上會議。三、電磁污染及防護1.電磁污染2.電磁輻射的防護【例題分析】例1．關(guān)于電磁波和現(xiàn)代通信，下列敘述不正確的是()A．衛(wèi)星通信利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站進行通信B．光纖通信具有傳輸信息量大、抗干擾能力強及光能損耗小等優(yōu)點C．電磁波可以在真空中傳播D．電磁波的頻率越高，在真空中傳播的速度越大【解析】信號從地球表面發(fā)出經(jīng)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)然后再傳送到接收者,所以A正確,光纖通信具有傳輸信息量大、抗干擾能力強及光能損耗小等優(yōu)點,B正確,電磁波的傳播可以在真空中進行,C正確,無論電磁波的頻率多高,在真空中的傳播速度都為光速大小,D錯誤。【答案】D例2．（多選）下列關(guān)于紅外線的說法中正確的是()A．紅外烤箱中的紅光就是紅外線B．紅外線比可見光更容易發(fā)生衍射C．高溫物體輻射紅外線，低溫物體不輻射紅外線D．紅外線比可見光更容易引起固體物質(zhì)分子共振【解析】紅外線是看不見的，紅外線比可見光的波長長，更容易發(fā)生衍射，一切物體，包括高溫物體和低溫物體都在輻射紅外線，只是物體溫度越高，它輻射的紅外線就越強；紅外線的頻率比可見光更接近固體物質(zhì)分子的頻率，也就更容易使分子發(fā)生共振，因而紅外線熱作用顯著．【答案】BD例3．（多選）關(guān)于雷達的特點，下列說法正確的是(

)A．雷達所用無線電波的波長比短波更長B．雷達只有連續(xù)發(fā)射無線電線，才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)C．雷達的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離D．雷達在能見度低的黑夜將無法使用【解析】雷達是利用無線電波波長短，衍射現(xiàn)象不明顯，傳播的直線性好，遇到障礙物要發(fā)生反射的微波來測定物體位置的無線電設(shè)備．A、達所用無線電波為微波，微波的波長比短波更短，故A正確；B、雷達通過不間斷的發(fā)射無線電波的脈沖并接收電磁脈沖工作的，故B錯誤；C、雷達的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離，為x=，故C正確；D、電磁波的使用不受天氣影響，故雷達在能見度低的黑夜一樣使用，故D錯誤；【答案】AC【課堂訓(xùn)練】1.下列各組電磁波，按衍射能力由強到弱正確排列的是 (

)A.γ射線、紅外線、紫外線、可見光B.可見光、紅外線、紫外線、γ射線C.紅外線、可見光、紫外線、γ射線D.紫外線、可見光、紅外線、γ射線解析：電磁波的衍射能力與波長有關(guān)，波長越長，衍射能力越強，所以，衍射能力由強到弱應(yīng)該是紅外線、可見光、紫外線、γ射線。故選C?！敬鸢浮緾2.(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是 (

)A.X射線對生命物質(zhì)有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變B.γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C.紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D.在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線解析：X射線對生命物質(zhì)有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變，故A正確；γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故B正確；在電磁波譜中從無線電波到γ射線，波長逐漸減小，頻率逐漸增大，而波長越大，波動性越強，越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，因此紫光比紫外線更容易發(fā)生干