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2018_2019高中物理第3章电磁技术与社会发展第4节电磁波的技术应用第5节科学技术与社会的协调学案粤教版选修1_1

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                       第四节 电磁波的技术应用
                   第五节 科学、技术与社会的协调

          学 习 目 标                                知 识 脉 络
 1.了解电磁波在生产和生活中的
 应用,知道无线电波的发射及接
 收过程.(重点、难点)
 2.简单了解无线电广播、电视、
 雷达的工作原理.(重点)
 3.知道科学技术对社会发展的促
 进作用,了解它对社会带来的负
 面影响.
                             [自 主 预 习·探 新 知]
                                    [知识梳理]
    一、电磁波的技术应用
    1.1895 年,意大利的马可尼利用电磁波成功地实现了无线电通信,揭开了人类通信
史上的新篇章.
    2.电磁波最重要、最广泛的应用是用来进行信息传递.
    (1)无线电广播和电视:通过振荡电路将声音和图画转变为音频和视频信号,放大后搭
载到高频电磁波上,然后由天线向周围空间发送;接收机上的天线接收到所有电磁波,然
后经调谐器选择出所需要的电磁波,再经检波取出携带的信号,放大后还原成声音或图
画.
    (2)雷达:雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器.
    (3)移动电话:无绳电话、无线对讲机、移动电话均是通过电磁波实现信号的发射与接
收的.
    二、科学技术与社会的协调
    1.科学技术推动社会发展
    科学技术的进步使人们不仅能探索地球上的一切,还能通过研究来自宇宙的电磁辐射
来探索宇宙的奥秘.
    2.科学技术是一把“双刃剑”
    电磁污染是科学技术发展带来的负面影响之一,电磁污染的方式是电磁辐射.
                                    [基础自测]
    1.思考判断
    (1)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.(√)
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    (2)雷达用的是中波波段的无线电波.(×)
    (3)移动电话是利用无线电波进行通信的.(√)
    (4)医院里常用紫外线对病房进行消毒.(√)
    (5)电磁波不会污染环境.(×)
    (6)科学技术创造巨大物质财富的同时,也会对人类和自然界产生负面影响.(√)
    [提示] (2)雷达采用的是微波.
    (5)电磁波会造成电磁污染.
    2.手机是现代人们最常用的通信工具之一,手机间通话和收发信息是利用(  )
    A.电磁波传送                           B.超声波传送
    C.光纤传送                            D.空气传送
    A [手机相当于一个小型电磁波发射台,又相当于一个接收台,捕捉空中的电磁波,
使用户接收到对方送来的信息.选项                A 正确.]
    3.下列设备不属于电磁辐射污染源的是(  ) 
                                                          【导学号:71082068】
    A.高压变电站                           B.电视发射塔
    C.移动电话发射塔                         D.电灯
    D [电灯中通过的交变电流的频率很低,电流很小,不会产生电磁污染.]
                             [合 作 探 究·攻 重 难]

                              电磁波的发射和接收
    1.无线电波的发射
    (1)发射电磁波的条件
    ①要有足够高的振荡频率.理论研究表明,振荡电路向外辐射能量的本领,即单位时
间内辐射出去的能量与频率的四次方成正比,频率越高,发射电磁波的本领越大.
    ②开放电路.只有使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间,才能有效地把电
磁场的能量传播出去.用开放电路可以把电磁波发射出去.
    (2)发射电磁波的电路特点
    在如图   3­4­1(a)~(d)所示的发射无线电波的装置中,由闭合电路变成开放电路的变
化过程.
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                                     图 3­4­1
    在实际发射无线电波的装置中,在开放电路旁还需加一个振荡器电路与之耦合,如图

3­4­1(e),振荡电路产生的高频振荡电流.通过                L1 和 L2 的互感作用,使      L1 也产生同频率
的振荡电流,振荡电流在开放电路中激发无线电波,向四周发射.
    2.无线电波的接收
    (1)选台与电谐振
    ①选台:接收电磁波时,从诸多的电磁波中把我们需要的选出来,通常叫选台.
    ②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,这种现象叫电谐振.
    (2)调谐与调谐电路
    ①调谐:使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐.
    ②调谐电路:能够调谐的接收电路叫做调谐电路.
    (3)解调
    从接收到的高频电磁波中“检”出所携带的信号,叫做检波,也叫解调,它是调制的
逆过程.
    (4)无线电波的接收
    天线收到的所有的电磁波,经调谐器选择出所需要的电磁波,再经过检波取出携带的
信号,放大后还原成声音或图像的过程.
          关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是(  ) 
                                                          【导学号:71082069】
                 中国现代教育网      www.30edu.com  全国最大教师交流平台

    A.为了将信号发送出去,先要进行解调
    B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的电磁波选出来,就要进行解调
    C.为了从高频电流中取出声音信号,就要进行调频
    D.利用开放电路可以有效地把电磁波发射出去
    D [为了将信号发送出去,首先要进行调制;从各个电台发出的电磁波中将需要的电
磁波选出来,要进行调谐;从高频电流中取出声音信号,需要解调;利用开放电路可以有
效地发射电磁波.故只有           D 正确.]


                             无线电波的发射和接收过程


    [针对训练]
    1.下列关于无线电广播的叙述中,不正确的是(  )
    A.发射无线电广播信号必须采用调频方式
    B.发射无线电广播信号必须进行调制
    C.接收无线电广播信号必须进行调谐
    D.接收到无线电广播信号必须进行解调才能由扬声器播放
    A [发射无线电广播信号必须经过调制,可以采用调频,也可以采用调幅,所以                                 A 错
误,B   正确;接收无线电广播信号必须经过调谐也就是选台,C                       正确;由于无线电波中有高
频信号,所以要经过解调将低频信号检出来,才能由扬声器播放,D                            正确.]

                            科学、技术与社会的协调
    1.科学技术创造了巨大的物质财富.
    2.科学技术对人类和自然界产生的负面影响
    (1)电磁污染
    电磁辐射:电力、电子设备都会向外辐射电磁波,称为电磁辐射.
    电磁污染:指各种电器设备所产生的,对其他仪器设备的正常工作产生干扰或者对人、
动物、植物等生物体产生损害的电磁辐射.
    电磁污染源:广播电视系统的发射设备、通信设备、焊接设备、高压输变电系统、高
频设备、手机、电脑、家用电器等工作时都是电磁污染源.
    电磁污染的危害:干扰通信系统,损害人(动物)的中枢神经系统、心血管系统、内分
泌系统、生殖系统等,表现出头晕、失眠、易疲劳、记忆力减退、情绪不佳等症状.
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    (2)火力发电造成的环境污染
    温室效应、水资源污染、酸雨、空气污染等.
    (3)废旧电池造成的污染
    水土污染,重金属污染和硫酸化合物污染,重金属铅、汞、镉、锰等能损害动物和人
的神经系统和造血功能,导致血液中毒.
          关于电磁辐射,以下说法中正确的是(  )
    A.电子设备不论是否使用,都向外辐射电磁波
    B.长期、过量的电磁辐射会对人体造成较大的伤害
    C.电磁辐射对电器设备的影响不大
    D.由于电磁辐射会影响人的健康,因此人们不应使用手机等电器
    B [电子设备内的电子线路中的高频电场和高频磁场,能够产生电磁波且向外辐
射.当设备停止工作时,高频电场和高频磁场消失,不再产生电磁波向外辐射,故                                   A 错;
长期、过量的电磁辐射会对人、动物、植物产生损害,如损害人的中枢神经系统、心血管
系统、内分泌系统、生殖系统等,临床表现为头晕、失眠、疲劳、记忆力减退、情绪不佳
等,故   B 对;电器设备产生的电磁辐射可能对其他电器设备的工作产生干扰,故                              C 错;手
机等电器使用的电磁波虽然能够产生电磁辐射,但只要正常使用,尤其是不连续长时间的
使用,不会对人体造成损害,故              D 错.]
    [针对训练]
    2.关于电磁污染,下列说法中错误的是(  )
    A.电磁污染是指电磁波干扰其他仪器设备正常工作,对人、动物、植物等有机体也会
产生损害
    B.配有心脏起搏器的人使用手机可能会导致起搏器工作异常,是电磁污染的例子
    C.长期、过量的电磁辐射会损害人的中枢神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖
系统等
    D.低频设备一定比高频设备的电磁污染大
    D [一般来说电磁波越强,频率越高,照射时间越长,对人体的危害越大.]
                             [当 堂 达 标·固 双 基]
    1.(多选)雷达采用微波的原因是(  )
    A.微波具有很高的频率
    B.微波具有沿直线传播的特性
    C.微波的反射性强
    D.微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远
    ABC [微波具有频率高、反射性强、沿直线传播的特点,A、B、C                        正确.]
    2.(多选)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
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下列过程中的(  )
    A.调幅                              B.调频
    C.调谐                              D.解调
    CD [接收电路中必须通过调谐接收到载有信号的电磁波,再通过解调得到声音信号.]
    3.下列说法不正确的有(  )
    A.电磁辐射可能会造成导航系统的失控
    B.CDMA 手机是绿色手机,一点电磁污染也没有
    C.电磁波的辐射强度越大,频率越高,危害越大
    D.电磁辐射已被联合国人类环境大会列为造成公害的主要污染物之一
    B [CDMA 手机发射和接收信号都是通过电磁波来实现的,电磁波不可避免地会发生电
磁辐射,故     B 选项不正确.]
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