2018版高中物理第6章电磁波与信息时代第1节电磁波载息传万里学案鲁科版 本文关键词：电磁波，节电，万里，信息时代，高中物理
2018版高中物理第6章电磁波与信息时代第1节电磁波载息传万里学案鲁科版 本文简介：第1节电磁波载息传万里学习目标知识脉络1.知道电磁波可分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波．知道无线电波的波长范围．(重点)2.知道无线电波的三种传播方式，即地波、天波和空间波传播，了解三种传播方式的不同特点．(重点、难点)3.了解并能列举无线电波的常见应用．4.知道电磁辐射的危害性
2018版高中物理第6章电磁波与信息时代第1节电磁波载息传万里学案鲁科版 本文内容：
第1节
电磁波载息传万里
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.知道电磁波可分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波．知道无线电波的波长范围．(重点)
2.知道无线电波的三种传播方式，即地波、天波和空间波传播，了解三种传播方式的不同特点．(重点、难点)
3.了解并能列举无线电波的常见应用．
4.知道电磁辐射的危害性.
电
磁
波
谱
1．把电磁波按波长(或频率)按照一定顺序排列成的谱线称为电磁波谱．
2．波长和频率是描述电磁波的两个基本物理量，对某一电磁波两者成反比．
3．按照波长由小到大的顺序排列，电磁波可分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波．可见光只占电磁波谱中很小的一部分．
4．无线电波：在电磁波谱中，波长大于1_mm范围属于无线电波．无线电波按其波长由小到大又可分为微波(波长10－3～10
m)、短波(波长10～50
m)、中短波(波长50～200
m)、中波(波长200～3
000
m)和长波(波长3
000～30
000
m)．
1．在电磁波家族中，γ射线的频率最高．(√)
2．电磁波是看不见的，可见光不属于电磁波．(×)
3．红外线的波长大于紫外线的波长．(√)
红外体温计不与人体接触就能测体温，为什么？
【提示】
一切物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越强，人体当然也是这样，这就是红外体温计的原理，因此，红外体温计不与人体接触就可测体温．
1．定义
物理学中把电磁波按波长(或频率)按照一定的顺序排列成的谱线称为电磁波谱．
2．按波长由小到大的顺序：γ射线、X射线、紫外线，可见光、红外线、无线电波．
3．产生机理
(1)无线电波：振荡电路中自由电子的周期性运动
(2)红外线：原子外层电子受到激发
(3)可见光：原子外层电子受到激发
(4)紫外线：原子外层电子受到激发
(5)X射线：原子内层电子受到激发
(6)γ射线：原子核受到激发
4．特征
(1)波速：任何电磁波在真空中传播的速度都等于光速c＝3×108
m/s，在其他介质中的波速小于3×108
m/s.
(2)波长：电磁波在一个周期内传播的距离．
(3)频率：电磁波从一种介质传到另一种介质，频率不变．
(4)波长、频率、波速的关系：v＝λ·f，即电磁波的波速一定时，频率与波长成反比．
1．按频率由大到小的顺序，下列排列正确的是(
)
A．γ射线→X射线→紫外线→红外线→可见光→无线电波
B．无线电波→紫外线→可见光→红外线→γ射线→X射线
C．红外线→可见光→紫外线→X射线→γ射线→无线电波
D．γ射线→X射线→紫外线→可见光→红外线→无线电波
【解析】
对同一电磁波，其波长和频率成反比，按波长由小到大或按频率由大到小的顺序均为：γ射线→X射线→紫外线→可见光→红外线→无线电波，故选项D正确．
【答案】
D
2．关于电磁波的说法中，正确的是(
)
A．不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
B．不同频率的电磁波波长不同
C．频率高的电磁波其波长较长
D．电磁波的频率由接收电路的接收装置决定
【解析】
电磁波的频率由发射电路的发射装置决定，D错误．不同频率的电磁波在真空中的传播速度是相同的，都等于光速c＝3×108
m/s，故A错误．由v＝λf得，频率不同的电磁波，波长也不同，B正确，且频率与波长成反比，C错误．
【答案】
B
3．下列说法正确的是(
)
【导学号：18152120】
A．频率越高的电磁波传播速度越大
B．波长越短的电磁波传播速度越大
C．频率越高的电磁波，波长越短
D．波长不同的电磁波，频率不同，因此速度不同
【解析】
电磁波在真空中的传播速度与频率和波长均无关，A、B、D均错误，电磁波的频率和波长成反比，C正确．
【答案】
C
无线电波的传播及应用
电磁辐射的危害
1．无线电波的传播
(1)地波：沿地球表面传播的无线电波称为地波．长波和中波靠地波传播．无线电波的波长越长(即频率越低)，地面的吸收越小．
(2)天波：靠大气中电离层的反射传播的无线电波称为天波．天波适合长波、中波和短波，但电离层对中波和长波的吸收太强，因此天波最适合短波的传播．
(3)空间波：像光束那样沿直线传播的无线电波称为空间波．远距离传播要借助中继站．适合于微波和超短波．
2．无线电波的应用
(1)无线电广播、电视：应用于无线电广播的电磁波的波段有长波、中波和短波；应用于电视的无线电波段是微波．
(2)雷达：雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备，传统的雷达的工作波长为1
m，属于微波波段．随着科技的发展，微波已进入诸多领域，像微波遥感遥测、海上救援等．
3．电磁辐射的危害
(1)电磁辐射造成导航系统、医疗信息系统、工业过程控制和信息传输系统失控，它干扰广播、电视收听，甚至直接危害人体健康．
(2)人体长时间接收过量的电磁波辐射后，会出现头痛、头晕、疲倦无力等症状．辐射强度越大，频率越高，距离越近，接触时间越长，对人体的危害也就越大．
1．目前，电磁辐射是造成公害的主要污染物之一．(√)
2．聆听音响时，会因手机的使用而造成不愉快的感觉．(√)
当你走在路上或坐在汽车里，手持移动电话向千里之外的亲友发出问候，介绍你的学习、生活、见闻的时候，当你从电话屏幕中见到亲友的时候，你想知道这声音和影像是怎样传送的吗？
图6-1-1
【提示】
麦克斯韦电磁场理论认为，变化的电场周围能产生磁场，变化的磁场周围能产生电场，电场和磁场相互交替，形成电磁场，电磁场向外传播就形成了电磁波，在电磁波中加载上声音、图像等信号就可以传播出去．
1．无线电波三种传播方式的比较
传播方式
概念
优点
缺点
适用波段
地波
沿地球表面传播的无线电波
比较稳定
传播过程中消耗部分能量
长波段和中波段
天波
靠大气中电离层的反射传播的无线电波
受地面障碍的影响较小
传播不稳定
短波
空间
波
像光束那样沿直线传播的无线电波
受外界干扰小
不能进行远距离传播，若进行远距离传播要借助于中继站
微波和超短波
2.雷达的作用及工作原理
(1)雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器．
(2)在发射端，把电磁脉冲——持续时间很短的电磁波发射出去，如途中碰到物体，就会反射回来一部分电磁波．测定发射波与反射波之间的时间差，便可确定物体的位置．
(3)如果反射脉冲信号是在发射脉冲信号后Δt的时间收到的，则目标距离雷达为s＝cΔt.根据信号的方向和仰角，还可以确定目标的方位．
4．关于无线电波传播方式——地波，下列说法不正确的是(
)
A．所有的无线电波都能很好地绕过几乎所有的障碍物
B．地波传播方式比较适合于长波段和中波段
C．无线电波的波长越长，地面的吸收就越小
D．地面的电性质在短时间内不会有大的改变，因此地波的传播比较稳定
【解析】
当电磁波的波长大于或相当于障碍物的尺度时，可绕过障碍物，短波和微波的绕射能力很差，故A错，由地波的特点可判定B、C、D均正确．
【答案】
A
5．雷达是现代战争中重要的军事装备，若雷达向飞机发出的微波从发射到反射回来的时间为52
μs(1
μs＝10－6
s)，微波的传播速度等于光速，则微波的传播速度大小为______
m/s，此时飞机与雷达的距离为
______
m.
【解析】
微波的传播速度为3×108
m/s，
从发射到接收，
微波走过的路程为s＝vt＝3×108×52×10－6
m＝15
600
m.
所以飞机与雷达距离为＝7
800
m.
【答案】
3×108
7
800
6．(多选)下列说法正确的是(
)
【导学号：18152121】
A．微波和超短波一般采用空间波传播
B．视频传输、移动电话一般采用地波传播方式
C．空间波可直接传播到很远处
D．电视和雷达的传播方式主要是空间波，这种传播方式在传输过程中受外界的干扰最小
【解析】
微波和超短波一般采用空间波传播，由于空间波沿直线传播，不能进行远距离传播，要进行远距离传播要借助中继站，故A对、C错，空间波在传播过程中受外界干扰小，视频传播、移动电话、雷达等都主要采用空间波．故B错、D对，故选A、D.
【答案】
AD
无线电波在沿地面或在大气层中传播时，由于不同波长的无线电波衍射和波被吸收的特点各不相同，不同波长的无线电波在传播方式上也各不相同，主要有地波、天波和空间波三种方式.