3-4无线电波的发射和接收(教科版)
无线电波的发射和接收完整版课件
们可以看见矗立在高楼顶上的天线,它的作用是什么呢?我们应该
如何从众多信号中选出所需要的信号呢?
形形色色的天线
要点提示:天线用以接收空中的电磁波;通过调谐电路选出所需要
的信号。
探究一
探究二
探究三
随堂检测
知识归纳
1.原理
利用电磁感应在接收电路产生和电磁波同频率的电流。
衍射、反射使信号变弱。
探究一
探究二
探究三
随堂检测
电磁波的发射
情境探究
我们说话的声音一般只能传几百米,而我们的声音通过无线电广播
却可以传到几百千米以外,甚至传遍全球,为什么?
要点提示:我们说话的声音是在空气中传播的声波,能量很低,而且
在空气中传播时损耗很大,传播不太远的距离就损耗殆尽了,而无
线电广播中的声音信号是搭载在高频电磁波上的,高频电磁波的能
圈匝数、向外抽或抽出铁芯的办法,要减小C可采取增大极板间距
、减小极板正对面积、减小介电常数的办法。
答案:B
探究一
探究二
探究三
随堂检测
变式训练1(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取
的措施有(
)
A.增加电容器极板间距
B.使振荡电容器的正对面积足够小
C.往线圈中插入铁芯
D.增加电路中的电容和电感
答案:√
必备知识
自我检测
2.探究讨论。
(1)电磁波接收时,首先应该把我们需要的电磁波从诸多电磁波中选
择出来,这个过程叫作选台,旋转调谐旋钮的目的是什么?
答案:旋转调谐旋钮的目的就是使接收电路中激起的感应电流最大
。
(2)电视发射塔建在高处的主要原因是什么?
教科版高中物理选修3-4课件 3 无线电波的发射、传播和接收课件3
间中，才能有效地把电磁场的能量传播出去．
第二，要有 足够高 的振荡频率．
(2)载波：用来“ 运载 ”信号的高频等幅波．
(3)调制：把传递的信号“加”到 载波 上的过程．
分类调 调幅 频： ：使 使高 高频 频振 振荡 荡的 的
振幅 频率
随信号而变. 随信号而变.
预习导学
2．无线电波的传播 (1)地波：沿地球 表面 空间传播的无线电波． 适用于能够绕过地面障碍物的 长波、中波 和 中短 波． 短波 和 微波 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．
预习导学
想一想 在我们周围弥漫着各种电台、电视台及无线电设备发 出的电磁波，我们若想收听某一电台的广播时，需要调节收音 机的旋钮选台，你知道“选台”的作用吗？ 答案 “选台”是为了使想收听的某一电台发射的电磁波的频 率与收音机的接收电路的固有频率相同.
课堂讲义
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
基础．由C＝
εrS 4πkd
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＝
1 进行综合分析即可． 2π LC
课堂讲义
【例2】 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．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
教科版高中物理选修3-4课件 3 无线电波的发射、传播和接收课件2
图3－4－5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实 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 ________(选填“无线电广播信号”或“电视信号 ”)，这是因为______________________________．
2．电磁波的载波与调制 (1)载波：
发射电磁波是为了传递信号，将需要传递的信号加 载在高频等幅电磁波上，发射出去，用来_运__载__信号
的高频等幅波． (2)把信号“加”到载波上的过程叫调制，通常有两
种方式，一种是使高频振荡的振幅随信号而改变叫 做调__幅___ ，另一种是使高频振荡的频率随信号而改 变叫做_调__频__ ．
图3－4－5
【精讲精析】 从题中知，传输无线电广播所用电 磁波波长为550 m，根据波发生明显衍射现象的条件， 已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．
(2)调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫调频． 调频的作用见图3－4－3所示．
图3－4－3 甲：声音信号的波形．乙：高频等幅振荡电流的波 形．丙：经过调频的高频振荡电流的波形．
(3)电磁波的发射方框图如图3－4－4所示． 图3－4－4
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 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大 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 解析：选C.从必须采用开放电路以及提高电磁波
高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波 第4节 无线电波的发射、传播和接收课件 教科版选修3-4.ppt
信号
调制
发射
无线电波的发射 无线电波的接收
输出
解调
调谐电路
16
返回
声音信号的传送
话筒前的人
17
返回
信号发射机房
振荡器
18
返回 电视信号发射塔上的 信号发射天线
无线电信号发射塔
19
返回
彩塔接收天线
电报大楼上的接收天线
20
返回
收音 机内的接收 装置就是一 个简单的调 谐电路
21
小结 动二 无线电波的接收
问题1 如何从许多不同频率的电磁波中把需要的选出来？
13
电谐振：当接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. 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。 检波（解调）
14
15
无线电波发射和接受流程图
问题
在无线电技术中使用的电磁波叫 做无线电波，那么无线电波是怎样发 射、传播和接收的呢？
1
4
无线电波的发射、传播和接收
2
活动一 无线电波的发射
问题1 在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波？
问题2 有效地发射电磁波的条件是什么？
3
问题3 怎样提高发射频率？
f 1
2 LC
C S 4k d
4
问题4 如何改造普通的LC振荡电路，才能使它能够有 效地发射电磁波？
问题2 电磁波的调制有哪两种方式？
问题3 什么叫电谐振？
问题4
调谐过程中，若接收同一波段内的不同信号， 通常是改变电路中哪个元件的值？
22
怎样传递这些信号的呢？
新教科版物理选修3-4同步讲义：电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射、传播和接收
第3、4节电磁波谱__电磁波的应用无线电波的发射、传播和接收1.在电磁波谱中波长由长到短的排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
不同的电磁波，频率不同，特性不同，产生机理也不同。
2．要有效地发射电磁波必须具备两个条件：(1)开放电路，(2)足够高的振荡频率。
3．将要传递的信号加到载波上的过程叫调制，调制有调幅和调频两种。
4．要接收传递的信号，必须经过调谐和解调过程，调谐过程是选择信号的过程，解调过程是分离有用信号的过程。
1．电磁波谱按波长(或频率)的顺序把所有电磁波排列起来，称之为电磁波谱。
按照波长从长到短依次排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
2．不同电磁波的比较1．电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。
(2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。
(3)它们的传播都不需要介质。
(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
2．电磁波的个性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。
(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。
不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。
(3)产生机理不同：[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是() A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线解析：选A在电磁波家族中，按波长由长到短分别为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，所以A项对。
1．无线电波的发射(1)有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的特点：①采用开放电路：用开放电路可以使振荡电路的电磁场尽可能地分散到大的空间。
教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第4章电磁振荡与电磁波 电磁波谱 无线电波的发射、传播与接收
2.电磁谐振(电谐振)
当振荡电路的固有频率与传播来的电磁波的频率相等时,电路中激起的感
应电流最强。
3.调谐
使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,能够调谐的接收电路叫作调谐电
路。
【思考讨论】
1.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)工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力。( √ )
电磁波的波长比较短,以直线传播为主,遇到障碍物会被阻挡,所以发射天
线要架得高一些。
合作探究·释疑解惑
知识点一
电磁波谱及电磁波的应用
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?
提示:电磁波分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
从无线电波到γ射线,波长逐渐减小。
-12
×100×10
F=64 pF。
2
本 课 结 束
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γ射线,
其波长最短,最不容易发生衍射,C错误。紫外线和X射线都可以使感光底
片感光,故D正确。
知识点二
无线电波的发射、传播与接收
【问题引领】
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,如图所示。
(1)接通感应圈电源,把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管,你能看
已,电磁波谱的频带很宽。
【变式训练1】 关于电磁波的特性和应用,下列说法正确的是( D )
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.电磁波频率最高的是γ射线,最容易用它来观察衍射现象
教科版高中物理选修3-4同步课件第三章电磁波谱电磁波的应用无线电波的发射、传播和接收
磁波,从中选出所需要的无线电波叫做选台.
②电磁谐振:当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率相
等时,电路中激起的感应电流最强.这种现象叫做电磁谐振,也称为 电谐振.
目标导航
Z Z D S 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
目标导航
Z Z D S 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
随堂演练
UITANGYANLIA
12345
2关于红外线的作用和来源,下列说法正确的是( ) A.一切物体都在不停地辐射红外线 B.红外线有很强的荧光效应和热作用 C.红外线的主要作用是化学作用 D.红外线不容易穿透烟尘和云雾 解析:一切物体都在不停地辐射红外线,由于红外线波长较长,故而 易于穿透云雾和烟尘,它还有较强的热作用,因而选项A正确. 答案:A
产生
放射性 元素衰 变时 产生
目标导航
Z Z D S 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
随堂演练
UITANGYANLIA
探究一 探究二
电磁波的传播特性
无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波,主要的传播方式有: 地波传播、天波传播和直线传播三种.
项目名称 地波
天波 空间波
传播形式 沿地球表面空间传 播 靠大气中电离层的 反射传播 沿直线传播
适合的波段 特点
长波、中波、中 短波
衍射能力较强
短波
反射能力较强
超短波和微波 穿透能力较强
高中物理 第三章4 无线电波的发射、传播和接收学案 教科版选修3-4
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、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用.一、电磁波谱电磁波的应用1.电磁波谱：按电磁波的波长(或频率)大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱.2.电磁波谱按频率由小到大的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.3.不同电磁波的特点及应用(1)无线电波：波长从几毫米到几十千米的电磁波，主要用于通信、广播及其他信号传播.(2)红外线①波长位于微波和可见光之间的电磁波.波长范围在760～106nm.②应用：遥控、加热、红外线遥感.(3)紫外线①波长范围为60～400nm，不能直接引起视觉.②应用：灭菌消毒、防伪、有助于人体合成维生素D.(4)X射线①波长比紫外线还短的电磁波.②特点：穿透能力很强.③应用：可用于检查工件内部、透视人体.(5)γ射线①比X射线波长更短的电磁波，波长范围为10－7～10－2nm.②特点：穿透能力比X射线更强.③应用：工业上进行探伤；医学上用来治疗某些疾病.二、无线电波的发射、传播和接收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开放空间中，才能有效地把电磁场的能量传播出去.第二，要有足够高的振荡频率.(2)载波：用来“运载”信号的高频等幅波. (3)调制：把传递的信号“加”到载波上的过程.分类⎩⎪⎨⎪⎧调幅：使高频振荡的振幅随信号而变.调频：使高频振荡的频率随信号而变.2.无线电波的传播(1)地波：沿地球表面空间传播的无线电波. 适用于能够绕过地面障碍物的长波、中波和中短波. 短波和微波不宜用地波传播.(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. (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. 3.无线电波的接收 (1)接收原理电磁波在传播过程中如果遇到导体，会在导体中产生感应电流.因此空中的导体可以用来接收电磁波.(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相等时，电路中激起的感应电流最强. (3)调谐使接收电路产生电谐振的过程. 调谐电路：能够调谐的接收电路. [即学即用] 判断下列说法的正误.(1)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线.( × ) (2)X 射线的穿透本领比γ射线更强.( × ) (3)低温物体不能辐射红外线.( × )(4)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.( × )(5)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.( × )一、电磁波谱及电磁波的应用[导学探究] 电磁波在我们日常生活中应用相当广泛，请你列举出下列电磁波的应用实例：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线.答案无线电波：收音机；微波：电视机；红外线：电烤箱；可见光：人可看到的五彩缤纷的世界；紫外线：紫外线消毒灯；X射线：X光透视机；γ射线：γ射线探伤.[知识深化] 不同电磁波的特性及应用电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线频率由左向右，频率变化为由小到大真空中的波长由左向右，波长变化为由长到短特性波动性强热效应强感光性强化学作用、荧光效应强穿透力强穿透力最强用途通信、广播、天体物理研究遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导照明、照相等日光灯、杀菌、防伪、治疗皮肤病等检查、探测、透视、治疗探测、治疗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答案AC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.其中最长波长是最短波长的1021倍以上.例2下面列出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.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，易发生衍射答案(1)D (2)C (3)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[导学探究]1.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.图1(1)接通感应圈电源，把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管，你看到了什么现象？为什么？(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(1)微安表头指针偏转，这说明绝缘手柄上的铝管接收到了电磁波.(2)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接收到电磁波.因为发射电磁波要有天线.2.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1～2cm，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变化？并说明产生这种变化的原因.图2答案在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，两框的电感接近相等，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.[知识深化]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为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施( )A.增大电容器极板的正对面积B.增大电容器极板的间距C.增大电感线圈的匝数D.提高供电电压答案 B解析要增大无线电波向空间发射电磁波的能力，必须提高其振荡频率，即减小L或减小C，要减小L，可通过减小线圈匝数、向外抽铁芯的方法；要减小C，可采用增大板间距、减小极板正对面积、减小介电常数的办法.故B正确.例4在如图3所示的电路中，C1＝200pF，L1＝40μH，L2＝160μH，怎样才能使回路2与回路1发生电谐振？发生电谐振的频率是多少？图3答案改变可变电容器C2的电容，使得C2为50pF 1.78MHz解析发生电谐振时两电路的固有频率相同.为使回路发生电谐振，可以改变可变电容器C2的电容，使f2＝f1，即12πL2C2＝12πL1C1C 2＝L 1C 1L 2＝40×200160pF ＝50 pF.发生电谐振时的频率f 1＝12πL 1C 1≈1.78×106Hz ＝1.78 MHz.1.(电磁波谱)(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、γ射线 C.红光、黄光、绿光 D.紫外线、X 射线、γ射线 答案 BCD解析 电磁波谱按波长从长到短的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→γ射线，由此可知B 、C 、D 选项正确.2.(电磁波的特性及应用)电磁波在生活中有着广泛的应用.不同波长的电磁波具有不同的特性，因此也有不同的应用.下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是( ) A.雷达——无线电波 B.手机——X 射线 C.紫外消毒柜——紫外线 D.遥控器——红外线 答案 B解析 雷达是利用了无线电波中的微波来测距的，故A 正确；手机采用的是无线电波，X 射线对人体有很大的辐射，不能用于通信，故B 错误；紫外线具有很强的消毒作用，故C 正确；红外线可以用于遥控器，故D 正确.3.(电磁波的发射)(多选)关于电磁波的发射过程，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 答案 ACD解析 在电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，把传输信号加到高频电流上.为了有效地向外发射电磁波，必须使用开放电路，A 、C 、D 正确.而产生电谐振是在接收过程中，B 错误.4.(电磁波的接收)一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波，打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是用细线密绕匝数多的线圈，另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈，由此可以判断( )A.匝数多的电感大，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波B.匝数多的电感小，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波C.匝数少的电感小，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波D.匝数少的电感大，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波答案 A解析根据匝数多密绕的线圈电感大、匝数少疏绕的线圈电感小，可排除B、D选项；根据T＝2πLC，电感越大，回路固有频率越小，可排除C选项；根据c＝fλ，频率越小，波长越长，故用细线密绕匝数多的线圈可用于接收中波，可知A选项是正确的.一、选择题考点一电磁波谱1.一种电磁波入射到半径为1m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的( )A.可见光B.γ射线C.无线电波D.紫外线答案 C2.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是( )A.红外线的频率最大，可见光的频率最小B.伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C.可见光的频率最大，红外线的频率最小D.伦琴射线的频率最大，可见光的频率最小答案 B解析在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从大到小的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线.考点二电磁波的特性及应用3.(多选)电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图1所示，由电磁波谱可知( )图1A.微波是不可见光B.红外线可以灭菌消毒C.紫外线的波长比红外线长D.X射线能穿透物质，可以用来检查生物骨骼结构答案AD解析微波是不可见光，选项A正确；红外线有热效应，紫外线可以灭菌消毒，选项B错误；紫外线的波长比红外线短，选项C错误；X射线穿透性强，可以用来检查生物骨骼结构，选项D正确.4.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( )A.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同答案 B解析声波、电磁波都能传递能量和信息，A项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B项正确；可见光属于电磁波，B超中的超声波是声波，波速不同，C项错误；红外线波长较X射线波长长，故D项错误.5.在烤箱中能看见一种淡红色的光，下列关于这种光的说法中正确的是( )A.是电热丝发出的红外线B.是电热丝发出的红光C.主要是利用这种光为食物加热D.给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波答案 B解析烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光，起加热作用的主要是波长较长的红外线，而不是红光，故正确选项为B.6.“红外夜视仪”在夜间也能看清黑暗中的物体，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.一切物体均在不停地辐射红外线C.一切高温物体均在不停地辐射红外线D.“红外夜视仪”发射出γ射线，被视物体受到激发而放出红外线答案 B解析所有物体都发射红外线，因而“红外夜视仪”可以看清黑暗中的物体.7.如图2所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可判定( )图2A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的答案 C解析紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应，地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的.故选C.考点三无线电波的发射、传播和接收8.(多选)关于无线电广播过程，下列说法正确的是( )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答案AD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出来，起到选台的作用，故D正确.9.世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是( )A.收听到的电台离收音机最近B.收听到的电台频率最高C.接收到的电台电磁波能量最强D.接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振答案 D解析选台就是调谐过程，使f固＝f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强，故选D.10.(多选)如图3所示，调谐电路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，可采用以下哪种措施( )图3A.增大调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 答案 CD解析 当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时，发生电谐振才能较好地收到电台信号.题图调谐电路收不到信号的原因是调谐电路的固有频率低，由f ＝12πLC 知，在C 无法再调节的情况下，可减小L 以提高f ，故选项C 、D 正确.11.收音机中的调谐电路线圈的电感为L ，要想接收波长为λ的电台信号，应把调谐电路中电容器的电容调至(c 为光速)( ) A.λ2πLcB.12πLc λC.λ22πLc2 D.λ24π2Lc2 答案 D解析 由T ＝2πLC ，在真空中c ＝λT 得，C ＝λ24π2Lc2，故选D.12.(多选)图4甲为一个调谐接收电路，图乙、丙、丁为电路中的电流随时间变化的图像，则( )图4-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------------金戈铁制卷 A.i 1是L 1中的电流图像B.i 1是L 2中的电流图像C.i 2是L 2中的电流图像D.i 3是流过耳机的电流图像答案 ACD 解析 L 1中由于电磁感应，产生的感应电流的图像同题图乙相似，但是由于L 2和D 串联，所以当L 2的电压与D 反向时，电路不通，因此这时L 2中没有电流，所以L 2中的电流图像应是题图丙.高频部分通过C 2，通过耳机的电流如同题图丁中的i 3，只有低频的音频电流，故选项A 、C 、D 正确.二、非选择题13.(电磁波的接收)收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100pF 时能收到波长为300m 的电磁波，如果要收到波长为240m 的电磁波，可变电容器的电容要调为多少？这个回路的电感为多少？答案 64pF 2.5×10－4H解析 根据v ＝λf 和f ＝12πLC，有λ＝v ·2πLC ， 其中v ＝3×108m/s ，则300＝3×108×2πL ×100×10－12240＝3×108×2πLC ′解得：L ≈2.5×10－4H ，C ′＝64pF.。
高中物理教科版选修(3-4)3.2 教学设计 《无线电波的发射、传播和接收》(教科版)
《无线电波的发射、传播和接收》
【知识与能力目标】
1.了解无线电波的分段.
2.了解电磁波的调制.
3.了解电谐振和调谐.
4.了解检波和解调.
【过程与方法目标】
1.了解无线电波的分段.
2.了解电磁波的调制.
3.了解电谐振和调谐
. 4.了解检波和解调.
【情感态度价值观目标】
了解无线电波的发射、传播和接收相关知识 【教学重点】
1.了解无线电波的分段.
2.了解电磁波的调制.
【教学难点】
1.了解电谐振和调谐.
2.了解检波和解调.
多媒体课件
引入新课
复习电磁波的发射电路，开放电路的结构和特点.
1.结构：
2.特点：频率高，电磁场在空间分散.。
教科版高中物理选修3-4：《无线电波的发射、传播和接收》课件1-新版
传播方式
地波传播：因为波长很长，能够很好的绕过障碍物， 所以可以贴地面传播—长波、中波、中短波 天波传播：波长比较短，不容易衍射，容易被吸收， 靠距地表50-几百km的电离层反射传播电磁波。—短 波 直线传播：波长非常短，能够穿透电离层，沿直线 传播—微波
无线电波的接收 1、接收无线电波的装置：
答案：AD
例题2 无线电接收机中调谐电路的可变电 容器动片，从完全旋入到完全旋出都不能 接收到某一较高频率电台送出的信号，这 是因为：
A．电源两端的电压太低 B．电源的内阻太大 C．调谐电路中线圈的匝数太多 D．调谐电路中线圈的匝数太少
答案：C
例题3 某三波段收音机的调谐回路采用如
图所示的电路，如要接收短波，则波段开
地线 L2
射发出 去射
器
装
振荡器电路
置
无线电波的发射
1、发射电磁波（无线电波）的装置： 2、利用无线电波可以传递各种信号——调制、调幅、调频
无线电波的传播
无线电波通常有3中传播途径：地波、天波和空间波 1. 地波：沿地球表面空间传播的无线电波 2.天波：靠大气中电离层的反射传播的无线电波 3.空间波：像光束那样沿直线传播的无线电波
电路发射电磁波的最大波长和最小波长之
比为多少？
相关概念解释
调制：使电磁波随各种信号而改变叫做调制。
调幅：使高频遮挡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。
电谐振：当接收电路的固有频率跟接收道的电磁波的频 率相同时，接收电路中产生的振荡电路最强，这种现象 叫做电谐振。 调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。 检波：从接受到的高频振荡中“检”出所携带的信号， 叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微 波
厘米波
毫米波
10 cm~1 cm
10 mm~1 mm
一、无线电波的发射
电磁波是怎样形成的？ 非均匀变化（周期性变化）的电场和磁场相互关 联并由近及远地传播，形成电磁波。 如何产生周期性变化的电磁场？
LC振荡电路
如图所示的LC振荡电路能够产生振荡电场和磁场， 但是这种电场和磁场基本被局限在两板间和线圈中， 很少辐射到周围空间，不能有效地将电磁波发射出去。
振 荡 器
（2）调制，把要传递的信号附加到高频等幅振 荡电流上的过程叫调制．调制分调幅和调频两种 方式.
信号源
调 制 （加载）
电台发射 载波
振荡电路
调幅
高频振荡的振幅随信号而发生改变
信号源
调 制 （加载）
载波
振荡电路
调频
高频振荡的频率随信号而发生改变
如图是无线广播中将声 音信号发射出去的过程：
选修3-4 第二章 机械波
3-4 无线电波的发射、传播和接收
一.无线电波的发射
波段
长波 中波 波长 频率 10 kHz~100 kHz 100 kHz~1 500 kHz 传播方式 主要用途 超远程无线 通讯和导航
30 000 m~3 000 m
3 000 m~200 m
地波
中短波 短波
米波 分米波
3、检波（解调）
将电磁波中携带信息的信号从高频振 荡信号中分离出来叫做检波.
解调是调制的逆过程
解调
放大至工作电路
无线电波的发射
无线电波的接收
ACD
会
不会 不会
会
五．练习 1.在电磁波发射技术中，使电磁波随各 调制 使高频振荡的振 种信号而改变叫____. 调幅 ；使高频振荡的 幅随信号而改变叫____ 频率随信号而改变叫调频 .
7.调整接收回路时，可变电容器的动片全部 旋出到完全旋入的过程中，仍收不到某一较 低频率的电台的信号，要接收到该电台，则 应( AC ) A.增加谐振线圈的圈数 B.减小谐振线圈的圈数 C.在线圈中插入铁芯 D.加大电源电压
200 m~50 m 50 m~10 m
10 m~1 m 1 m~0.1 m
1500 kHz~6 000 kHz 6MHz~30 MHz
30MHz~300MHz 300 MHz~3 000 MHz 3 000 MHz~30 000 MHz 30000MHz~300 000 MHz
地波和天 调幅无线电 波 广播、电报、 通信 天波
因为产生电磁波和接收电磁波都是振荡电路，它与机 械振动相似，如果让需要的电磁波使接收电路共振，而 其他电磁波不能让接收电路共振，则可解决上述问题。
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 象叫电谐振.
2、调谐和调谐电路
（1）使接收电路产生电谐振 的过程叫调谐. （2）能够调谐的电路叫调谐 电路． 调谐电路接收到的信号中既有传递的 信息信号，又有高频信号，这就需要我们 将这两种信号进行分离.
长波
长波: 波长较长，容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 （大山、高大建筑物……）
短波
长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射；
微波容易穿过电离层。
微波
微波:
频率很高； 直线传播。
直线传播
微波
三.无线电波的接收
如何才能让需要的电磁波激发最强的感应电流， 而不需要的电磁波激发很弱的感应电流呢？
那么如何才能将电磁波发射出去呢？
1、理论和实验表明，发射电磁波的电路 需要满足的条件： （1）频率高
（2）开放电路
增大LC振荡电路的频率的方法：
由：f
1 2 LC
1）减小自感系数L： 减小线圈匝数、不插入铁芯 2）减小电容C： 增大板间距离、减小正对面积
2、无线电波的发射 （1）发射电路
2.当接到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 电谐振 生的振荡电流最强的现象叫____ ；使 调谐 接收电路产生电谐振的过程叫____.
3.从接收到的高频振荡中“检”出 检波 是调 检波 所携带的信号，叫做 ____.____ 解调 制的逆过程，因此也叫 ____.
4.下列说法正确的是( ABC) A.用带有地线和天线的开放电路，就可 将电磁波发射出去 B.在电磁波的传播空间，放上一导体， 即可把电磁波接收下来 C.检波是调制的逆过程 D.电磁波的传播方式只有两种：天波 和地波 三种
5.收音机正在收听700 kHz的电台 播音，现需改收1400 kHz的电台， 应调节调谐回路的可变电容，使其 电容量变为原来的____. 1/4
6.关于电磁波的发射和接收，以下说法正确的是 ( BCD) A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必 须是闭合电路 开放电路 B.电台功率比较低，不能直接用来发射电磁波 C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频 率相同，接收电路中产生的振荡电流最强 D.要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波 过程
图中D是麦克风，它把声波变成相应的随音频变化 的电流，这个电流通过线圈L1、L2产生感应电流，振 荡器产生的高频振荡电流的振幅就会随着感应电流的 变化而变化，这个调幅后的电流通过L3、L4产生感应 电流，则载有音频信号的电磁波就从开放电路中发射 出去了。
二、无线电波的传播
长波
短波
微波
Байду номын сангаас微波
问题讨论: 为什么不同波段的无线电电波采 用不同的传播方式?