物理人教版选修3-4课后集训：第十四章 3.电磁波的发射和接收 Word版含解析
物理人教版高二选修3-4课后训练：第十四章_3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会_word版含解析
课后训练基础巩固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2．在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是()A．调谐→高频放大→检波→音频放大B．检波→高频放大→调谐→音频放大C．调谐→音频放大→检波→高频放大D．检波→音频放大→调谐→高频放大3．发射电视信号时通常采用波长较短的米波，在高楼密集的城市楼群中，电视机上经常出现重影，当电视天线接收到强信号后，接着又接收到弱信号，屏幕上出现强弱交替的影像，这是由于() A．电磁波的干涉B．电磁波的衍射C．电磁波的反射D．电磁波的折射4．下列说法正确的是()A．经过调制的高频电磁波向外辐射能量大B．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，再通过检波、放大，通过耳机才可以听到声音5．关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是()A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送D．在信号接收时，选择电波的过程叫做调谐6．为了使需要传递的信息(如声音、图像等)载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行() A．调谐B．放大C．调制D．检波能力提升7．开放的振荡电路的振荡频率为f，发射电磁波的波长为λ，若把振荡电路中电容减小到原来的14，发射的电磁波频率和波长分别为()A．4f，14λB．2f，12λC．12f,2λ D．14f,4λ8.如图为收音机接收电磁波的电路，由线圈L1与可变电容器C1组成，它相当于一个LC振荡电路，当各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在L1中不同程度地产生感应电流(振荡电流)，当可变电容调至某一值(选台)使其振荡频率恰好与武汉人民广播电台发射频率相同时，仅可接收该台广播节目。
物理选修3-4人教新课标14.3电磁波的发射和接收教案
14.3 电磁波的发射和接收【【教教学学目目标标】】1．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。
2．了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。
【【重重点点难难点点】】1．无线电波的发射和调制。
2．无线电波的接收及调谐、检波。
【教学方法】讲练结合【教学用具】课 件、信号源，示波器，收音机，录音机，调频发射机【【教教学学过过程程】】 一、无线电波的发射1、有效地发射电磁波的条件： （1）要有足够高的振荡频率；（2）开放电路：振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去。
2、调制：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。
（1）调幅（AM ）：使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅。
（2）调频（FM ）：使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。
二、无线电波的接收1、电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。
这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。
2、调谐：接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路。
3、检波：从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫做检波。
检波是调制的逆过程，因此也叫解调。
三、无线电波【例1】调谐电路中可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率电台发出的电信号，要收到该电台的信号，应该怎么办？ （C ）A ．增加调谐电路线圈的匝数B ．加大电源电压C ．减少调谐电路线圈的匝数D ．减小电源电压【【课课外外作作业业】】1、教材：P 5——（3）2、学海导航： P 2——4【【教教学学后后记记】】。
【高中物理】物理人教版选修3-4学案：第十四章第3节 电磁波的发射和接收
3．电磁波的发射和接收1．知道什么样的电磁振荡和电路有利于向外发射电磁波。
2．了解利用电磁波传递信号要对电磁波进行调制，调制方法有两种：调幅和调频。
知道什么是调制、什么是调幅和调频。
3．知道接收需要的电磁波要进行调谐，知道还原信号还要进行解调，了解什么是调谐和解调。
电磁波已经与我们的生活、生产密不可分。
当你走在路上或坐在汽车里，手持移动电话向千里之外的亲友发送问候，讲述你的学习、生活、见闻的时候，当你从电话屏幕中见到亲友的时候，你想过这声音和影像是怎样传送的吗？提示：在电磁波中加载上声音、图像等信号，电磁波就相当于一个运载工具，把这些信息传播出去。
电磁波必须通过发射塔(天线)才能走进千家万户。
接收端还要把接收到的信息进行还原，这样才能得到我们想要的信息。
1．电磁波的发射(1)要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：第一，要有________的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大。
第二，应采用________，振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大的空间。
(2)开放电路：实际的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做______，线圈的另一端高高地架在空中，叫做______。
(3)无线电技术：使电磁波随各种信号而改变的技术叫做______。
调制的方法有两种，一是调幅，使高频电磁波的______随信号的强弱而改变；另一种叫调频，使高频电磁波的______随信号的强弱而改变。
思考：电视发射塔为什么要建得很高？2．无线电波的接收(1)接收原理：电磁波能使______中产生感应电流，所以导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收______。
(2)电谐振：当接收电路的________跟接收到的电磁波的______相等时，接收电路里产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振。
(3)调谐：使电路中产生______的过程叫做调谐。
(4)解调：使声音或图像信号从接收到的________中还原出来，这个过程是调制的逆过程，叫做解调。
【高中物理】物理人教版选修3-4学案：第十四章3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会
3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会1．无线电波的发射(1)有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点：①要有足够高的振荡频率：频率越高，发射电磁波的本领越大。
②振荡电路的电场和磁场必须能分散到尽可能大的空间，因此，要采用开放电路。
而是加载到高频信号中发射呢？因为声音信号频率较低，而电台向外发射电磁波，要有足够高的频率。
实验证明，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上去。
高频振荡信号就是那些有用的低频信号的载体，而“加载”的过程就是“调制”过程。
【例1】下列说法正确的是()A．用带有天线和地线的开放电路，就可将电磁波发射出去B.电磁波的传播方式只有两种：天波和地波C．发射图像信号不需要调制过程D．使发射信号振幅随高频信号而改变叫调幅2．无线电波的接收(1)原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，因此，导体可以用来接收电磁波。
(2)电谐振与调谐①电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象。
②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。
(3)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程，调幅波的解调也叫检波。
(4)无线电波技术上把波长大于1 mm的电磁波称做无线电波，并按波长把无线电波分为若干波段：长波、中波、中短波、短波、微波。
为什么超远程无线电利用无线电波中,的长波波段，而雷达利用微波波段？根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以超远程无线电利用长波波段。
微波波长短，传播时直线性好。
雷达正是利用了微波直线传播性好的特点【例2】调谐电路的可变电容器的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．增加谐电路中线圈的匝数B．加大电源电压C ．减少调谐电路中线圈的匝数D ．将线圈中的铁芯取走解析： 改变电容接收不到较高频率的信号→调谐电路固有频率较低→f ＝12πLC ――→增大f 减小L 答案：CD3．电磁波与信息化社会 (1)电磁波的传输：可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。
物理人教版高二选修3-4教材梳理_第十四章_3.电磁波的发射和接收4.电磁波与信息化社会_word版含解析
疱丁巧解牛知识巧学一、无线电波的发射和接收1•无线电波的发射(1)无线电波及波段划分无线电技术中把波长大于1 mm (频率低于300 GHz )的电磁波称为无线电波•并按波长(频率)把无线电波分为若干波段•不同波段的无线电波的传播特点不一样，发射、接收所用的设备和技术也不同，因此有不同的用途(见下表)•第一，要有足够高的振荡频率，理论研究证明：振荡电路向外界辐射能量的本领，与振荡频率密切相关.频率越咼，发射电磁波的本领越大第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去.用于放电路可以有效地把电磁波发射出去.(3)无线电波的发射①调制：在无线电应用技术中，首先将声音、图象等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号，这种电信号频率很低，不能用来直接发射电磁波，把要传递的低频电信号加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫调制•②调幅和调频：使高频振荡的振幅随信号的强弱而改变叫做调幅，使高频振荡的频率随信号的强弱而改变叫做调频•学法一得无线电广播中的低频信号波由于频率较低，能量小，传播距离小，只能加载到高频波上才能发射出去，这一过程就像卫星只能通过运载火箭才能达到预定轨道一样③无线电波的发射：由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去深化升华一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图象信号，都采用调幅波；电台的调频广播和电视中的伴音信号，都采用调频波•2. 无线电波的接收1)电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振•(2)调谐：调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变，将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同，即使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐联想发散收音机周围各种电磁波都有，将我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强，这就需要调谐.调谐时使收音机的振荡频率和某电台的频率一致，此时发生共振，产生的感应电流最强，即可选出相应的电台•(3)检波：从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的信号的过程叫做检波要点提示检波是调制的逆过程，也叫解调•4)无线电波的接收：天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经检波取出携带的信号，放大后再还原成声音或图象的过程 •深化升华 无线电的接收过程：如图14-3-2所示.二、电磁波与信息化社会 1•电磁波与信息的传递电磁波可以通过电缆、 传递的信息量越大•2•电视电视系统主要由摄像机和接收机组成•把图象各个部位分成一系列小点，称为像素，每幅图象至少要有几十万个像素，摄像机将画面上各个部分的光点，根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电流， 随电磁波发射出去•电视机接收到电磁波后，经调谐、检波得到电信号，按原来的次序在显像管的荧光屏上汇成图象 •深化升华 在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号 •在电视接收端，由电视接收机 的显像管把电信号还原成景物的像.摄像机在一秒钟内要传送 25张画面，电视接收机也以相同的速率在荧光屏上显现这些画面.由于画面更换迅速和视觉暂留，我们感觉到的便是活动景象 .电视接收机的天线接收到的电磁波除了载有图象信号外，还有伴音信号 .伴音信号经检波取出后，送到扬声器，扬声器便伴随电视屏幕上的景象发出声音来•中国电视广播标准采用每秒钟传送25帧画面，每帧由625条线组成•3. 雷达雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装 置（显示器）、电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成 深化升华 （1）雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端；（2） 雷达使用的无线电波是直线性好、反射性能强的微波波段；（3） 雷达发射的是不连续的无线电波，即脉冲，每次发射时间约为百万分之一秒，两次发射的时间间隔约 为万分之一秒； （4） 障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来4. 移动电话移动电话系统是城市电话网的一部分，每一部移动电话都是一个无线电台，它将用户的声音转变为高 频电信号发射到空中；同时它又相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信 息，移动电话的体积小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高，它与其他用户的通话要靠基地 台转接• 深化升华 移动电话机又称为手机.每个手机都是一个小电磁波发射台， 它将用户的声音或数字信息转变为高5. 因特网世界上最大的计算机互联网一一因特网的飞速发展，将从根本上改变我们的生活和工作方式.人们可以通过互联网听音乐、看电影、聊天、购物，可以通过互联网查阅各种资料，进行远程教学、远程医疗，甚 至可以为身处世界各地的人召开电视会议，数以亿计的人们通过因特网联系起来，通过资源共享和最有效 的全球合作，推动人类社会更快向前发展•典题热题 知识点一无线电波的发射 例1用一平行板电容器和一个线圈组成 LC 振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是（I 调谐嚣光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，电磁波的频率越高，在相同时间内 人线奇難业流音號业流图 14-3-2图 14-3-3通信为例，其信号频信号发射到空中；同时它又相当于一个收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息 移动通信系统是一个有线与无线相结合的综合通信系统 •以甲市移动用户A 与乙市移动用户B 进行移动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1解析：由入=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= -------- 可知，要减小f ,2 TLCS就必须增大电容器的电容 C 或电感L ,由C= ，可判断B 、D 两选项操作满足要求•4 kd答案：BD1S巧解提示 熟记f= ----------------- 和C=是分析问题的基础.2 JLC 4 kd例2在LC 振荡电路中，如果 C=100 pF ，要发出波长为 30 m 的无线电波，应用多大电感的线圈？ 解析：本题考查应用LC 振荡电路的周期公式以及电磁波的速度、周期、波长关系进行分析、计算的能力 答案：由公式T=2n LC 和v=X /T得 L=入2/4 ^2C式中 v=3.0 108 m/s,C=100 10-12 F302L=28~212 H=2.53 H.4 3.142 （3 108）2 100 10方法归纳LC 振荡电路是最简单的电磁振荡电路，在多种计算中广泛应用，须熟记 知识点二无线电波的接收例3调谐电路的可变电容器的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 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=入可判定：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 选项对A 选项错；电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由 v=^f 可判断波长改变，C 选项错；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 选项正确.答案：BD方法归纳 记住波长越长衍射能力越强，波在各种介质中传播时频率不变，传播速度公式 v=^f 是解题关键. 知识点四雷达例5 一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 3,s 两次发射的时间间隔为100在指示器的荧光屏上现出的尖形波如图14-3-4所示，已知图中刻度ab=bc ,则障碍物与雷达之间的距离是 图 14-3-4解析：图中a 和c 处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的， b 处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab=bc ,可知无线电波发射到返回所用时间为50卩s.不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由 可通过C 、D 两选项的操作升高f. 答案：CD知识点三电磁波的传播例4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，越易直线传播C. 电磁波在各种介质中传播波长恒定f2、LC，可知在 C 无法调节前提下，可减小电感 L ,即设雷达离障碍物的距离为s,无线电波来回时间为t,波速为c,8 -6亠m ct 3.0 10 50 10 3由2s=ct 得s= — = ----------------------------- m=7.5 X103m.2 2 答案：7.5 X103m方法归纳在荧光屏上根据波幅很容易区分发射波和反射波，根据两个尖形波距离，可直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离.知识点五电磁污染例6科学技术是一把双刃剑.电磁波的应用也是这样.它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用一一电磁污染.频率超过0.1 MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁.按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度（即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量）不得超过某一规定值le.已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P,设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能量损失.由数学知识可知，球面的面积S=4n2 （式中r为球半径），球半径与球面总是垂直的.根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为，这时人体所受到的电磁辐射强度才不会超过规定值.解析：由题给信息知发射的电磁波都分布在以天线为中心的球面上，即：』r令，方法归纳解决本题时需构建物理模型，电磁波发射出去后，电磁波所有的能量都均匀分布在以天线为中心的球面上，就像太阳发出的光都均匀分布在以太阳为中心的球面上一样问题探究误区陷阱探究问题很多同学认为调谐也叫电谐振，这种说法对吗？探究过程：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象叫电谐振，而接收电路中产生电谐振的过程，叫调谐，由定义可知：一个是物理现象，一个是过程操作，两者是不同的.探究结论：调谐和电谐振不是一回事.实验论证探究问题用实验探究电谐振.探究过程：实验原理：发射电磁波的装置，看另一个能否接收到电磁波实验器材：发射电路：莱顿瓶、由金属球和金属框组成的发射装置接收电路：莱顿瓶、金属球、金属横杆、带鳄鱼夹的氖管实验过程：（1）按图14-3-5 （a）连接好发射电路.（2）按图14-3-5 （b图电谐振实验电路图（3）调节发射电路上的两金属间隙为4—8 mm,调节接收电路上的两金属球，使之相接触，把两电路平等靠近（图14-3-6）.图14-3-16(4)调整鳄鱼夹的位置，使接收电路和发射电路上的矩形框一样大，闭合高压电源上的开关，你看到了什么现象？(5)将鳄鱼夹夹在横杆的不同位置，闭合高压电源上的开关，你看到了什么现象？探究结论：实验表明在接收电路中能够接收到电磁波。
物理人教版高二选修3-4名师导航_第十四章_3.电磁波的发射和接收_word版含解析
3 电磁波的发射和接收名师导航知识梳理1.无线电波的发射（1）要向外发射无线电波，振荡电路必须具有如下特点：第一，要有____________频率；第二，采用____________电路，使电场和磁场分散到尽可能大的空间.（2）利用无线电波传递信号，要求发射的无线电波随信号而改变，使无线电波随各种信号而改变叫____________，常用的调制方法有____________和____________两种，使高频振荡的振幅随信号而改变叫____________，经过调制后发射出去的无线电波叫____________.使高频振荡的频率随7信号而改变叫____________，经过调频以后发射出去的无线电波叫调频波.2.无线电波的接收（1）当接收电路的固有频率跟接收的无线电波的频率____________时，激起的振荡电流____________，这就是____________现象.（2）使接收电路产生电谐振的过程叫做____________，能够调谐的电路叫____________电路.收音机的调谐电路，是通过调节____________来改变电路的频率而实现调谐的.知识导学学习本节内容，首先要复习有关电磁波、无线电波的知识，知道电磁波与其他波一样具有波的共性，但与机械波又有区别，最大的区别是电磁波既可以在真空中传播，又可以在介质中传播，所有这些是学习电磁波的发射和接收的基础.由于电磁波的发射和接收是比较抽象的，所以在学习过程中一定要注意理论联系实际.同时，还必须掌握电磁波的发射和接收的过程以及能有效地发射和接收电磁波时，振荡电路必须具备的特点，这样才能做到学以致用，融会贯通.疑难突破电磁波的发射和接收的过程.剖析：发射：（1）调制：在无线电应用技术中，首先将声音、图像等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号，这种电信号频率很低，不能用来直接发射电磁波，而需要把传递的低频电信号“加”到高频电磁波上，使高频电磁波随各种信号而改变，这个过程叫做调制.（2）调幅和调频：使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅.使高频振荡的频率随信号而改变叫调频.（3）无线电波的发射：由振荡器（常用LC 振荡器）产生高频振荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去.接收：（1）电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振.（2）调谐：调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变，将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同，使接收电路产生电谐振，这个过程叫调谐.（3）检波：从接收到的高频振荡中分离出所携带的信号的过程叫做检波，检波是调制的逆过程，也叫解调.（4）无线电波的接收：天线接收到所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经检波取出携带的信号，放大后再还原成声音或图像.典题精讲【例1】 在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？（已知地球的质量为6.0×1024 kg ，地球半径为6.4×106 m ，万有引力常量为6.67×10-11 N·m 2·kg -2）解：主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时间的.设同步卫星高度为H ，由万有引力定律及卫星圆周运动规律可得2224)(Tm H R GMm π=+(R+H) H=3224πGMT -R=3.6×107 m 则一方讲话，另一方听到对方讲话的最少时间t=c H 2=0.24 s. 答案：0.24 s绿色通道:这是一个典型的综合题，它涉及了电磁学、力学中的相关知识的综合应用.在解答此题时要很好地分析题意，运用万有引力定律和卫星的圆周运动规律来求解.变式训练:某电台发射的电磁波的波长是600 m ，该电台发射的电磁波的频率是多大?若有一台接收机距电台600 km ，从电台发出的信号经过多少时间就可以到达接收机？答案：5×105 Hz 0.02 s【例2】 一收音机调谐回路中线圈电感是30 μH ，电容器可变，最大电容是270 pF ，最小电容是30 pF ，求接收到的无线电波的波长范围多大？思路解析：由T=2πLC 可知：电磁波的周期变化范围；由λ=T·c 进一步确定波长范围.因为T=2πLC所以T max =2π126102701030--⨯⨯⨯ s=18π×10-8 s T min =2π12610301030--⨯⨯⨯=6π×10-8 s又因为λ=cT所以λmax =3×108×18π×10-8 s=169.6 mλmin =3×108×3π×10-8 s=56.5 m故169.6 m≥λ≥56.5 m.答案：56.5 m —169.6 m绿色通道：应用公式T=2πLC 解题时，要与平行板电容器、电感的知识联系起来，要知道改变T 的一些因素，在应用公式c=λf 解题时，要与机械波的知识联系起来，因为机械波的一般传播特性在电磁波的传播中成立.变式训练:某收音机调谐电路中，电感线圈的自感系数L=0.4 mH ，可变电容器的最小电容C 为4 pF ，最大电容为400 pF ，求该收音机能接收到的电磁波的波长范围？答案：75.36 m —753.6 m问题探究问题：世界各地有许多无线电台同时广播，试想为什么我们用收音机只能听到某一个电台的播音，而不是同时听到许多电台？导思：此问题涉及到无线电波的接收和电磁振荡的相关知识，转动收音机旋钮，实际上是借助于改变电容器的电容间接地改变固有接收频率，当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这样就选出某一确定的电台.这也是电磁波的应用的典例，对这些实例的工作原理一定要牢牢掌握.探究：接收机能够从诸多的电磁波中把我们需要的选出来，这叫做调谐.转动收音机的旋钮选择电台时，实际上就是在改变可变电容器的电容进行调谐，有了调谐的功能，一台收音机只能听到某一个电台的播音，而不是同时听到许多电台的播音.。
物理人教版高二选修3-4互动课堂_第十四章_3.电磁波的发射和接收_word版含解析
互动课堂疏导引导1.无线电波的发射（1）发射无线电波采用开放电路实际的发射装置将振荡器中的高频电流通过感应耦合传输给开放电路，向四周发射.（2）发射无线电波的目的：传递信息（信号）.①调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫做调制.在无线电应用技术中，首先将声音、图像等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号，这种信号频率很低，不能用来直接发射，而需要把传递的低频电信号“加”到高频电磁波上，使高频电磁波随各种信号而改变.②调制的方式有调幅和调频两种.调幅：使高频振荡的振幅随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.（3）无线电波的发射：由振荡器（常用LC 振荡器）产生高频振荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去.2.无线电波的接收（1）在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波.（2）通过电谐振实现选台①电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振.②调谐：使接收电路发生电谐振的过程叫做调谐.能够调谐的接收电路叫做调谐电路.（3）通过检波获取信号①解调：从高频振荡中“检”出所携带的信号，叫做解调.②解调是调制的逆过程.③调幅波的解调也叫检波.（4）无线电波的接收天线接收到的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经解调取出携带的信号，放大后再还原成声音或图像.活学巧用1.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.增加辐射波的波长B.使振荡电容的正对面积足够小C.尽可能使电场和磁场分散开D.增加回路中的电容和电感思路解析：理论证明，电磁波发射本领（功率）与f 成正比，电磁场尽可能扩散到周围空间，形成开放电路.kdS C LC f πεπ4,21==，要使f 增大，应减小L 或C ，通过选项，只有B 符合题意. 答案：B2.如图14-3-1所示为某收音机接收电路，其电感为L=10-3 mH ，为了接收波长为500 m 的电滋波，其电容器C 应调到___________.图14-3-1思路解析：该电磁波的频率为f=c/λ=3×108/500 Hz=6×105 Hz ，那么该电路的固有频率也应调到f.由电磁振荡的频率公式得：C=1/4π2f 2L 代入数据得：C=7.04×10-2 μF.答案：7.04×10-2 μF3.调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到某较低频率电台发出的信号，要收到该电台的信号，可采用下列办法中的（ ）A.增加调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.在线圈两端并联一个较小的电容器D.减小电源电压思路解析：由题中条件可知，要接收到较低频率的信号，则应使调谐电路的频率减小，由LC f π21=可知A 、C 正确.答案：AC。
物理人教版高二选修3-4自主练习：第十四章_3.电磁波的发射和接收_word版含解析
自主广场我夯基我达标1.调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到某较低频率电台发出的信号，要收到该电台的信号，可采用下列办法中的（ )A.增加调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.在线圈两端并联一个较小的电容器D.减小电源电压思路解析：由题中条件可知，要接收到较低频率的信号，则应使调谐电路的频率减小，由f=LC π21和电容公式C=kdS πε4可以知，加大调谐电路中的线圈匝数，可以增大L ，减小f ，故A 选项对，在线圈两端并联一个更小的电容，从而使C 更大，故f 减小，C 选项对，故A 、C 正确.答案：AC2.一台无线电接收机，当它接收频率为535 kHz 的信号时，调谐电路里电容器的电容是270 pF.如果调谐电路的线圈电感不变，要接收频率为1 605 kHz 的信号时，调谐电路里电容器的电容应改变为（ )A.30 pFB.90 pFC.150 pFD.710 pF思路解析：根据调谐电路的频率公式f=LC π21，在线圈的电感L 不变时，1221C C f f =,则C 2=212221)1605535(=C f f ×270 pF=30 pF. 答案：A3.发射无线电波的装置如图14-3-1所示，其中L 1相连的导体a 叫___________，导体b 叫做__________________，L 2的作用是_______________.图14-3-1答案：天线 地线 将高频振荡电路产生的振荡电流耦合到L 2中，在开放的空间激发出无线电波向外发射4.山西广播电台发射“中波”段某套节目的讯号、家用微波炉中的微波、VCD 机中的激光（可见光）、人体透视用的X 光，都是电磁波，它们的频率分别为f 1、f 2、f 3、f 4，则（ )A.f 1> f 2> f 3>f 4B.f 1< f 2< f 3< f 4C.f 1< f 2< f 3> f 4D.f 1>f 2< f 3< f 4思路解析：电磁波范围很广，由于波长不同，特性不同，可按波长由大到小依次排序如下：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线.由此可知B 选项正确.答案：B5.(2006广东高考)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz 至1 000 MHz 的范围内.下列关于雷达和电磁波说法正确的是（ )A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m 至1.5 m 之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D.波长越短的电磁波，反射性能越强思路解析：电磁波在真空中的传播速度等于光速，由c=λf ，可求得波长范围，A 选项正确.恒定不变的电场或磁场不能产生变化的磁场与电场，从而形成电磁波，故B 选项错误.依据2s=c·t,我们测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，C 选项正确.波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强，故D 选项正确.答案：ACD我综合我发展6.某发射机中的LC 振荡电路的电容器电容为300 pF ，线圈的自感系数为0.3 mH ，由它产生的电磁振荡向空间发射的电磁波波长是多少？思路解析：根据T=2πLC 可以求得T ，f=t 1，由于电磁波的波速c=3.0×108 m/s ，波长λ=f v 可求得： T=2πLC =2×3.14×12410300103--⨯⨯⨯s=1.88×10-6 sλ=cT=3.0×108 m/s×1.88×10-6 s=564 m.答案：564 m7.无线电波的传播速度是c ，测出从发射无线电波到接收到反射回来的无线电波的时间t ，就可以确定障碍物距雷达的距离，在卫星追踪探测中，雷达发射的电磁波从发射到接收到的时间差为0.24 s ，那么此卫星距我们的距离为__________________m.思路解析：根据s=vt,可以得s=vt=3.0×108×21×0.24 m=3.6×107 m由于电磁波从发射到接收它来回走过了两个s ，时间0.24 s 也是2s 的时间，所以在计算此题时要对时间乘以21. 答案：3.6×1078.图14-3-2是接收无线电波的简易收音机电路图.已知L 和C ，当C 调至C 0时，图14-3-2（1）指出哪些元件组成了调谐电路，周期是多少？（2）这时该电路能收到的无线电波波长λ是多少？（3）元件D 、C 1起什么作用？ 思路解析：（1）线圈和可变电容组成了LC 调谐电路.这时周期T=2π0LC .（2）谐振时f 波=f 固，又c=λf ，故λ=c/f=cT=c×2π0LC =2πc 0LC .（3）D 是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号.C 1的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机.9.某电台发射的电磁波频率是72 MHz ，其波长是多少？如果某接收机的LC 调谐电路的线圈自感系数L=2.0×10-6 H ，要收到该电台的节目，调谐电路的电容应是多少？思路解析：根据电磁振荡周期公式T=2πLC 和公式λ=c/f 可以得： λ=681072103⨯⨯=f c m≈4.17 m 根据f=LCπ21,f 2=LC 241π C=266222)1072(10214.34141⨯⨯⨯⨯⨯=-Lf πF=2.45×10-12 F≈2.45 pF. 答案：4.17 m 2.45 pF10.如图14-3-3所示是20世纪90年代初期，科学家发明的一种设立在太空的一个太阳能卫星电站，它可一天24 h 发电，且不受天气、昼夜、气候的影响，它用太阳能收集板收集到太阳能，再通过微波发射机将能量换成微波传送到地面接收站，地面接收站再把微波能还原成电能.卫星电站最佳位置是1 100 km 的赤道上空，太阳能收集板的硅片每片面积为4 cm 上标2，可提供电能50 MW ，巨大的收集板电池面积为5 000 km 上标2，其发电功率是多少？图14-3-3 思路解析：P=0S S ×50 MW=410500010 ×50 MW=6.25×1014 MW. 答案：6.25×1014 MW。
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课后集训
基础过关
1.在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫___________，使高频振荡的振幅随信号而改变叫___________，使高频振荡的频率随信号而改变叫______________________。
答案：调制，调幅，调频
2.当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象叫___________；使接收电路产生电谐振的过程叫___________。
答案：电谐振，调谐
3.把声音或图像信号从高频电流中还原出来，这个过程是调制的逆过程，叫_________，调幅波的_________也叫检波。
答案：解调，解调
4.“调幅”和“调频”都是调制过程，有什么不同？
答案：(1)高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅，一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号，采用调幅波。
(2)高频电磁波的频率随信号而变的调制方式叫调频，电台的立体声广播和电视中的伴音信号，采用调频波。
综合应用
5.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是( )
A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变
D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的讯号传递过去
解析：调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去，D 对；电磁波在空气中以接近光速传播，B 错，由v=λf ，知波长与波速和传播频率有关，C 错。
答案：D
6.某收音机接收电路中，电感线圈L=10-3 H ，为了接收波长为500 m 的电磁波，其电容器C 应调到多少？
解析：该电波的频率f=5001038
⨯=λc
Hz=6×105 Hz ， 代入数据，得C=7.04×10-11 F 。
答案：7.04×10-11F
7.一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz 的信号时，调谐回路里电容器的电容是360 pF 。
如果调谐回路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1 605 kHz 的信号时，调谐回路里电容器的电容应改变为( )
A.40 pF
B.120 pF
C.1 080 pF
D.3 240 pF 解析：由LC f π21
=，得：
f 1=535×103 Hz=121036021
-⨯⨯L π ①
f 2=1 650×103 Hz=C
L ⨯π21 ②
比较①②得 C=40×10-12F=40 pF 。
答案：A
拓展应用
8.如图14-3-1所示，为一振荡电流的i-t 图象，由图象可知电流的峰值为__________，频率为___________________，由此电磁振荡产生的电磁波在真空中的传播波长为__________。
图14-3-1
答案：2×10-3A ，5×107 Hz ，6 m
9.一个波长范围为150 m —600 m 的无线电波波段内，为了避免邻台干扰，两个相邻电台频率至少应差10 kHz ，则在此过程中，最多能容纳________个电台。
解析：根据c=λf ，可得f=λc
，
由f 1=1501038⨯ Hz=2×106 Hz ，f 2=600
1038
⨯ Hz=5×105 Hz ， Δf=f 1-f 2=1.5×106 Hz ，
可容纳电台数n=3
1010⨯∆f =150个 答案：150
10.收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF 时能收到波长为300 m 的电磁波，如果要收到波长为240 m 的电磁波，可变电容器的电容要调为________pF ，这个回路的自感系数为________H 。
解析：根据v=λf 和LC f π21
=，
有λ=v·2πLC ，
其中v=3×108 m/s ，
则：300=3×108×2π1210100-⨯⨯L ， ①
240=3×108×2πLC 。
②
比较①、②得C=64 pF ，L=2.5×10-4 H 。
答案：64 2.5×10-4。