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1、143第十章 信息的传递学会辩证看问题电磁波的发现，开创了人类历史的新篇章，极大地推动了社会的进步，但它有优点，也有危害。对优点，我们要发扬；对缺点，我们要想办法减少或避免。所以要学会辩证看问题。例 1、阅读下列信息，回答下列问题：信息产业部的高速发展，给人们的工作、生活带来很多便利，但使信息产业快速发展的电磁波也有不少副作用，它的危害，己成为一个无法回避的社会问题。电磁波的危害一般可分为两大类。一类是对人们身心健康的影响；另一类是对精密仪器及飞机等航空工业的干扰。据报道：8 小时内断断续续地接触 60Hz 的磁场，可以使健康者心跳变异，使用手机频繁者会对身体造成危害，长期接触电磁波可能会引起
2、白内障、中枢神经障碍、生殖功能下降等。在医院里使用手机，会使医疗器械工作产生误差，在飞机座舱内使用手机，会严重干扰飞机的正常航行。总之，电器通信产品发射出的有害电磁波，己成为信息社会的一个潜在危险。回答下列问题：(1)你怎样看待电磁波的应用，是积极态度，还是消极态度呢？(2)你能设想出一种屏蔽电磁波，减少电磁波危害的发明吗？说出你的办法。分析及解答 (1)我们应该抱有积极的态度，如果没有电磁波，就没有现代的无线通信，可以想象，没有邮政、电话、电报、广播和电视的世界将会是什么样的。但任何事物都不是绝对的，在积极的背后也会有其消极的一面，所以我们只要想办法克服这些负面的影响，就能使科技发挥更大的作
3、用。(2)为保护人身健康，可发明一种电磁波屏蔽织物，在常规纤维上涂上一层特殊的金属膜，穿在身上，免受电磁波的危害；为了使一些的精密器械不受电磁波的干扰，可以在仪器外罩一个金属外壳或一层金属网，因为金属对电磁波有反射屏蔽作用。例 2、阅读下面有关微波炉的材料，并回答下列问题。家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成。按通电源后，磁控管会产生频率为 2450Hz 的微波，它在金属炉腔内来回反射。微波的电磁作用使食物分子高频率振动而内外同时迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素。(1)磁控管的输出功率约为 700
4、W，食物吸收微波电磁能量的效率为 90%，若将该食品加热3min，则吸收了多少热量？(2)导体能反射微波，绝缘体可被微波透射，而食物通常较易吸收微波的能量，故使用微波炉时应( )A用金属容器盛放食物放入炉内加热 B用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热C将微波炉置于磁性材料周围 D将微波炉远离磁性材料(3)过量的微波照射对人体有害，因此微波炉的外壳、炉门的玻璃上的屏蔽网应用_制成的。(4)两位同学讨论微波炉，一位说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；另一位说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险” 。说说你对这位同学所得结论的看法。分析及解答 (1)由电能转化成热量的关系可知，食品吸收的热量为
5、 Q 吸 = Q 放授之以渔动 手 动 脑 学 物 理144= Pt=90%700W360s=1.134105J；(2)由于陶瓷容器是绝缘体，可被微波透射，故用它盛放食物放入炉内时微波能穿透陶瓷对食物起到加热的作用，故选 B；(3)由于导体能反射微波，故屏蔽网应该用导电性良好的金属网制成；(4)这两个同学看问题的出发点是不同的，说它省电是指它加热食物的效率高，可以减少不必要的热损失；说它“烧保险”是指它的功率过大或电路中的电流过大，但功率过大并不一定费电，因为消耗的电能还和时间有关，所以这里也存在一个看问题的辩证思想。【资料 1】人类的“电磁眼”雷达是利用电磁波来探测物体位置的一种设备，可以说
6、是人类的“电磁眼”。大家知道，声波能够被反射。回声就是声波被反射引起的。光线照射到镜面上。也能被镜面反射。同样，当电磁波在传播途中遇到障碍物时。也能被反射回来。雷达就是利用电磁波的这个特性工作的。雷达有一个特制的可转动地半球面形天线。它不仅能发射电磁波，还能够接收电磁波。光线向一定方向发射不连续的电磁波。每次发射持续的时间为百万分之一秒，两次发射间隔的时间大约是发射时间的一百倍。这样，发射出去的电磁波如果遇到障碍物，马上就被反射回来，并被光线接收到。指示仪器就可以判别出前面有飞机或舰艇之类的障碍物。怎样才能确定障碍物的位置呢？由于电磁波的传播速度为光速 C，测出从发射电磁波到收到反射电磁波的时
7、间 t，就可以根据公式 sc （t 2）来确定障碍物的距离。再根据反射天线的方向和仰角就能够确定障碍物的位置了。实际上，这一切都是由雷达指示器的荧光屏和仪表直接显示出来的，使用极其方便。雷达可以用来探测飞机、军舰、导弹及其他军事目标，是重要的军事设施。雷达装在轮船上，即使在黑夜和浓雾中也能清楚地“看到”每一块礁石、每一片岛屿、每一个浮标，测出附近船只的距离、航向和航速。确保轮船航行的顺利与安全。装在机场控制塔里的雷达，能方便地知道飞机的高度、距离和方位，“引导”飞机驾驶员操纵飞机安全着陆。此外，用雷达还可以探测台风和暴雨，研究宇宙间星体的运动。交通管理人员手拿雷达测速器，可以方便地测出汽车是否
8、超速，以保证交通运输的安全【资料 2】会捣乱的电磁波当我们听广播或者看电视的时候，有时收音机里会发出喀喇喀喇的怪声，电视机的屏幕上也会出现许多弯曲的条纹，把清晰的画面搅得一塌糊涂。这是电磁波在捣乱，人们称为“电子干扰”。天空中的雷电，行驶中的汽车、摩托车，正在使用中的塑料热合机、电钻等都能发射频率不同的电磁波。当它们窜进附近的收音机和电视机中时，就对原来的广播和电视信号产生不同程度的干扰，破坏了正常的收听和收看。看起来，“电子干扰”就像一个会捣乱的“调皮鬼”，不断地给人找点麻烦。其实它也能为人类服务，有时为了工作的需要，我们还要专门制造一些能发射不同频率电磁波的干扰机呢！在军事上，用来侦察敌方
9、目标的雷达，导弹的定向系统以及无线电通信联络设备都是利用电磁波工作的。当它们受到其他强力电磁波干扰时，就不能正常工作了。因此现代战争中，进行着激烈的侦察和反侦察、干扰和反干扰的电子战。1968 年，以色列出动军舰侵略埃及，埃及用导弹予以还击。他们发射了 19 枚导弹，其中有 18 枚击中敌舰。物 理 大 观 园科 技 前 沿145原来埃及的导弹上都装有能定向的雷达装置，导弹一发射，导弹上的雷达就发出电磁波来搜寻目标，碰到敌舰后，电磁波反射回来重新被雷达接收，这样导弹就能顺着回波，自动飞向目标，所以命中率极高。以色列吃了大亏，就加紧了“电子干扰”武器的研制。后来，以色列又一次出动军舰打埃及，埃及
10、又用导弹还击。结果发射了 50 枚导弹，一枚都没打中。原来以色列使用了“电子干扰”，使埃及的导弹都迷了路。在 1991 年 1 月的海湾战争中，以美国为首的多国部队也以高技术武器和电子设备，确保了对伊拉克战争的胜利。战争开始后，美国首先查明了伊拉克各电台的高频、超高频、甚高频和特高频电磁波信号，立即用相同的频率发出更强的“捣乱”电磁波，使伊电台的信号全都听不清楚，破坏了伊拉克的通信联系，使伊拉克军队失去了耳目。在美军发起空袭时，一些专门用于电子干扰的导弹（如“战斧”式导弹等）首先射向目标，它们的任务是造成地面雷达和防空武器发射设备的电子混乱，使雷达找不到目标，发射设备失灵，防空武器不能还击。另
11、外，每架美军战斗机和轰炸机上都装有各种电子干扰设备，从空中干扰伊拉克防空雷达。据说伊军雷达荧光屏上，一片雪花，操作人员根本“看不见”飞越伊拉克领空的飞机，也“看”不到飞来的导弹。美军空袭飞机还撒下大量干扰片，它们在空中忽忽悠悠地飘荡，有的吸收伊军雷达发射的电磁波，有的反射电磁波，使伊方雷达荧光屏上显示出各种假飞机的信号，即使最灵敏的雷达也被弄得眼花缭乱，丧失了功能。在这场现代化战争中，美国及其反伊盟友以较少的人员伤亡取得了胜利，其中确实有电子战的很大功劳。有没有办法对付“电子干扰”呢？目前常用的方法有两种，一种是尽量提高电磁波接收设备的选择和识别能力，用特制的滤波器把捣乱的电磁波滤除掉，只把对
12、自己有用的电磁波识别出来。另一种方法就是经常改变所用电磁波的频率，使敌方干扰机上发出的频率对不准，这样“电子干扰”就失去了作用。在雷达和无线电通信设备中，常常设有许多频道供随时选用，就是这个目的。事实上，在各个领域里电磁波的捣乱和反捣乱的斗争都在激烈地进行着。我们要想取得主动，永远立于不败之地，就要不断发展先进技术，不断创新。这同打乒乓球、打排球一样，要随时能拿出“高招”和“绝活”来，才能开拓前进，克敌制胜。【资料 3】我国已成功发射 27 颗人造卫星我国到 1990 年 4 月，已成功地研制和发射各种人造卫星 27 颗。这些卫星全部是由我国独立研制的长征系列运载火箭和风暴运载火箭送入太空的。
13、其中科学技术试验和空间物理探测卫星 10 颗，返回式卫星 11 颗，实用通信卫星 5 颗。返回式卫星全部按预定计划返回地面。1970 年 4 月 24 日发射一颗东方红 1 号卫星。1971 年 3 月 3 日发射一颗科学实验卫星。1975 年 7 月 26 日发射一颗技术试验卫星。1975 年 11 月 26 日发射第一颗返回式卫星。1975 年 12 月 16 日发射一颗技术试验卫星。1976 年 8 月 30 日发射一颗技术试验卫星。1976 年 12 月 7 日发射一颗返回式卫星。1978 年 1 月 26 日发射一颗返回式卫星。1981 年 9 月 20 日，首次用一枚运载火箭同时将
14、 3 颗空间物理探测卫星送入预定轨道。1982 年 9 月 9 日发射一颗返回式卫星。1983 年 8 月 19 日发射一颗返回式卫星。1984 年 1 月 29 日发射一颗试验卫星。1984 年 4 月 8 日发射第一颗地球静止轨道通信卫星。1984 年 9 月 12 日发射一颗返回式卫星。1985 年 10 月 ZI 日发射一颗返回式卫星。1986 年 2 月 1 日发射一颗实用通信卫星。1986 年 10 月 6 日发射一颗返回式卫星。1987 年 8 月 5 日发射一颗返回式卫星。1461987 年 9 月 9 日发射一颗返回式卫星。1988 年 3 月 7 日发射一颗实用通信卫星。1
15、988 年 8 月 5 日发射一颗返回式卫星。1988 年 9 月 7 日发射第一颗试验性气象卫星。1988 年 12 月 22 日发射一颗实用通信卫星。1990 年 2 月 4 日发射一颗实用通信卫星。1990 年 4 月 7 日发射亚洲一号卫星。【资料 4】电磁波炸弹电磁波炸弹犹如一个超大功率的微波炉，在极短时间内产生的微波足以构成脉冲，这样就可以把落点周围的电子设备“击穿”和“烤焦”现代军队已高度依赖电子探测、通信和指挥设备。一旦它们被摧毁，一支军队将大大丧失战斗力。美军使用的可分成非核爆及弱核爆两种电磁波弹头来引爆，非核爆弹头所产生的高强度脉冲，能够瘫痪半径十公里内所有电子设备，强烈干
16、扰隐藏在地下的电子系统。若改用弱核爆弹头时，在半径数百公里范围内的电子设备零件因过度负栽而损毁，瞬间使所有通讯、电力、飞机和飞弹等变成废物。电磁波炸弹产生色脉冲可以通过暴露在地面上的天线设备产生 感应电流，一直钻进地下，破坏地下设备的核心部分。3 月 26 日，美英联军战机空袭了巴格达的伊拉克国家电视台一段时间瘫痪。有消息说，美军战机在这次空袭中使用了电磁波炸弹，这种电子信息武器将对躲在地下碉堡中的伊拉克指挥系统产生极大的破坏，完全失去指挥领导部队的能力，但却有不会伤害到人和建筑物。电磁辐时污染已被确认为世界上的放射污染、水质污染、大气污染、噪声污染的几大污染源之一。联合国人类环境会议已格它列为环境保护项目之一。今年 5 月 6 日，国家环保总局在“全国电磁辐射环境污染调查报告会”上指出：电磁辐射环境污染确实存在，国家已拟定了电磁辐射环境保护对策，并要求对重点电磁辐射环境污染源进行环境影响评价。根据电磁辐
