第四节　电磁波与信息社会

课标定位 课前自主学案 第四节　电磁波与信息社会 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练

※ 了解电磁波与信息的传递 知道电磁波谱及组成部分 知道无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点及作用

电磁波技术在人们的生产、生活中应用十分广泛，它在方便人们的同时也改变了人们的生活方式．你了解电磁波家庭中的各个成员吗？你知道它们在生产、生活中发挥哪些作用吗？比如像微波炉、红外遥感器、各种CT等等．

1．电磁波可以通过 进行有线传输，也可以实现 传输． 1．电磁波可以通过 进行有线传输，也可以实现 传输． 2．1927年，英国发明家 在伦敦公开表演了向远处传递活动图像的技术，这个表演标志着 的诞生． 3．电磁波是一个很大的家族，波长大于1mm的电磁波是 ． 4．红外线波长较大，一切物体都能发射 ，红外线具有显著的 ，所以在炉旁觉得比较温暖．可见光的波长范围在 到 之间． 可用于杀菌消毒， 和 的穿透力较强． 电缆、光缆 无线 贝尔德 电视 无线电波 红外线 热作用 700nm 400nm 紫外线 X射线 γ射线

物质 5．电磁波是一种 ，具有能量．

(1)电视 摄影机采集图像信号，在1秒内要传送25桢画面，电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些画面，便实现了影像传递和再现． (2)雷达 是利用无线电波来测物体位置和速度． (3)移动电话 指通信双方至少有一方可以自由移动进行信息交换的通信方式．

(4)因特网 是世界上最大的计算机互联网，可以在网上看电影，聊天，购物，查阅各种资料，进行远程教育，远程医疗，也可进行网上会议.

我们的信息都是靠电磁波来传播的，电磁波在空中的传播形式有三种． (1)在地面上传播，这类叫地波，一般波长较大，也容易受到干扰，传播距离也较近，叫长波． (2)在天空中靠电离层的反射来传播，这类波波长较短，传播距离较大，但也不是很稳定，受天气影响较大，一般称天波．

(3)靠天空中的卫星转发的传播，这类波波长很短，频率很大，直线传播，能穿过大气层，它不太受天气影响，传播距离较大，较稳定(卫星通讯等)． 还有一类用光缆进行传播，这类传播保密性好，频率越大，传播的信息量越大，一般用于军事，或高保密行业．

移动电话通信时为什么要用基站？ 答案：移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线又很简单，灵敏度不高．因此它与其他用户通话要靠较大的固定无线电台转接，即需要基站传播.

(1)电磁波谱 ①按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱． ②按频率由小到大的顺序排列电磁波谱：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，γ射线． (2)不同电磁波的特性和用途 ①无线电波：频率小于300 GHz的电磁波用于通信和广播，射电望远镜．

②红外线：一切物体都发射红外线．主要用途是：烘干、红外遥感、测温、夜视仪． ③可见光：波长在700 nm到400 mm之间，进入人眼能引起人的视觉．太阳辐射的能量绝大部分以可见光的形式向外辐射，是地球万物的能源． ④紫外线：比可见光波长更短的电磁波，波长范围在5 nm到370 nm之间．主要用途是：①消毒；②化学作用；③荧光效应；④促使人体合成维生素D. ⑤X射线：具有较强的穿透能力．用途：透视人体、检查金属部件的质量等．

⑥γ射线：是波长最短的电磁波，具有很高的能量．主要用途：①医学上的γ刀技术；②由于能穿透几厘米厚的铅板而用于探测金属内部的缺陷． 特别提醒： 按电磁波谱的排列顺序，波长越长，频率越低，衍射能力越强，穿透能力越弱；波长越短，频率越高，衍射能力越弱，穿透能力越强．

下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是(　　) A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体 B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 C．电磁波中频率最大为γ射线，最容易用它来观察衍射现象 D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光 答案：D

从场的观点来看电场具有电能，磁场具有磁能，电磁场具有电磁能．电磁波的发射过程就是辐射能量的过程．电磁波在空间传播，电磁能就随着一起传播.

太阳光中含有可见光、无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线．太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，如图所示．

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1s内要传送25张画面 D．电视机接收的画面是连续的

解析：通过摄像机摄到景物的光信号，再通过特殊装置(扫描)转变为电信号，在1s内要传送25张画面；电视机通过显像管将接收到的电信号再转变为光信号，最后还原为图像和景物，每秒要接收到25张画面，由于画面更换迅速和视觉暂留，我们感觉到的便是活动的图像，所以A、B、C正确． 答案：ABC

雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统，海豚也具有完善的声呐系统，它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代化的无线电系统． (1)海豚的定位是利用了自身发射的 (　　) A．电磁波　　　　　 B．红外线 C．次声波 D．超声波 (2)雷达的定位是利用自身发射的 (　　) A．电磁波 B．红外线 C．次声波 D．光线

答案：(1)D　(2)A 解析：(1)海豚发出的是超声波，波长很小，几乎是直线传播，在水中传播得比电磁波要远，海豚就是靠发出的超声波的回声进行导航和觅食 (2)雷达是一个电磁波的发射与接收系统.

(上海模拟)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些现象的医疗器械后面的空格上． (1)X光机________； (2)紫外线灯________；

(3)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________． 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．X射线有很强的贯穿能力 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

解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线． (2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用． (3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快． 答案：(1)D　(2)C　(3)E

点评：电磁波在生产、生活和国防科技等方面应用广泛，联系实际的试题较多，要提高自己运用知识的能力，除了联系实际别无他法．应该留心自然中、生活中、现代技术中应用了什么物理现象和规律，这是解决这种类型题目的关键．

(2010·江苏启东中学高二检测)在下列说法中符合实际的是 (　　) A．医院里常用X射线对病房和手术室消毒 B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒 C．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力 D．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力 答案：BD

80年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如果在太空设立太阳能卫星电站，可24小时发电，且不受昼夜气候的影响．利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，卫星电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的．可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．预计在21世纪初地球上空将建起卫星电站．(地球半径R＝6400km)

(1)太阳能电池将实现哪种转换 (　　) A．光能——微波 B．光能——热能 C．光能——电能 D．电能——微波 (2)在1100km高空的电站卫星的速度约为 (　　) A．3.1km/s B．7.2km/s C．7.9km/s D．11.2km/s (3)微波指(　　) A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．机械波

(4)飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙 (　　) A．反射 B．次声波 C．电磁波 D．机械波 (5)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的 (　　) A．电离作用 B．穿透作用 C．生物电作用 D．产生强涡流

(3)运用电磁波谱知识可知，微波是电磁波的一部分． (4)微波波长较短，易于反射． (5)微波的频率很高，这样的电磁波在生物体内可引起涡流，由于卫星电站功率很大，相应地涡流产生的能量很大，足以将鸟热死．

答案：(1)C　(2)B　(3)C　(4)A　(5)D

“为了您和他人的安全，请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”．这句提醒警示语是乘坐飞机的游客都听过的语言，因为有些空难事故就是由于某位乘客在飞行的飞机中使用手机造成的.96、98年都现出过此类问题，99年广州白云机场飞机降落时，机上有四位旅客同时使用了手机，使飞机降落偏离了8度，险些造成事故，请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)？(本题材料选自中央电视台2002年2月18日的《科技博览》)

答案：由于手机在使用时要发射电磁波，对飞机产生电磁干扰，而飞机上导航系统是非常复杂的，抗干扰能力不是很强，所以如果飞机上的乘客使用了手机，对飞机产生电磁干扰，那么后果将十分可怕．所以，在飞机上不要使用手机和手提电脑．