8.4电磁波的应用 课件-2026-2027学年高二下学期物理沪科版选择性必修第二册

电磁波的应用 1 第八章 电磁振荡与电磁波 2 按电磁波的波长大小或频率高低的顺序进行排列 电磁波的波长 特性 应用 电磁波谱 3 电磁波的应用 512汶川地震遗址 消防官兵展开搜救 电磁波在救援中的应用 4 短波电台刺破静默，传出第一声呼救 震后1h 波长减小 频率增大 电磁波谱 救援时间线 无线电爱好者迅速成立业余无线电应急通讯指挥中心 5 波长减小 频率增大 电磁波谱 救援时间线 微波卫星遥感穿透云雾，拍下灾区的第一张“生命地图” 震后6h 震前、震后雷达图对比，辅助灾情分析 震后1h 6 电磁波的应用——无线电波 电磁波的波长 特性 应用 不同波段传播特点不同 ①通信、广播、信号传输 10-3m ~ 107m 7 电磁波的应用——无线电波 电磁波的波长 特性 应用 不同波段传播特点不同 ①通信、广播、信号传输 10-3m ~ 107m 马可尼（1874－1937） 波波夫（1859－1906） 远距离无线通信 8 移动业务交换中心 基站服务区 中继线 电磁波的应用——无线电波 贝尔实验室 蜂窝移动通信系统 基站 f2 基站 f1 基站 f4 基站 f3 基站 f3 基站 f1 基站 f4 基站 f2 移动设备 市话网 同频复用 9 电磁波的应用——无线电波 移动通信发展 技术手段 特点 第四代（4G） 采用特高频和超高频电磁波 速率高、容量大、稳定性强 第五代（5G） 提高频率 增加频段 速率更高、更低时延、 更大连接数量 10 电磁波的应用——无线电波 基站 微基站 11 移动通信发展 技术手段 特点 电磁波的应用——无线电波 微基站 为什么5G要采用“微基站”？请你按照“波长决定特性进而决定应用”的逻辑思考。 5G 使用的高频电磁波波长更短，更难衍射绕过障碍物，穿透性差、衰减快。因此缩短基站间距离，密集部署成本更低的微基站更为合适。 第四代（4G） 采用特高频和超高频电磁波 速率高、容量大、稳定性强 第五代（5G） 提高频率 增加频段 速率更高、更低时延、 更大连接数量 12 电磁波的应用——无线电波 5G 13 电磁波的应用——无线电波 5G - A 6G 5G 14 电磁波的应用——无线电波 短距离无线通信技术 VS 蓝牙 WIFI 15 电磁波的应用——无线电波 请你阅读课本，提炼总结蓝牙和WIFI的主要差异。 16 电磁波的应用——无线电波 蓝牙 WIFI 短距离无线通信技术 VS 使用低功耗、高频率的无线电波（2.4 GHz）； 工作距离较近，10m左右； 点对点通信。 使用两种高频无线电波： 2.4 GHz和 5 GHz； 传输速度快、传输范围可达100m以上； 能实现点对多通信。 17 微波炉结构示意图 微波 金属导波管 金属 内壁 磁控管 电磁波的应用——无线电波 电磁波的波长 特性 应用 不同波段传播特点不同 ①通信、广播、信号传输 10-3m ~ 107m ②微波加热食物 微波 氢原子 氧原子 18 使用微波炉时，有时食物已经很热了，容器却不太热，这是为什么？ 电磁波的应用——无线电波 回顾使用微波炉的经验，你曾产生过哪些想要探索的“未解之谜”？ 因为微波炉是通过让水分子剧烈振动来加热食物的，容器中则很少含有水分子，所以不太热。 使用微波炉时，为什么不能用金属容器？ 因为微波无法穿透金属，会被反射回来，使容器内物体不能被加热；同时微波会在金属表面形成电荷积聚，从而在金属容器和微波炉内壁靠近时引起电弧放电。 但微波炉外壳又是金属的，而且门上还有金属网，是起什么作用呢？ 金属外壳让我想到学过的静电屏蔽，是不是和它有关？ 电磁波的应用——无线电波 小实验：探秘微波炉中的“电磁屏蔽” 金属外壳和门上的金属网，确实同锡箔纸一样，起到了“电磁屏蔽”的作用。 波长减小 频率增大 电磁波谱 电磁波的应用——红外线 7×10-7m ~ 1×10-3m 电磁波的波长 特性 应用 21 电磁波的应用——红外线 7×10-7m ~ 1×10-3m 显著的热效应 任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射能力越强。 同时，物体也能吸收红外线而导致温度升高。 太阳 收集太阳光的装置 滤光片 三棱镜 集光板 这里虽没有可见光 温度上升得却很快 赫歇尔论文插图 （1800） ①热成像技术 电磁波的波长 特性 应用 22 波长减小 频率增大 电磁波谱 救援时间线 震后6h 震后1h 红外热成像仪在黑暗的废墟中，锁定了幸存者微弱的体温信号 震后12h 消防官兵手持红外热成像仪进行搜救 23 电磁波的应用——红外线 ①热成像技术 7×10-7m ~ 1×10-3m 显著的热效应 红外线的热成像技术除了可以应用于搜救，在日常生活中还能如何应用？ 电磁波的波长 特性 应用 商场里的感应水龙头也用到了红外线。 可以用红外热成像仪测评手机散热性能。 24 电磁波的应用——红外线 电磁波的波长 特性 应用 ①热成像技术 7×10-7m ~ 1×10-3m 显著的热效应 ②短距离通信 25 波长减小 频率增大 电磁波谱 救援时间线 震后6h 震后1h 震后12h 可见光光纤内窥镜穿透混凝土缝隙，为幸存者带来生命曙光 震后24h 5.12汶川特大地震纪念馆内展出的光学生命探测仪 26 电磁波的应用——可见光 电磁波的波长 特性 应用 ①传递信息 4×10-7m ~ 7×10-7m 引起视觉效果 光纤内窥镜探测废墟缝隙 光纤通信 27 电磁波的应用——可见光 电磁波的波长 特性 应用 ①传递信息 4×10-7m ~ 7×10-7m 引起视觉效果 ②光合作用 28 波长减小 频率增大 电磁波谱 电磁波的应用——紫外线 电磁波的波长 特性 应用 能量较高、 ①杀菌消毒 4×10-8m ~ 4×10-7m 29 波长减小 频率增大 电磁波谱 救援时间线 震后6h 震后1h 震后12h 震后24h 震后36h 紫外消毒灯在临时医院里，与细菌展开无声的厮杀 临时医院 和 紫外线灯 30 电磁波的应用——紫外线 电磁波的波长 特性 应用 4×10-8m ~ 4×10-7m 能量较高、 ①杀菌消毒 ③防伪 ②诱杀害虫 紫外线灭蚊灯 能激起荧光 紫外线验钞灯 31 电磁波的应用——紫外线 电磁波的波长 特性 应用 4×10-8m ~ 4×10-7m 能量较高、 ①杀菌消毒 ③防伪 ②诱杀害虫 能激起荧光 促进钙吸收 使人体产生维生素D 32 波长减小 频率增大 电磁波谱 电磁波的应用——X射线 电磁波的波长 特性 应用 10-11m ~ 10-8m 穿透能力很强 33 电磁波的应用——X射线 电磁波的波长 特性 应用 伦琴（1845－1923） 10-11m ~ 10-8m 穿透能力很强 伦琴首次拍到的他夫人手的 X 光照片 ①医学检查 34 波长减小 频率增大 电磁波谱 救援时间线 震后6h 震后1h 震后12h 震后24h 震后36h 震后48h 移动式X射线机到达震区，为受灾群众提供即时的影像诊断 35 电磁波的应用——X射线 电磁波的波长 特性 应用 10-11m ~ 10-8m 穿透能力很强 ①医学检查 ②考古 日常生活中，还有什么场景用到了X射线？ 我逛博物馆时，发现考古也可以利用X射线。 我乘地铁时，发现安检机用到了X射线。 ③安检 吃经过安检机的食物对身体有影响吗？ 36 波长减小 频率增大 电磁波谱 电磁波的应用 —— γ射线 电磁波的波长 特性 应用 λ＜10-11m 能量很高的光子流 37 电磁波的应用 —— γ射线 电磁波的波长 特性 应用 ①杀菌 ②培育新种 λ＜10-11m 能量很高的光子流 我国辐照食品标志 太空育种 38 电磁波的应用 —— γ射线 电磁波的波长 特性 应用 ③医疗γ刀 ①杀菌 ②培育新种 λ＜10-11m 能量很高的光子流 脑瘤患者接受伽马刀手术治疗 39 波长减小 频率增大 电磁波谱 救援时间线 震后6h 震后1h 震后12h 震后24h 震后36h 震后48h 震后72h γ 射线监测仪在核电站周边检查是否存在核泄漏，守护安全防线 γ 射线监测仪 40 请你对今天所学内容进行梳理，完成以下表格。 电磁波 特性 应用 波长增大 电磁波 特性 应用 γ射线 能量很高 杀菌、培育新种、医疗 X射线 穿透能力很强 医学检查、考古、安检 紫外线 能量较高、能激起荧光 消毒、灭虫、防伪、促进钙吸收 可见光 引起视觉效果 传递信息、光合作用 红外线 显著的热效应 热成像技术、短距离通信 无线电波 不同波段传播特点不同 通信、广播、信号传输 微波加热食物 波长增大 请你对今天所学内容进行梳理，完成以下表格。 42 电磁波前沿应用 球面射电望远镜（FAST天眼） 中国北斗卫星导航系统 43 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 课堂小结 学完本节课，你有何收获与体会？ 我建立了电磁波谱的整体观念，体会到了运用“波长决定特性，特性决定应用”的思路，分析具体实例的物理思想。 44 com.apple.VoiceMemos (iPhone Version 18.6.2 (Build 22G100)) com.apple.VoiceMemos (iPhone Version 18.6.2 (Build 22G100)) com.apple.VoiceMemos (iPhone Version 18.6.2 (Build 22G100)) com.apple.VoiceMemos (iPhone Version 18.6.2 (Build 22G100)) $