内容正文:
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.
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.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(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.
(√)
(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( )
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.]
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(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.
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(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作调谐.
②调谐电路:能够调谐的接收电路叫作调谐电路.
(3)解调
从接收到的高频电磁波中“检”出所携带的信号,叫作检波,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.
【例1】 关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是( )
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
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