20.2 电磁波的应用 课件（共21张ppt）2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

(课件网) 第二十章 电磁波与信息时代 第2节 电磁波的应用 5G基站让无人驾驶汽车实时“眼观六路”———这些硬核操作，全靠电磁波当“信使”！它不止能传信号，还能拍CT、探矿产、控火箭！今天，我们就来学习电磁波在生产生活中的重要应用。 1.了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。 2.知道无线电波、微波等不同区间的电磁波的应用。 知识点一、无线电波与广播电视 1. 无线电波的特点与分类 在电磁波谱中，无线电波的波长最长，频率最低，被广泛用于长距离传送声音、图文等信号。无线电波的波长范围非常广，可分为多个波段。 2. 低频无线电波 无线电波很早之前就被用于无线电广播与电视信号传播。 如图所示， 低频无线电波适用于长距离无线电通信，要实现更远距离的传播，则需要利用地面转播站；高频无线电波则被电离层反射，从而传播到更远的地方。 3. 中、高频无线电波 中、高频无线电波适用于区域性的无线电广播，以传输普通声音信号为主。无线电波的振幅根据所传送的声音信号而变化，这种信号调制方式称为振幅调制，简称调幅。 甚高频的无线电波则用于传输高品质广播，例如立体声节目，其频率依据所需传送的声音信号而变化，这种信号调制方式称为频率调制，简称调频。 调幅 调频 4. 超高频 用于电视广播的超高频波段的电磁波无法绕过建筑物，用于接收电视信号的天线必须直接对准电视塔。因此闭路电视普及之前，很多城市都建有非常高的电视塔，它们也成为所在城市的文化地标之一。 知识点二、微波与卫星通信 1. 微波 （1）微波的特点 微波的波长在厘米量级甚至更短，可穿透大气层，适用于电视信号与雷达信号传送，以及卫星通信，具有极高的民用、科研及军事价值。 （2）微波与卫星通信 微波信号经地面站天线发射，经由卫星接收、放大并转发给其他地面站或中继卫星，从而实现覆盖较广区域甚至全球的通信。 地面站→卫星接收→转发 （3）通信卫星 通信卫星使用的微波频率一般在300MHz至300GHz之间。与卫星进行通信，地面站天线需要对准卫星，实现微波信号的发射与接收。 我国自20世纪60年代就已启动微波接力通信系统与卫星的研制，在研究、开发、制造和发射、运营等多个领域均已居于世界前列，在国内与国际通信服务方面取得了举世瞩目的成就。 我国的天宫空间站已实现多次“天宫课堂”的高清信号直播，依靠的就是我国建立的天链一号、天链二号中继卫星通信系统。天链中继卫星通信就是典型的微波通信，即使用了电磁波中的微波段。 视频：天链卫星 生活中，我们比较熟悉的电磁波能量特性的应用是微波炉。微波炉中的磁控管能够产生很强的电磁波，它的波长很短，所以叫做微波。 食物的分子在微波作用下剧烈振动并相互摩擦而产生热量，食物的温度升高。 这种微波可以穿透食物内部5cm，使食物内部和外部一同受热，效率高。因为食物中的水分子比其他分子更容易吸收微波的能量，所以含水量高的食物在微波炉中温度上升更快。 微波炉 微波炉的结构与 工作状态示意图 视频：微波炉 知识点三、红外线成像与检测 1. 红外线的特点 在电磁波谱可见光区红光的外侧，存在一个看不见的电磁波段，即红外线。红外线的波长比红光要长，约为10-6～10-3m。所有物体都会发射红外线，且强度与波长和物体的温度有关。温度低于500℃的物体只会发射红外线，超过500℃的物体则既可发射红外线也可发射可见光。 红外线作为一种特殊的电磁波，应用非常广泛，常见于热成像、遥控与检测等领域。 2. 红外线成像 红外线成像通过热红外电荷耦合器对物体进行成像，能反映出物体表面的温度场。红外热成像在军事、工业、汽车辅助驾驶、医学领域都有广泛的应用。 各类家用红外遥控器也是利用红外线 ... ...