电磁波与电信息技术
①电场 ②磁场
③红外线 ④紫外线
⑤γ射线 ⑥越大
⑦减小
[学思心得] ____________________________________________
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电磁波及电磁波谱
自从1887年赫兹通过一系列实验证实了电磁波的存在之后，时至今日，不仅证明了光波是电磁波，而且证明了红外线、紫外线、X射线、γ射线等均是不同频率范围内的电磁波．科学研究证明电磁波是一个大家族．目前人类通过各种方式已得到或观测到的电磁波的最低频率为f＝10－2 Hz，其波长为地球半径的5×103倍；而电磁波的最高频率为f＝1025 Hz，它是来自于宇宙的γ射线．
将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成电磁波谱．在电磁波谱中，γ射线的波长最短，X射线次之，后面依次是紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波，不同频率的电磁波段有不同的用途．随着科学技术的不断进步，相信电磁波谱的两端还将不断扩展，电磁波的应用也将进一步扩展．
【例1】 (多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )
A．红外线的波长比红色光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是化学作用
ABD [在电磁波谱中，红外线的波长比可见光的波长长，A项正确；X射线也称伦琴射线，B项正确；阴极射线是电子流，它与电磁波有着本质的区别，C项错误；紫外线的显著作用是化学作用，伦琴射线的显著作用是穿透作用，D项正确．]
1．电磁波在生活中有着广泛的应用．不同波长的电磁波具有不同的特征，因此也有不同的应用．下列器件与其所应用的电磁波对应关系不正确的是( )
A．雷达——无线电波
B．手机——X射线
C．紫外消毒柜——紫外线
D．遥控器——红外线
B [雷达是利用了无线电波中微波来测距的，故A正确；手机采用的是无线电波，X射线对人体有很大的辐射，不能用于通信，故B错误；紫外线具有很强的消毒作用，故C正确；红外线可以用于遥控器，故D正确；本题选不正确的，故选B．]
热敏电阻的型号及其特点
热敏电阻器(thermistor)是电阻值随温度变化而变化的敏感元件．在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器．
热敏电阻器可按电阻温度特性、材料、结构、工作方式、工作温度和用途进行分类．
分类方式
类别
电阻温度特性
正温度系数、负温度系数
材料
金属、半导体(单晶、多晶、陶瓷)
结构
珠状、片状、杆状、膜状
工作方式
直热式、旁热式
工作温度
常温、高温、低温
用途
测温控温、辐射能(功率)测量、稳压(稳幅)等
热敏电阻器的用途十分广泛，主要应用于：①利用电阻—温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿；②利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用；③利用不同媒质中热耗散特性的差异测量流量、流速、液面、热导、真空度等；④利用热惯性作为时间延迟器．
【例2】 将负温度系数热敏电阻、数字电流表、电源按图正确连接，将烧杯装入的水，用铁架台固定在加热器上．
闭合开关S，当热敏电阻未放入水中时，电流表示数为I1，放入温水中时，电流表示数为I2，热敏电阻放在热水中，若示数为I3，则I1________I2________I3(填“大于”“等于”“小于”)．
[解析] 温度越高，热敏电阻阻值越小，则电路中电流越大．
[答案] 小于 小于
2．下列应用了温度传感器的是( )
A．电视遥控器 B．话筒
C．电子秤 D．电饭煲
D [电视机的遥控器是应用了红外线传感器，A错误；电容式话筒使用了位移传感器，故B错误；电子秤使用的压力传感器，故C错误；电饭锅的工作原理：开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复，则触点接通，电饭锅通电加热，水沸腾后，由于锅内保持100 ℃不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点103 ℃”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热，故D正确．]
课件18张PPT。第四章 电磁波与电信息技术章末复习课23456电磁波及电磁波谱 789101112热敏电阻的型号及其特点 1314151617Thank you for watching !章末综合测评(四) 电磁波与电信息技术
(时间：90分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中第1～6题只有一项符合题目要求．第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分．)
1．下列通信工具不是利用电磁波传递信号的是( )
A．卫星电视 B．有线电话
C．雷达通信 D．无线电广播
B [有线电话是通过线路的电信号传播的，它不是利用电磁波来传递信号的．]
2．在飞机飞行过程中，禁止飞机上的乘客和司乘人员使用手机，这是因为
( )
A．对周围乘客造成电子辐射，损害乘客健康
B．影响飞机的动力设备
C．干扰飞机的电子通信系统
D．造成对飞机电子线路的破坏
C [使用手机时的电磁辐射干扰飞机的电子通信系统．]
3．交通警察用酒精测试仪对涉嫌违章驾驶员进行现场酒精测试．酒精测试仪利用的是以下哪种传感器( )
A．声音传感器 B．气体传感器
C．力传感器 D．光传感器
B [交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的是酒精气体传感器，故B正确，A、C、D错误．]
4．关于电磁波的传播，下列叙述正确的是( )
A．电磁波频率越高，越易沿地面传播
B．电磁波在真空中无法传播
C．电磁波在各种媒质中传播波长恒定
D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界
D [电磁波频率越高，波长就越短，绕过地面障碍物的本领就越差，且地波在传播过程中的能量损失随频率的增高而增大，故A错误．电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，故B错误．电磁波在各种媒质中传播时，频率不变，但传播速度不等，波长不同，故C错误．由于同步通信卫星相对于地面静止在赤道上空36 000千米高的地方用它来作微波中继站，有三颗互成120°的卫星，就可以把微波讯号传遍全世界，故D正确．]
5．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A．变化的电场能够产生变化的磁场，变化的磁场能够产生变化的电场
B．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波
D．电磁波是一种物质，因而只可以在物质中传播
C [变化的电场能产生磁场，但磁场不一定是变化的；变化的磁场能产生电场，但电场不一定是变化的，故A错误．麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，故B错误．电磁波有无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线，故C正确．电磁波是一种物质，既可以在物质中传播，也可以在真空中传播，故D错误．]
6．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．减小、增大或不变均有可能
C [电磁波在真空中的速度等于c，速度不变．]
7．关于长波的下列说法中正确的是( )
A．长波是电磁波谱中波长最短的电磁波
B．长波能够很好地绕过几乎所有的障碍物，最适合的传播方式是地波传播
C．电离层对长波的反射作用和吸收作用都很强
D．长波的波长长、频率低；电磁辐射强度越小，对人的危害就越小
BCD [长波的波长最长，因此选项A不正确．波长越长，越容易绕过各种障碍物，电离层的反射作用越明显，电离层的吸收作用越强，因此B、C是正确的．电磁波的辐射强度越大，波长越短，频率越高，与辐射源的距离越近，接触时间越长，对人体的危害就越大，因此D项是正确的．]
8．下列说法正确的是( )
A．发射出去的无线电波，可以传播到无限远处
B．雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备
C．波长越短的无线电波，越接近直线传播
D．移动电话是利用无线电波进行通讯的
BCD [无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，能量不断减少．雷达和移动电话的传输都利用了无线电波，波长越短，传播方式越接近直线传播．故B、C、D均正确．]
9．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．机械波和电磁波的传播都离不开介质
D．它们都可发生干涉、衍射现象
BD [机械波与电磁波产生的根源不同，是由不同的运动形成的，产生的本质也不同，A、C错误．B、D正确．]
10．家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件．PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温两重功能．对此，以下说法中正确的是( )
A．通电后其功率先增大，后减少
B．通电后其功率先减少，后增大
C．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1不变
D．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1～T2的某一值不变
AD [通电后电阻率先减小后增大，其电阻也会是先减小后增大，由公式P＝判断可知A项正确；在T1～T2段，若温度升高电阻就增大，则功率就会减小，导致温度降低，若温度继续降低，电阻就减小，导致功率增大，因此会稳定在T1～T2段某一温度上，D正确．]
二、非选择题(本题共6小题，共60分)
11．(6分)雷达发射脉冲波遇到飞机后发生反射，某雷达发射脉冲到接收反射脉冲波的时间差是 s，此时飞机到雷达的距离为________m．(已知电磁波的传播速度为3.0×108 m/s)
[解析] 设距离为s，则2s＝ct，所以s＝＝ m＝5×106 m.
[答案] 5×106
12．(6分)要完成以下工作，你认为要用什么传感器？
(1)电子秤称量物体的重力，要用到________传感器．
(2)楼道自动开关的功能是：晚上，有人经过楼道，开关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的，除了声音传感器以外还需要________传感器．
[解析] (1)中是力转化为电信号，所以所用的传感器是压力传感器；(2)要用声音传感器和光敏电阻传感器．
[答案] (1)压力 (2)光敏电阻
13．(10分)已知某广播电台的频率是10 000 kHz，求此电台发出的电磁波的波长是多少？是属于中波还是短波？(国际规定：中波波长为200 m～3 000 m，短波波长为10 m～200 m)
[解析] 由c＝λf得λ＝＝ m＝30 m
因10 m<λ<200 m, 所以属于短波．
[答案] 见解析
14．(12分)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光．每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示，若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1 m，则传送带运动的速度是多少？该传送带每小时输送多少个工件？
[解析] 由图乙可知，传送带每0.5 s内传送1个工件，每1 s内传送两个工件．
传送带的速度v＝＝＝0.2 m/s.
每小时输送工件数为2×3 600个＝7 200个．
[答案] 0.2 m/s 7 200
15．(12分)(1)如图(a)所示，将万用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向哪个方向转动？若用手电筒照射Rg，表针将向哪个方向转动？
(2)如图(b)所示，将万用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两表笔分别与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若往Rt上擦些酒精，表针将向哪个方向转动？若用热风机吹向Rt，表针将向哪个方向转动？
[解析] (1)光敏电阻是对光敏感的电阻，当有光照射的时候，其电阻减小．在欧姆表的表盘上，偏转角度越大说明电阻值越小．当外界没有光照的情况下，电阻很大，偏转角度很小．所以包裹起来时表针向左转动，用手电筒照射时，表针向右转动．
(2)负温度系数的热敏电阻的含义是当温度升高时，电阻值减小．酒精蒸发使温度降低，电阻值增大，所以把酒精擦在热敏电阻上时，表针向左转动，用热风机吹向热敏电阻时，表针向右转动．
[答案] (1)左 右 (2)左 右
16．(14分)利用以下器材：滑动变阻器、交流电源、继电器、灯泡、开关、导线等．设计安装一个白天自动关灯、夜晚自动开灯的路灯自动控制装置．
(1)请写出所缺器材；
(2)画出电路原理图，并简要说明其工作原理．
[解析] (1)要安装这样的路灯自动控制装置，缺少以下器材和元件：光敏电阻，电池．
(2)装置电路图如图所示，其工作原理简述如下：合上开关S，在白天时有光照射光敏电阻，其阻值变小，电流变大，调节滑动变阻器的滑片，使电流达到继电器的工作电流，继电器吸动铁片开关，路灯脱离交流电源而熄灭(滑动变阻器调节好以后不再变动，也可用固定电阻代替)．
到夜晚，光线变暗，光敏电阻阻值变大，电流变小，继电器的电磁铁吸铁片的力减弱，在弹簧的弹力作用下，接交流电源的开关重新闭合灯泡又开始发光．
[答案] 见解析
