资源简介

(共28张PPT)
学习目标
课程讲授
课堂练习
学习导入
第二节 电磁波的应用
第二十章　电磁波与信息时代
学习目标
1.知道电磁波家族。
2.了解电磁波的应用。
学习导入
我们几乎每天都要听广播、看电视，那些图像和声音是怎样传过来的？
无线电信号是如何发射的？又是如何接收的？电视的工作过程是什么？
在广播电台、电视台以及移动电话里面，发射电磁波的机器靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，从而发出电磁波。
虽然电磁波看不见、摸不着，但电磁波可以为我们传递各种信息。
频带名称 频率范围v/Hz 波段 名称 波长范围λ/m 用途
低频 3×104~3×105 长波 40000~1000 越洋长距离通信和
导航
中频 3×105~3×106 中波 1000~100 无线电广播
高频 3×106~3×107 短波 100~10 无线电广播、电报
通信
甚高频 3×107~3×108 米波 10~1 调频无线电广播
特高频 3×108~3×109 分米波 1~0.1 航空无线定位、无线电导航
超高频 3×109~3×1010 厘米波 0.1~0.01 电视广播
用于通信的电磁波的主要范围及用途
无线电广播信号的发射由广播电台完成。
话筒把播音员的声音信号转换成电信号，调制器把音频电信号加载到高频电流上，
通过天线产生电磁波发射到空中，收音机接受。
无线电波与广播电视
收音机的天线接收到各种各样的电磁波。转动收音机调谐器的旋钮，从中选出特定频率的信号。由调谐器选出的信号含有高频电流成分，通过解调将其滤去，将音频信号留下。
音频信号经放大后被送到扬声器里，扬声器把音频电信号转换成声音，我们就听到广播电台的节目了。
电视用电磁波传递图像信号和声音信号，声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似。
多功能演播室
图像信号的工作过程是:摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中
摄像机
发射机
图像信号的工作过程是:摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中
摄像机——将图像转换成电信号
发射机——将电信号加载到频率很高的电流上
天 线——将高频信号发射到空中
微波与卫星通信
微波的波长为10 m~1 mm，频率高。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话；
微波传送距离越远，需要建立的中继站就越多。在遇到雪山、大洋，根本无法建立中继站。
微波接近光波，几乎沿直线传播，因此，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，传递的距离越远，中继站越多；
微波中继站的作用是什么
微波中继通信示意图
接收
发射
微波大致沿直线传播，中继站可以把上一站传来的微波信号经过接收、放大处理后，再发射到下一站去，这就像接力赛跑一样，一站传一站，经过很多中继站可以把信息传递到远方。
微波通信的优缺点
优点：微波通信的频率高，传播信息容量大，且中继站用计算机监督控制。出现故障时能自动倒换，自动报警，节约了人力资源
缺点：微波传送距离越远，需要建立的中继站就越多， 势必会带来一定的麻烦。而且在遇到雪山、大洋，根本无法建立中继站
在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，又该怎么办 能不能利用地球的卫星——月球进行微波中继通信呢
可以考虑用月亮作为微波中继站。但月亮离地球太远，信号衰减，时间有延迟，并且只有当两地都能看到月亮的时候，两地间才可以实现通信
解决方案:人造卫星通信
那当某地看不到月亮的时候，两地间怎样实现通信？
1.通信卫星大多相对地球“静止”——同步卫星
卫星通信
2.要想实现全球通信至少需要几颗地球静止卫星
三颗
用碟形天线（大锅）接收来自卫星的信号
3.卫星通信的优点:
远距离传递信息
通信容量大
干扰小、质量好、功效高
中国北斗卫星导航系统
雷达工作依靠电磁波
电磁波的其他应用
微波炉
表面和内部同时加热（水分子共振）；
将电磁波的能量转化为食物的内能。
风扇
波导管
控制面板
屏蔽网
门
磁控管
医生用γ 射线切割肿瘤，大大提高了手术治疗效果
医生利用激光，对眼睛进行精巧的手术，来治疗近视眼
伽玛刀
隐形飞机
隐形飞机是一种先进的军用飞机，可以防止被雷达发现，隐形飞机用的主要是吸收电磁波材料，它能减少飞机对电磁波反射，使雷达很难发现它。
1.下列说法正确的是 （ ）
A.无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多
B.无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多
C.无线电波的频率越低，相同时间内传输的信息就越多
D.无线电波的速度越快，相同时间内传输的信息就越多
A
课堂练习
2.在中国移动通信大楼的顶部常可见到一些锅形天线，关于这种天线的作用，以下说法中正确的是 （ ）
A.这是做广告用的模型
B.天线凹面斜向上方是用来接收卫星信号的
C.天线凹面朝水平方向是用来接收卫星信号的
D.无论天线朝什么方向均能接收卫星信号
B
3.下列说法不正确的是 （ ）
A.微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此需要微波中继站
B.我们可以把月亮作为一个微波中继站
C.卫星通信只需要3颗同步卫星就可以实现全球通信
D.光纤通信是靠激光在光缆中传播进行信息传递的。
B
目前很多汽车的驾驶室里都装有GPS（全球卫星定位系统）接收器装置，GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。卫星向GPS接收器传送信息依靠的是（ ）
A.激光 B.红外线
C.紫外线 D.电磁波
D
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