物理人教版 (新课标)3 电磁波的发射和接收学案

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1．电磁波可以通过________、________进行有线传输，也可以实现
____________________．电磁波的频率越________，相同时间传递的信息量越大．光的
频率比无线电波的频率高得多，因此光缆可以传递大量信息．
2．雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置．根据发射无线电波到接收反射
波的时间t，确定障碍物的距离________，再根据发射无线电波的方向和________，可
以确定障碍物的位置．
3．电磁波谱按频率由小到大的顺序排列为：__________________，其中利用红外线可进
行______________；利用紫外线________________；利用X射线可进行______、
__________；利用γ射线进行________________、________________.
4．太阳辐射的能量集中在____________、____________和紫外线三个区域，在眼睛感觉
最敏感的________光附近，辐射的能量最强．
5．某广播电台发射“中波”段某套节目的讯号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激
光(可见光)、人体透视用的X光，都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，则( )
A．f1>f2>f3>f4 B．f1C．f16．下列说法中正确的是( )
A．电磁波具有能量
B．电磁波是一种物质
C．太阳辐射的能量集中在X射线附近
D．在紫外线附近太阳辐射的能量最强
概念规律练
知识点一 电视和雷达
1．在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号，这一过程完成了
( )
A．光、电转化 B．电、光转化
C．光、电、光转化 D．电、光、电转化
2．雷达采用微波的原因是( )
A．微波具有很高的频率
B．微波具有直线传播的特性
C．微波的反射性强
D．微波比其它无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远
知识点二 电磁波谱、电磁波的特征及应用
3．下列各组电磁波，按波长由长到短的正确排列是( )
A．γ射线、红外线、紫外线、可见光
B．红外线、可见光、紫外线、γ射线
C．可见光、红外线、紫外线、γ射线
D．紫外线、可见光、红外线、γ射线
4．关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是( )
A．一切物体都在不停地辐射红外线
B．红外线具有很强的热作用和荧光作用
C．红外线的显著作用是化学作用
D．红外线容易穿透云雾
方法技巧练
有关雷达测距的解题技巧
图1
5．一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次发射的时间间隔为100
μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图1所示，已知图中刻度ab＝bc，则障碍物
与雷达之间的距离是多大？
6．某高速公路自动测速仪装置如图2甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁
波，每次发射时间约为10－6 s，相邻两次发
图2
射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接
收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，根据两个波的距离，可
以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带如图2所示，求出该汽车的车速，请
根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．
参考答案
课前预习练
1．电缆 光缆 无线传输 高
2．s＝eq \f(ct,2) 仰角
3．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 红外遥感 灭菌消毒 医用透视 机场安检 工业探伤 医用治疗
4．可见光 红外线 黄绿
5．B [电磁波的范围很广，由于波长不同，其特性也不同，可按波长由大到小依次排序如下：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．由此可知B选项正确．]
6．AB [太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，波长在5.5×10－7 m的黄绿光附近，辐射的能量最强，故C、D错误．]
课堂探究练
1．A [摄像管的摄像过程把光信号转化成了电信号，即把一幅图像按照各个部分的明暗情况，逐点地变为强弱不同的信号电流，然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去，A正确，B、C、D错误．]
2．ABC [雷达采用微波，是利用微波的频率高，不容易发生衍射，具有很好的直线传播的特性和反射性强的特点，所以A、B、C均正确，因微波不易发生衍射，传播的距离不一定比无线电波的长波、中波、短波段远，因此D不正确．]
3．B [在电磁波谱中，电磁波的波长由长到短排列顺序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由此可判定B正确．]
点评 熟记电磁波谱中各电磁波的排列顺序．
4．AD [荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途，红外线波长较可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾．]
点评 各种电磁波的特征及应用都要熟记，这是解决此类问题的关键．
5．7.5×103 m
解析 图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达接收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab＝bc，可知无线电波由发射到返回所用时间为50 μs.
设雷达离障碍物的距离为s，无线电波来回时间为t，波速为c，由2s＝ct得s＝eq \f(ct,2)＝eq \f(3.0×108×50×10－6,2) m＝7.5×103 m
方法总结 要找出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，必须知道a是发射时的尖形波，b是反射回来时的尖形波．雷达工作时在发射两个电磁脉冲的时间间隔内，必须接收到反射回来的脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量．
6．v＝eq \f(ct1－t2,2t)
解析 第1次测量时汽车距雷达距离s1＝eq \f(ct1,2)，第二次测量时汽车距雷达距离s2＝eq \f(ct2,2)，两次发射时间间隔为t，则汽车车速v＝eq \f(s,t)＝eq \f(s1－s2,t)＝eq \f(ct1－t2,2t).
这里有一个微小误差，即t不是两个位置的时间差，准确值应为t－eq \f(t1,2)＋eq \f(t2,2)，但eq \f(t1,2)和eq \f(t2,2)相差很小，对v计算结果的影响可略去不计．