《2017-2018学年同步备课套餐之物理教科版选修3-4课件：第3章电磁振荡 电磁波 3~4 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年同步备课套餐之物理教科版选修3-4课件：第3章电磁振荡 电磁波 3~4 （34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章,3 电磁波谱 电磁波的应用 4 无线电波的发射、传播和接收,学习目标 1.了解电磁波各波段的特性和主要作用. 2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用. 3.了解有效地发射电磁波的两个条件. 4.了解调制、调幅、调谐 、调角、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,一、电磁波谱、电磁波的应用,电磁波是一个大家庭，在生产、生活中有广泛的应用，电磁波分为哪几种？它们的波长关系如何？,答案,答案 电磁波分为无线电波、红外线，可见光、紫外线、X射线和射线.从无线电波到射线，波长逐渐减小.,1.电磁波谱：按电磁波的 大小的顺序把它们排
2、列成谱，叫电磁波谱. 2.电磁波谱按频率由小到大的顺序排列为：_ _.,波长或频率,无线电波、红外线、可见光、,紫外线、X射线、射线,3.不同电磁波的特点及应用,小,大,长,短,天体物理,遥控,加热,照明,防伪,判断下列说法的正误. (1)紫外验钞机是利用紫外线的化学作用. ( ) (2)X光透视利用的是光的衍射现象. ( ) (3)工业上的金属探伤利用的是射线具有较强穿透能力. ( ) (4)红外遥感技术利用了一切物体都不停地辐射红外线的现象.( ),二、无线电波的发射和传播,将两根铝管固定在感应圈的两极上，另两根铝管接微安表头并固定在绝缘手柄上，如图1所示. (1)接通感应圈电源，把手柄上
3、两铝管平行靠近感应圈上的两铝管，你看到什么现象了？为什么？,答案 微安表头指针偏转，这说明绝缘手柄上的铝管收到了电磁波.,答案,图1,(2)当把感应圈两极上的铝管拆掉后，把手柄靠近感应圈有什么现象？为什么？,答案 没有装铝管时，微安表头指针不偏转，说明绝缘手柄上的铝管没有收到电磁波.因为发射电磁波要有天线.,答案,1.无线电波的发射 (1)要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点： 第一，振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的 空间中，才能有效地把电磁场的能量传播出去. 第二，要有 的振荡频率. (2)载波：用来“ ”信号的高频等幅波. (3)调制：把传递的信号“加”到 上的过程.,开放
4、,足够高,运载,载波,分类,调幅：使高频振荡的 随信号而变. 调频：使高频振荡的 随信号而变.,振幅,频率,2.无线电波的传播 (1)地波：沿地球 空间传播的无线电波. 适用于能够绕过地面障碍物的 、 和 波. 和 不宜用地波传播. (2)天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波. 适用于不易吸收和穿过电离层而易被电离层反射的短波. 实验证明：微波易穿过电离层进入太空，长波易被电离层吸收掉. (3)直线传播：沿直线传播的电磁波，叫做空间波或视波.适用于微波.,表面,长波,中波,中短,短波,微波,判断以下说法的正误. (1)各种频率的电磁振荡都能辐射电磁波，只是辐射的能量所占振荡总能量的比例不同罢
5、了，振荡周期越大，越容易辐射电磁波. ( ) (2)为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时提高振荡频率. ( ) (3)调制就是将低频信号变成高频信号，再放大后直接发射出去. ( ) (4)调幅就是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅变化上去. ( ),按图2甲，用两个莱顿瓶(附矩形发射框和带氖泡的矩形接收框)、感应圈和直流电源连成电路.如图乙所示，发射框上的铜球与莱顿瓶上的铜球相距约12 厘米，氖泡两端分别接莱顿瓶的内壁和外壁金属箔.感应圈高压加在铜球和莱顿瓶上，使铜球间发生火花放电.调节接收框上的可移动的竖直金属滑动杆，使它从最右端慢慢向左移动，观察接收框上的氖泡发光有什么
6、变化？并说明产生这种变化的原因.,三、无线电波的接收,答案,图2,答案 滑动杆向左滑动的过程中，氖泡先变亮后变暗，当矩形接收框与发射框的大小差不多时氖泡最亮.当两框大小相等时，两框的自感系数接近相等，与莱顿瓶组成的LC振荡电路的固有频率接近相同，发射电路与接收电路发生电谐振，接收框接收到的信号最强，所以氖泡最亮.,1.接收原理 电磁波在传播过程中如果遇到导体，会在导体中产生 .因此空中的导体可以用来接收 . 2.电磁谐振(电谐振) 当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率 时，电路中激起的感应电流 . 3.调谐 使接收电路产生 的过程. 调谐电路：能够调谐的接收电路.,感应电流,电磁波,最强
7、,相等,电谐振,判断下列说法的正误. (1)调谐就是把接收到的电磁波的频率调到某一特定的值. ( ) (2)当电磁波的频率与接收电路的固有频率相等时，发生电谐振. ( ) (3)当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流. ( ),题型探究,一、电磁波谱及电磁波的应用,如图3所示：,图3,例1 (多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是 A.波长不同的电磁波在本质上完全相同 B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象 C.电磁波谱的频带很宽 D.电磁波的波长很短，所以电磁波的频带很窄,解析,答案,解析 电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长或频率不同而已.其中波
8、长最长的波跟波长最短的波之间频率相差1020倍.,例2 下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上. (1)X光机，_. (2)紫外线灯，_. (3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用_.,解析,答案,A.光的全反射 B.紫外线具有很强的荧光作用 C.紫外线具有杀菌消毒作用 D.X射线具有很强的贯穿力 E.红外线具有显著的热效应 F.红外线波长较长，易发生衍射,C,D,E,解析 (1)X光机是用来透视人体内部器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比
9、较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，故选择D. (2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，故选择C. (3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，故选择E.,二、无线电波的发射、传播和接收,1.无线电波的发射、传播和接收过程 2.对概念的理解 (1)“调幅”和“调频”都是调制过程，解调是调制的逆过程. (2)电谐振就是电磁振荡中的“共振”. (3)调谐与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则是一个操作过程.,例3 要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是 A.增加辐射波的波
10、长 B.使振荡电容的正对面积足够小 C.减小电容器两极板间的距离 D.增加回路中的电容和电感,解析 研究表明频率越高，电磁波发射本领越大，电磁场应尽可能扩散 到周围空间，形成开放电路.由f ，C 可知，要使 f增大，应减小L或C，只有B符合题意.,解析,答案,f 和C 这两个公式是分析这类问题的基础.由C 可 清楚判断影响电容C大小的因素，同时也应清楚影响自感系数L大小的因素，如增大自感线圈的匝数可增大自感系数L，将铁芯取走可减小自 感系数L等.再由公式 f 进行综合分析即可.,例4 (多选)关于电磁波的接收，下列说法正确的是 A.当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流 B.
11、当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流 C.由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了 D.由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到 声音,解析 当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强.由调谐电路接收的感应电流，要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案为A、D.,解析,答案,达标检测,1.(多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是 A.无线电波、可见光、红外线 B.无线电波、可见光、射线 C.红光、黄光、绿光 D
12、.紫外线、X射线、射线,解析,答案,1,2,3,4,解析 电磁波谱按波长从长到短排列顺序依次是无线电波红外线可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)紫外线X射线射线，由此可知B、C、D选项正确.,2.关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是 A.红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体 B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 C.电磁波频率最大的是射线，最容易用它来观察衍射现象 D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光,答案,1,2,3,4,解析 X射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，红外线没有，A错误； 过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误； 电磁波中频率最大的是射线，其波长
13、最短，最不容易发生衍射，C错误.,解析,3.(多选)关于无线电广播过程，说法正确的是 A.话筒将声音信号转变成音频信号 B.每个电台都能使用任意频率发射电磁波信号 C.接收机上的天线，直接接收来自广播台的声音信号 D.收音机上的“调谐”旋钮起到选台的作用,1,2,3,4,答案,解析,1,2,3,4,解析 话筒是声传感器，将声音信号转变成音频信号(低频电信号)，故A正确； 每个电台发射的电磁波的频率都是特定的，故B错误； 接收机上的天线，通过电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选择出来，故C错误； 收音机上的“调谐”旋钮通过改变自身频率，利用电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选择出来，
14、起到选台的作用，故D正确.,4.图4中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市.发射场正在进行某型号火箭的发射试验.为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号.已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发_(填“无线电广播信号”或“电视信号”).这是因为_.,1,2,3,4,答案,解析,电视信号,电视信号波长短，沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射,图4,解析 从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为550 m，根据发生明显衍射现象的条件，可知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置.电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发.,1,2,3,4,
