课件9张PPT。1、现代信息技术的三大基础
_______、________、_______。信息的拾取信息的传输信息的处理2、将下列传感器的应用与所需要的传感器连线电子秤双金属温度传感器光敏电阻传感器楼道自动开关恒温孵化器压力传感器电容式话筒日光灯启动器火警报警器3、数字信号模拟信号数字信号的优点：抗干扰能力强4、下列哪些应用数字信号处理信息？电报收音机计算机数字电视一、电磁波的发现1、建立完整的电磁场理论并证实电磁波存在的科学家是麦克斯韦3、在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场2、电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场 7、电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波 5、均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场6、振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变磁场 4、变化的电场一定产生磁场8、电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波动 9、电磁波能产生干涉和衍射现象而机械波不能。10、赫兹测出了电磁波在真空中的传播速度与光速相同，
证实了光是一种电磁波13、电磁波的频率越高，传播速度越快14、电磁波频率越高，波长越短二、电磁波的传播11、电磁波可以在真空中传播也可以通过电缆进行有线传播12、电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的 15、紫外线具有很强的荧光作用 ，所以可以用来消毒杀菌16、在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线三个波段的频率大小关系是 ：伦琴射线频率最大，可见光的频率最小 17、红光的 波长大于绿光18、微波炉是利用微波是因为微波的穿透能力强，甚至能穿过金属19、彩色电视机荧光屏上呈现出的各种颜色，都是由三种基本色光混合而成的，这三种基本色光是（ ）
Ａ．红、蓝、黄 Ｂ．红、绿、蓝 Ｃ．黄、绿、蓝 Ｄ．红、绿、黄 3、转换电视频道，选择自己喜欢的电视节目，称( )
A．调幅 B．调频 C．调制 D．调谐2、手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的
固定的无线电台转送 1、解调是将低频信号加载到高频电磁波上
进行发射传送的过程4、收音机收听某一电台的广播，必须经过的两个过程是 （ ）
A、调制和解调 B、调谐和解调
C、解调和调幅 D、调频和调幅三、电磁波的发射与接收5如图分别表示？调幅波和调频波例. 某电磁波在真空中传播时，波长为600m，则该电磁波的频率多大？
解析：这是一道关于电磁波的简单计算问题。根据电磁波的相关公式有：某广播电台能够发射波长为50ｍ的无线电波，那么收音机接收这个电台时调谐的频率应为多少？ 课件12张PPT。1、无线电波的发射振
荡
器高
频
交
流
电天线高
频
电
磁
场振荡高
频
电
磁
波传播要有效地发射电磁波，电磁波要有足够高的频率。（1）发射过程示意图1、无线电波的发射（2）调制调幅1、无线电波的发射（2）调制调频——挑选特定频率的电磁波2、无线电波的接收（1）调谐当接收电路的振荡频率等于某种电磁波的频率时，就将这种电磁波接收下来。2、无线电波的接收——分离高频载波和低频信号（2）解调解调器3、电视和广播的发射和接收过程低频图象电信号调制发射低频声音电信号3、电视和广播的发射和接收过程电磁感应调谐解调图象还原声音还原1、要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，这个过程在电磁波的发射过程中叫做（ ）
A、调谐 B、解调
C、调制 D、检波例与练调制2、转换电视频道时，选择自己喜欢的电视节目，称为（ ）
A、调制 B、调谐
C、解调 D、调幅例与练调谐3、下列关于电磁波的发射和接收的说法中正确的是（ ）
A、图象和声音信号可以直接进行发射
B、载波（高频电磁波）是用来增加图象和声音信号（低频电磁波）的频率的
C、接收电磁波时，是由于电磁感应，电磁波在接收天线中形成振荡电流
D、把高频载波和低频电磁波分离的过程称为“解调”，又叫“检波”例与练载波是用来“搭载”图象和声音信号的“解调”，又叫“检波”4、一个同学发出声音的频率约为1.0kHz，这样的声音通过中央人民广播电台第二套节目720 kHz向外广播时，发出的无线电波的波长是多少？ 例与练5、无线广播的中波段波长的范围是187m～560m，为了避免临近电台的干扰，两个电台的频率范围至少相差 104Hz，则在此波段中最多容纳的电台数约为多少？例与练课件25张PPT。（1）波速v1、波速、波长和频率vxt波速定义式（2）波长λ1、波速、波长和频率的关系vλ（2）波长λ1、波速、波长和频率的关系vλ（2）波长λ1、波速、波长和频率的关系vλ（3）频率f1、波速、波长和频率的关系vT1s内波完成变化的次数（4）波速公式1、波速、波长和频率的关系vλTv ≤ c 1、从地球向月球发射电磁波，经过2.56s收到它的反射波，月球、地球之间的距离是 km.例与练2、关于电磁波在真空中传播速度，下列说法中不正确的是（ ）
A、频率越高，传播速度越大
B、电磁波的能量越强，传播速度越大
C、波长越长，传播速度越大
D、频率、波长、能量都不影响电磁波在真空中的传播速度例与练恒量！3、所有的电磁波在真空中具有相同的（ ）
A、频率 B、波长
C、波速 D、能量例与练4、电磁波从真空进入水中传播，下列说法中正确的是（ ）
A、波速变小
B、波长变短
C、频率变高
D、频率不变例与练5、在真空中传播的波长为15m的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度为 2×108m/s，该电磁波在介质中的波长是多少？ 例与练6、某广播电台发射的电磁波的波长是500m，它的频率是多少？ 例与练2、电磁波谱（1）无线电波①波长大于1mm频率小于300000MHz②分为：长波、中波、短波和微波③主要用于无线电通讯。2、电磁波谱（2）红外线①波长比无线电波短，比可见光长。②所有的物体都在不停地发射红外线。③主要用于遥感、加热。2、电磁波谱（3）可见光①波长在700nm~400nm。②分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。③可被视网膜感知。频率4.3×1014~7.5×1014Hz2、电磁波谱（4）紫外线①波长在400nm~5nm。②有较高的能量。③可用于灭菌消毒，荧光效应，主要是化学作用。频率7.5×1014~6.0×1016Hz2、电磁波谱（5）X射线①波长比紫外线更短。②有比紫外线更高的能量。③有较强的穿透作用，可用于透视、检查金属内部缺陷。2、电磁波谱（5）γ射线①波长比X外线更短，频率非常高。②有很高的能量。③有很强的穿透作用，可用于检查金属内部缺陷。3、太阳辐射能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内。7、电磁波谱中，波长最长的是 ，波长最短的是 ；频率最高的是 ，频率最低的是 ；能量最高的是 ，能量最低的是 ；波动性最明显的 ，粒子性最明显的是 。
可见光中波长最长的是 ，波长最短的是 ，频率最高的是 ，频率最低的是 。例与练无线电波γ射线γ射线无线电波γ射线无线电波无线电波γ射线红光紫光紫光红光8、下列关于红外线的说法中正确的是（ ）
A、红外线的波长比紫外线短
B、一切物体都会发射红外线
C、可以利用红外线进行遥感
D、微波炉利用红外线进行加热
例与练能微波炉利用微波的热效应加热9、下列关于紫外线的说法中正确的是（ ）
A、紫外线的波长比可见光长
B、一切物体都会发射紫外线
C、可以利用紫外线灭菌消毒
D、紫外线具有荧光效应
例与练红外线10、下列关于X射线和γ射线的说法中错误的是（ ）
A、X射线的波长比γ射线长
B、X射线的穿透作用比γ射线强
C、X射线的能量比γ射线大
D、医学上的“CT”机利用γ射线进行扫描成像
例与练“CT”机利用X射线进行扫描成像11、有些动物夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力。其原因是（ ）
A．不需要光线，也能看到目标
B．自身眼睛发光，照亮搜索目标
C．可对红外线产生视觉
D．可对紫外线产生视觉例与练猫头鹰对红外线产生视觉12、根据热辐射理论，物体发出光的最大波长λm与物体的绝对温度的关系满足：
T·λm=2．90×10-3/K·m，若猫头鹰的猎物——蛇在夜间的体温为27 ℃，则它发出光的最大波长为___________m，属于___________波段。例与练9.7×10-6 红外线选修1.4.1了解电磁波的相关常识 阅读材料 2
电磁波在日常生活中无时不在无刻不在，从物理学的角度看， 电磁波是电磁场的一种运动形态。电可以生成磁，磁也能带来电，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，所以电磁波也常称为电波。1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，并推导出电与光具有同样的传播速度。1887年德国物理学家用赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后，人们又进行了许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波，它们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。 ??? 在气温是15摄氏度的时候，声音在空气中传播的速度约是每秒340米；声音传到1000米远的地方大致是3秒钟，而电磁波传到1000米远的地方，只需三十万分之一秒，折合传播速度约为300,000,000米/秒。 ??? 电磁波被发现后，人们使用了多种名词和方式来叙述及表达它，其中频率或者波长是表达一个电磁波其内在性质的重要单位，前者指的是电磁波在一秒钟内电磁波振动方向改变的次数，而波长则是电磁波的另一个表达单位，指的是电磁波每个周期的相对距离，它可以通过电磁波的传输速度除以频率算出。低频率的电磁波有着较长的波长，较高频率的电磁波有着较短的波长。如果以频率来表达具体的电磁波，其单位有Hz（赫）KHz（千赫）MHZ（兆），他们之间的关系是1MHz=1,000KHz=1000,000Hz。
??? 那么什么是电磁波的周期，这个单位和频率及波长之间又什么关系呢呢？我们可以通过往水里面丢块石头后所形成的涟绮来作形象化的比喻，如下图：
??? 人们发现了电磁波之后，利用它发展了无线电技术，电磁波给人类社会带来了深刻而又巨大的变化，由此开辟了电子技术的新时代。今日的天空，已充满了各种人为或自然的，频率不同、功率不同、包含信息各异的电磁波。
选修1.4.4信息化社会 教案
信息化社会，我们要了解信息技术的基础。
一、阅读课本105-111页了解本节内容，并回答下列问题：
信息的拾取用何仪器？
什么是传感器？
传感器有哪些类型？
举例说明哪些地方用到了传感器？
信息传递的方式有哪些？
信号有哪些方式？
信息记录方式？
数字电视简介；
信息时代、因特网与信息化生活。
二、如果需要用实验说明问题时，可以选择下列仪器：
声光控开关、烟雾传感器、启动器、驻极体话筒、电容式话筒、软盘、硬盘、光盘（DVD、VCD）
三、解决问题
传感器；
各种替代、延伸、补充人的感觉器官功能的科学技术手段；
压力传感器、光敏传感器、热敏传感器、双金属传感器、磁敏传感器等；
声光控开关、烟雾报警器、自动烘干机（手）等；
有线：电线、光缆，无线：电磁波；
模拟信号和数字信号；
磁盘、光盘等记录手段；
参考课本；
学生自己介绍。
四、练习
课后“问题与练习”
第四章 电磁波及应用
第一节 电磁波的发现
【知识要点】
关于麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。如果电场或磁场的变化是均匀的，产生的磁场或电场是稳定的；如果电场是周期性（振荡）变化的，产生的磁场是同频率周期性变化的振荡。
关于电磁场和电磁波
电场和磁场本身就是一种物质，它们交替产生又相互联系，形成不可分割的统一体，并且由发生地向周围空间传播，形成电磁波，所以电磁波的传播有别于机械波，不需要介质，电磁波在真空中的传播速度跟光速相同，其值为C=3.00×108米/秒。赫兹用实验证实了电磁波的存在。
【典例分析】
【例1】根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法中错误的是．
A．变化的电场可产生磁场
B．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场
C．振荡电场能够产生振荡磁场
D．振荡磁场能够产生振荡电场
【解析】麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场，而变化的磁场能产生电场；产生的场的形式由原来的场的变化率决定，可由原来场随时间变化的图线的切线斜率判断，确定．
可见，均匀变化的电场的变化率恒定，产生不变的磁场，B说法错误；其余正确．
【例2】如下图4-1中磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况，如图所示，其中能产生电场的有________图示的磁场，能产生持续电磁波的有________图示的磁场。
【解析】根据麦克期韦电磁场理论，A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B.C图中的磁场都是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生向外传播的电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生电磁波。[答案] B.C ；D
【基础训练】
1．建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（ ）
A.法拉第 B.赫兹 C.麦克斯韦 D.安培
2.下列哪些现象是由于所产生的电磁波而引起的（ ）
A.用室内天线接收微弱电视信号时，人走过时电视机画面发生变化
B.用天线接收电视信号时，汽车开过时电视机画面发生变化
C.把半导体收音机放到开着的日光灯旁听到的噪声
D.在边远地区用无线电话机通话，有时会发生信号中断的现象
3．以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是（ ）
A．频率越大，传播的速度越大
B．频率不同，传播的速度相同
C．频率越大，其波长越大
D．频率不同，传播速度也不同
4.关于电磁场的理论，下面说法中正确的是（ ）
A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的
B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的
C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的
D.振荡电场周围产生的磁场也是振荡的
5.按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（ ）
A.恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场
B.变化的电场周围产生磁场
C.均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
D.均匀变化的电场周围产生稳定的磁场
6.比较电磁波和机械波，下列说法正确的是( )
A.电磁波可以在真空中传播，机械波的传播要依赖于介质
B.电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波只在同一种介质中传播速率才相同
C.电磁波和机械波都不能产生干涉
D.电磁波和机械波都能产生衍射
7.当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将（）
A.减小 B.增大 C.不变 D. 以上都不对
央电视台曾做过关于“深度撞击”探测器撞击坦普尔彗星的特别报道，使得人们坐在家中同样可以享受这一史无前例的探索之旅。在直播电视画面上可看到工程人员欢呼的时刻为13时57分零秒。已知撞击时，彗星距离地球1.336亿公里，只计电磁波从彗星传到地球的时间，忽略电视信号在地球上的传播时间，估算撞击器与彗星的撞击时刻为（ ）
13时49分35秒
13时57分零秒
13时42分10秒
14时04分零秒
9.从地球向月球发射电磁波，经过2.56s收到它的反射波，月球、地球之间的距离是 km.
第二节 电磁波谱
【知识要点】
波长.波速和频率及关系
波长：相邻的波峰或波谷的距离，用“λ”表示。
频率：在一秒钟内有多少次波峰或波谷通过。用“?”表示，波的频率始终等于波源的振动频率，也是所有质点的振动的频率。
波速：水波不停地向远方传播，用来描述传播快慢的物理量叫波速，用“υ”表示。
三者关系：波速=波长×频率，即υ=λ?
2.电磁波谱
电磁波按频率从小到大的顺序在电磁波谱中的排列为：长波.中波.短波.微波.无线电波.红外线.可见光.紫外线.X射线.γ射线
电磁波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
γ射线
产生机理
LC电路中自由电子的周期性运动
原子的外层电子受到激发
原子的内层电子受到激发
原子核受到激发
特性
波动性强
热作用强
感光性强
化学作用
穿透力强
穿透力最强
用途
通讯广播导航
红外探测红外遥感
照明
日光灯.杀菌消毒等
透视.探测
探测.治疗
电磁波的能量
电磁波是一种物质，它是客观存在的真实物质，是一种物质存在的另一种形式。电磁波具有能量，以电磁场的形式存在，也就是说电磁场的能量通过电磁波来传播。
【典例分析】
【例1】在真空中传播的波长为15米的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度为 米/秒，该电磁波在介质中的波长是多少？
【解析】应用关系式 ．
因电磁波在介质中传播其频率不变，其波长比：
，
则有：
米
【例2】关于电磁波在真空中传播速度，下列说法中不正确的是（ ）
A.频率越高，传播速度越大
B.电磁波的能量越强，传播速度越大
C.波长越长，传播速度越大
D.频率.波长.强弱都不影响电磁波的传播速度
【解析】电磁波在真空中的波速与任何因素均无关——现代物理中称光速不变原理．在其它介质中波速会变小．答案：D．
【基础训练】
1.对于声波.无线电波和红外线，以下说法正确的是（ ）
A．都能在真空中传播 B．都能发生反射
C．都能发生干涉???D．都是本质上相同的波，只是频率不同而已
2． 某电台发射500kHz的电磁波，则此电磁波的波长是 m；若距该电台6000km远处有一无线电接受机，则从发射台发出的信号经 s可被接受机收到。若该电台发射频率为800kHz的电磁波，则经 s信号可被接受机收到
3．验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机.空调等家电上的遥控器用它的光束来控制电视机.空调等家电，对于它发出的光，下列判断的是（ ）
A.它们发出的都是红外线 B.它们发出的都是紫外线
C．验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线
D．验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线
4．下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是
γ射线.红外线.紫外线.可见光
红外线.可见光.紫外线.γ射线
可见光.红外线.紫外线.γ射线
紫外线.可见光.红外线.γ射线
5．关于Χ射线, γ射线,以下说法正确的是[ ]
都是波长极短,频率很高的电磁波
机场里用来进行安全检查的是γ射线
γ射线的波长比X射线长
都是波长很长的电磁波
6．近年来军事行动中，士兵都配带“红外夜视仪“在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为（）
A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体。
B．一切物体均在不停地辐射红外线。
C．一切高温物体均在不停地辐射红外线。
D．“红外夜视仪”发射出X射线，被射物体受到激发而发出红外线。
7．电焊工在工作时必须戴上防护面罩，这是因为电焊的弧光中有强烈的( ) （A）红外线 （B）紫外线 （C）伦琴射线 （D）γ射线
8．在应用电磁波的特性时，下列情况符合实际的是（ ） （A）医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒 （B）医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 （C）人造卫星对地球拍摄是利用紫外线照相有较好的分辨能力 （D）人造卫星对地球拍摄是利用紫外线照相有较好的穿透能力
9．红外线可以穿透云雾，是因为它的波长 ，所以它的 现象比较显著；γ射线可以穿透金属，是因为它的频率 ，所以它的光子能量 ，穿透能力强。
10．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用或民用目标，这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，既使车队离开，也瞒不过它，这种遥感照相机的电磁波属于（）
可见光波段
红外波段
紫外波段
X光波段
11．2006年春季，我国北方出现18次沙尘暴天气过程，其中强沙尘暴过程达5次，为2000年以来同期最多，其中北京在4月16-17日一夜总降尘量达33万吨。沙尘暴造成能见度急剧下降只有几十米甚至几米，天空变黄变暗，请问造成能见度剧降的原因是（）
只有波长较短的一部分光才能到达地面
只有波长较长的一部分光才能到达地面
只有频率较高的一部分光才能到达地面
只有频率较低的一部分光才能到达地面
第三节 电磁波的发射和接收
【知识要点】
无线电波的发射：先将要传递的声音.图象转变为电信号，这些信号往往是低频的，发射能力很弱，必须将这些低频信号加到高频振荡电流上，这叫调制。经调制后的高频电流产生的电磁波就载着低频信号（声音.图象信号）发射出去，常见的调制方式有两种：调幅和调频。
无线电波的接收：利用调谐来选择所需的电磁波，由调谐电路接收到载有信号的高频振荡电流经过解调，就可得到我们所需的信号了。
电视：电视台通地无线电波同时把图象和声音信号向外界发射，电视机通过调谐电路来接收电视信号。
【典例分析】
【例1】发射的无线电波如何被接收到呢？
答案：电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波了。
【例2】无线广播的中波段波长的范围是187m～560m，为了避免临近电台的干扰，两个电台的频率范围至少相差 Hz，则在此波段中最多容纳的电台数约为多少？
【分析】这是一道实例题，运用中波段波长范围，得到中波段频率范围，进而得到此波段中最多容纳的电台数。
，
根据 可以得到： ， ，
中波段频率范围是： 。
这样此波段中能容纳的电台数为：
【基础训练】
1.收音机的波段刻度盘中刻有kHz.MHz字样，它们分别表示（ ）
A．千赫，兆赫 B．千米，兆米
C．千秒，兆秒 D．千米/秒，兆米/秒
2.一般女同学发出声音的最高频率约为1.1kHz，这样的声音通过中央人民广播电台第二套节目720 kHz向外广播时，发出的无线电波的频率是（ ）
A．721.1 Hz B．720 kHz C．718.9 Hz D．1.1 kHz
3．要接收到载有信号的电磁波，并通过耳机发出声音，在接收电路中必须经过下列过程中的（ ）
A.调幅 B.调频 C.调谐 D.解调
4.我们在选择收音机的电台时，常要旋动收音机上的某个旋钮，这实际上是调节（ ）
A．电流 B．波长 C．波速 D．频率
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 发射的图象信号不需要调制过程
B. 接收到的图象信号也要经过调谐.解调
C. 电视信号包括图象信号和伴音信号两种
D. 图象信号和伴音信号传播的速度不同
6.用一台简易收音机收听某一电台的广播，必须经过的两个过程是 （ ）
A.调制和解调 B.调谐和检波 C.检波和解调 D.调频和调幅
7.下列说法正确的是 （ ）
A.摄像机摄像管实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B.电视机显像管实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
C.摄像机在一秒钟内要送出25张画面
D. 电视机接收的画面是连续的
8．下列说法正确的是（）
发射出去的无线电波，可以传播到无限远处。
无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流。
波长越短的无线电波，越接近直线传播。
电视台发射的是带有信号的微波。
第四节 信息化社会
【知识要点】
一．信息的拾取和传感器
传感器：把物理中非电学参量转化为便于测量的电学参量的一类元件。
工作原理：某一元件对某一物理量敏感，将这一物理理转化为便于利用的信号。
种类：双金属温度传感器.光敏电阻传感器.压力传感器等。
二．信息的传递.处理和记录
信息传递：信息靠电磁波来传播，电磁波在空中传播形式有三种：沿地面传播.靠天空中的电离层的反射传播.靠天空卫星转发传播。
数字信号特点：抗干扰能力强，容易加密，便于计算机处理；声音.图像及其他数据都可以通过处理变为数字信号，而且同一条线路可以综合各种信号一起传送。
信息记录：把很大的常规信息压缩为不大的数字信号来存储和传送。
【典例分析】
【例1】在我们生活的小区楼道内装有自动开关：晚上有人经过楼道时，开关自动接通；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，请你解释其原理。
【解析】这是因为在楼道内装有了声光控开关，，在晚上，利用声音来控制开关，当人经过时，开关自动接通，而无人时，自动熄灭。而在白天，是利用光照强度来控制开关的由于白天光照强度大，所以不管是否有人经过，开关都是断开的
【例2】.如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度.这实际上是一个传感器，它是将________转化为________来进行测量的.
【解析】因为铂的温度变化了，铂的电阻的阻值就发生变化，所以测出铂的电阻，再根据铂电阻和温度的变化关系就可以间接测出温度，所以它实际上是将温度转化为电阻来进行测量的。
【基础训练】
1.现代信息技术的三大基础是（ ）
A.信息的拾取
B.信息的传输
C.信息的记录
D.信息的处理
2.在信息化时代，下列那些技术应运而生（ ）
A.传感技术
B.无线电技术
C.通信技术
D.计算机技术
3.数字信号比模拟信号具有的优点是（ ）
A.抗干扰力强
B.容易加密
C.便以计算机处理
D.传输简单
4.数字电视与模拟电视相比较具有如下优点（ ）
A.高清晰度
B.网上浏览
C.收发邮件
D.信息处理
5.在生活中打电话的电信号是 信号，而发电报的电信号是 信号。世界上最大的计算机互联网是 。
6.光敏电阻传感器是利用光敏电阻的阻值随光照强度而变化这一特点制成的，有光照时，光敏电阻的阻值_______（填“变大”或“变小”），电路中的电流_______（填“变大”或“变小”）。
7．下列可作为传感器的来使用的是 ( )
A．受力而形变的弹簧 B．实验室内养殖的兔子
C．用来砌房子的砖头 D．自然界的风
8．大量信息的存储和多用户的使用对信息安全提出了严峻的挑战，下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是 ( )
A．内存大小 B．计算机病毒 C．电脑的存储速度 D．电脑的计算速度
9．用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是 ( )
A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
【知识结构】
【要点与例析】
对电磁波的理解注意以下几方面：
麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验成功地证实了电磁波的存在。
在电磁波的传播过程，也是电磁能量的传播过程。
机械波的传播需要介质，但电磁波的传播不需要介质。
电磁波的波长.频率.波速的关系υ=λ?.在真空中，电磁波的速度c=3.0×108m/s
对麦克斯韦电磁场理论的理解应注意以下几点：
均匀变化的磁场产生恒定的的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场。而恒定的磁场不能产生电场，恒定的电场也不能产生磁场。
非均匀变化的磁场产生变化的电场，振荡（按正弦规律变化）的磁场产生同频率振荡的电场，反之亦然。
【例1】在电视节目中，我们经常看到主持人与派到世界热点地区的记者通过同步通讯卫星通话，他们之间的一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步通讯卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话（已知同步卫星距离地球为3.6×107m）
分析与解答：主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时间的。
两个手手持卫星电话的人通过同步通讯卫星通话时，一方讲话，语音信息通过电磁波传给卫星，再由卫星传给另一方，所以另一方听到对方讲话的最少时间t=2H/c=0.24s
【例2】．某雷达工作时发射的电磁波的波长λ=20m，每秒脉冲数n=5000个，每个脉冲持续时间t=0.02μs，问电磁波的振荡频率为多少？每个光脉冲的长度L是多少？最大的侦察距离是多少？
分析与解答：电磁波的频率：f===1.5╳107 HZ
每个光脉冲的长度：L=ct=0.02×10-6×3×108m=6m
∵2L=CΔt
∴最大的侦察距离是：L=CΔt=╳3╳108╳2╳10-4 =3╳104 m
【例3】.在医院里，常常应用各种电磁波进行疾病的检查与治疗，例如冬天生冻疮，可以用红外线照射；从传染病院出院时要用紫外线照射；用X射线可以检查胸肺、骨折等，请说明它们的道理。
分析与解答：各种不同的波长的电磁波，除了具有电磁波的共性外，还具有各种不同的特性。医院里应用各种不同的电磁波进行疾病的检查和治疗正是运用了它们各自的特性。利用红外线照射冻疮，主要是利用红外线的热效应来促进血液循环；紫外线具有杀菌消毒的作用，用紫外线照射病人的衣服器具，可以防止传染病向外传播；X射线具有很强的穿透本领，而且其穿透性与物质的密度有关，可以用来做疾病的诊断。
【单元综合测试】
一.选择题
1． 关于电磁场和电磁波的正确说法是 ( )
A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场
B．电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波
C．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
D．电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波动
2． 如果你用心看书，就会发现机械波和电磁波有许多可比之处，小王同学对此作了一番比较后，得到如下结论，你认为是错误的是 ( )
A．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
B．机械波可能是纵波，也可能是横波，电磁波一定是横波
C．机械波和电磁波都能产生反射.折射.干涉和衍射现象
D．当机械波和电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小
3． 电磁波在传播过程中，保持不变的物理量是 ( )
A．频率 B．波长 C．振幅 D．波速
4. 在电磁波谱中，红外线.可见光和伦琴射线（射线）三个波段的频率大小关系是 ( )
A．红外线的频率最大，可见光的频率最小
B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小
C．可见光的频率最大，红外线的频率最小
D．伦琴射线频率最大，可见光的频率最小
5. 关于紫外线，下列说法中正确的是 ( )
A．一切物体都会发出紫外线
B．紫外线可用于无线电通讯
C．紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质
D．在紫外线照射下，所有物质会发出荧光
6. 如图所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定 ( )
A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的
B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的
C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的
D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的
7. 转换电视频道，选择自己喜欢的电视节目，称为 ( )
A．调幅 B．调频 C．调制 D．调谐
8. 电磁波在空气中的传播速度为3×108ｍ/ｓ，某广播电台能够发射波长为50ｍ的无线电波，那么收音机接收这个电台时调谐的频率应工作在 ( )
A．150MHz B．500MHz C．6.00MHz D．3.00MHz
9. 下列可作为传感器的来使用的是 ( )
A．受力而形变的弹簧 B．实验室内养殖的兔子
C．用来砌房子的砖头 D．自然界的风
10. 关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是 ( )
A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别
B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程
C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送
D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同
11．大量信息的存储和多用户的使用对信息安全提出了严峻的挑战，下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是 ( )
A．内存大小 B．计算机病毒 C．电脑的存储速度 D．电脑的计算速度
12．用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是 ( )
A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
13．如右图所示，为光敏电阻自动计数器的示意图，其中Ａ是发光仪器，Ｂ是传送带上物品，Ｒ1为光敏电阻，Ｒ2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理应是 ( )
A．当有光照射Ｒ1时，信号处理
系统获得低电压
B. 光线被遮住时，信号处理系
统无输出
C．信号处理系统每获得一次高电压，就计数一次
D．信号处理系统每获得一次低电压，就计数一次
二.填空题
14.电磁波可以通过电缆. 进行有线传播，也可以实现 传输。
15.电磁波在真空中的传播速度大小为 ｍ/ｓ；地球上一发射器向月球发射电磁波，需经 ｓ的时间才能接受到反射波（已知地球与月球间的距离为3.84×105km）。
16.频率为600 kHz到1.5 MHz的电磁波其波长由 m到 m．
17.一列真空中的电磁波波长为=30ｍ，它的频率是 Hz。当它进入水中后，波速变为原来的3/4，此时它的频率是 Hz。
18.把声音.图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为 。信号的调制方式有调幅信号和 两种方式。其中 信号由于抗干扰能力强，操作性强，因此高质量的音乐和语言节目，电视伴音采用这种信号调制方式。
19.太阳辐射的能量集中在 . 和 三个区域内。波长在黄绿光附近，辐射的能量最 ，我们的眼睛正好能感受这个区域的电磁辐射。
20.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
⑴光机 ； ⑵紫外线灯 ；
⑶理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用了
。
A．光的全反射； B．紫外线具有很强的荧光作用；
C．紫外线具有杀菌消毒作用； D．射线的很强的贯穿力；
E．红外线具有显著的热作用； F．红外线波长较长易发生衍射。
21.有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力，这是因为它能对某个波段的光线产生视觉。根据热辐射理论，物体发出光的最大波长与物体的绝对温度满足关系式=2.9×103ｍ·Ｋ，若猫头鹰的猎物——蛇在夜间体温是27℃，则它发出光的最大波长为 ｍ，属于
波段。
三.计算题
22．一长波的波长是30km，该波从地球传到月球约需1.3s，则在这一段距离内可排满几个波长？
23. 雷达是用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备，某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10-4s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经=170s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机的飞行速度约为多少？
第四章电磁波及其应用参考答案
第一节电磁波及其应用：1.C 2.BC 3.B 4.BD 5.BD 6.AD 7.C 8.A 9. 3.84×108m
第二节电磁波谱：1.BC 2.600m;0.02s;0.02s 3.D 4.B 5.A 6.C 7.B 8.B 9.长、衍射；大、高 10.B 11.BD
第三节电磁波的发射与接收：1.A 2.B 3.CD 4.D 5.BC 6.B 7.ABC 8.BCD
第四节信息化社会：1.ABD 2.ACD 3.ABC 4.ABCD 5.模拟、数字；因特网 6.变小、变大 7.A 8.B 9.A
单元检测答案：一选择题1.B 2.B 3.A 4.B 5.C 6.C 7.D 8.C 9.A 10.C 11.B 12.A 13.C二填空题14.⑴ 光缆 ⑵ 无线 15.⑴ 3×108 ⑵ 2.56 16.⑴ 500 ⑵ 200
17.⑴ 107 ⑵ 107 18.⑴ 调制 ⑵调频信号 ⑶ 调频 19.⑴ 红外线 ⑵ 可见光 ⑶ 紫外线 ⑷ 强 20.⑴ O ⑵ C ⑶ E
21.⑴ 9.67×10-6 ⑵ 红外线
三.计算题 22. n=1.3×104 23. 飞行速度约为394m/s
选修1.4.3无线电传输途径对传输的影响 阅读材料 2
无线电波实际上是在各种空间场所内(如沿地表面，电寓层等)传播的。在传播过程中，各种媒质必然要对所传输的电信号产生影响。此外，由于某些媒质的电参数具有明显的随机性，使得通过它传输的电信号也是一个随机信号，故必须考虑实际媒质对电波传播的影响。 ??? 1.传输损耗 ??? 无线电波在媒质中传播是有能量损耗的。这种能量损耗可能由于大气层对电波的吸收或散射引起，也可能由于电波绕过球形地面或障碍物的绕射而引起。这些损耗都会使收信点的场强小于发信点的场强。 ??? 2.衰落现象 ??? 所谓衰落，一般是指信号电平随时间的随机起伏。它一般分为吸收型衰落和干涉型衰落两种。 ??? (1)吸收型衰落它是指衰落主要是由于传输媒质电参数的变化，使得信号在媒质中的衰减发生相应的变化而引起的(例如水汽、雨雪等都对无线电波能量有吸收作用)。由于天气情况是随机的，则吸收强弱也有起伏，形成信号的衰落。 ??? (2)干涉型衰落主要是由随机多径干涉现象引起的。在某些传播方式中，收、发两点之间信号有去干条传播途径，由于传输媒质的随机性，使得到达收信点的各条途径的时延随机变化，则合成信号的幅度和相位都发生随机起伏。信号的衰落现象严重地影响电波传播的稳定性和通信系统可靠性。
??? 3．传输失真 ??? 无线电波通过媒质传输还会产生失真(振幅失真和相位失真)。产生失真原因一般有两个：一是多径传输效应，另一是媒质的色散效应。 ??? (1)多径传输效应多径传输会引起信号畸变。这是因为无线电波在传播时通过两个以上不同长度的途径到达收信点，收信天线检拾的信号是几个不同途径传来的电波场强之和。由于途径长度有差别，它们到达收信点的时间延迟不同，若多径时延过大，则会引起较明显的信号失真。 ??? (2)色散效应它是由于不同频率的无线电波在媒质中的传播速度有差别而引起的信号失真。载有信息的无线电信号总占据一定频带，当电波通过媒质传播到达收信点时，由于各频率成分传播速度不同而不能保持原信号中的相位关系，引起波形失真。 ??? 4．干扰与噪声影响 ??? 任何一个收信系统的最小可用信号电平是由系统的噪声(又称噪音)电子决定的。尤其在发信功率受限制的情况下，由于无线电波传输损耗较大，信号很微弱，此时噪声对无线电信号接收有非常重要的影响。 ??? 噪声可分为三类 ??? （1）热噪声它是由导体中带电粒子在一定温度下的随机运动引起的。 ??? （2）串噪声它是由调制信号通过失真元件引起的。 ??? （3）干扰噪声它是由本系统或其它系统在空间传播的信号或干扰引起的，这主要指环境噪声的干扰。 ??? 当载有信息的无线电波在信道中传播时，由于信道内存在着许多电磁波源，它辐射的电磁波占据极宽的频带并以不同的方式在空间传播。这些电磁波对这一通信系统而言，就称为环境噪声干扰或外部干扰。环境噪声的来源是多方面的，可分为人为噪声干扰和自然噪声干扰，前者包括通信电子干扰和各种电气设备产生的干扰，后者则包括天电干扰，大气干扰等。
课件42张PPT。第四章 电磁波及其应用 通过本章的学习，要了解有关电磁波的产生、发展、接收及相关应用，本章通过“电磁波的发现”定性地介绍了麦克斯韦的电磁场理论，并展现了存在电波的“伟大预言”的科学思辨过程；通过“赫兹的电火花”给出了对电磁波预言的验证方法及其工作意义.要使学生理解不同频率范围的电磁波服从电磁波的共同规律，但因为频率不同又各自具有某些特性和用途，知道电磁波具有能量，是一种物质.在电磁波发射和接收技术中，了解一些技术名词，如：“调制”、“调幅”、“调谐”、“调频”、“解调”等.知道电视、移动通信、互联网、传感器等实际应用和简单原理.感受信息时代来临对人类生产生活带来的巨大影响，科学技术对经济、社会发展的贡献.第一节 电磁波的发现?微波武器
微波武器是利用微波的能量产生高温、电离、辐射、声波等综合效应，以“束”的形式向一定的方向发射，用于摧毁或损伤目标，据测定，使用每平方厘米0.01 瓦的微波能量辐射，可以直接使通信、雷达、导航等电子系统的元器件失效或烧毁；当达到每平方厘米80 瓦的微波能辐射时，仅用1 秒钟的时间，就会使人和动物体内的器官因高热的作用而失去平衡，机能的协调发生混乱，并很快影响到神经中枢和心脏而导致死亡. 微波武器在应用上一个很重要的作用就是对付电子设备.新型隐身武器能够有效地避开雷达、红外等传感器的探测和跟踪.然而，这些隐身武器遇到微波武器的高能波束就会遭殃.涂敷在这些武器上的“隐身衣”，是一些特殊涂料，会在很短的时间内被加热而导致毁坏，甚至可以在瞬间熔化，从而使整个隐身武器被摧毁.要点1 关于麦克斯韦电磁场理论的理解1.实验基础
?麦克斯韦电磁场理论有着实验基础，如下图甲，穿过闭合回路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电流.麦克斯韦进一步从场的观点解释，感应电流的产生是由于有了促使导体中自由电荷做定向运动的电场，如果没有闭合电路，同样会在空间产生感应电场.如下图乙，即变化的磁场产生电场.麦克斯韦相信电与磁的对称性，类比得出：变化的电场产生磁场.?
2.对麦克斯韦电磁场理论理解的几个层次
(1)恒定的磁场不能产生电场，恒定的电场也不能产生磁场.
(2)磁场是均匀变化的，产生的电场是恒定的，这样的电磁场不能产生持续的电磁波.
(3)若磁场变化是不均匀的，则产生的电场是变化的，变化不均匀的电场产生变化的磁场.
(4)周期性变化的磁场（电场），产生同频率的电场（磁场）.通常所讲的“周期性变化”指按正弦规律变化.?
例1 关于电磁场理论，下列说法正确的是( )
A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场.?
【答案】 D?变式迁移1.如右图所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中.要使带电粒子能沿管做圆周运动，所加的磁场可能是( )
?
A.匀强磁场
B.均匀增加的磁场
C.均匀减小的磁场
D.?由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都不能使带电粒子沿管做圆周运动?
要点2 电磁波的特点1.电磁波是横波，在传播方向上，任意一点的E和B都随时间按正弦规律变化，E和B彼此垂直且与电磁波的传播方向垂直.
2.电磁波的传播速度v=λf,在真空中的传播速度等于光速.
3.电磁场贮存电磁能.电磁波的发射过程就是辐射能量的过程.
4.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，测出了部分电磁波的波长和频率，证实了电磁波在真空中的传播速度等于光速.
例2. 下列关于电磁波的叙述中，正确的是( )
A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×10?8 m/s
C.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短
D.电磁波不能产生干涉、衍射现象
【解析】A?项考查电磁波的产生机理，正确；电磁波在真空中波速为3.0×108 m/s?,在其他介质中波速都小于光速，其原因是频率不变，波长变短，故C对B错；电磁波具备波的一切特征，故D错.
?
【答案】?AC?
变式迁移2.以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是( )
A.机械波与电磁波本质上是一致的
B.机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关
C.机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波
D.它们都可以发生干涉、衍射现象??
第二节 电磁波谱?极低频电磁场是致癌因素吗？
我们生活在一个多种多样的、复杂的电磁波世界中，科学家早已发现，频率从
的电磁辐射对人体有一定影响.其中高频电磁场，可使生物神经系统不稳定；而微波可使人眼晶状体成点状和部分浑浊.
那么，极低频电磁波对人体的影响怎样呢？1984~1985年，科学家对美国丹佛市约500 户居民进行调查，发现家住在最强的极低频电磁场附近的儿童，其癌症（特别是白血病）的发病率比居住在一般地区的儿童高4倍.有关人员又对电话公司工作人员癌症发病率进行调查，有迹象表明，经常接触磁场的职工罹患癌症的危险性在增大.? 但是，有些人对这种看法持谨慎态度，他们认为：与其认为极低频电磁场是致癌因素，还不如说，可能表明有其他的潜在致癌原因，如人口稠密、社会经济问题或交通问题. ?
极低频电磁场与癌症究竟有没有关系，科研人员的看法莫衷一是，需要进行深入探究，才能揭开谜底.
要点1 电磁波的波长、波速 与频率之间的关系1.波长：相邻的两个波峰或波谷间的距离.用λ表示.
2.频率:１ s内波峰或波谷通过的次数.用f表示.
3.波速：１s内波沿传播方向上前进的距离.
4.电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波长与波速发生变化. ?
5.波长、波速与频率的关系:c=λf.
6.在真空中c= m/s.?例1 在真空中传播的波长为15 m的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度
m/s,该电磁波在介质中的波长是多少？
【解析】应用关系式λ＝c/f
【答案】10m?第三节 电磁波的发射和接收?光可以装在“盒子”里
日本信州大学、大阪大学和筑波物质材料研究所联合研究小组开发出了能把电磁波储存在充满空洞的立方体中的技术.利用这一技术将来不仅能够制造出储蓄光的“光池”，还可用来储存电磁波，将其转变成电能.该小组同时表示，下一步他们将致力于研究白天储存光能夜间释放使用的“光池”，用空中电磁波作电源的手机等实用技术.
研究小组使用的立方体被命名为“光的分形体”，由掺有氧化钛粒子的环氧树脂制成，27 毫米见方、重9 克.用各种频率的电磁波照射该立方 体时发现，频率为8 千兆赫的电磁波既没
有穿透也没有反射，而是被储存在空洞中.照射停止后，电磁波仍在分形体内部停留了一千万分之一秒.用不同大小的分形体试验发现，根据立方体的大小和材质不同，所储存的电磁波的波长也有所不同.
储存电磁波和光的研究一直以光结晶研究为中心.但光结晶技术很难实现小型化，而且光的储存时间比“光的分形体”短.今后利用这一技术不仅能够发明出与电池一样的“光池”， 也可开发出防止电磁波干扰的材料，用于军事隐形技术.利用电磁波转换为热能的原理，还可开发出高效加热炉和开发利用加热克制癌症的治疗方法.
研究人员表示，电磁波在立方体内部停留的时间虽然很短，但在该时间内超级计算机能完成数万次运算，足以进行数据保存.因此，这项技术有望应用于电子计算机和光计算机领域.同时，理论上讲光波也能被“锁定”于这种立方体中.
要点1关于电磁波的发射和接收的理解1.正确区分几个概念 ?
调制：在电磁波发射技术中，使高频电磁波随传递信号（声音、图象等低频信号）而变化.
调幅：使高频振荡电流的振幅随传递信号（声音、图象等低频信号）而改变.?
调频：使高频振荡电流的频率随传递信号而改变.
解调：在电磁波接收电路中，从高频振荡电流中“检”出所携带的信号，解调是调制的逆过程，解调又称检波.
2.有效发射电磁波的两个条件 ?
(1)电磁波频率要足够高；
(2)必须采用开放电路：
经过调制过程就可得到频率足够高的携带信号的电磁波，就可通过发射天线发射无线电波了3.无线电波的接收原理
电磁波在空间传播，遇到导体会使导体中产生感应电流.用天线和地线组成的电路可以接收电磁波.当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振.使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐.从接收到的高频振荡电流中取出声音信号的过程叫解调.
例1 如下图所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶（）?
A.经调制后 B.经调谐后
C.经检波后 D.耳机中?【解析】为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制.调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号而变化，成为调幅振荡电流，这就是调幅.在接收电路中，经过调谐，使回路与所需接收的电磁波产生电谐振，回路中将会出现调幅振荡电流.经检波后，调幅振荡电流将被“切”去一半，得到单向脉冲电流，而在耳机中只有随信号而变化的音频电流.?
【答案】?AB?
变式迁移1.下列关于无线电广播需要对电磁波进行调制的原因，正确的是 ( )
A.经过调制后的高频电磁波向外界辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变?
C.经过调制后的电磁波在空间才能传播得快
D.?经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递出去?
要点2 电视机的基本原理 电视系统主要由摄像机和接收机组成.把图象各个部位分成一系列小点，称为像素，每幅图象至少要有几十万个像素.摄像机将画面上各个部分的光点，根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电流，随电磁波发射出去.
电视机接收到电磁波后，经调谐、检波得到的电信号，按原来定期的次序在显像管的荧光屏上汇成图象.
例2 电视机换台时，实际上是在改变( )
A.电视台的发射频率
B.电视机的接收频率
C.电视台发射的电磁波的波速
D.?电视机接收的电磁波的波速?
【解析】电视台能发射出多种频率的信号，
而电视机接收到的信号频率，是通过电视来
控制的，通过换台来改变接收频率.故选B.?
【答案】B??
变式迁移2.下列说法中正确的是 ( )?
A.摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置?
B.电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置?
C.?摄像机在1 s内要送出25张画面?
D.?电视机接收的画面是连续的?
第四节 信息化社会?第五节 课题研究：社会生活中的电磁波因特网
因特网是连接千百万台用于商店、学校及研究机构的计算机的全球性网络，是延伸到整个世界的主计算机网络.因特网和其他小网络连在一起，被称为信息高速公路.
因特网创建于1969年，当时它作为军用通信系统，用来连接军用计算机.后来为了让科学家通过计算机交换数据，各所高校纷纷加入因特网.允许企业加入因特网始于1993年.由于进入因特网很容易、便捷，因特网以惊人的速度发展了起来.现在因特网可用于娱乐、购物和日常信息的收集.有了因特网，世界就在你的面前.要点. 传感器?1.常用传感器的原理：利用某些物理、化学或生物学效应进行工作.
2.从接收信息分类
物理传感器：用于完成视觉、听觉、触觉功能的传感器，其接收的是光、声波、压力等物理信息
化学（或生物）传感器：代替味觉、嗅觉功能的传感器3.常用传感器 (1)温度传感器，把温度的高低转变成电信号.原理：利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变的特性制成的.例如：热敏电阻可以制成温度传感器.温度传感器的原理如下图所示，其中Rt是热敏电阻器.
应用的范围：空调机、电冰箱、微波炉、消毒碗柜等.
?另外，还有双金属片温度传感器，把两种不同热膨胀系数的金属片贴合在一起，当温度变化时来控制电路的通和断.日光灯的启动器中就有一个双金属温度传感器.
(2)光敏电阻传感器，光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化.光照强度变大，电阻变小，光敏电阻能把光照强度这个光学量转变为电阻这个电学量.
(3)红外线传感器，接收携带着信息的红外线，转换成电信号，从而得知辐射源的相关参数或信息.
应用范围：航空摄影、自动门、生命探测器、非接触式红外测温仪、家电遥控系统、防盗、防火报警器.
(4)生物传感器，是利用各种生物或生物物质特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器.
应用范围：医疗卫生行业.医院中各种进行生化分析检验的仪器大多用到生物传感器.
（5）其他传感器：压力传感器、气体传感器、味觉传感器等.?
例题.关于传感器的应用，下列说法正确的是( )
A.传感器担负着信息采集的任务
B.传感器是自动报警的主要组成部分?
C.传感器都是把感受到的物理量转化成电学量
D.要测量物理量只能借助传感器
【解析】传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的大多是电学量，如电压、电流、电荷等，这些输出信号是非常微弱的，一般要经过放大等处理后，再送给控制系统产生各种控制动作.
【答案】?ABC??
变式迁移完成下列人的感觉与传感器的关系：?
课件13张PPT。4.2电磁波谱 马坝中学高二物理备课组一、波长、频率和波速1.波长:相邻的两个波峰(或波谷)之间的距离(单位:m)
2.频率:在1s内传播完整波长的个数
3.波速:用来描述波传播快慢的物理量
三者关系:波速=波长 频率
二、电磁波谱1.概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们 排列成谱 频率逐渐增大
不同的电磁波由于具有不同的频率,才具有不同的特性从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小３、无线电波范围：波长大于1mm，频率小于3GHz
应用：广播、电视、天体物理研究，微波炉中的微波也是无线电波4、红外线范围：波长比无线电波短，比可见光长
特点：红外线具有热效应，任何物体都能辐射红外线，温度越高，红外辐射越强）
应用：①红外线遥感②遥控③红外线加热 5、可见光波长范围：400nm-700nm
包含七种颜色的色光：红、橙、黄、绿、蓝、聢、紫
作用：引起人眼视觉 6、紫外线 波长范围：5nm-400nm
特征：具有较大的能量
应用：①杀菌②促进钙的吸收③防伪（例：验钞机）
危害 ：过量的紫外线照射会伤害眼睛和皮肤 7、x射线和γ射线 范围：波长比紫外线更短
x射线应用：①检查人体内部器官②金属探伤③安检）
γ射线应用：①杀死癌细胞②金属探伤 三、电磁波的能量 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，这说明电磁波是一种客观存在的物质 例：我们可以利用微波对食物进行加热，光是一种电磁波，太阳光照射到我们身上，我们感觉到身体热起来，我们的收音机能够受到广播电台的声音，那是因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流。这种种现象说明电磁波具有能量 四、太阳辐射 1.太阳辐射中包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线
2.能量集中在可见光、红外线、紫外线三个区域
3.波长在黄绿光的辐射能量最强 ,人眼对黄绿光感受最强1．关于电磁场理论，以下说法正确的是：( )
A．在电场周围一定会产生磁场
B．任何变化的电场周围空间一定会产生变化的磁场
C．均匀变化的电场会产生变化的磁场
D．周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场D五、巩固练习2. 以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是 ( )
A．频率越大，传播的速度越大 B．频率不同，传播的速度相同
C．频率越大，其波长越大 D．频率不同, 传播速度也不同 B3．关于电磁波的下列说法，不正确的是（ ）
A.电磁波可以在真空中传播
B. 电磁波不能在空气中传播
C. 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
D. 赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在B3. 在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（射线）三个波段的频率大小关系是 ( )
A．红外线的频率最大，可见光的频率最
B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小
C．可见光的频率最大，红外线的频率最
D．伦琴射线频率最大，可见光的频率最小B4. 关于紫外线，下列说法中正确的是 ( )
A．一切物体都会发出紫外线
B．紫外线可用于无线电通讯
C．紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质
D．在紫外线照射下，所有物质会发出荧光C选修1.4电磁场 电磁波 复习 教案 1
【教学目的】 1、知道麦克斯韦电磁理论的基本观点，以及什么是电磁场 2、知道电磁波的形成和电磁波的特点 3、了解无线电波的发射过程和调制的简单概念，知道无线电波接收过程的调谐、检波及无线电波的接收的基本原理 4、了解电视信号的录制、发射和接收过程，了解雷达的定位原理 【教学重点】 1、麦克斯韦电磁理论和电磁场的概念 2、电磁波和机械波的区别和联系 【教学难点】 无线电波的发射和接收 【课时安排】 1课时 【教学过程】
一、麦克斯韦电磁理论
1、变化的磁场产生电场：均匀变化的磁场产生恒定的涡旋电场，非均匀变化的磁场才能产生变化的涡旋电场。 2、变化的电场产生磁场：均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场才能产生变化的磁场。 麦克斯韦的这两个观点揭示电场和磁场的内在联系，由电场和磁场的变化可以形成一个统一的、不可分离的场，这就是电磁场。
二、电磁波 1、电磁波：电磁振荡通过电磁场由近及远的传播。 2、电磁波的特征a、传播不需要弹性介质； b、是横波； c、真空中的波速为光速c = 3.0×108m/s ； d、具有波的一切性质，机械波的传播规律对电磁波都适用。
三、电磁波的发射和接收
1、电磁波的发射 a、为了发射距离尽可能远，必须提高频率，故使用开放电路； b、无线电波的调制：将信号加入载波的过程。调制分为调频和调幅两种。 2、电磁波的接收 a、谐振：通常叫做选台。设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。 b、检波。检波包括两个过程：整流和滤波。前者是利用二极管去掉波形的一半；后者是利用电感阻高频和电容旁路高频的特性，最后使低频信号留下。
四、电视和雷达
1、电视的录制、发射和接收 电视在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号。调制过程还有一个同步录音后，将声波（机械波）转换成电信号的过程。在电视接收端，天线收到电磁波后产生感应电流，经过调谐、解调等处理，将得到的图像信号送到显像管，还原成景物的像。电视机天线接收到的电磁波除了载有图像信号外，还有伴音信号。伴音信号经解调取出后送到扬声器。 2、雷达雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备 雷达用的是微波，因为它的直线性好，反射性能也强。雷达的天线可以转动，它向一定的方向发射不连续的无线电波（叫做脉冲）。每次发射的时间不超过1ms ，两次发射的时间间隔约为这个时间的100倍。这样，发射出去的无线电波遇到障碍物后返回时，可以在这个时间间隔内被天线接收。测出从发射无线电波到收到反射波的时间，就可以求得障碍物的距离，再根据发射电波的方向和仰角，便能确定障碍物的位置了。 五、小结 本单元对应原始教材的内容很多，有四节课的内容。而且，相对2004年，今年的考纲有很大的不同——砍掉了LC振荡的形成和周期（所以我们今天也没有涉及）。本单元的知识都很边缘，也很繁杂，但是，它们很容易成为新型高考题的背景材料。如果我们平时多一份了解，面对新型考题都会少一份慌乱。所以，这里只是提纲节领疏理了一下，课后还要靠大家（跟学文科只是一样）多看书、多记忆。 六、作业布置 【板书设计】 注意“教学过程”的带下划线字符，即是板书计划。 【教后感】
课件21张PPT。电磁波的发射和 接收复习1、麦克斯韦的电磁场理论的两大观点2、怎样变化的电场才能发射电磁波？3、电磁波的频率和波长之间的关系4.电磁振荡的过程无线电波的波段分布（根据：波长/频率）无线电波的传播方式：问题讨论:
为什么不同波段的无线电电波采用不同的传播方式?知识拓展长波: 波长较长，容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 （大山、高大建筑物……）长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射； 微波容易穿过电离层。微波: 频率很高； 直线传播。中国实用通信广播卫星 中国试验通信卫星“东方红2号” 无线电波的发射与接收: 发 射 端 接 收 端问题：我们要传递的讯号不是等幅高频振荡电流，而是一些低频讯号（如：声音讯号频率只有几百至几千赫兹，图象讯号频率也不过上万赫兹）能否把它们直接发送出去？类比：(电磁波发射——汽车运货)
“货物”——要传送的声音、图象等讯号
“装上货物”的过程——调制信号过程无线电波的发射：调制调频调幅声音信号的调制过程：调幅波的形成：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫调制。使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅；使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频．调幅广播(AM)：中波和短波波段；
调频广播(FM)：微波（甚高频和超高频波段）发射过程:无线电波的接收： 接收电路 在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波．选台（电谐振 ）调谐利用“电谐振” 现象检波（解调）接收1）电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。2）使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路。3）检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号，叫做检波，它是调制的逆过程，因此也叫解调。接收过程:电磁波的发射和接收.dat选修1.4.3电磁波的发射和接受 教案
我们生活中用到的小灵通、手机、收音机、电视机的电磁波是如何发射和接收的呢？
一、阅读课本101-105页了解本节内容，并回答下列问题：
与小时候相比，我们的通信技术给生活带来了哪些变化？
利用电磁波通信需要哪些过程？
电磁波是如何发射的？
什么是调制、调幅和调频？
电磁波如何接收？
电视基本原理怎样的？
移动通信工具的基本原理怎样的？
哪些地方不能用移动通信工具？
二、如果需要用实验说明问题时，可以选择下列仪器：
示波器、学生电源
三、解决问题
快捷、方便，随时随地都可以联系；
经过无线电波的发射和接收；
把需要传递的信息加载到无线电波上并发射出去；
把信息加载到载波上随信号而改变―――调制；使高频载波的振幅随信号而改变―――调幅；使高频载波的频率随信号而改变―――调频；
选择电台―――调谐；解调――把信息从高频信号中取出来；
参考课本，介绍基本情况；
学生比较熟悉，自己介绍；
学生讨论解决。
四、练习
课后“问题与练习”
课件10张PPT。电磁波的发现电磁场理论的核心之一变化的磁场产生电场实验为证如右图,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡发光讨论:如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流电场吗?
线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?
若改成恒定的直流电,还有电场吗?有电场,无电流有无麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关,导体环只是用来显示电流的存在说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (涡旋电场)电磁场理论的核心之二: 变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场根据麦克斯韦理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场理解: (1) 电场均匀变化产生稳定磁场
(2) 非均匀变化产生变化磁场麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
电场和磁场的变化关系电磁波1 电磁场: 如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,……变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场 2电磁波:
电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.电磁波的特点:(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B做正弦规律,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直
(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf
(3) 电磁波具有波的特性电磁波的实验证明赫兹的电火花实验赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.
他还测量出电磁波和光有相同的速度.
这样赫兹了麦克斯韦关于光的电磁理论.赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波谢谢你的用心
参与!选修1.4.1电磁波的发现 教案
我们的社会是信息化时代，离不开电磁波，我们具体研究电磁波及其应用。
一、阅读课本89-94页了解本节内容，并回答下列问题：
电磁波的发现过程是怎样的？
麦克斯韦的个人简介；
麦克斯韦的伟大预言；
什么是电磁波？
电磁波与机械波的区别？
电磁波的本质和速度？
赫兹对麦克斯韦理论的实验证明；
无线电通信介绍。
二、如果需要用实验说明问题时，可以选择下列仪器：
捕捉电磁波演示器
三、解决问题
参照课本；
介绍其伟大发现和科学品质；
变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；
电磁波―――电场和磁场在空间的传播；
机械波传播需要介质，而电磁波不需要介质；
电磁波是一种能量以光速传播，光是以波动形式 传播的一种电磁振动；
参考课本；
参考课本。
四、练习
课后“问题与练习”
