2019高中物理 第三章 電磁技術(shù)與社會(huì)發(fā)展 3.4 電磁波的技術(shù)應(yīng)用課件 粵教版選修1 -1.ppt

第四節(jié)電磁波的技術(shù)應(yīng)用 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 二 三 一 四 一 無(wú)線電廣播1 周期性變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生 并且由發(fā)生區(qū)域向周?chē)臻g傳播 這種由近及遠(yuǎn)的電磁場(chǎng)的傳播就是電磁波 其速度與光速相同 為3 108m s電磁波的波速v 波長(zhǎng) 頻率 之間滿足v 的關(guān)系 2 1895年 意大利的馬可尼利用電磁波成功地實(shí)現(xiàn)了無(wú)線電通信 收音機(jī)上的調(diào)諧旋鈕起調(diào)諧作用 即選擇特定頻率的電臺(tái)的信號(hào) 3 為了使人們能清楚地收聽(tīng)某一電臺(tái)的信號(hào) 各個(gè)電臺(tái)所發(fā)射的電磁波的頻率必須是特定的 無(wú)線電頻道是一種有限的自然資源 如果兩個(gè)電磁波信號(hào)以同樣或極相近的頻率發(fā)出 便會(huì)受到干擾 預(yù)習(xí)交流電磁波的傳播方式有哪些 答案 可以通過(guò)光纜傳輸 也可以無(wú)線傳輸 目標(biāo)導(dǎo)航 二 三 一 四 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 二 電視1 電視信號(hào)通常由微波傳送 微波的特點(diǎn)是只能沿直線傳播 所以碰到高大建筑物或高山會(huì)被阻隔 因此必須每隔一定距離建立中繼站 2 同步通信衛(wèi)星當(dāng)作電磁波的中繼站 大大增加了信號(hào)的覆蓋面積 理論計(jì)算表明 只要三顆通信衛(wèi)星 視頻信號(hào)就幾乎可以覆蓋整個(gè)地球的表面 目標(biāo)導(dǎo)航 三 二 一 四 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 三 雷達(dá)雷達(dá)是利用電磁波進(jìn)行測(cè)距 定位的儀器 目標(biāo)導(dǎo)航 四 三 一 二 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 四 移動(dòng)電話無(wú)繩電話 無(wú)線對(duì)講機(jī) 移動(dòng)電話均是通過(guò)電磁波實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)射和接收的 移動(dòng)電話又稱(chēng)手機(jī) 每個(gè)手機(jī)都是一個(gè)電磁波發(fā)射臺(tái) 同時(shí)它又捕捉空中的電磁波 知識(shí)精要 遷移應(yīng)用 典題例解 1 工作原理移動(dòng)電話相當(dāng)于是無(wú)線電臺(tái) 它將用戶的聲音轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電信號(hào)發(fā)射到空中 同時(shí)又捕捉空中的電磁波 使用戶接收到通話對(duì)方送來(lái)的信息 2 設(shè)立基地臺(tái)的原因手持移動(dòng)電話的體積很小 發(fā)射功率不大 它的天線也很簡(jiǎn)單 靈敏度不高 因此 它跟其他用戶的通話要靠較大的固定基地臺(tái)轉(zhuǎn)接 知識(shí)精要 遷移應(yīng)用 典題例解 例題 關(guān)于甲 乙兩部移動(dòng)電話之間的通話 下列說(shuō)法正確的是 A 甲 乙發(fā)出的信號(hào)能直接被對(duì)方接收到B 甲 乙發(fā)出的信號(hào)被基站接收到后直接轉(zhuǎn)送到對(duì)方C 只有主叫方發(fā)出信號(hào) 被叫方不發(fā)出信號(hào) 只接收信號(hào)D 甲 乙發(fā)出的信號(hào)都要由基站接收到 送到移動(dòng)交換中心 再由移動(dòng)交換中心轉(zhuǎn)送到基站 由基站發(fā)送到對(duì)方 知識(shí)精要 遷移應(yīng)用 典題例解 解析 每一部移動(dòng)電話既是無(wú)線電發(fā)射臺(tái) 又是接收臺(tái) 但它們之間不能直接通話 移動(dòng)電話跟其他用戶的通話要依靠基站 通話過(guò)程中 移動(dòng)臺(tái)與附近的基站建立聯(lián)系 再由基站與移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心連接 通過(guò)基站 移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心和中繼線轉(zhuǎn)接傳輸信號(hào) 就可以實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)移動(dòng)用戶之間的通信聯(lián)系 從而構(gòu)成一個(gè)自成體系的移動(dòng)電話網(wǎng) 答案 D 知識(shí)精要 遷移應(yīng)用 典題例解 知識(shí)精要 遷移應(yīng)用 典題例解 1 為什么在飛機(jī)上 醫(yī)院特定區(qū)域內(nèi)不允許使用手機(jī) A 使用手機(jī)可能引起火災(zāi)B 飛機(jī) 醫(yī)院的電子設(shè)備會(huì)受到手機(jī)電磁信號(hào)的干擾C 這些場(chǎng)所工作人員太多D 這些場(chǎng)所需要安靜 解析 移動(dòng)電話本身就是一個(gè)電磁波發(fā)射器 飛機(jī)在飛行時(shí)要靠地面導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)射的電磁波進(jìn)行導(dǎo)航 如果你的移動(dòng)電話也發(fā)射出電磁波 就會(huì)干擾有用信息 造成不安全因素 在醫(yī)院里 有許多檢測(cè)儀器受到手機(jī)發(fā)射的電磁波干擾后導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確 答案 B 知識(shí)精要 遷移應(yīng)用 典題例解 2 關(guān)于移動(dòng)電話 下列說(shuō)法正確的是 A 隨身攜帶的移動(dòng)電話 手機(jī) 內(nèi) 只有無(wú)線電接收裝置 沒(méi)有無(wú)線電發(fā)射裝置B 隨身攜帶的移動(dòng)電話 手機(jī) 內(nèi) 既有無(wú)線電接收裝置 又有無(wú)線電發(fā)射裝置C 兩個(gè)攜帶手機(jī)的人 可以直接互相收發(fā)電磁波實(shí)現(xiàn)通話D 沒(méi)有外置天線的移動(dòng)電話 沒(méi)有無(wú)線電發(fā)射裝置解析 手機(jī)內(nèi)既有無(wú)線電接收裝置 也有無(wú)線電發(fā)射裝置 答案 B 知識(shí)精要 遷移應(yīng)用 典題例解 3 關(guān)于電視接收的原理 下列說(shuō)法正確的是 A 電視接收天線接收到的電磁波中包含有圖像信號(hào)和伴音信號(hào)B 電視接收天線收到的電磁波經(jīng)過(guò)處理還原成圖像 天線上并不產(chǎn)生感應(yīng)電流C 電視接收機(jī)收到電磁波 通過(guò)電子槍的掃描顯示電視節(jié)目的圖像信號(hào)和伴音信號(hào)D 電視接收機(jī)收到電磁波 經(jīng)揚(yáng)聲器得到電視節(jié)目的伴音信號(hào)解析 電視機(jī)接收到的電磁波是帶有圖像信號(hào)和伴音信號(hào)的高頻電流 故選項(xiàng)A正確 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 圖像信號(hào)和伴音信號(hào)必須經(jīng)過(guò)處理 才可經(jīng)顯像管和揚(yáng)聲器得到圖像和聲音 故選項(xiàng)C D錯(cuò)誤 答案 A 案例探究 方法規(guī)律 某雷達(dá)工作時(shí) 發(fā)射電磁波的波長(zhǎng) 20cm 每秒脈沖數(shù)n 5000 每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t 0 02 s 則電磁波的振蕩頻率為多少 最大的偵察距離是多少 解析 電磁波在空氣中的傳播速度可認(rèn)為等于真空中的光速c 由波速 波長(zhǎng)和頻率三者間的關(guān)系可求得頻率 根據(jù)雷達(dá)的熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時(shí)間間隔 即可求得偵察距離 為此反射波必須在后一個(gè)發(fā)射波發(fā)出前到達(dá)雷達(dá)接收器 可見(jiàn) 雷達(dá)的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播距離的一半 案例探究 方法規(guī)律 答案 1 5 109Hz30km 案例探究 方法規(guī)律 由本題的求解可知 要增大雷達(dá)的最大偵察距離 必須相應(yīng)地延長(zhǎng)發(fā)射脈沖的時(shí)間間隔 即減少每秒發(fā)射的脈沖數(shù) 但單單采取這一措施是不行的 這是因?yàn)殡姶挪ㄔ趥鞑ミ^(guò)程中不可避免地要損失能量 因此要提高雷達(dá)的偵察能力 增大最大偵察距離 最根本的措施還在于提高雷達(dá)的發(fā)射功率