2019-2020学年高中物理 第三章 电磁技术与社会发展 3 第四节 电磁波的技术应用 第五节 科

第三章电磁技术与社会发展第四节电磁波的技术应用第五节科学、技术与社会的协调第三章电磁技术与社会发展1.了解光信号和电信号的转换过程，了解电视信号的录制、发射和接收过程；了解数字电视和等离子电视；了解雷达的定位原理．2.了解电磁波对人体的危害，减少电磁波危害的方法．3.通过了解科学技术发展带来的负面影响，培养学生一分为二看待问题的态度，知道科学技术本身没有好坏，关键是如何利用科学技术，要用科学技术为人类造福．一、电磁波在生产生活中的应用1．无线电广播无线电广播的过程，话筒把信号转变成信号，放大后搭载到电磁波上，然后由天线向周围空间发送出去．接收机上的接收天线，接收来自广播电台的电磁波，经调谐器选取所需信号，放大后送给扬声器，再现声音．声音音频高频2．电视电视传播原理同无线电广播相似．电视信号的传播使用的电磁波是，微波波长小，只能沿传播，因此需建立中继站．电磁波信号可由通信卫星进行传播，理论计算与实践证明，只要三颗通信卫星就几乎覆盖整个地球表面．微波直线3．雷达雷达是利用进行测距、定位的仪器．雷达的工作原理：雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的特性工作的．雷达有广泛的实际应用．电磁波4．移动电话移动电话又称为手机．每个手机都是一个小型电磁波发射台，它将用户的声音或数字信息转变为信号发射到空中；同时它又相当于一个收音机，捕捉空中的，使用户接收到通话对方送来的信息．移动通信的过程如图3－4－1所示．图3－4－1高频电磁波为什么不能把声音和图像信号分别通过声电转换器、光电转换器转为电信号直接发送出去？提示：转换的电信号频率都很低，有效发射电磁波则需要频率足够高，所以不能直接向外发送.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成就改变了人类的生产、生活方式，极大地提高了人们的生活质量，推动着社会向前飞速发展．2．科学技术是一把“双刃剑”科学技术带来的工业文明在创造巨大物质财富的同时，对人类和自然界也产生了种种负面影响．如：、等．电磁污染环境污染3．科学技术与社会的相互作用科学技术既可以对社会发展产生积极作用，也可能产生消极作用．现代科学技术与社会已互联为一个系统，彼此既相互促进，又相互制约．在这个系统中，科学技术是第一生产力，是促进经济增长、社会发展的重要因素．社会是科学技术发展的外部环境，先进的社会制度是科学技术发展的重要保证．同时，社会也是科学技术发展的落脚点，科学技术发展是为社会服务的．只有妥善处理科学技术与社会的相互关系，科学技术与社会才能协调地向前发展．一、无线电波的发射和接收1．无线电波的发射(1)无线电发射机中的振荡器产生频率很高的交变电流，高频交变电流经过天线时，在空间产生高频率的电磁场．由于电磁场在不断变化，在周围又产生新的电磁场……于是，电磁波就发射出去了．(2)载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图像等信息的，叫做载波．把要传递的信息加到载波上并发射出去，信息就可以传到远方．(3)调制：把信息加到载波上，就是使载波随信号而改变，这种技术叫做调制．调制的两种方式：①调幅(AM)：使高频载波的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，如图3－4－2所示．图3－4－2②调频(FM)：使高频载波的频率随信号改变，这种调制方式叫做调频，如图3－4－3所示．调频波的振幅不变，抗干扰的能力比较强，传递过程中的失真比较小．但调频接收机的结构比调幅机复杂，服务半径也比较小．目前许多城市都已经建立了调频广播电台，播送高质量的音乐和语言节目．电视广播伴音也采用调频的方式．图3－4－32．无线电波的接收(1)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．这种现象叫做电谐振．调谐：使接收电路产生电谐振的过程．调谐电路：能够调谐的接收电路．(2)检波：从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的信号．解调：检波是调制的逆过程，也叫解调．3．关于无线电视的流程图3－4－4.图3－4－4即时应用(即时突破，小试牛刀)1．为了使各个电台发射的电磁波互不干扰，每个电台都只能使用________频率的电磁波．答案：特定二、正确理解科学技术对社会的影响科学技术日新月异向前发展的同时，也日益显现出其负面影响．全球性的温室气体排放对全球的环境气候已产生了巨大影响——气温有上升的趋势；随着科学技术的发展，人类活动的范围越来越广，而其他动物赖以生存的空间在减少，导致大量动植物的灭绝；由于过量使用化学药品及工业、生活污水的排放，导致可饮用水源日益枯竭…….这些都是科学技术发展所带来的不良后果．当然我们也不能因为科学技术具有消极的一面，就抛弃科学技术而回到原始社会去．而应当如何趋利避害，合理利用科学技术的积极作用，推进人类社会的可持续发展．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．常见的电磁污染源有哪些？答案：广播电视系统的发射设备，通信设备，工业、科学研究、医学等领域的高频设备、高压输电系统、家用电器等．对无线电波的综合考查(双选)下列说法中正确的是()A．无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波B．无线电波在真空中的波长范围从几毫米到几十千米C．无线电波的频率越低越容易发射D．发射无线电波的目的是向远处传递电能[解析]要有效发射电磁波，必须使电磁波有足够高的频率，并有开放电路．无线电波在电磁波谱中波长最长，其波长范围是几毫米到几十千米，所以A、B正确．发射无线电波的条件是：(1)频率足够高；(2)有开放电路，所以C错．发射无线电波的目的是向远处传递信号，D错．[答案]AB因为形成了“电磁波具有能量”的认识，就认为发射电磁波是为了传递电能，造成错选D.学科内综合性应用雷达发射出电磁波后，若经过1.8×10－4s收到敌机反射后的回波，则敌机距雷达站的距离约为________．[思路点拨]电磁波的传播速度和光速相等，均为3.0×108m/s，由此可判断并计算出敌机到雷达站的距离．[解析]设距离为s，则2s＝ct所以，s＝ct2＝3.0×108×1.8×10－42m＝2.7×104m.[答案]2.7×104m一位观众在某剧场观看演出，他的座位离扬声器有20m远；另一位观众在家里的电视机旁收看实况转播，他的家离剧场20km远，那么，他们两人谁先听到演员的歌声？(声速约为340m/s)解析：在剧场的观众听到歌声所需的时间：t1＝s1v1＝20340s＝0.059s＝5.9×10－2s在电视机旁听到歌声所需的时间：t2＝s2c＝20×1033.0×108s＝6.7×10－5st2t1，即在电视机旁观众首先听到歌声．答案：电视机旁观众首先听到