第四章 第3节～第5节 无线电波与移动互联网-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）

第3节　电磁波谱 第4节　无线电波的发射、传播与接收 第5节　无线电波与移动互联网 新课程目标 核心素养 1.认识电磁波谱，知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。 2.列举家用电器和生活用品中与红外线、紫外线有关的应用实例。 3.知道电磁波的发射、传播和接收。 4.了解移动通信技术发展情况，并了解蓝牙、Wi-Fi等无线通信设备的原理、使用的电磁波频段和常用频率。 1.物理观念：了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用，了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。 2.科学思维：通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关的资料，培养学生收集信息，加工处理信息的能力。 3.科学探究：了解电磁波在信息传递中的应用，初步了解电视的应用和原理。 4.科学态度与责任：了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。 　电磁波谱 1．概念：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱。 2．电磁波谱的排列：按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 3．不同电磁波的特点及应用 特点 用途 无线电波 波动性强 通信、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用、荧光效应 杀菌消毒、预防佝偻病等 X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 　无线电波的发射 1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个条件 (1)振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间。 (2)要有足够高的振荡频率。频率越高，发射电磁波的本领越强。 2．(1)载波：用来运载信号的高频等幅电磁波。 (2)调制：把传递的信号加到载波上的过程。 ①调幅：使高频振荡的振幅随信号而变。 ②调频：使高频振荡的频率随信号而变。 　无线电波的传播 1．地波：沿地球表面空间传播的无线电波叫作地波。长波、中波和中短波可用作地波。地波在传播过程中能量损失较大，传播距离近，一般在几百千米内。 2．天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波叫作天波。短波最适合以天波的形式传播，可传播到几千千米外的地方。 3．直线传播：沿直线传播的电磁波叫作空间波或视波。微波适合沿直线传播，传播距离为几十千米，远距离通信时需要设立中继站。 　无线电波的接收 1．接收原理：电磁波在传播时遇到导体会使导体里感应出振荡电流，所以导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收天线。 2．电磁谐振：当振荡电路的固有频率与传播来的电磁波的频率相等时，电路中激起的感应电流最强，这种现象叫作电磁谐振，也称为电谐振。 3．调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。 　无线电波与移动互联网 1．信息技术的核心内容：获取、表达、存储和传递。 2．蜂窝系统：每一个固定的基站的工作范围经过合理的调配后呈正六边形，排列起来像蜂窝一样，这就是“蜂窝系统”名字的由来。 3．网络协议：无线路由器以及与它相连的各种设备间遵守的一个共同的约定。设备间的连接方式除Wi-Fi外还有蓝牙和近场通信(NFC)等。 4．用电磁波传递二进制数据：二进制数据也可以通过调幅波或调频波向外传播。 [课前小练] 思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电磁波按照频率由高到低依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。(×) (2)X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变。(√) (3)频率越高，振荡电路发射电磁波本领越大。(√) (4)当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时，出现电谐振现象。(√) (5)要使电视机的屏幕上出现图像，必须将电视机接收到的无线电信号解调。(√) 　电磁波的应用 [思考探究] 红外体温计不用与人体接触便可以迅速测量体温，如图所示，你知道它的工作原理吗？ 提示：根据体温越高，辐射红外线越强的原理。 [思维深化] 电磁波的共性 (1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。 (2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。 (3)它们的传播都不需要介质。 (4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 　关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　　) 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．电磁波中频率最大的为γ射线，最容易发生衍射现象 D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光 解析：D　X射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，红外线没有，选项A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，选项B错误；电磁波中