第十九章電磁波與信息時(shí)代19.1電磁波學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道電磁波及電磁波的產(chǎn)生和傳播；了解電磁波的波譜。2.了解電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用。3.了解描述電磁波的物理量，以及電磁波的傳播特點(diǎn)。目錄02素養(yǎng)達(dá)標(biāo)01課堂導(dǎo)學(xué)課堂導(dǎo)學(xué)01任務(wù)一體驗(yàn)電磁波問(wèn)題1：如圖所示，打開一臺(tái)收音機(jī)，取一節(jié)干電池和一根導(dǎo)線，將導(dǎo)線的一端與電池的負(fù)極相連，再將導(dǎo)線的另一端與正極摩擦，使它們時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸，從收音機(jī)中傳出“咯、咯”聲，驗(yàn)證__________的存在。問(wèn)題2：電磁波看不見，摸不著，通過(guò)觀察上述實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，你認(rèn)為電磁波是如何產(chǎn)生的？答：變化的電流產(chǎn)生電磁波。電磁波1.電磁波看不見、摸不著，可以傳遞各種信息。2.導(dǎo)線中電流的迅速變化會(huì)在空間激起電磁波?！緫?yīng)用1】關(guān)于電磁波的產(chǎn)生，下列說(shuō)法正確的是(

)A.導(dǎo)體中有電流，就可以在周圍空間產(chǎn)生電磁波B.導(dǎo)體中沒有電流，也可以在周圍空間產(chǎn)生電磁波C.導(dǎo)體中有迅速變化的電流，就可以在周圍空間產(chǎn)生電磁波D.以上說(shuō)法都正確解析：只有導(dǎo)體中有迅速變化的電流，才能在周圍空間產(chǎn)生電磁波?！倘蝿?wù)二認(rèn)識(shí)電磁波(一)電磁波的傳播把一個(gè)移動(dòng)電話放在真空罩中，并給這個(gè)移動(dòng)電話打電話。觀察這個(gè)移動(dòng)電話能否收到此信號(hào)。問(wèn)題1：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：放在真空罩中的移動(dòng)電話可以________罩外傳給它的電磁波。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：__________________________。

收到電磁波可以在真空中傳播(二)電磁波的特征問(wèn)題2：電磁波的波速怎么表示？是多少？

答：波傳播的速度，用字母c表示，電磁波的波速等于光速，電磁波在真空中的傳播速度c＝3×108m/s。問(wèn)題3：電磁波的波長(zhǎng)是什么？

怎么表示？答：波長(zhǎng)是兩相鄰波峰或波谷間的距離，用字母λ表示。問(wèn)題4：電磁波頻率的單位是什么？常用的頻率單位之間的換算關(guān)系是什么？答：電磁波頻率的單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)是Hz。常用的頻率單位還有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。它們之間的換算關(guān)系是1kHz＝103Hz，1MHz＝106Hz。問(wèn)題5：同一介質(zhì)中，電磁波的波速一定，電磁波的頻率越高，波長(zhǎng)越______；反之，頻率越低，波長(zhǎng)越______。短長(zhǎng)1.電磁波可以在真空中傳播，電磁波的傳播不需要介質(zhì)。2.光和無(wú)線電波都是電磁波。3.電磁波在真空中的傳播速度是3.0×108m/s(光速)。4.波速、波長(zhǎng)與頻率間的關(guān)系是c＝λf。c表示波速；λ表示波長(zhǎng)；f表示頻率?！緫?yīng)用2】雷達(dá)是重要的探測(cè)設(shè)備。若雷達(dá)向飛機(jī)發(fā)射的微波從發(fā)出到接收返回信號(hào)所用時(shí)間為52μs(1μs＝10-6s)，微波在空氣中的傳播速度約是________________，則此時(shí)飛機(jī)與雷達(dá)的距離為_____________m。解析：微波屬于電磁波，電磁波在空氣中的傳播速度約為3×108m/s，單程所用時(shí)間t＝26×10-6s，雷達(dá)是利用了回聲定位系統(tǒng)，飛機(jī)與雷達(dá)的距離s＝vt＝3×108m/s×26×10-6s＝7.8×103m。3×108m/s7.8×103任務(wù)三電磁波的應(yīng)用電磁波譜：把各類電磁波按波長(zhǎng)或頻率依次排成一列，稱為電磁波譜，如圖所示。問(wèn)題：電磁波的應(yīng)用(1)γ射線：________________________；(2)X射線：________________________；(3)紅外線：__________________________________________；(4)微波：______________________________________________；(5)無(wú)線電波：______________________________________。(答案不唯一)醫(yī)生用γ射線做腦手術(shù)用X光片判斷是否骨折電視機(jī)、空調(diào)等設(shè)備的遙控器都是紅外遙控在通信領(lǐng)域、日常生活中(加熱食品)大顯身手主要應(yīng)用在電視、收聽廣播、手機(jī)通信無(wú)線電波用于通信等；微波用于微波雷達(dá)、微波爐等；紅外線用于遙控、熱成像儀、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈等；可見光是人類用來(lái)觀察事物的基礎(chǔ)；紫外線用于醫(yī)用消毒、驗(yàn)證假鈔等；X射線用于CT照相等；γ射線用于治療等?！緫?yīng)用3】如圖所示的四種儀器中，屬于利用紅外線工作的是(

)

A.倒車?yán)走_(dá)

B.電視遙控器

C.醫(yī)生用便攜式B超機(jī) D.驗(yàn)鈔機(jī)√解析：倒車?yán)走_(dá)是利用超聲波工作的，故A不符合題意；電視遙控器是利用紅外線工作的，故B符合題意；便攜式B超機(jī)是利用超聲波工作的，故C不符合題意；驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線照射熒光物質(zhì)，使熒光物質(zhì)發(fā)光的原理工作的，故D不符合題意。素養(yǎng)達(dá)標(biāo)02謝謝觀看!第十九章電磁波與信息時(shí)代19.2廣播電視與通信19.3走進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解無(wú)線電廣播和電視的大致工作過(guò)程。2.理解移動(dòng)電話(手機(jī))的工作原理和特點(diǎn)。3.了解衛(wèi)星通信、網(wǎng)絡(luò)通信的原理和優(yōu)點(diǎn)。目錄02素養(yǎng)達(dá)標(biāo)01課堂導(dǎo)學(xué)課堂導(dǎo)學(xué)01任務(wù)一無(wú)線電廣播和電視(一)無(wú)線電廣播是通過(guò)電磁波來(lái)傳輸聲音信號(hào)的。用收音機(jī)收聽電臺(tái)節(jié)目，用手機(jī)上的軟件收聽網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)都屬于接收無(wú)線電廣播。無(wú)線電廣播信號(hào)覆蓋廣，傳播方便快捷。如圖甲所示是電磁波傳遞聲音的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，請(qǐng)閱讀課本P62～P63，回答下列問(wèn)題。問(wèn)題1：電磁波傳遞聲音的大致過(guò)程：在播音室里，通過(guò)話筒把________信號(hào)轉(zhuǎn)變成______信號(hào)，即音頻信號(hào)；在控制室內(nèi)，將音頻信號(hào)加載到____________上，形成調(diào)制信號(hào)；放大后的調(diào)制信號(hào)通過(guò)天線發(fā)射，以__________的形式在空中傳播；收音機(jī)(如圖乙)接收到一定量的電磁波，通過(guò)________和________把其中的音頻信號(hào)提取出來(lái)并加以放大，還原成聲音。問(wèn)題2：收音機(jī)的中波波段的頻率范圍是________________，相應(yīng)的波長(zhǎng)范圍是________________；短波波段的頻率范圍是___________，相應(yīng)的波長(zhǎng)范圍是___________________。聲音電高頻電流電磁波調(diào)諧檢波300～3000kHz1000～100m3～30MHz100～10m(二)電磁波同時(shí)傳輸音頻、視頻信號(hào)時(shí)，電視機(jī)可以接收到圖像和聲音信號(hào)，這樣我們就可以收看到豐富多彩的電視節(jié)目，閱讀課本P63，回答下列問(wèn)題。問(wèn)題3：電視信號(hào)的發(fā)射：用攝像機(jī)在演播室里拍攝畫面和錄音；選取、切換不同角度、大小的畫面來(lái)制作電視節(jié)目；電視塔發(fā)射經(jīng)放大后的載有________信號(hào)和________信號(hào)的__________。問(wèn)題4：電視信號(hào)的接收：電視機(jī)接收到電磁波，將視頻信號(hào)和音頻信號(hào)提取出來(lái)，分別送到顯示屏和揚(yáng)聲器，還原成________和________。視頻音頻電磁波圖像聲音電視的聲音信號(hào)的產(chǎn)生、傳播和接收跟無(wú)線電廣播的工作過(guò)程類似。【應(yīng)用1】如圖所示是我們聽到某廣播電臺(tái)新聞的過(guò)程示意圖，則圖______是電臺(tái)的發(fā)射示意圖，圖______是收音機(jī)的接收示意圖。

解析：題圖甲中，選臺(tái)和解調(diào)是接收電磁波過(guò)程中的步驟，故圖甲是收音機(jī)的接收示意圖；題圖乙中，調(diào)制器和放大器以及載波發(fā)生器都是發(fā)射電磁波過(guò)程中需要的器材，故圖乙是電臺(tái)的發(fā)射示意圖。乙甲任務(wù)二移動(dòng)通信和5G閱讀課本P63～P64，回答下列問(wèn)題。問(wèn)題1：講話時(shí)移動(dòng)電話的作用是_______________________________；接聽時(shí)移動(dòng)電話的作用是__________________________________。問(wèn)題2：移動(dòng)電話的體積________，發(fā)射功率________，天線________，靈敏度________，通話時(shí)要靠__________________轉(zhuǎn)接。問(wèn)題3：嘗試寫出無(wú)繩電話是怎樣工作的。答：無(wú)繩電話的座機(jī)和手機(jī)上各有一個(gè)天線，它們之間通過(guò)無(wú)線電波來(lái)溝通，座機(jī)接在市話網(wǎng)上，相當(dāng)于一個(gè)小型基站。用電磁波把聲音的信息發(fā)射到空中捕獲電磁波，得到對(duì)方講話的信息很小不大簡(jiǎn)單不高功率較大的基站1.移動(dòng)電話的體積很小，發(fā)射功率不大，天線簡(jiǎn)單，靈敏度不高，通話時(shí)要靠功率較大的基站轉(zhuǎn)接。2.5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使得我們的通信更為便捷和快速。【應(yīng)用2】收音機(jī)、手機(jī)、電視機(jī)三種電器中，既能接收電磁波、又能發(fā)射電磁波的是(

)A.收音機(jī) B.手機(jī)C.電視機(jī) D.都可以√解析：收音機(jī)天線接收到各種各樣的電磁波，調(diào)諧器從中選出特定頻率的電磁波，收音機(jī)內(nèi)的電子電路再把音頻信號(hào)從中取出來(lái)，送到揚(yáng)聲器中，還原成聲音，收音機(jī)只能接收電磁波，不能發(fā)射電磁波，所以A是錯(cuò)誤的；手機(jī)是通過(guò)發(fā)射和接收電磁波來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的，手機(jī)既能接收電磁波，也可以發(fā)射電磁波，所以B是正確的；電視用電磁波來(lái)傳遞圖像信號(hào)和聲音信號(hào)，聲音的產(chǎn)生、傳播和接收跟無(wú)線電廣播的工作過(guò)程相似，電視機(jī)只能接收電磁波，不能發(fā)射電磁波，所以C是錯(cuò)誤的；只有手機(jī)既能接收電磁波，又能發(fā)射電磁波，所以D是錯(cuò)誤的。故選B。任務(wù)三衛(wèi)星通信和網(wǎng)絡(luò)通信問(wèn)題1：如何理解通信衛(wèi)星的“同步”？答：同步衛(wèi)星就是指環(huán)繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)且周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同的衛(wèi)星。若同步衛(wèi)星在赤道上方，從地面上看，同步衛(wèi)星好像懸掛在空中靜止不動(dòng)。問(wèn)題2：如何實(shí)現(xiàn)全球通信？答：同步通信衛(wèi)星可以定點(diǎn)于地球赤道的某一點(diǎn)，信號(hào)穩(wěn)定。在地球赤道上方距地面某一高度的圓周上均勻配置3顆同步通信衛(wèi)星，可以實(shí)現(xiàn)全球通信。問(wèn)題3：通信衛(wèi)星的板狀兩翼有何功能？答：通信衛(wèi)星的板狀兩翼是太陽(yáng)能電池板，它把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，供衛(wèi)星使用。1.微波的性質(zhì)接近光波，大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射。因此，必須每隔50km左右就要建設(shè)一個(gè)微波中繼站，把上一站傳來(lái)的信號(hào)處理后再發(fā)射到下一個(gè)站去。

2.同步衛(wèi)星是指環(huán)繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)且周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同的衛(wèi)星。同步通信衛(wèi)星可以定點(diǎn)于地球赤道的某一點(diǎn)，信號(hào)穩(wěn)定。在地球赤道上方距地面某一高度的圓周上均勻配置3顆同步通信衛(wèi)星，可以實(shí)現(xiàn)全球通信。