2017_2018学年高中物理第4章电磁波与电信息技术3电信息技术及其应用教师用书教科版选修1_1
2017-2018学年高中物理 第4章 电磁波与电信息技术 1 电磁波2 电磁波谱学业分层测评 教科版选修1-1
1 电磁波2 电磁波谱(建议用时：45分钟)[学业达标]1．如图所示的四种电场中，哪一种能产生电磁波( )【导学号：18792045】【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，只有周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波．【答案】 D2．(多选)如图413所示，有一水平放置内壁光滑、绝缘的真空圆形管．有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处在竖直向上的磁场中，要使带电粒子能沿管做圆周运动，所加磁场可能是( )图413A．匀强磁场B．均匀增加的磁场C．均匀减小的磁场D．由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都不能使带电粒子绕管运动【解析】B增加或减少都能产生电场，在电场力的作用下带电粒子将沿管做圆周运动．【答案】BC3．(多选)应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)正确的是( )【解析】A中磁场稳定不会产生电场，故A错误．B中电场均匀增大产生稳定的磁场，故B正确．C和D中根据斜率的大小可知变化率的大小，C、D正确．【答案】BCD4．近来军事行动中，士兵都配发“红外夜视仪”，以便在夜间也能清楚地看清目标，这主要是因为( )A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体B．一切物体均不停地辐射红外线C．一切高温物体不停地辐射红外线D．“红外夜视仪”发射出γ射线，放射性物体受到激发而发出红外线【解析】一切物体都不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同．采用红外线接收器，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，而且不受白天和夜晚的影响．故选B.【答案】 B5．验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，用遥控器发出的光束来控制电视机、空调等家电．对于它们发出的光，下列判断正确的是( )A．它们发出的都是红外线B．它们发出的都是紫外线C．验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线D．验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线【解析】紫外线有很强的荧光效应，能使荧光物体发光，故验钞机发出的是紫外线；而红外线的波长比可见光长，容易绕过障碍物，衍射现象明显，可以很方便地遥控家用电器．【答案】 D6．关于电磁波的说法中，正确的是( )A．不同频率的电磁波在空气中的传播速度不同B．不同频率的电磁波波长不同C．频率高的电磁波其波长较长D．电磁波的频率由接收电路的接收装置决定【解析】所有电磁波在空气中传播速度都可以认为等于光速；由c＝λf，知波长与频率成反比，电磁波频率由发射装置决定．【答案】 B7．下列过程中，没有直接利用电磁波的是( )A．电冰箱冷冻食物B．用手机通话C．微波炉加热食物D．用收音机收听广播【解析】电冰箱冷冻食物是利用电冰箱中的致冷物质发生汽化而实现的，故本题选A.【答案】 A8．已知真空中的电磁波波速是3×108m/s.在真空中波长是5 m的无线电波，它的频率是( )A．6×107 Hz B．1.5×109 HzC．8×108 Hz D．1.7×108 Hz【解析】由v＝λf得f＝vλ＝3×1085Hz＝6×107 Hz.【答案】 A[能力提升]9．(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是( )A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C．伦琴射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线【解析】γ射线是原子核受到激发产生的，选项C错误；一切物体都在发射红外线，选项D错误．【答案】AB10．无线电技术中通常根据波长把无线电波分成下表中的几个波段：叫电离层，电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性．实验表明，对于波长小于10 m 的微波，电离层能让它通过；对于波长超过3 000 m的长波，电离层基本上把它吸收掉；对于中波和短波，电离层对它有反射作用．地球同步通信卫星静止在赤道上空36 000 km高的地方，所以利用同步卫星进行无线电信号通信只能通过( )A．长波B．中波C．短波D．微波【解析】 地球同步通信卫星传输的电磁波信号必须能够穿透电离层，而只有波长小于10 m 的微波才能通过，所以答案为D.【答案】 D11．下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理知识(用A 、B 、C……表示)，请将相应的字母填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________．A ．光的全反射B ．紫外线有很强的荧光效应C ．紫外线有杀菌消毒作用D ．X 射线有很强的贯穿能力E ．红外线有显著的热作用F ．红外线波长较长易发生衍射【解析】 (1)X 光机是用来透视人的体内器官的，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较强又不会给人体造成太大伤害的X 射线，选择选项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，因此选择选项C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要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，因此选择选项E.【答案】 (1)D (2)C (3)E12．某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20cm ，每秒脉冲数n ＝5 000，每个脉冲持续时间t ＝0.02 μs ，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？【导学号：18792046】【解析】 一般在空气中传播时，电磁波的传播速度就认为等于光速c ＝3.0×108m/s. 由公式c ＝λf 得：f ＝cλ＝1.5×109Hz.雷达工作时发射电磁脉冲，每个脉冲持续时间t ＝0.02 μs ，在两个脉冲时间间隔内，雷达必须接收反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量．设最大侦察距离为s ，则2s ＝c ·Δt ，而Δt ＝15 000 s ＝200 μs ≫0.02 μs(脉冲持续时间可以略去不计)，所以s ＝c ·Δt2＝3×104m.【答案】 1.5×109 Hz 3×104 m。
2018-2019学年高中物理 第四章 电磁波与电信息技术 3 电信息技术及其应用学案 教科版选修1-1
3 电信息技术及其应用[知识梳理]电信息技术及其应用1．电信息技术(1)电信息技术指的是通过电来传输信息的技术．(2)利用电信息技术传输信息的一般过程：(3)根据信道的不同，电信号的传输可分为有线通信和无线通信．有线通信的连线主要有电缆和光缆，无线通信主要是利用电磁波来传输各种编码的信号．2．电信息的应用(1)电话由发话器和收话器构成．(2)电视是把图像与声音同时从发射端传到接收端的一种技术．(3)现在电话和有线电视一般用光缆传输，在传输过程中是光信号但是在末端要用光端机转换变为电信号．[基础自测]1．思考判断(1)模拟信号是一系列不连续的量．( )(2)数字信号是将原信息变换成一系列数字脉冲．( )(3)电磁波的传播需要介质．( )(4)电磁波可以通过光缆进行有线传输．( )【提示】(1)×(2)√(3)×(4)√2．(多选)下列说法中正确的是( )A．无线电技术中使用的电磁波叫作无线电波B．无线电波在真空中的波长范围从1米到几十千米C．无线电波的频率越低越容易发射D．发射无线电波的目的是为了向远处传递电能AB[无线电波在电磁波谱中是波长最长的一部分电磁波，其波长范围是1米到几十千米，所以A、B正确；发射无线电波的条件是：一、频率足够高；二、有开放电路，所以C 错误；发射无线电波的目的是向远处传递信号，D错误．]3．(多选)移动通信诞生于19世纪末，20世纪中叶以后，个人移动电话逐渐普及．关于移动电话功能的判别正确的是( )A．移动电话只是一个电磁波发射器B．移动电话可以接收电磁波C．移动电话只是一个电磁波接收器D．移动电话可以发射电磁波BD[因为移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息，所以移动电话的声音信息由空间的电磁波来传递，移动电话既能发射电磁波，也能接收电磁波，故BD正确，AC错误．][合作探究·攻重难]1．电磁波的发射(1)发射电磁波的条件①要有足够高的振荡频率．理论研究表明，振荡电路向外辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量与频率的四次方成正比，频率越高，发射电磁波的本领越大．②开放电路．只有使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传递出去．用开放电路可以把电磁波发射出去．(2)发射电磁波的电路特点在如图431所示的实际发射无线电波的装置中，由闭合电路变成开放电路变化的过程．图431图432在实际发射无线电波的装置中，在开放电路旁还需加一个振荡器电路与之耦合(如图432，振荡电路产生的高频振荡电流通过L1和L2的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发无线电波，向四周发射．)2．无线电波的接收(1)选台与电谐振①选台：接收电磁波时，从诸多的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台．②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，这种现象叫电谐振．(2)调谐与调谐电路①调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐．②调谐电路：能够调谐的接收电路叫作调谐电路．(3)解调从接收到的高频电磁波中“检”出所携带的信号，叫作检波，也叫解调．(4)无线电波的接收天线收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经过检波取出携带的信号，放大后还原成声音或图像的过程．关于电视信号的发射，下列说法不正确的是( )【导学号：37032093】A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上，才能向外发射C．伴音信号和图像信号是同步向外发射的D．摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号，实现光电转换A[摄像管输出的电信号频率低，不易直接发射出去，必须“加”在高频等幅振荡电流上才能发射出去；伴音信号和图像信号是同步发射的；摄像过程实现的是光电转换．故正确答案为A．][针对训练]电视机换台时，实际上是在改变( )A．电视台的发射频率B．电视机的接收频率C．电视台发射的电磁波的波速D．电视机接收的电磁波的波速B[电视机接收电磁波是利用电磁波的频率不同，收看到的电视频道不同，所以是改变电视机的接收频率．][当堂达标·固双基]1．在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是( )A．收音机B．移动电话C．固定电话D．电视机B[收音机和电视机只能接收电磁波，固定电话接收和发送的是电流信号，只有移动电话可发射和接收电磁波．]2．(多选)下列说法中正确的是( )A．发射图像信号不需要调制过程B．接收到的图像信号要经过调谐、解调C．电视信号包括图像信号和伴音信号D．电视信号中的图像信号和伴音信号的传播速度不同BC[发射图像和声音信号都需要调制，所以A项错；电视信号中的图像信号和伴音信号都以无线电波的形式发送，所以传播速度相同，D项错．选B、C项．] 3．下列哪种现象是由于产生的电磁波所引起的( )A．用室内天线接收微弱信号时，人走过时电视画面会发生变化B．在夜晚用电高峰时，有部分地区白炽灯变暗发红，日光灯不容易启动C．把半导体收音机放在开着的日光灯附近会听到噪声D．在边远地区用手机通话时，会发生信号中断的情况C[日光灯镇流器里面有高频的交流电可以产生电磁波被收音机接收，故C正确．手机信号中断是信号太弱，故D错误．A、B都不会产生电磁波，A、B错误．]。
2017_2018学年高中物理第四章电磁波及其应用4.4信息化社会课件新人教版选修1_1
如图,使待测压力作用于膜片上,膜片发生形变,使电容器两极板 间的距离发生变化,引起电容器电容的变化,通过电子电路就能测 出压力的变化。
电容式压力传感器
【例题】 用遥控器调换电视机的频道的过程,实际上就是传感 器把光信号转为电信号的过程。下列属于这类传感器的是( ) A.红外报警装置 B.走廊照明灯的声控开关 C.自动洗衣机中的压力传感装置 D.电饭煲中控制加热和保温的温控器 解析:红外线报警装置和电视机遥控器都是将光信号转化为电信 号的元件,选项A正确;声控开关是将声信号转化为电信号,选项B错 误;选项C和D分别是压力传感器和温度传感器,所以选项C、D错误。 答案:A 归纳总结处理这类题目的关键是认真阅读教材,了解各类传感器 的工作原理,然后结合题目所给的具体情境分析各类传感器是把怎 样的非电学量转化为电学量,进而判化器要保持禽蛋的温度在一定范围内,需要用到什么传感 器?楼道自动开关的功能:晚上,有人经过楼道,开关自动接通;白天, 不管是否有人经过楼道,开关都是断开的,这需要用什么传感器来 完成?
要点提示温度传感器、声音传感器和光敏电阻传感器。
1.信息的拾取 人类信息的拾取借助于感觉器官,通过五种感觉(视觉、听觉、 触觉、味觉、嗅觉)接收外界的信息,并由神经系统将这些信号传 递给大脑,在人脑中将这些信息进行处理,然后发出命令传递给肌 体,做出动作。 2.传感器 (1)定义 传感器是指这样一类元件:它能够“感受”诸如力、温度、光、声、 化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电 流等电学量,或转换为电路的通断。
四、信息化社会
学 习 目 标 1.了解常见的传感器及其 应用,体会传感器的应用 给人们带来的方便 2.了解信息的拾取、信息 的传递、信息的处理、 信息的记录的基础知识 3.了解信息时代给人们的 生活和工作方式带来哪 些变革
2017-2018学年高中物理 第四章 电磁波及其应用 第三节 电磁波的发射和接收随堂基础巩固 新人
第三节 电磁波的发射和接收 [随堂基础巩固] 1．下列说法中正确的是( ) A．无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波 B．无线电波在真空中的波长范围从几毫米到几十千米 C．无线电波的频率越低越容易发射 D．发射无线电波的目的是为了向远处传递电能 解析：无线电波在电磁波谱中波长最长，其波长范围是几毫米到几十千米，所以A、B正确。发射无线电波的条件是：一、频率足够高；二、有开放电路，所以C错。发射无线电波的目的是向远处传递信号，D错。 答案：AB 2．下列说法正确的是( ) A．发射的图像信号不需要调制过程 B．接收到的图像信号也需要经过调谐和解调 C．电视信号包括图像信号和伴音信号两种 D．图像信号和伴音信号的传播速度不同 解析：图像和伴音信号的频率都比较低，不能有效地被发射，因此首先要经过调制，A错。接收的信号是被调制过的信号，因此应经过解调才能还原出图像和伴音信号，B正确。因电视既有图像，又有声音，所以C正确。两种信号在传播时都是电磁波，速度相同，D错误。 答案：BC 3．从调谐电路接收到的高频振荡电流中还原出声音信号的过程是( ) A．调谐 B．解调 C．调频 D．调幅 解析：把接收到的信号还原出声音信号或图像的过程叫解调，故B正确。 答案：B 4．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，如图4－3－6所示。已知传输无线电广播信号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：________________。 2
图4－3－6 解析：传输无线电广播信号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，两者相比较，传输电视信号所用的电磁波更不容易绕过一般高度的山头。要让城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须转发波长较短的电视信号。 答案：电视信号 电视信号的波长短，沿直线传播，受山坡阻挡。
高中物理选修电信息技术及其应用课件精讲
预课习堂导讲学义
预习导学
第四章 电磁波与 电信息技术
④用无线方式发射的信号在电视机中由 天线 接收，进入电 视机入口，用接收到的视频信号控制(译码)显像管的运 行．最后，在显像管屏上显示景物的图像．与此同步，用接 收到的音频信号经译码进入扬声器，播放出声音．
预课习堂导讲学义
预习导学
第四章 电磁波与 电信息技术
能相互通话
D．无线寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无
线电发射装置
预课习堂导讲学义
课堂讲义
第四章 电磁波与 电信息技术
答案 A 解析 移动电话可拨出和接听，但须经由固定的基地台转接， 故A项错误，B、C正确；无线寻呼机(BP机)是一种只能接收 图文、数字的装置，所以没有无线电发射装置，故D选项也 正确．
示．雷达工作时由雷达天线发出的电磁波遇到障碍物(目
标)会反射回来，由于电磁波传播的速度为光速c，因此，
根据2s＝ct即可求出到目标的距离s，其中t为从发射电磁
波到接收到反射回来的电磁波所经历的时间．
预课习堂导讲学义
课堂讲义
第四章 电磁波与 电信息技术
目标的方位，可以根据雷达旋转时发射电磁波的方位角来决 定．利用两次发射的时间间隔，目标距离的变化，还可以测 定目标相对于雷达运动(径向)的速度．
预习导学
第四章 电磁波与 电信息技术
(3)信道：传递信号的通道，包括 有线 信道及 无线 信道． (4)噪声：在信号传送过程中，系统内部产生的或由外界混入 的干扰． (5)译码：把信号译成原来的信息，也称为解码．译码是
编码 的反变换． (6)信宿——信息的 接收者 ．可以是人，也可以是机器(如 电视机、收音机等)．
预课习堂导讲学义
2017_2018学年高中物理第四章电磁波及其应用本章整合课件新人教版选修1_1
解析:周期性变化的电场(或磁场),产生同频率周期性变化的磁场 (或电场),A正确;均匀变化的电场(或磁场),产生恒定的磁场(或电 场),在恒定的电场(或磁场)周围不存在磁场(或电场)。故B,C,D均 错误。 答案:A
专题二 电磁波与机械波的区别与联系 1.区别 (1)电磁波是横波,机械波有横波和纵波两大类。 (2)电磁波的速度远大于机械波(例如,在真空中电磁波的速度等 于光速,声速只有340 m/s)。 (3)电磁波的传播不一定需要介质(真空中也能传播),机械波的传 播必须有介质。 (4)电磁波向外传播的是电磁能,机械波传播的是机械能。 2.联系 (1)都能发生反射、衍射和干涉等现象; (2)都可以传递能量。 温馨提示千万不要误认为电磁波和机械波在本质上是相同的,实 际上虽然电磁波和机械波有很多相同之处,但它们却有本质的区别。
变式训练2电磁波与机械波具有的共同性质是 ( ) A.都是横波 B.都能传输能量 C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速 解析:电磁波是横波,机械波可以是纵波,选项A错误;它们都能传 输能量,选项B正确;机械波不能在真空中传播,选项C错误;它们从一 种介质进入另一种介质,波速变化,选项D错误。 答案:B
4.思考信息化社会的学习内容。正确填写下图。
答案:①传感器 ②电缆
③光缆
④无线传输
专题一 对麦克斯韦电磁场理论的理解 “变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围 空间产生磁场。”应从以下三点加深对麦克斯韦电磁场理论的理 解: 1.均匀变化的磁场产生稳定的电场,均匀变化的电场产生稳定的 磁场。 “均匀变化”指的是在相等时间内磁感应强度(电场强度)的变化 量相等,或者说磁感应强度(电场强度)对时间的变化率为一定值。 2.非均匀变化的磁场产生变化的电场,非均匀变化的电场产生变 化的磁场。 3.周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,振荡的(周期 性变化的)电场产生同频率的振荡磁场。
2017-2018学年高中物理 第四章 电磁波及其应用 第一节 电磁波的发现检测 新人教版选修1-1
第一节电磁波的发现A级抓基础1．(多选)关于电磁场的理论，下列说法正确的是( )A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B．变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C．均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D．按照正弦函数规律变化的振荡电场周围产生的磁场是变化的磁场解析：根据麦克斯韦电磁场理论，如果电场的变化是均匀的，产生的磁场就是稳定的．如果电场的变化是不均匀的，产生的磁场就是变化的，A选项错，B选项正确．均匀变化的磁场产生稳定的电场，C选项错．按照正弦函数规律变化的振荡电场，因为电场不是均匀改变的，所以在其周围空间一定产生同频率的变化的磁场，故D选项正确．答案：BD2．(多选)下列说法中正确的有( )A．最早发现电和磁有密切联系的科学家是奥斯特B．电磁感应现象是法拉第发现的C．建立完整的电磁场理论的科学家是麦克斯韦D．最早预见到有电磁波存在的科学家是赫兹解析：最早预见到有电磁波的科学家是麦克斯韦，赫兹用实验证明了电磁波的存在，D 项不正确；由物理学史的知识可知，其他三项都是正确的．答案：ABC3．电磁场理论预言了( )A．变化的磁场能够在周围空间产生电场B．变化的电场能够在周围产生磁场C．电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速D．电能够产生磁，磁能够产生电解析：麦克斯韦预言了电磁波的存在，并预言电磁波在真空中的速度为光速，所以选C 项．答案：C4．电磁波在给人们的生活带来日新月异变化的同时，也带来了电磁污染．长期使用下列4种通信装置，会对人体健康产生影响的是( )摇柄电话拨号电话A B移动电话按键电话C D解析：移动电话是通过电磁波来传递信息的，长期使用会对人体的健康产生影响．摇柄电话、拨号电话、按键电话都是通过导线中的电流进行信息传播的，没有电磁波的污染，故选C.答案：C5．(多选)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )A．有电磁场就有电磁波B．电磁波的传播需要介质C．电磁波能产生干涉和衍射现象D．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直解析：电磁场由近及远地传播形成电磁波，电磁波在传播过程中，电场、磁场以及传播方向三者相互垂直．电磁波是一种波，它具有波的一切特征，它能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，电磁波在真空中的速度最大，它的传播不需要介质．答案：CD6．下列是由所产生的电磁波引起的现象是( )A．用室内天线接收微弱信号时，人走过时电视画面会发生变化B．在夜间用电高峰时，有部分地区白炽灯变暗发红，日光灯不容易启动C．把半导体收音机放在开着的日光灯附近，会听到噪声D．在边远地区，用手机或小灵通通话时，会发生信号中断的情况解析：人走动时影响了室内天线对电视信号的接收，并非由产生的电磁波所引起；日光灯不容易启动是因用电功率过大，输电线上损失电压和功率大所致；日光灯用的是交变电流，由于镇流器不断产生自感现象，产生变化的磁场与电场而产生电磁波，收音机接收到这些电磁波后，会发出噪声，而手机或小灵通通话时，会发生信号中断的情况是信号的问题．故只有C项符合．答案：C7．某电路中电场随时间变化的图象如下列图所示，其中能发射电磁波的是( )解析：由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(A图)，由于其不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时(B图、C图)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(D图)，才会激发出周期性变化的磁场，其又激发出周期性变化的电场……如此不断激发，便会形成电磁波．答案：DB级提能力8．手机A的号码是133××××0002，手机B的号码是133××××0008.手机A拨叫手机B时，手机B发出响声且屏上显示A的号码“133××××0002”，若将手机A置于一透明真空玻璃罩中，用手机B拨叫手机A，则玻璃罩外面的人发现手机A( ) A．发出响声，并显示B的号码B．不发出响声，但显示B的号码C．不发出响声，但显示A的号码D．既不发出响声，也不显示号码解析：声波为机械波，传播需要介质，在真空中不能传播；光波、手机发射的信号均为电磁波，故用手机B拨叫手机A时，玻璃罩外的人能看到手机A显示手机B的号码，但听不到声音，故B正确．答案：B9．(多选)在空间某处存在一个变化的磁场，则下列说法正确的是( )A．在变化的磁场周围一定能产生变化的电场B．在磁场中放一个闭合线圈，线圈里一定有感应电流C．在磁场中放一个闭合线圈，线圈里不一定有感应电流D．变化的磁场周围产生电场，跟闭合线圈的存在与否无关解析：均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，A错；在磁场中放置一个闭合线圈，如果穿过线圈的磁通量没有变化，则不会产生感应电动势，也就不会有感应电流，B错，C对；变化的磁场周围一定产生电场，与是否存在闭合线圈无关，D对．答案：CD。
2017-2018学年高中物理选修3-4教师用书：第3章 第1节
第1节电磁波的产生1．振荡电流大小和方向都周期性变化的电流．2．振荡电路产生振荡电流的电路．基本的振荡电路为LC振荡电路．3．电磁振荡的周期和频率(1)一次全振荡：发生电磁振荡时，通过电路中某一点的电流，由某方向的最大值再恢复到同方向的最大值，就完成了一次全振荡．(2)电磁振荡的周期T：完成一次全振荡的时间．(3)电磁振荡的频率f：在1 s内完成全振荡的次数．(4)LC电路的周期(频率)：T＝2πLC，f＝12πLC，其中：周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)．1．放电时，由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增大．(√) 2．振荡电流的大小变化，方向不变．(×)3．改变LC电路中的自感系数或电容就能改变振荡电路的周期．(√)LC振荡电路在充电过程中极板上的电荷量逐渐增加，充电电流如何变化？【提示】随电容器上充电电荷的增多，充电电流逐渐减小．1．各物理量变化情况一览表(a)以逆时针方向电流为正(b)图中q为上极板的电荷量图3111.LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图312所示，则( )图312A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向aB．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向bE．若电容器放电，则磁场能转化为电场能【解析】若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故选项A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故选项C正确，D错误；若电容器放电，则电场能转化为磁场能，E错误．【答案】ABC2．在如图313所示振荡电流的图象中，表示电容器充电过程的有______；线圈中有最大电流的点是_______；电场能转化为磁场能的过程有_______.【导学号：78510031】图313【解析】根据it图象，充电过程有a―→b、c―→d、e―→f，线圈中有最大电流的点是a、c、e，电场能转化为磁场能的过程有b―→c、d―→e.【答案】a―→b、c―→d、e―→f a、c、e b―→c、d―→eLC振荡电路充、放电过程的判断方法1．根据电流流向判断，当电流流向带正电的极板时，处于充电过程；反之，处于放电过程．2．根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电量q(U、E)增大时，处于充电过程；反之，处于放电过程．3．根据能量判断：电场能增加时，充电；磁场能增加时，放电．1．麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场周围会产生电场麦克斯韦提出，在变化的磁场周围会激发出一种电场——涡旋电场，不管有无闭合电路，变化的磁场激发的涡旋电场总是存在的，如图314所示．变化的磁场周围产生涡旋电场图314(2)变化的电场周围会产生磁场麦克斯韦从场的观点得出，即使没有电流存在，只要空间某处的电场发生变化，就会在其周围产生涡旋磁场．2．麦克斯韦的预言自然界存在许多不同频率的电磁波，并且它们都以光速在空间传播，光只不过是人眼可以看得见的，频率范围很小的电磁波．3．赫兹的实验(1)赫兹实验原理图(如图315)所示：图315(2)赫兹证实了电磁波的存在．1．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场．(×)2．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场．(×)3．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场．(√)变化的磁场一定产生变化的电场吗？【提示】不一定．均匀变化的磁场一定产生恒定的电场．1．对麦克斯韦电磁场理论的理解(1)电磁场的产生：振荡电场产生同频率的振荡磁场，振荡磁场产生同频率的振荡电场，周期性变化的电场、磁场相互激发，形成的电磁场一环套一环，如图316所示．图316(2)电磁场并非简单地将电场、磁场相加，而是相互联系、不可分割的统一整体．在电磁场示意图中，电场E矢量和磁场B矢量，在空间相互激发时，相互垂直，以光速c在空间传播．3．根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是( )【导学号：78510032】A．教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场B．工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场D．电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直E．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场【解析】教室中亮着的日光灯、工作时的电磁打点计时器用的振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选项A、B正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D正确．均匀变化的电场周围会产生恒定不变的磁场，E错误．【答案】ABD4．如图317所示，在变化的磁场中放置一个闭合线圈．图317(1)你能观察到什么现象？(2)这种现象说明了什么？【解析】(1)灵敏电流计的指针发生偏转，有电流产生．(2)变化的磁场产生了电场，使闭合线圈的自由电荷发生了定向运动而形成了电流．【答案】见解析理解麦克斯韦电磁场理论1．恒定电场(磁场)→不产生磁场(电场)．2．均匀变化电场(磁场)→恒定磁场(电场)．3．非均匀变化电场(磁场)→变化磁场(电场)．4．周期性变化电场(磁场)→同频率磁场(电场)．。
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3 电信息技术及其应用
学 习 目 标 知 识 脉 络
1.知道什么是电信息技术及信息的传输过
程．
2．知道电信号的两种传输方式．
3．了解电话传输信息的过程．
4．了解电视传输信息的过程.
电 信 息 技 术 及 其 应 用
[先填空]
1．电信息技术
(1)电信息技术指的是通过电来传输信息的技术．
(2)利用电信息技术传输信息的一般过程：
(3)根据信道的不同，电信号的传输可分为有线通信和无线通信．有线通信的连线主要
有电缆和光缆，无线通信主要是利用电磁波来传输各种编码的信号．
2．电信息的应用
(1)电话由发话器和收话器构成．
(2)电视是把图像与声音同时从发射端传到接收端的一种技术．
(3)现在电话和有线电视一般用光缆传输，在传输过程中是光信号但是在末端要用光端
机转换变为电信号．
[再判断]
1．模拟信号是一系列不连续的量．(×)
2．数字信号是将原信息变换成一系列数字脉冲．(√)
3．电磁波的传播需要介质．(×)
[后思考]
电磁波的传播有哪些途径？
【提示】 电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以进行无线传输．
1．电磁波的发射
(1)发射电磁波的条件
①要有足够高的振荡频率．理论研究表明，振荡电路向外辐射能量的本领，即单位时间
内辐射出去的能量与频率的四次方成正比，频率越高，发射电磁波的本领越大．
②开放电路．只有使振荡电路的电场和磁场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．用开放电路可以把电磁波发射出去．
(2)发射电磁波的电路特点
在如图431所示的实际发射无线电波的装置中，由闭合电路变成开放电路变化的过
程．
图431
在实际发射无线电波的装置中，在开放电路旁还需加一个振荡器电路与之耦合(如图，
振荡电路产生的高频振荡电流通过L1和L2的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振
荡电流在开放电路中激发无线电波，向四周发射．)
2．无线电波的接收
(1)选台与电谐振
①选台：接收电磁波时，从诸多的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台．
②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，这种现象叫电谐振．
(2)调谐与调谐电路
①调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐．
②调谐电路：能够调谐的接收电路叫做调谐电路．
(3)解调
从接收到的高频电磁波中“检”出所携带的信号，叫做检波，也叫解调．
(4)无线电波的接收
天线收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经过检波取出携带的信号，
放大后还原成声音或图像的过程．
1．(多选)下列说法中正确的是( )
A．无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波
B．无线电波在真空中的波长范围从1米到几十千米
C．无线电波的频率越低越容易发射
D．发射无线电波的目的是为了向远处传递电能
【解析】 无线电波在电磁波谱中是波长最长的一部分电磁波，其波长范围是1米到几
十千米．所以A、B正确；发射无线电波的条件是：一、频率足够高；二、有开放电路，所
以C错；发射无线电波的目的是向远处传递信号，D错．
【答案】 AB
2．在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是( )
A．收音机 B．移动电话
C．固定电话 D．电视机
【解析】 收音机和电视机只能接收电磁波，固定电话接收和发送的是电流信号，只有
移动电话可发射和接收电磁波．
【答案】 B
3．下列哪种现象是由于产生的电磁波所引起的( )
A．用室内天线接收微弱信号时，人走过时电视画面会发生变化
B．在夜晚用电高峰时，有部分地区白炽灯变暗发红，日光灯不容易启动
C．把半导体收音机放在开着的日光灯附近会听到噪声
D．在边远地区用手机通话时，会发生信号中断的情况
【解析】 日光灯镇流器里面有高频的交流电可以产生电磁波被收音机接收，故C正
确．手机信号中断是信号太弱，故D错误．A、B选项都不会产生电磁波，A、B错误．
【答案】 C
4．关于电视信号的发射，下列说法不正确的是( )
【导学号：18792047】
A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上，才能向外发射
C．伴音信号和图像信号是同步向外发射的
D．摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号，实现光电转换
【解析】 摄像管输出的电信号频率低，不易直接发射出去，必须“加”在高频等幅振
荡电流上才能发射出去；伴音信号和图像信号是同步发射的；摄像过程实现的是光电转换．故
正确答案为A.
【答案】 A
5．电视机换台时，实际上是在改变( )
A．电视台的发射频率
B．电视机的接收频率
C．电视台发射的电磁波的波速
D．电视机接收的电磁波的波速
【解析】 电视机接收电磁波是利用电磁波的频率不同，收看到的电视频道不同，所以
是改变电视机的接收频率．
【答案】 B
6．(多选)下列说法中正确的是( )
A．发射图像信号不需要调制过程
B．接收到的图像信号要经过调谐、解调
C．电视信号包括图像信号和伴音信号
D．电视信号中的图像信号和伴音信号的传播速度不同
【解析】 发射图像和声音信号都需调制，所以A项错；电视信号中的图像信号和伴音
信号都以无线电波的形式发送，所以传播速度相同，D项错．选B、C项．
【答案】 BC