《高中物理 第3章 电磁波 第2节 电磁波的发射传播和接收知识导航素材 鲁科版选修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第3章 电磁波 第2节 电磁波的发射传播和接收知识导航素材 鲁科版选修（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、从不放松对“三个代表”等党和国家政治方针的学习，每天收看听闻，关心国家大事，积极参加党组织的各种活动，在工作一年后，荣誉地为由一名中国共产党预备党员成为正式党员，实现了我多年的愿望第2节 电磁波的发射、传播和接收思维激活1.收音机在接收信号时为什么要调谐？它又是怎样实现调谐的？提示：世界上有许多无线电台，它们发出的电磁波频率各不相同，接收电路都能把这些电磁波接收下来.如果不选台，这些电台的信号在电路中互相干扰无法分辨，就好像我们听见一群人在说话，耳边一片嘈杂声，什么也听不清楚.所以，要接收所需要的电台就要调谐. 在收音机接收同一个波段内的不同电台时，一般是通过改变电容C来调谐的.收音机接收不同
2、波段的电台时，一般要改变电感L和电容C来实现调谐.2.我们常见到的手机、电视机、收音机的天线都是金属直杆，它有什么用途？提示：在尽可能大的范围内接收到电磁波的各种信号.自主整理一、电磁波的发射 空间某处的电场和磁场交替变化，就会产生_，它的主要用途是_.要传递信息首先要能发射_. 为了有效地发射_，振荡电路必须满足两个条件：（1）_；（2）_.把低频电信号加载到_上叫做_，常用的调制方式有_和_两种.二、电磁波的传播无线电波通常有三种传播途径：_、_和_.沿地球表面空间传播的无线电波称为_，用来传播_、_和_.靠_的反射传播的无线电波称为天波，适合传播_.空间波是像光束那样沿直线传播的无线电波
3、，适用于_和_.三、电磁波的接收 能够进行调谐的接收电路叫_.当接收电路的_跟接收到的电磁波的_相同时，接收电路中产生的_的现象叫电谐振，产生电谐振的过程，叫_.高手笔记1.无线电波的波段的划分 无线电技术中使用的电磁波叫无线电波.无线电波的波长从几毫米到几十千米，通常根据波长或频率把无线电波分成长波、中波、短波、微波等几种波段.各波段无线电波有各自的传播方式和用途.如下表所示.波段波长/m频率/MHz传播方式主要用途长波30 0003 0000.010.1地波超远程无线电中波3 0002000.11.5地波和天波通信和导航中短波200501.56天波调幅（AM）无线电广播电报通信短波5010
4、630微波米波（VHF）10130300近似直线传播调频（FM）无线电广播电视导航分米波（UHF）10.13003 0003 00030 000直线传播电视雷达导航厘米波0.10.01毫米波0.010.00130 000300 0002.电磁波发射和接收过程中几个概念 调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号（声音、图像信号）而改变叫做调制. 调幅：使高频振荡的振幅随信号（声音、图像等低频信号）而改变叫做调幅. 调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频. 解调：由调谐电路接收到的感应电流，是经过调制的高频振荡电流，还不能使我们直接感受到所需要的信号.必须从高频振荡电流中“检”出声音信号，
5、叫做检波，也叫解调.名师解惑1.无线电波的发射和接收过程中为什么要分别进行调制和解调？ 剖析：电台发射信号，如声音信号，为什么不直接将声音信号转化为电信号发射出去，而是放到高频信号中发射呢？因为像声音这样的信号，一般频率相对较低，而电台要向外发射电磁波，要有足够高的频率.实验证明，发射能量与发射频率的4次方成正比，可见只有提高发射频率才能提高发射能量，为此要把频率较低的信号加载到高频信号去.高频振荡信号就是那些有用的低频信号的载体，而“加载”过程就是物理上所说的“调制”过程. 既然有用的信号是加载到高频信号上的，当接收到电磁波后，为了卸下有用的信号，就必须通过解调，把有用信号“检”出来.2.调
6、谐的作用是什么？ 剖析：世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号，如果不加选择地全部接收下来，那必然是一片混乱，分辨不清.因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台.在无线电技术中利用电谐振（类似于机械振动中的共振）达到目的. 使接收电路中产生电谐振的过程叫调谐，能够调谐的接收电路叫调谐电路.如图3-2-1所示.调节电容器的电容，当该LC振荡电路的固有频率与某电台的频率相同时，这个电台的电磁波在电路中激起的感应电流最强，这样就选出了这个电台.收音机一般是通过改变电容来调谐，而电视机一般通过改变电感来调谐.图3-2-1讲练互动【例题1】用一平行板电容器和一个线圈
7、组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是（ ）A.增大电容器两极板间的距离 B.减小电容器两极板间的距离C.减小电容器两极板正对面积 D.在电容器两极板间加入电介质解析：由=c/f知，要增大发射电磁波的波长，必须减小振荡电路的振荡频率f，由f=可知，要减小f，就必须增大电容器的电容C或电感L，由C=，可判断B、D操作满足要求.答案：BD绿色通道 熟记f=和C=是分析问题的基础.变式训练1.关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是（ ）A.必须对信号进行调制 B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上 D.必须使用开放回路解析：为了有效地发射电磁波，必须使振荡频率足
8、够高，同时让电场、磁场尽可能分布到较大的空间，故需把频率较低的传输信号加到高频电流上，即调制，还需使用开放电路，故A、C、D选项正确.答案：ACD2.LC振荡电路电容器的电容为310-5 F，线圈的自感系数为3 mH，它与开放电路耦合后，（1）发射出去的电磁波的频率是多大？（2）发射出去的电磁波的波长是多大？解析：LC振荡电路与开放电路耦合后，振荡电路中产生的高频振荡电流通过两个电路线圈间的互感作用，使开放电路中也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射，所以发射出电磁波的频率就等于LC振荡电路中电磁振荡的频率.（1）发射出去的电磁波的频率f=Hz=530 kHz.
9、（2）发射出去的电磁波的波长=m=566 m.答案：（1）530 kHz （2）566 m【例题2】电磁波接收回路中线圈的自感系数是400 H，原来接收波长是60 m的电磁波，现在接收波长是180 m的电磁波，应怎样调整调谐电路中电容器的电容？解析：由=vT（v是电磁波在真空中的传播速度）和T=2可知，在接收回路（调谐电路）L一定时，要接收波长较长的电磁波须增大电容C.电容的增加量为：C=（22-12）=（1802-602）F=2.010-11 F.答案：增加电容2.010-11F绿色通道 通过调节LC回路中的电容，可改变调谐电路的固有频率，产生电谐振进行选台.变式训练3调谐电路的可变电容器的
10、动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应（ ）A.增大调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压C.减小调谐电路中线圈的匝数 D.将线圈中的铁芯取走解析：当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时，发生电谐振才能收听到电台信号.由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由f=，可知在C无法调节的前提下，可减小电感L，即可通过C、D的操作升高f.答案：CD4有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时，（1）哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？（2）如果想接收到
11、波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？解析：电磁波在空间传播时，如果遇到导体，就把自己的一部分能量传给导体，使导体中产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同，因此，利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波，无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波，收音机的调谐电路，通过改变可变电容器的电容来改变调谐电路的频率，使它跟我们要接收的电磁波的频率相同，由于电谐振现象，只有这个频率的电磁波才在调谐电路中激起较强的感应电流，而其他频率的电磁波激起的感应电流都非常弱.（1）根据公式f=得f1=g Hz=1 034 kHzf2
12、=Hz=756 kHzf3=Hz=530 kHz所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强.（2）要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些.答案：397 m 旋出一些【例题3】超远程无线电通信和导航主要是利用长波段的电磁波，传播方式是地波，试说明用地波传播长波的理由.一长波波长为15 000 m，其频率为多少？解析：因为长波段的无线电波的波长长，容易发生衍射现象，能绕过障碍物而不被地面上的高大物体挡住，故可采用地波形式传播，但地波传播的距离不太远.由c=f得f=Hz=2.0104 Hz=20 kHz.答案：此长波的
13、频率为20 kHz.绿色通道 波长长的长波，衍射现象明显，能绕过物体而不形成反射，用地波传播；微波的波长短，方向性好，反射性强，主要传播方式是直线传播.变式训练5关于电磁波的传播，下列叙述正确的是（ ）A.电磁波频率越高，越易沿地面传播B.电磁波频率越高，越易沿直线传播C.电磁波在各种介质中传播波长恒定D.只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界解析：由c=f可判定：电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，不宜沿地面传播，而跟光的传播相似，沿直线传播.故B对A错.电磁波在不同介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由v=f，可判断波长改变，C错.由于同步卫星相对地面静止在赤道上空3 600 km高的地方，用它作微波中继站，只要有三颗，就能覆盖全球，D正确.答案：BD6下列说法正确的是（ ）A.发射出去的无线电波，可以传播到无限远处B.无线电波遇到导体，就可在导体中激起同频率的振荡电流C.波长越短的无线电波，越接近直线传播D.移动电话是利用无线电波进行通讯的解析：无线电波在传播过程中有能量损失，故不能传播到无限远处，故A错.无线电波遇到导体，就把一部分能量传给导体，在导体中激起同频率的振荡电流，故B对.波长越短的无线电波，越不易发生衍射，越接近直线传播，故C对.移动电话是无线电波的应用之一，故D对.答案：BCD体验探究【问题】接收电磁波的导
