湖南省株洲市凤凰中学高二物理 4社会生活中的电磁波

湖南省株洲市凤凰中学高二物理 4社会生活中的电磁波

第 5 节 社会生活中的电磁波 ‎【目标导航】:‎ 1. 学习从课题研究中，经历科学研究的过程 2. 通过课题研究，使学生自主获得关于电磁波在社会生活中应用的拓展 ‎【迷津指点】:‎ 知识点1 课题研究资料“家电使用常识”‎ 例题1微波炉适宜加热哪些食物（ ）‎ A多水分食物 B干燥食物 C军用压缩饼干 D多纤维食物 解析：微波炉的工作原理是使用电磁波对食品内部的水分加热，故选A 知识点2 课题研究资料“电磁波的其他应用”‎ 例题2从前在一些边远山区，看电视是一件难事，因为有时根本接收不到半点电视信号，但是自从有了同步通信卫星以后，现在基本上都能收看到电视节目了，为什么？‎ 解析：电视是利用电磁波来传递声音和图像信号的，电视节目的发射和接收使用的电磁波的频率比较大，因此波长很小，是微波。微波很容易被地面吸收，又能够穿透电离层而不被反射，所以它既不能依靠地面传播，也不能依靠大气层反射，只能够沿着直线传播，因此需要设置一个个中继站才能向远距离传播，由于地面上的中继站覆盖的范围不超过50km，而有一些大山的直线距离远远超过50km，使得微波信号无法逾越这一障碍而无法到达山里。现在有了地球同步卫星，它站的高，覆盖的范围自然就大，因此以前微波不能逾越的大山，现在也能通过卫星从天而降进入大山深处。‎ ‎【教学题库】：师用 例1. 当你正在收听收音机时，有人进入了你的屋内，开关墙壁上的壁灯，此时你会从收音机中听到什么声音？为什么会这样？‎ 解析：听到“喀喀”的声音，因为收音机就是靠接收广播电台发射一定频率的电磁波，然后还原成声音我们才欣赏到各种节目内容的。而开关屋内的壁灯时，电路中产生了变化的电流，而变化的电流又能够产生电磁波，这部分电磁波被收音机接收到，从而发出了“喀喀”的声音。‎ 例2. 激光通信比电磁波通信具有很多好处，主要是因为激光本身具有许多的优点。激光不仅应用于通信方面，在很多领域也有独特的用处。例如机械加工方面，利用激光束很快能够将一块厚厚的钢板烧穿一个洞，你能根据激光的特性说明一下吗？‎ 解析：激光与普通光相比较，它具有一定的特性：‎ ‎1. 激光具有很高的方向性；‎ ‎2. 激光具有很高的单色性；‎ ‎3. 激光具有很高的亮度，因此它的能量非常集中，能够在短时间内使得一个很小的区域的温度急剧上升。正因为它具有如此多的与众不同的性质，所以它的应用领域自然就很广，而将厚厚的钢板烧穿一个洞，显然是利用它的第三个性质。‎ ‎【基础过关】：‎ 1. 主要用于测距和定位的电磁波技术是（ ）‎ A无线电广播 B移动电话 C电视 D雷达 解析：雷达工作原理是通过电磁波的反射，根据波速和时间从而确定物体的位置距离，属于测距和定位功能，答案为D 2. 微波炉是一种利用微波加热食物的家用电器，微波穿过食物表面进入内部，使食物分子高速振动，使食物温度升高，下列关于微波炉烹饪食物时能量转化的说法正确的是（ ）‎ A光能转化为内能 B内能转化为机械能 C电磁能转化为内能 D机械能转化为内能 解析：微波炉应用的是微波加热，属于电磁能，食物受热温度升高，内能增加，故答案为C 1. 下列应用中没有利用电磁波技术的是（ ）‎ A无线电广播 B移动电话 C雷达 D白炽灯 解析：上面的答案中只有白炽灯应用的是灯丝受热发光原理，不属于电磁波技术，故答案选择D 2. 导体能反射电磁波，绝缘体可以使微波透射，故在使用微波炉时应（ ）‎ A用金属容器盛放食物放入炉内加热 B用陶瓷容器放食物再炉内加热 C金属容器或者陶瓷容器都可以使用 D以上说法都不正确 解析：微波不够透过金属容器，所以不能使用金属容器，故选择B ‎5. 试着描述雷达的工作原理。‎ 答案：雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，是利用电磁波遇到障碍物后发生反射的现象工作的。‎ ‎【拓展演练】：‎ 1. 下列设备中不属于电磁辐射污染的是（ ）‎ A高压变电站 B电视发射塔 C移动电话发射塔 D电灯 解析：再高压变电站，电视发射塔和移动电话发射塔附近都有电磁波辐射，故选D 1. 无线电通信设备如手机和广播发射系统在给人们生活带来极大便利的同时，对人们的身心健康也造成危害，这种危害其实是由于下列哪种污染造成的（ ）‎ A声音污染 B电磁污染 C大气污染 D大气臭氧层破坏引起的温室效应的污染 解析：危害主要来源于电磁辐射，长时间接触或者使用，电磁波会对人体有极大的损伤，故答案为B ‎3. 大量信息的存储和多用户的使用对信息安全提出了严峻的挑战，下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是 ( )‎ A．内存大小 B．计算机病毒 C．电脑的存储速度 D．电脑的计算速度 解析：计算机病毒包括很多种恶意程序，可能通过网络入侵个人电脑盗取资料，对信息的安全有相当严重的威胁，故选择B 太阳光 含碘溶液 温度计 ‎4. 如图所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定 ( )‎ A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 解析：红外线辐射温度升高，则可以判断出含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，对可见光怎不透明，紫外线不能确定，故答案为C ‎5. 某电磁波在真空中传播时，波长为600m，则该电磁波的频率多大？‎ 解析：这是一道关于电磁波的简单计算问题。根据电磁波的相关公式有：‎ ‎。‎ ‎6 .试着描述电视的工作原理。‎ 答案：在电视的发射端，用摄像管将光信号转换为电信号，利用电信号对高频振荡进行调制然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去; 在电视的接收端，通过调谐、检波、解调等过程将电信号送到显像管，再由显像管将电信号还原成图象。‎ ‎【物理漫步】：师用 电磁波对人体的危害 电磁波辐射能量较低，不会使物质发生游离现象，也不会直接破坏环境物质，但在到处充满电子讯用品器材的现代生活，其电磁干扰特性却不可掉以轻心，因为它随时可能使人面临危害的境地。电磁波的危害长时间使用电脑之後，会感到身体疲劳、眼睛疲倦、肩痛、头痛、想睡、不安，这些都是受了电磁波的影响。电磁波还会使人的免疫机能下降、人体中的钙质减少，并引致异常生产、流产、视觉障碍、阻碍细胞分裂如癌、白血病、脑肿瘤...等。此外，电磁波会散发出一种扰乱人体状态的正离子。经实验研究和调查观察结果表明，电磁辐射对健康的危害是多方面的，复杂的，主要危害表现如下：‎ ‎1对中枢神经系统的危害 神经系统对电磁辐射的作用很敏感，受其低强度反复作用後，中枢神经系统机能发生改变，出现神经衰弱症候群，主要表现有头痛，头晕，无力，记忆力减退，睡眠障碍（失眠，多梦或嗜睡），白天打瞌睡，易激动，多汗，心悸，胸闷，脱发等，尤其是入睡困难，无力，多汗和记忆力减退更为突出．这些均说明大脑是抑制过程占优势．所以受害者除有上述症候群外，还表现有短时间记忆力减退，视觉运动反应时值明颢延长；手脑协调动作差，表现对数字划记速度减慢，出现错误较多.‎ ‎2对机体免疫功能的危害 使身体抵抗力下降．动物实验和对人群受辐射作用的研究和调查表明，人体的白血球吞噬细菌的百分率和吞噬的细菌数均下降．此外受电磁辐射长期作用的人，其抗体形成受到明显抑制．‎ ‎3对心血管系统的影响 受电磁辐射作用的人，常发生血液动力学失调，血管通透性和张力降低．由於植物神经调节功能受到影响，人们多以心动过缓症状出现，少数呈现心动过速．受害者出现血压波动，开始升高，後又回复至正常，最後出现血压偏低；心电图出现R T 波的电压下降，这是迷走神经的过敏反应，也是心肌营养障碍的结果；P?Q间的延长，P波加宽，说明房室传导不良．此外，长期受电磁辐射作用的人，其心血管系统的疾病，会更早更易促使其发生和发展．‎ ‎４.对血液系统的影响 在电磁辐射的作用下，周围血像可出现白血球不稳定，主要是下降倾向，白血球减少．红血球的生成受到抑制，出现网状红血球减少．对操纵雷达的人健康调查结果表明，多数人出现白血球降低．此外，当无线电波和放射线同时作用人体时，对血液系统的作用较单一因素作用可产生更明显的伤害.‎ ‎５.对生殖系统和遗传的影响 长期接触超短波发生器的人，可出现男人性机能下降，阳萎；女人出现月经周期紊乱．由於睾丸的血液循环不良，对电磁辐射非常敏感，精子生成受到抑制而影响生育；使卵细胞出现变性，破坏了排卵过程，而使女性失去生育能力。‎ ‎　 高强度的电磁辐射可以产生遗传效应，使睾丸染色体出现畸变和有丝分裂异常．妊娠妇女在早期或在妊娠前，接受了短波透热疗法，结果使其子代出现先天性出生缺陷（畸形婴儿）.‎ ‎６.对视觉系统的影响 眼组织含有大量的水份，易吸收电磁辐射功率，而且眼的血流量少，故在电磁辐射作用下，眼球的温度易升高．温度升高是造成产生白内障的主要条件，温度上升导玫眼晶状体蛋白质凝固，多数学者认为，较低强度的微波长期作用，可以加速晶状体的衰老和混浊，并有可能使有色视野缩小和暗适应时间延长，造成某些视觉障碍．此外，长期低强度电磁辐射的作用，可促使视觉疲劳，眼感到不舒适和眼感乾燥等现象 ‎７.电磁辐射的致癌和致癌作用 大部份实验动物经微波作用後，可以使癌的发生率上升．一些微波生物学家的实验表明，电磁辐射会促使人体内的（遗传基因），微粒细胞染色体发生突变和有丝分裂异常，而使某些组织出现病理性增生过程，使正常细胞变为癌细胞．美国驻国外一大使馆人员长期受到微波窃听所发射的高度电磁辐射的作用，造成大使馆人员白血球数上升，癌发生率较正常人为高．又如受高功率远程微波雷达影响下的地区，经调查，当地癌患者急增．微波对人体组织的致热效应，不仅可以用来进行理疗，还可以用来治疗癌症，使癌组织中心温度上升，而破坏了癌细胞的增生．‎ ‎　 除上述的电磁辐射对健康的危害外，它还对内分泌系统，听觉，物质代谢，组织器官的形态改变，均可产生不良影响。‎